پوچ های قابل اتو کلاو

ظروف انعطاف پذیر قابل اتو کلاو شدن, ساختاری لایه لایه دارند و مشابه یک قوطی کنسرو حرارت دهی می شوند

● سابقه تاریخی

ظروف انعطاف پذیر قابل اتو کلاو شدن، ساختاری لایه لایه دارند و مشابه یک قوطی کنسرو حرارت دهی می شوند. مواد تشکیل دهنده ظروف انعطاف پذیر، خواص محافظتی کاملی را برای ماندگاری طولانی، درب بندی کامل، استحکام و مقاومت به پارگی و نیز مقاومت و پایداری بالا برای فرآیند حرارتی ظرف فراهم می آورند. روی هم رفته هر فرآورده بسته بندی شده در قوطی ها و شیشه ها، امروزه می تواند در ظروف انعطاف پذیر بسته بندی شوند. بعد از توسعه قوطی های فلزی شاید مهم ترین پیشرفت در بسته بندی های غذایی، پوچ های قابل اتو کلاو است (مرمل اشتاین ۱۹۷۸). ساختار پوچ های قابل اتو کلاو شدنی که امروزه استفاده می شود از سه ماده ساخته شده است:

لایه خارجی ۱۲ میکرومتری پلی استر به منظور مقاومت، لایه چسبنده یا لایه میانی از فویل آلومینیوم با ضخامت ۹-۱۸ میکرومتر که به عنوان سد محافظ در برابر نفوذ گاز، نور و رطوبت عمل کرده و به لایه درونی پلی پروپیلن با ضخامت ۷۶ میکرومتر که در تماس با غذا بوده و نقش چسب حرارتی را بر عهده دارد، متصل می شود.استفاده از فیلم پلی استر، مقاومت حرارتی بالا، استحکام و قابلیت چاپ را فراهم می آورد( رحمان ۱۹۹۹). تصویری از پوچ قابل اتو کلاو با فویل های پلیمری چند لایه در شکل ۱ نشان داده شده است.

● مزایای پوچ

پوچ قابل اتو کلاو نسبت به بسته بندی غذاهای منجمد و قوطی های کنسرو مزایای بیشتری را برای تولید کنندگان، توزیع کنندگان، خرده فروشان و مصرف کنندگان فراهم آورده است. این مزایا عبارتند از ( مرمل اشتاین ۱۹۷۸):

۱) پوچ برای رسیدن به دمای استریلیزاسیون، نسبت به قوطی ها و یا شیشه زمان کمتری نیاز دارد که به علت ضخامت کمتر پوچ و نسبت بالاتر سطح به حجم آن می باشد. به علاوه چون فرآورده مجاور سطح هم چون قوطی یا شیشه بیش از حد پخته نمی شود، کیفیت فرآورده بهتر حفظ می شود. فرآورده، رنگ خود را حفظ کرده و بافتش له نمی شود؛ طعم تازه تر داشته و افت ارزش غذایی آن کمتر خواهد بود. پوچ برای محصولاتی از قبیل سس های حساس به حرارت، غذاهای دریایی و انتریز که رنگ و بافت در مورد آن ها اهمیت دارد، مناسب تر می باشد. همچنین محصولاتی مثل سبزیجات را می توان در پوچ های قابل اتو کلاو با آب نمک کمتر بسته بندی نمود ( آب نمک برای بهبود فرآوری های انتقال حرارت لازم است ) و بنابراین وزن کمتری جهت حمل و نقل داشته و دور ریختن آب نمک در هنگام مصرف وجود ندارد (مرمل اشتاین ۱۹۷۸).

۲) محصول پوچ استریل تجاری بوده و نیاز به یخچال و یا فریزر ندارد و در دمای اتاق نیز پایدار است.

۳) کنسرو غذایی پوچ شده می تواند بدون حرارت دهی مصرف شوند و یا می توانند به سرعت با قرار دادن آن ها در آب جوش برای چند دقیقه گرم شوند. برخلاف آن غذاهای منجمد به گرمایشی در حدود نیم ساعت نیاز دارند. بنابراین انرژی کمتری برای پوچ ها مورد نیاز است و همچنین می توان پوچ های کنسرو شده را با خارج کردن غذا از پوچ قبل از حرارت دهی توسط مایکروویو گرم نمود.

