Thực tế có hơn 1000 hợp chất dễ bay hơi khác nhau trong hạt cà phê rang, tạo nên mùi thơm và hương vị đặc trưng của chúng. Những hợp chất này bắt đầu phân hủy khá nhanh chóng ngay sau khi hạt tiếp xúc với oxy và độ ẩm. Khi có sự tham gia của oxy, quá trình oxy hóa sẽ diễn ra, làm phá vỡ các loại dầu thơm quý giá, chính vì vậy mà cà phê có thể trở nên có vị cũ hoặc thậm chí giống như bìa carton sau một thời gian để lâu. Độ ẩm cũng là một vấn đề lớn khác vì nó thúc đẩy quá trình oxy hóa và tạo điều kiện thuận lợi cho nấm mốc phát triển, đồng thời làm thay đổi cảm giác khi pha chế. Một nghiên cứu gần đây của Hiệp hội Cà phê Chuyên biệt (Specialty Coffee Association) cho thấy tốc độ diễn ra nhanh đến mức nào: trong vòng khoảng một tháng, cà phê để ngoài không khí bình thường sẽ mất đi khoảng 70% các thành phần hương vị quan trọng. Và nếu hàm lượng độ ẩm vượt quá 6%, chúng ta sẽ đối mặt với nguy cơ nghiêm trọng về các vấn đề vi sinh vật phát sinh. Đối với các nhà rang xay cà phê chuyên biệt, bao bì kém không ngăn chặn được những tác nhân này không chỉ đơn thuần ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng. Nó thực sự tác động đến mọi khía cạnh, từ chất lượng tách cà phê cho đến việc khách hàng có quay lại hay không và nhận thức chung của người tiêu dùng về thương hiệu.
Hiệu quả ngăn cản được xác định bằng hai chỉ số có thể đo lường:
Cùng nhau, những chỉ số này tạo ra một môi trường vi mô ổn định bên trong, làm chậm quá trình suy giảm hóa học, kéo dài thời hạn sử dụng hiệu lực và đảm bảo việc truyền tải cảm quan nhất quán—từ dây chuyền rang đến ly pha chế của người tiêu dùng.
Khi nói đến việc giữ cà phê luôn tươi ngon, lá nhôm vẫn được xem là lựa chọn tốt nhất để ngăn chặn oxy và độ ẩm trong những túi cà phê tùy chỉnh mà chúng ta đều biết và yêu thích. Kim loại này về cơ bản hoạt động như một lớp khiên, cản trở khoảng 99% cả oxy lẫn hơi nước không thể thấm qua. Điều này đồng nghĩa với việc cà phê có thể giữ được độ tươi trong khoảng một năm — yếu tố đặc biệt quan trọng khi vận chuyển sản phẩm trên toàn thế giới và quản lý mức tồn kho. Tuy nhiên, vẫn tồn tại một hạn chế. Do lá nhôm khá cứng và giòn, nên nó dễ bị hư hại hơn trong quá trình con người cầm nắm hoặc di chuyển bao bì. Hơn nữa, vì mặt ngoài hoàn toàn tối màu, nên người tiêu dùng không thể nhìn thấy sản phẩm bên trong mà phải mở túi ra trước. Độ dày cũng đóng vai trò then chốt ở đây. Những loại lá nhôm mỏng dưới 7 micromet thường xuất hiện các lỗ li ti, khiến lượng oxy xâm nhập tăng đáng kể, thậm chí có thể làm tốc độ truyền oxy tăng gấp ba lần. Ngược lại, loại lá nhôm có độ dày từ 9 đến 12 micromet sẽ mang lại hiệu quả tổng thể tốt nhất. Những loại lá nhôm dày hơn này chịu được tốt hơn trong quá trình xử lý và duy trì khả năng bảo vệ vốn có, dù chi phí của chúng cao hơn khoảng 15–20% so với các loại mỏng hơn.
Khi quyết định giữa các loại màng ghép PET/AL/LDPE và PET/AL/PE, các nhà sản xuất cần xem xét vượt ra ngoài các chỉ số rào cản đơn giản để đánh giá hiệu suất thực tế của những vật liệu này trong điều kiện thực tế. Cả hai lựa chọn đều có khả năng ngăn chặn oxy khá tốt (dưới 0,5 cm³ trên mỗi mét vuông mỗi ngày), nhưng điều thực sự quan trọng là cách chúng vận hành trong các quy trình hàn kín. LDPE nổi bật nhờ khả năng chảy tốt hơn khi nóng chảy và tạo ra các mối hàn chắc chắn hơn trên một dải nhiệt độ rộng hơn. Ngay cả khi máy vận hành hơi nóng hoặc nguội hơn một chút trong các quy trình chiết rót tốc độ cao, LDPE vẫn duy trì được độ nguyên vẹn của mối hàn, trong khi các hỗn hợp PE thông thường thường thất bại ở điều kiện này. Kết quả thử nghiệm cho thấy PE thông dụng có khoảng 23% tỷ lệ lỗi hàn cao hơn khi chịu tác động của biến đổi nhiệt độ. Một yếu tố quan trọng khác là khả năng của LDPE trong việc chống lại ảnh hưởng của dầu cà phê theo thời gian. Cấu trúc tinh thể đặc biệt của LDPE khiến nó ít có khả năng tách lớp khỏi các lớp khác khi sản phẩm lưu kho lâu ngày trên kệ. Tính linh hoạt cũng là một yếu tố đáng chú ý. Các màng ghép chứa nhiều PE thường cứng hơn, gây khó khăn trong việc gấp thành các hình dạng nhỏ gọn cần thiết cho trưng bày tại điểm bán. Trong khi đó, các màng dựa trên LDPE vẫn giữ được độ linh hoạt đồng thời vẫn đảm bảo khả năng bảo vệ đáng tin cậy trước các chất gây nhiễm.
