مقدمة عن المشاكل الشائعة وطرق الكشف عن العبوات المقاومة للرد

الفيلم المركب البلاستيكي هو مادة تعبئة شائعة الاستخدام للتغليف المقاوم للمعوجة. تعتبر المعوجة والتعقيم الحراري عملية مهمة لتعبئة أغذية المعوجة ذات درجة الحرارة العالية. ومع ذلك، فإن الخصائص الفيزيائية للأغشية البلاستيكية المركبة تكون عرضة للتحلل الحراري بعد تسخينها، مما يؤدي إلى مواد تعبئة غير مؤهلة. تحلل هذه المقالة المشاكل الشائعة بعد طهي أكياس المعوجة ذات درجة الحرارة العالية، وتقدم طرق اختبار أدائها الفيزيائي، على أمل أن يكون لها أهمية توجيهية للإنتاج الفعلي.

أكياس التغليف المعوجة المقاومة للحرارة العالية هي أحد أشكال التعبئة المستخدمة بشكل شائع للحوم ومنتجات الصويا وغيرها من منتجات الوجبات الجاهزة. يتم تعبئتها بشكل عام بالفراغ ويمكن تخزينها في درجة حرارة الغرفة بعد تسخينها وتعقيمها في درجة حرارة عالية (100 ~ 135 درجة مئوية). من السهل حمل الأطعمة المعبأة المقاومة للرد، وجاهزة للأكل بعد فتح الكيس، وهي صحية ومريحة، ويمكن أن تحافظ على نكهة الطعام جيدًا، لذلك فهي محبوبة بشدة من قبل المستهلكين. اعتمادا على عملية التعقيم ومواد التعبئة والتغليف، فإن العمر الافتراضي لمنتجات التعبئة والتغليف المقاومة للمعوجة يتراوح من نصف عام إلى عامين.

عملية التعبئة والتغليف للأغذية المعوجة هي صنع الأكياس، والتعبئة، والتنظيف بالمكنسة الكهربائية، والختم الحراري، والفحص، والطهي والتعقيم بالتسخين، والتجفيف والتبريد، والتعبئة والتغليف. يعد الطهي والتعقيم بالتسخين هو العملية الأساسية للعملية بأكملها. لكن عند تصنيع أكياس التعبئة والتغليف المصنوعة من مواد البوليمر – البلاستيك، فإن حركة السلسلة الجزيئية تشتد بعد تسخينها، وتكون الخواص الفيزيائية للمادة عرضة للتوهين الحراري. تحلل هذه المقالة المشكلات الشائعة بعد طهي أكياس المعوجة ذات درجة الحرارة العالية، وتقدم طرق اختبار أدائها الجسدي.

1. تحليل المشاكل الشائعة المتعلقة بأكياس التغليف المقاومة للمعوجة
يتم تعبئة المواد الغذائية المعوجة ذات درجة الحرارة العالية ومن ثم تسخينها وتعقيمها مع مواد التعبئة والتغليف. من أجل تحقيق خصائص فيزيائية عالية وخصائص حاجز جيدة، فإن التغليف المقاوم للمعوجة مصنوع من مجموعة متنوعة من المواد الأساسية. تشمل المواد شائعة الاستخدام PA وPET وAL وCPP. تحتوي الهياكل الشائعة الاستخدام على طبقتين من الأفلام المركبة، مع الأمثلة التالية (BOPA/CPP، PET/CPP)، وفيلم مركب ثلاثي الطبقات (مثل PA/AL/CPP، وPET/PA/CPP) وفيلم مركب من أربع طبقات (مثل PET/PA/AL/CPP). في الإنتاج الفعلي، مشاكل الجودة الأكثر شيوعًا هي التجاعيد والأكياس المكسورة وتسرب الهواء والرائحة بعد الطهي:

1). هناك بشكل عام ثلاثة أشكال من التجاعيد في أكياس التغليف: التجاعيد الأفقية أو الرأسية أو غير المنتظمة على المادة الأساسية للتغليف؛ التجاعيد والشقوق على كل طبقة مركبة وضعف التسطيح؛ انكماش المادة الأساسية للتغليف، وانكماش الطبقة المركبة والطبقات المركبة الأخرى المنفصلة والمخططة. وتنقسم الأكياس المكسورة إلى نوعين: الانفجار المباشر والتجعيد ثم الانفجار.