۴) پوچ را می توان به راحتی به وسیله پاره کردن شکاف آن در امتداد درز فوقانی و یا توسط برش قیچی باز کرد، بنابراین نیاز به در باز کن نبوده و خطرات ناشی از شکسته شده شیشه و پارگی ناشی از درب قوطی وجود ندارد. همچنین هیچ مشکلی در جابه جایی پوچ بلافاصله پس از خارج کردن از آب جوش هم وجود نخواهد داشت.

۵) نیازی به به کارگیری ماهیتابه، قابلمه، ظرف غذا و بشقاب نمی باشد و غذا را می توان مستقیما از پوچ مصرف کرد و یا در ظرف سرو نمود.

۶) وزن پوچ در مقایسه با قوطی ها و شیشه کمتر بوده و بنابراین از هزینه توزیع آن کاسته می شود.

۷) پوچ چه به صورت خالی یا چه به صورت پر، فضای انباری کمتری را در مقایسه با قوطی، شیشه و یا سینی اشغال می کند. برای مثال نسبت به قوطی، فضای انبارداری، حدود ۸۵ درصد کمتر را اشغال می کنند.

۸) پوچ ها به همراه کارتن های مقوایی انرژی کمتری برای تولید نسبت به قوطی ها، شیشه ها و سینی ها نیاز دارند. به علاوه مطالعات نشان می دهد که کل انرژی مورد نیاز از تولید تا مصرف در پوچ ها ۶۰%کمتر از سبزیجات منجمد و ۱۵% کمتر از کنسرو قوطی شده می باشد.

۹) ترکیب پایداری و ماندگاری غذایی بالا، عدم نیاز به یخچال و وزن کم پوچ ها باعث شده است که فرآورده های اتوکلاو شده در پوچ ها برای استفاده های نظامی و یا مسافرت های تفریحی و اردوها ایده آل و مناسب باشد.

۱۰) قابلیت سرو کردن یک وعده غذایی پوچ را برای بازار های منفرد و یا بازار غذاهای بیمارستانی مناسب می سازد.

۱۱) سهولت آماده سازی، باز کردن و همچنین حذف فضای مورد نیاز برای انبارداری و یخچال، پوچ را برای به کارگیری در تغذیه سالمندان و افراد سال خورده مناسب می سازد.

۱۲) توانایی بسته بندی مقادیر حجیم بدون نیاز به آب نمک، پوچ را برای استفاده در سرویس دهی به شرکت ها مناسب می سازد. با توجه به تمام دلایل فوق انتظار می رود که پوچ در تمامی سطوح تجارت غذایی وارد عرصه شود.

● مراحل پذیرش قوانین وضع شده

توسعه و گسترش پوچ در ایالات متحده آمریکا از کارهای آزمایشگاهی در اوایل ۱۹۵۰ تا استفاده در برنامه فضایی آپولو (که در سال ۱۹۶۸ آغاز شد ) و اثبات توجیه پذیری اقتصادی و تجاری آن بین سال های ۱۹۶۸-۱۹۷۲ به طول انجامید. در اواسط سال ۱۹۷۴ دپارتمان کشاورزی ایالت متحده آمریکا (USDA) موافقت استفاده از پوچ را برای تعدادی از تولید کنندگان فرآورده های گوشت و مرغ به شرط مطابقت مواد مورد مصرف با قوانین FDA پذیرفت. هر چند در اوایل سال ۱۹۷۵ مطالعات نشان داد که چسب مورد استفاده برای نگه داشتن سه لایه پوچ به یکدیگر در دمای اتو کلاو از طریق لایه در تماس با غذا مهاجرت می کند، در نتیجه FDA از USDA خواست که موافقت و تاییدیه را رد کرده و از تهیه کنندگان مواد خواست که اطلاعات و مقادیر هر یک از اجزای اولیه را برای آن ها ارسال کنند. شرکت های قوطی سازی رینولدز و کانتیننتال با ارسال اطلاعات در خواستی به همراه یک دادخواست برای اصلاح و تجدید نظر در قوانین افزودنی های غذایی و تدوین استاندارد ( اجزای ایمن قابل استفاده در پوچ های چند لایه قابل انعطاف در شرایط اتو کلاو) را خواستار شدند.