Các van xả khí riêng lẻ không hoạt động hiệu quả lắm. Hiệu quả của chúng hoàn toàn phụ thuộc vào chất lượng vật liệu màng mà chúng được gắn lên. Khi kết hợp những van này với các lớp màng ghép có khả năng cản khí cao, đạt tiêu chuẩn khoảng 0,5 cm³ trên mỗi mét vuông mỗi ngày đối với tốc độ truyền oxy và khoảng 0,3 gam trên mỗi mét vuông mỗi ngày đối với tốc độ truyền hơi nước, thì đột nhiên chúng ta có được một giải pháp thực sự hữu ích. Lúc này, các van cho phép khí carbon dioxide thoát ra ngoài từ những hạt cà phê vừa rang xong mà không để không khí bên ngoài lọt vào. Theo một số nghiên cứu của Tập thể Khoa học Cà phê (Coffee Science Collective), khi mọi thành phần phối hợp ăn khớp với nhau một cách chính xác, các hệ thống van này có thể giữ cho cà phê tươi lâu hơn khoảng ba lần so với các túi thông thường không có van. Tuy nhiên, nếu lớp màng bao quanh van bắt đầu bị suy giảm chức năng, toàn bộ hệ thống sẽ thất bại. Vì vậy, việc sử dụng đế van được ghép lớp và áp dụng kỹ thuật hàn nhiệt toàn chiều (full width heat sealing) thay vì các lựa chọn rẻ hơn như dán keo hoặc khâu lại là điều hoàn toàn hợp lý. Cách tiếp cận này giúp duy trì tính toàn vẹn của lớp cản khí trên toàn bộ bao bì.
Khi nói đến tính năng đóng kín lại được, chúng thực sự cần phải được tích hợp ngay từ đầu trong thiết kế chứ không thể chỉ thêm vào như một suy nghĩ bổ sung nếu muốn duy trì độ nguyên vẹn của lớp ngăn chắn. Các khóa kéo ép kín với lớp lót trong liên tục thường làm rất tốt nhiệm vụ giữ ẩm bên ngoài, thường duy trì mức bảo vệ ở khoảng 0,3 gam trên mét vuông mỗi ngày hoặc tốt hơn. Ngược lại, các loại khóa dán keo có xu hướng bong ra theo thời gian, điều này có thể làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất của cả bao bì về lâu dài. Giấy kraft mờ trông đẹp mắt và giúp sản phẩm nổi bật trên kệ hàng, nhưng những bề mặt này cần được phủ lớp kim loại hoặc gốm đặc biệt để đáp ứng yêu cầu truyền oxy (thường dưới 0,5 cc trên mét vuông mỗi ngày). Giấy kraft thông thường không có lớp phủ? Gần như không mang lại chút bảo vệ nào cả. Kiểm tra trong điều kiện thực tế cho thấy các bao bì có mối hàn nhiệt toàn chiều rộng kết hợp với van được tích hợp đúng cách có tuổi thọ lâu hơn khoảng 40 phần trăm sau hơn 100 lần mở so với các túi xếp ly có đường khâu hoặc mối hàn kém. Vì vậy, về cơ bản, bao bì đẹp không nhất thiết phải đánh đổi chức năng, miễn là các nhà sản xuất thực sự hiểu về vật liệu và tuân thủ đúng quy trình sản xuất.
Tại sao tính chất ngăn cản lại quan trọng đối với bao bì cà phê theo yêu cầu?
Chúng giúp bảo vệ độ tươi và hương vị của cà phê bằng cách ngăn chặn sự xâm nhập của oxy và độ ẩm, vốn có thể gây ra quá trình oxy hóa và làm mất các hợp chất tạo hương vị.
OTR và WVTR là viết tắt của những thuật ngữ nào?
OTR là viết tắt của Tốc độ Truyền Oxy (Oxygen Transmission Rate), còn WVTR là viết tắt của Tốc độ Truyền Hơi Nước (Water Vapor Transmission Rate). Các chỉ số này đo lường tốc độ xâm nhập của oxy và độ ẩm qua vật liệu bao bì.
Tại sao lá nhôm lại được ưa chuộng trong bao bì cà phê?
Lá nhôm cung cấp tính chất ngăn cản xuất sắc, chặn gần như 99% oxy và độ ẩm, nhờ đó kéo dài đáng kể thời hạn sử dụng của cà phê.
Van giải áp đóng vai trò gì trong bao bì cà phê?
Các van giải áp cho phép khí thoát ra ngoài từ hạt cà phê đã được đóng gói, đồng thời ngăn không cho oxy xâm nhập vào bên trong, từ đó duy trì độ tươi của cà phê trong thời gian dài hơn.