OTR là gì?
OTR (Oxygen Transmission Rate — Tốc độ truyền oxy) là thông số đo lường lượng oxy (O₂) đi xuyên qua một đơn vị diện tích bao bì trong một đơn vị thời gian, ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm xác định. Đơn vị phổ biến: cc/m²/24h (hoặc cc/m²/day) ở 23°C, 0% RH (theo tiêu chuẩn ASTM D3985 hoặc ASTM F2622).
OTR thấp = bao bì cản oxy tốt = sản phẩm bên trong được bảo vệ khỏi oxy hóa lâu hơn. Oxy là "kẻ thù số 1" của thực phẩm: gây oxy hóa chất béo (hôi dầu), mất vitamin, đổi màu, phát triển vi sinh vật hiếu khí. Vì vậy, OTR là thông số đầu tiên mà kỹ sư bao bì cần xác định khi thiết kế cấu trúc bao bì thực phẩm.
MVTR là gì?
MVTR (Moisture Vapor Transmission Rate — Tốc độ truyền hơi nước, còn gọi là WVTR) là thông số đo lượng hơi nước đi xuyên qua bao bì trong một đơn vị thời gian. Đơn vị: g/m²/24h ở 38°C, 90% RH (theo ASTM E96/F1249).
MVTR thấp = bao bì cản ẩm tốt = sản phẩm khô giữ được độ giòn, sản phẩm ẩm không bị khô. Với snack, ngũ cốc, hạt rang: cản ẩm từ ngoài vào (giữ giòn). Với thịt tươi, rau củ: cản ẩm từ trong ra (không khô). Đây là thông số quan trọng thứ hai sau OTR.
Bảng OTR & MVTR của các loại màng bao bì phổ biến
| LOẠI MÀNG (25µm) | OTR (cc/m²/day) | MVTR (g/m²/day) | GHI CHÚ |
| LDPE | 6.000–8.000 | 6–10 | Cản ẩm tốt, cản khí kém |
| LLDPE | 5.000–7.000 | 5–8 | Tương tự LDPE, bền hơn |
| OPP/BOPP | 1.500–2.000 | 2–4 | Cản ẩm rất tốt |
| PET (BOPET) | 50–100 | 8–15 | Cản khí tốt |
| PA (Nylon 6) | 20–40 | 80–200 | Cản khí rất tốt, cản ẩm kém |
| EVOH | 0,01–0,5 | 20–80 | Cản khí tuyệt đối (ở RH thấp) |
| Nhôm AL 7µm | ~0 | ~0 | Cản tuyệt đối cả khí+ẩm+sáng |
| MPET | 1–5 | 0,5–2 | Gần AL nhưng rẻ hơn 30–50% |
Cách đọc và ứng dụng OTR/MVTR khi thiết kế bao bì
Khi khách hàng yêu cầu bao bì cho sản phẩm mới, kỹ sư bao bì cần xác định: Sản phẩm nhạy oxy hay nhạy ẩm hay cả hai? Thời hạn sử dụng (HSD) mong muốn bao lâu? Điều kiện bảo quản (nhiệt độ phòng, lạnh, đông lạnh)?
- Cà phê rang xay: CỰC nhạy oxy + nhạy ẩm + nhạy sáng → cần OTR ≈0 + MVTR ≈0 → phải có lớp AL hoặc MPET. Cấu trúc: PET/AL/PE hoặc PET/MPET/PE + van xả CO₂.
- Snack, chip: Nhạy ẩm (mất giòn) + nhạy oxy (ôi dầu) → OTR <10 + MVTR <2 → Cấu trúc: BOPP/MBOPP/PE hoặc OPP/MPET/PE + đóng gói khí N₂.
- Gạo, đường, bột: Nhạy ẩm, ít nhạy oxy → MVTR <5, OTR không quá quan trọng → Cấu trúc đơn giản: PE/PE hoặc BOPP/PE.
- Thịt tươi MAP: Nhạy oxy + cần kiểm soát khí quyển → OTR <10 → PA/PE hoặc PET/PA/PE + đóng gói khí quyển thay đổi.
- Dược phẩm: Cực nhạy cả oxy + ẩm + sáng → OTR=0, MVTR=0 → PET/AL/PE hoặc AL/AL blister. Tiêu chuẩn nghiêm ngặt: ICH Q1A.
Cách đo OTR & MVTR
Phương pháp đo OTR
ASTM D3985 (coulometric sensor) hoặc ASTM F2622 (infrared sensor). Thiết bị phổ biến: Mocon OX-TRAN, Labthink VAC-V2. Mẫu thử: tấm phẳng 50cm² hoặc 100cm², đo ở 23°C/0%RH (tiêu chuẩn) hoặc 23°C/50%RH (thực tế hơn).
Phương pháp đo MVTR
ASTM E96 (cốc nước/chất hút ẩm), ASTM F1249 (infrared sensor). Thiết bị: Mocon PERMATRAN-W, Labthink W3. Điều kiện: 38°C/90%RH (tiêu chuẩn nhiệt đới, phù hợp thị trường Đông Nam Á).
FAQ — Câu hỏi thường gặp
Q: Bao bì có OTR = 0 nghĩa là gì?
OTR = 0 (hoặc gần 0) nghĩa là bao bì chặn hoàn toàn oxy xuyên qua. Chỉ có cấu trúc chứa lá nhôm AL (7‒15 micron) mới đạt OTR = 0 thực sự. MPET đạt OTR = 1–5, rất thấp nhưng không bằng 0. EVOH đạt OTR <0,5 nhưng giảm hiệu quả khi độ ẩm cao.
Q: Tại sao cùng cấu trúc PET/PE mà OTR của 2 nhà sản xuất lại khác nhau?
Vì OTR phụ thuộc vào: độ dày từng lớp, chất lượng nguyên liệu (hạt nhựa nguyên sinh vs tái sinh), chất lượng ghép (keo đều hay không), và đặc biệt là chất lượng xử lý corona trước ghép. Ghép kém → bọt khí micro → oxy xuyên qua đường bọt khí → OTR cao hơn dự kiến.
Q: Nhà sản xuất bao bì nhỏ không có máy đo OTR thì làm sao?
Có 2 cách: (1) Gửi mẫu đến phòng thí nghiệm bên thứ ba (Intertek, SGS, Quatest 3 tại VN) để đo. Chi phí khoảng 500.000–1.500.000 VNĐ/mẫu. (2) Sử dụng bảng OTR/MVTR tham chiếu của nhà cung cấp màng (Dai Nippon, Toray, Futamura) và tính toán lý thuyết dựa trên cấu trúc nhiều lớp.