در اوایل سال ۱۹۷۶، FDA برای اطلاعات تکمیلی بر روی اجزای ترکیب آزمون ایمنی را در خواست کرد. هر دو کمپانی کانتیننتال و رینولدز شکل اصلاح شده ای از مواد تشکیل دهنده پوچ هایشان را با استفاده از چسب های حرارتی و عوامل پیوند دهنده متنوعی که با قوانین موجود FDA مطابقت داشت را توسعه دادند. پوچ های کمپانی های قوطی سازی کانتیننتال و رینولدز ساختار مشابهی داشتند اما در ضخامت نسبی سه لایه مورد استفاده، تفاوت هایی وجود داشت. در اواسط سال ۱۹۷۷، FDA اعلام کرد که مدل ساخته شده کمپانی ها مورد قبول است و هفته بعد USDA برای استفاده از پوچ در محصولات گوشتی و مرغ موافقت کرد.

● نقش ناتیک

ارتش ایالات متحده کار خود بر روی پوچ را در سال ۱۹۵۹ در مرکز انستیتو غذا و ظروف آغاز کرد. پیش از ارتش ایالات متحده، بخش تحقیق وتوسعه ناتیک، بیشترین نقش را در بسط و گسترش بسته بندی و فرآوری پوچ های قابل اتوکلاو انجام داده بود. ناتیک با تهیه کنندگان مواد اولیه و تجهیزات و همچنین کمپانی های غذایی رابطه کاری نزدیکی داشت. هدف ناتیک پیدا کردن یک بسته بندی بود که نسبت به قوطی های فلزی سبک تر بوده و بدون هیچ گونه ایجاد مزاحمتی برای حرکت، سرباز بتواند آن را به راحتی حمل نماید، به راحتی نیز در جیب های یونیفرم جنگی قرار گیرد، در صورت افتادن سرباز بر روی آن، سرباز صدمه نبیند، بادوام بوده و به راحتی باز شود.

به علاوه غذا در داخل بسته، بدون نیاز به یخچال ماندگاری داشته، آماده مصرف، بدون ذوب و آب شدن، سرد و گرم آن قابل قبول بوده و حداقل کیفیتی مشابه با غذاهای کنسروی داشته باشد.

از سال ۱۹۵۹-۱۹۶۶ ناتیک بیش از ۲۰۰ ماده را برای تولید پوچ آزمایش کرد و نوع میزان ماده قابل استخراجی که ممکن بود به داخل غذا مهاجرت کند، مورد مطالعه قرار گرفت تا تعیین شود که آیا بسته بندی پوچ به همراه پاکت های کاغذی یا کارتن ضروری است و یا برتری خاصی دارد. دوام این بسته بندی در حین حمل و نقل نیز تست شد، نتایج آزمون میدانی ۵۰۰۰۰ پوچ پر شده، نشان داد که اگر پوچ ها به خوبی ساخته شده باشند، عملکرد خوبی را هم خواهند داشت. در سال ۱۹۷۲-۱۹۶۸ ناتیک ساخت یک پروژه اعتباری را متعهد شد و با کمپانی سویفت به عنوان پیمان کار اصلی برای تهیه و تامین تکنولوژی فرآورده های گوشتی قراردادی منعقد کرد. سویفت با کمپانی پیلزبوری برای تهیه و تدارک محصولات گوشتی و با کمپانی قوطی سازی کانتیننتال برای فراهم آوردن و تامین مواد اولیه بسته بندی مثل تجهیزات تولید کننده خلاء، سیستم محصور درب بندی، خشک کن و سیستم های انتقال پوچ قرارداد فرعی را به امضا رسانید. شرکت قوطی سازی کانتیننتال نیز یک قرارداد با شرکت رکس هام برای تجهیزات فرم دهی، پر کن و درب بند و یک قرارداد با شرکت اف ام سی برای تجهیزات اتوکلاو منعقد نمود.

مرحله توجیه پذیری طرح یک سال و نیم به طول انجامید که شامل مطالعه امکانات موجود و طراحی تجهیزات نوین بود. نتایج نشان داد که تولید پوچ هایی با حداقل نواقصی مثل قوطی های فلزی امکان پذیر است. این مرحله به وسیله یک مرحله نهایی ادامه پیدا کرد که حدود دو سال و نیم طول کشید و در آن امکانات معرفی شده در فاز توجیه پذیری، طراحی و مورد استفاده واقع شد.

امکانات معرفی شده در پایلوت مرکز تحقیق و توسعه شرکت سویفت در اک بروک ایلی نویز در سال ۱۹۷۰ نصب شدند و موافقت USDA برای آزمون ها و کاربردهای نظامی را دریافت کرد.

پروژه اعتباری و پروژه فرعی آن پس از هشت ماه در سال ۱۹۷۲ با تولید بیش از ۴۰۰۰۰۰ پوچ محتوی بیش از ۲۲ نوع غذای متفاوت درپایلوت به نتیجه نشست. این پوچ ها برای درستی درب بندی، استریل بودن و نواقص و معایب تست شدند و نتایج نشان داد که کارایی آن ها حداقل برابر با قوطی های فلزی است.

بنا براین پروژه اعتباری توجیه پذیری طرح را تایید کرد.تا آن جا که به ناتیک مربوط می شد، پوچ اتوکلاو از مراحل تحقیق و توسعه بیرون آمد و بلافاصله ارتش آن را به عنوان استاندارد بسته بندی غذایی در نظر گرفت که می تواند به وسیله روش های معمولی تهیه غذا برای جیره های غذایی آماده به مصرف گشت.

MRE با MCI نه تنها به دلیل استفاده از پوچ به جای قوطی های فلزی متفاوت است بلکه حاوی تنوع بیشتری از مواد غذایی است. ناتیک ۱۲ منوی اصلی برای MRE که شامل ۲۲ انتریز و دسر داخل پوچ های بسته بندی بودند را توسعه داد.

پوچ ها در مرحله بعد به سمت بالا (بخش فضای خالی ) رول می شدند و سپس به یک نقطه کارتن ها به منظور تثبیت آن چسبانده می شدند ( مرمل اشتاین ۱۹۷۸). بیشتر فعالیت های ناتیک در آن زمان بر روی آزمایش مواد اولیه پوچ که توسط FDA مشخص شده بود، صورت گرفت تا بتواند نیازها و احتیاجات نظامی را برطرف کند. ناتیک در ۲۴ ماه آزمون هایی را برای نظارت بر خصوصیات مواد پوچ شامل: بی عیبی اتصال سه لایه ، دوام درب بندی و مقاومت به فشار داخلی اجرا کرد.

FDA مواد پوچ کمپانی های کاتنیننتال و رینولدز را که در آزمون های ناتیک تست شده بودند و نتایج رضایت بخشی را نشان داده بودند، پذیرفت. براساس آزمون های ناتیک نسخه های اصلی و تغییر یافته مناسب بود و احتیاجات نظامی را برطرف می کرد، ناتیک همچنین مواد مشابه دیگر تامین کنندگان را تست می کرد.

● نقش کانتیننتال

بسته بندی انعطاف پذیر کانتیننتال کار خود رادر سال ۱۹۵۸ در شیکاگو و ایلی نویز ایالات متحده آغاز کرد و در مشارکت با دانشگاه ایالتی اوهایو، نمونه های پوچ را تحت شرایط شبیه سازی اتو کلاو در سال ۱۹۵۹ در اوهایو مورد آزمون قرار داد. در سال ۱۹۶۲ مواد پوچ کمپانی کانتیننتال در اولین تولید تجاری ناتیک برای ۴۰۰۰۰ پوچ آماده شده مورد استفاده قرار گرفت. لیسانس و پروانه کانتیننتال برای استفاده از مواد کانتیننتال در دانمارک و انگلیس در سال ۱۹۶۷، ژاپن ۱۹۶۸ و در کانادا در سال ۱۹۷۵ شروع شد. همچنین مواد کانتیننتال در پروژه اعتباری ناتیک در سال های ۱۹۶۸ تا ۱۹۷۲ برنامه فضایی آپولو در سال ۱۹۶۹ و در مطالعه تغذیه بیمارستانی در سال ۱۹۷۱ به کار گرفته شد و همان طور که پیش تر اشاره شد کمپانی کانتیننتال مسئول پروژه تهیه مواد و تجهیزات پروژه اعتباری ناتیک بود (مرمل اشتاین ۱۹۷۸). طرح پایلوت مواردی که USDA موافقت کرد شامل: تجهیزات آماده سازی غذا، قالب گیرهای پوچ، توزیع کننده ها، پر کن با قابلیت انتقال مواد جامد، مایع و مواد مخلوط، درب بندهای آنی تحت خلاء با قابلیت پر کردن ۴۰-۴۵ پوچ در دقیقه دو عدد اتوکلاو غیر پیوسته با گنجایش ۲۴۰۰ پوچ که با آب داغ کار می کنند و دارا ی کنترل کننده های فشار هوا است، تجهیزات آزمایش پوچ، کارتن گذاری و تجهیزات روکش، پرکن های وزنی آزمایشگاهی، درب بند و اتوکلاو برای تولید مقادیر کمتر پوچ ها بود.

همچنین شعبه کانادایی شرکت کانتیننتال در پایلوت خود توزیع کننده ها و پرکن اتوماتیک پوچ و اتوکلاوی با قابلیت کار کردن با آب و یا مخلوط بخار/هوا با کنترل کننده های فشار هوا را داشت و پیشنهاد استفاده از پایلوت خود را به تولید کنندگان غذا که مایل به تولید نمونه هایی به منظور آزمایش و تحقیقات بازار بودند ارائه داد.

● نقش رینولدز

شعبه بسته بندی انعطاف پذیر رینولدز کار خود را در موضوع پوچ های اتوکلاو در اواسط دهه ۱۸۵۰ و در اوایل ۱۹۶۰ میلادی آغاز کرد. آن ها دو سری آزمایش را با استفاده از پوچ های آماده شده در نیویورک و فلوریدا آغاز کردند. این مطالعات در سال ۱۹۶۷ با آزمایشات فرآورده های سبزی بسته بندی شده در ویسکانسین دنبال شد. در سال ۱۹۶۸ در ویسکانسین، رینولدز به طور موفقیت آمیزی مواد پوچ رول شده را در بسته بندی تجاری سبزیجات به کار گرفت. این فرآورده ها برای آزمون مصرف کننده ها استفاده شد. رینولدز رسما مرکز فرآوری غذا در بل وود را برای کمک به تولید کنندگان غذا و حصول بازار پوچ های قابل اتوکلاو افتتاح کرد. این مرکز از سه بخش مرتبط که واحد آماده سازی غذا، واحد بسته بندی و واحد فرآوری تشکیل شده بود. این مرکز فرآوری غذا حدود ۱۵۰۰-۲۰۰۰ پوچ در روز تولید کرد. بخش بسته بندی انعطاف پذیر رینولدز در آن زمان استفاده از این مرکز برای تولید کنندگان غذا که علاقمند به ازریابی پوچ های قابل اتوکلاو در فرآورده هایشان هستند را اعلام کرد.

پوچ های قابل اتوکلاو در اواخر دهه ۱۹۷۰ به یک واقعیت تجاری تبدیل شده بودند و بیشتر اعتبار آن به سه گروه ( ناتیک، کانتیننتال و رینولدز ) مربوط می شد که به طور مشترک نام آن ها به عنوان دریافت کننده جایزه دستاورد صنعتی تکنولوژی غذا از سوی IFT در سال ۱۹۷۸ عنوان شد. در همان زمان اواخر دهه ۱۹۷۰ علاوه بر تولید وسیع پوچ ها در ایالات متحده تقریبا ۳۵۰ میلیون پوچ غذایی در سال در ژاپن و حدود ۵۰ میلیون در انگلستان داد و ستد می شد.

جنبه های تکنیکی و تجاری پوچ به وسیله آزمایشگاه های تحقیق و توسعه ناتیک (NLABS) توضیح داده می شود و نتایج موفقیت آمیز آزمایشگاهی و مزایای بالقوه آن منجر به استفاده از پوچ و کاربردهای نظامی و غیر نظامی آن شده است.

انگیزه اصلی برای استفاده پوچ در صنایع نظامی ایالات متحده عبارت است از شکل ساده که حمل و نقل آن را بدون هیچ محدودیتی امکان پذیر می سازد. نرمی و انعطاف پذیری آن که از آسیب در حین سینه خیز جلوگیری می کند، سهولت باز کردن، فرآوردهای آماده به مصرف است و از وزن کمی برخوردار می باشد. در ایالات متحده نیروهای نظامی و ارتش در بسط و توسعه و به کارگیری پوچ پیش رو بوده است. اصولا ژاپنی ها همواره، ارتقاء هنر و بهبود بسته بندی و فرآوری محصولات را دنبال می کنند و تجاری سازی در ژاپن از جایگاه رفیعی برخوردار است (لمپی ۱۹۸۰).

● پوچ ها

تحقیق درباره استریلیزاسیون حرارتی پوچ ها با موافقت برای استفاده در استریلیزاسیون تجاری غذاهای کم اسید شروع شد. مقالات متعددی درباره سودمندی استفاده از پوچ در فرآوری غذایی چاپ شده اند(لمپی ۱۹۸۰ و مرمل اشتاین ۱۹۷۸). استریلیزاسیون غذا در قوطی از سال ۱۹۲۰ به صورت آزمایشی و تئوریک به خوبی مطالعه شده است. تئوری و آزمایشات اجرا شده به ارزیابی فرآیندهای حرارتی برای قوطی را می توان در منابع مختلفی پیدا نمود و مدل سازی ریاضی فرآیند حرارتی هم به خوبی مرور شده است (هایاکاوا ۱۹۷۷a ،۱۹۷۷b ،۱۹۷۸،هلدزورث ۱۹۸۵). هرچند پوچ در دهه ۱۹۶۰ معرفی شد اما اطلاعات کمی درباره توزیع دما در پوچ در حین فرآیند استریلیزاسیون در دسترس است. نتایج استریلیزاسیون در قوطی ها را نمی توان به پوچ ها بسط و گسترش داد زیرا پوچ از هندسه پیچیده تری برخوردار است و تجزیه و تحلیل پوچ نیازمند مدل سازی کامپیوتری در یک دامنه سه بعدی است.

بیشتر مطالعات بر روی فرآوری حرارتی پوچ ها بر پایه غذاهایی با گرمایش هدایتی استوار است. اولسون (۱۹۸۰) یک راه حل عددی برای هدایت گرما در حالت تک بعدی ارائه داد تا اپتیمم پروفیل دما برای پوچ ها را در شرایطی که حداقل افت حسی و کیفیت غذایی در غذاهای فرآوری شده ایجاد شود، به دست آید. در این مطالعه پیکربندی هندسی پوچ به صورت یک دیواره تخت نامتناهی فرض شد تا با به کارگیری روش تفاضل محدود FDM جواب حاصل شود. محاسبات در دمای استریلیزاسیون متفاوت و شرایط فرآوری متفاوتی اجرا شد تا دمای اپتیمم استریلیزاسیون که حداقل تغییرات کیفی را ایجاد کند، حاصل شود. اولسن همچنین نشان داد که دمای اولیه پایین و زمان بالا آمدن اتوکلاو ( زمان مورد نیاز برای رسیدن دمای اتوکلاو پس ازشروع بخار دهی به دمای فرآوری ثابت که از پیش انتخاب شده است ) اثر کمی دارند.

مانسون و همکاران یک مدل برای ارزیابی فرآیند حرارتی مواد غذایی با گرمایش هدایتی در ظروف چهار گوشه سخت را با حل معادله هدایتی گرما در حالت سه بعدی با استفاده از روش تفاضل محدود توسعه دادند.

سابقه دما، زمان پیش بینی شده در نقاط متفاوت در داخل ظرف برای تخمین اثر کشندگی و حفظ ارزش غذایی در حین استریزاسیون استفاده شد. کاستیلو و همکاران درشبیه سازی خود یک روش تحلیل برای پیش بینی حفظ ارزش غذایی در هدایت گرمایی غذاها در پوچ های چهار گوشه ارایه دادند و از نابودی مواد مغذی در حین بالا آمدن دمای اتوکلاو و در زمان سرد شدن سیکل فرآوری صرف نظر شد. نتایج نشان داد که انحراف بین مقادیر مواد مغذی حفظ شده با روش اندازه گیری و پیش بینی شده ۱۲ تا ۱۶% بود.

هایاکاوا (۱۹۷۷ B) مدل های کامپیوتری برای تخمین فرآیندهای حرارتی غذاهای کنسروی را بر اساس روش فرمولی بال توسعه داد، این روش می تواند برای پوچ هایی که در معرض استریلزاسیون حرارتی در دمای ثابت قرار می گیرند، به کار رود. همچنین مقایسه بین روش های فرمولی بای و روش های عمومی برای پوچ های فرآوری شده تحت اتوکلاو عمودی ثابت آبی مطالعه شد (اسپیناک و وایوی ۱۹۸۲).

همه روش های تشریح شده در بالا برای ظروف چهار گوشه قابل کاربرد است. هر چند هنگامی که یک پوچ محتوی غذا در حین فرآیند استریلیزاسیون در یک کاست قرار می گیرد، معمولا به شکل یک بالش در می آید. فرض پیکر بندی چهارگوشه برای ساده کردن راه حل عددی معادله هدایت گرما ضروری است زیرا در این حالت روش FDM می تواند برای تعیین جواب به کار گرفته شود. در این فرضیات به تخمین بیشتر زمان فرآوری منجر می شود که نتیجه آن پایین آمدن ارزش غذایی و افزایش افت کیفیت حسی ماده غذای است(تاندون و بووینک ۱۹۸۶).

بوومیک تاندون یک مدل ریاضی دو بعدی را برای ارزیابی فرآیند حرارتی پوچ محتوی غذای گرم شده به روش هدایتی توسعه دادند. در این مطالعه آب گرم به عنوان محیط حرارتی استفاده شد و دمای پیش بینی شده در مرکز پوچ به وسیله مدل در مقایسه با دماهای اندازه گیری شده به روش تجربی در انطباق خوبی بودند و تخمین حفظ ارزش غذایی در این مدل مطابقت خوبی را با اندازه گیری های تجربی نشان می داد. در شبیه سازی تاندون و بوومیک (۱۹۸۶) یک مدل کامپیوتری برای ارزیابی فرآیند حرارتی پوچ محتوی غذای گرم به روش هدایتی توسعه داده شد. در این مدل معادله هدایت گرمایی دو بعدی با استفاده از روش FDM بهبود یافته برای پوچ محتوی غذا حل شد. توزیع دما و درجه استریلیزاسیون پیش بینی شده در شبیه سازی با نتایج به دست آمده از به کارگیری FEM مقایسه شد و مشاهده گردید که نتایج مطابقت نزدیکی دارند.

فاکتورهای بحرانی که در فرآیند حرارتی پوچ شناخته شده اند، عبارتند از ضخامت پوچ ، وجود باقیمانده گاز، نوع محیط حرارت دهی و فشار عملیات (بورلی و همکاران ۱۹۸۰). هرچند تحقیقی که نقش این فاکتورهای بحرانی در این حوزه را تحت شرایط واقعی ارزیابی کند، محدود می باشد.

ضریب کلی انتقال حرارت از محیط حرارت دهی ( آب و بخار ) به پوچ محتوی محصولات مایع (سس کاری) هم به صورت تئوریکی و هم به روش تجربی توسط ( تراجیما ۱۹۷۵) مطالعه شده است. او متوجه شد که ضریب کلی انتقال حرارت از محیط حرارت دهی به غذا در پوچ اساسا به وسیله ضریب انتقال حرارت از سطح داخلی پوچ به محتویات آن کنترل و اداره می شود، هر چند سرعت سیرکولاسیون آب مورد استفاده برای حرارت دهی به عنوان یک فاکتور بحرانی فرآیند برای حفظ یکنواختی دمای اتوکلاو و در حین فرآیند شناسایی شد.

اثر فرآیند استریلیزاسیون بر کیفیت غذای کنسروی از ابتدای فعالیت کنسرو سازی به عنوان یک نگرانی اصلی همواره مطرح بوده است. کاستیلو و همکاران (۱۹۸۰) یک مدل برای پیش بینی حفظ مواد مغذی با استفاده از واکنش سینتیکی درجه یک نابودی حرارتی غذاهای بسته بندی شده در پوچ های اتوکلاو کردن را با فرض گرمایش هدایتی، توسعه دادند. مدل در پیش بینی دما در مرکز ظرف در پایان دوره حرارت دهی موثر بود و اعتبار مدل برای غذای شبیه سازی شده با آزمایشات تجربی تایید شد. هر چند این تحقیق براساس گرمایش هدایتی بود و نمی توان آن را به مواردی که همرفتی از اهمیت برخوردار است بسط و گسترش داد.