2).يشير التصفيح إلى ظاهرة فصل الطبقات المركبة من مواد التغليف عن بعضها البعض. يتجلى التصفيح الطفيف في انتفاخات تشبه الخطوط في الأجزاء المجهدة من العبوة، وتقل قوة التقشير، ويمكن حتى تمزيقها يدويًا بلطف. في الحالات الشديدة، يتم فصل طبقة التغليف المركبة بمساحة كبيرة بعد الطهي. في حالة حدوث التصفيح، سيختفي التعزيز التآزري للخصائص الفيزيائية بين الطبقات المركبة لمواد التعبئة والتغليف، وستنخفض الخصائص الفيزيائية وخصائص الحاجز بشكل كبير، مما يجعل من المستحيل تلبية متطلبات العمر الافتراضي، وغالبًا ما يتسبب في خسائر أكبر للمؤسسة .

3). تسرب الهواء الطفيف عمومًا له فترة حضانة طويلة نسبيًا وليس من السهل اكتشافه أثناء الطهي. خلال فترة تداول المنتج وتخزينه، تقل درجة فراغ المنتج ويظهر الهواء الواضح في العبوة. ولذلك، فإن مشكلة الجودة هذه غالبا ما تنطوي على عدد كبير من المنتجات. المنتجات لها تأثير أكبر. يرتبط حدوث تسرب الهواء ارتباطًا وثيقًا بضعف الختم الحراري وضعف مقاومة ثقب كيس المعوجة.

4). تعتبر الرائحة بعد الطهي أيضًا مشكلة شائعة في الجودة. ترتبط الرائحة الغريبة التي تظهر بعد الطهي ببقايا المذيبات الزائدة في مواد التعبئة والتغليف أو باختيار المواد بشكل غير مناسب. إذا تم استخدام فيلم PE كطبقة إغلاق داخلية لأكياس الطهي ذات درجة الحرارة العالية التي تزيد عن 120 درجة، فإن فيلم PE يكون عرضة للرائحة عند درجات الحرارة العالية. لذلك، يتم اختيار RCPP بشكل عام كطبقة داخلية لأكياس الطبخ ذات درجة الحرارة العالية.

2. طرق اختبار الخواص الفيزيائية للعبوات المقاومة للمعوجة
العوامل التي تؤدي إلى مشاكل جودة التغليف المقاوم للمعوجة معقدة نسبيًا وتتضمن العديد من الجوانب مثل المواد الخام للطبقة المركبة، والمواد اللاصقة، والأحبار، والتحكم في عملية صنع المواد المركبة والأكياس، وعمليات المعوجة. من أجل ضمان جودة التعبئة والتغليف ومدة صلاحية الطعام، من الضروري إجراء اختبارات مقاومة الطهي على مواد التعبئة والتغليف.

المعيار الوطني المطبق على أكياس التغليف المقاومة للمعوجة هو GB/T10004-2008 "الفيلم البلاستيكي المركب للتغليف، التصفيح الجاف للأكياس، التصفيح بالبثق"، والذي يعتمد على JIS Z 1707-1997 "المبادئ العامة للأغشية البلاستيكية لتغليف المواد الغذائية" تمت صياغته ليحل محل GB/T 10004-1998 "الأفلام والأكياس المركبة المقاومة للمقاومة" و GB/T10005-1998 "فيلم البولي بروبيلين ثنائي المحور/أفلام وأكياس البولي إيثيلين المركب منخفض الكثافة". يتضمن معيار GB/T 10004-2008 العديد من الخصائص الفيزيائية ومؤشرات بقايا المذيبات لأفلام وأكياس التغليف المقاومة للمعوجة، ويتطلب اختبار أكياس التغليف المقاومة للمعوجة لمقاومة الوسائط ذات درجات الحرارة العالية. وتتمثل الطريقة في ملء أكياس التغليف المقاومة للمعوجة بحمض أسيتيك بنسبة 4%، وكبريتيد الصوديوم 1%، وكلوريد الصوديوم 5%، وزيت نباتي، ثم يتم إخراجها وإغلاقها وتسخينها وضغطها في وعاء طبخ عالي الضغط عند درجة حرارة 121 درجة مئوية. 40 دقيقة، واتركيها تبرد مع بقاء الضغط دون تغيير. ثم يتم اختبار مظهرها وقوة الشد والاستطالة وقوة التقشير وقوة الختم الحراري، ويستخدم معدل الانخفاض لتقييمها. الصيغة هي كما يلي:

ص=(أب)/أ×100

في الصيغة، R هو معدل الانخفاض (%) للعناصر التي تم اختبارها، A هو متوسط ​​قيمة العناصر التي تم اختبارها قبل اختبار الوسط المقاوم لدرجة الحرارة العالية؛ B هو متوسط ​​قيمة العناصر التي تم اختبارها بعد اختبار الوسط المقاوم لدرجات الحرارة العالية. متطلبات الأداء هي: "بعد اختبار مقاومة العزل الكهربائي لدرجات الحرارة العالية، يجب ألا تحتوي المنتجات التي تبلغ درجة حرارة الخدمة فيها 80 درجة مئوية أو أعلى على أي تصفيح أو تلف أو تشوه واضح داخل الكيس أو خارجه، وانخفاض في قوة التقشير، والسحب. خارج القوة، والإجهاد الاسمي عند الكسر، وقوة الختم الحراري. يجب أن يكون المعدل ≥30%".

3. اختبار الخواص الفيزيائية لأكياس التغليف المقاومة للمعوجة
يمكن للاختبار الفعلي على الجهاز أن يكشف بشكل حقيقي عن الأداء العام للعبوة المقاومة للمعوجة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لا تستغرق وقتًا طويلاً فحسب، بل إنها محدودة أيضًا بخطة الإنتاج وعدد الاختبارات. لديها قابلية تشغيل ضعيفة ونفايات كبيرة وتكلفة عالية. من خلال اختبار المعوجة للكشف عن الخصائص الفيزيائية مثل خصائص الشد، وقوة التقشير، وقوة الختم الحراري قبل وبعد المعوجة، يمكن الحكم على جودة مقاومة المعوجة لحقيبة المعوجة بشكل شامل. تستخدم اختبارات الطهي عمومًا نوعين من المحتويات الفعلية والمواد المحاكاة. يمكن أن يكون اختبار الطهي باستخدام المحتويات الفعلية أقرب ما يمكن إلى حالة الإنتاج الفعلية ويمكن أن يمنع بشكل فعال التغليف غير المؤهل من دخول خط الإنتاج على دفعات. بالنسبة لمصانع مواد التعبئة والتغليف، يتم استخدام المحاكيات لاختبار مقاومة مواد التعبئة والتغليف أثناء عملية الإنتاج وقبل التخزين. يعد اختبار أداء الطهي أكثر عملية وقابلية للتشغيل. يقدم المؤلف طريقة اختبار الأداء الفيزيائي لأكياس التغليف المقاومة للمعوجة عن طريق ملئها بسوائل محاكاة الأغذية من ثلاث شركات مصنعة مختلفة وإجراء اختبارات التبخير والغليان على التوالي. عملية الاختبار هي كما يلي:

1). اختبار الطبخ

الأدوات: وعاء طهي آمن وذكي ذو ضغط خلفي ودرجة حرارة عالية، جهاز اختبار ختم الحرارة HST-H3

خطوات الاختبار: ضع 4% من حمض الأسيتيك بعناية في كيس المعوجة إلى ثلثي الحجم. يجب الحرص على عدم تلويث الختم، حتى لا يؤثر على ثبات الختم. بعد التعبئة، قم بإغلاق أكياس الطبخ باستخدام HST-H3، وقم بإعداد إجمالي 12 عينة. عند الغلق، يجب إخراج الهواء الموجود في الكيس قدر الإمكان لمنع تمدد الهواء أثناء الطهي من التأثير على نتائج الاختبار.

ضع العينة المختومة في وعاء الطبخ لبدء الاختبار. اضبط درجة حرارة الطهي على 121 درجة مئوية، ومدة الطهي على 40 دقيقة، وقم ببخار 6 عينات، وغلي 6 عينات. أثناء اختبار الطهي، انتبه جيدًا للتغيرات في ضغط الهواء ودرجة الحرارة في وعاء الطهي لضمان الحفاظ على درجة الحرارة والضغط ضمن النطاق المحدد.

بعد الانتهاء من الاختبار، قم بتبريده إلى درجة حرارة الغرفة، ثم أخرجه ولاحظ ما إذا كانت هناك أكياس مكسورة، أو تجاعيد، أو تصفيح، وما إلى ذلك. بعد الاختبار، كانت أسطح العينات 1# و2# ناعمة بعد الطهي ولم يكن هناك أي شيء التصفيح. لم يكن سطح العينة رقم 3# ناعمًا جدًا بعد الطهي، وكانت الحواف ملتوية بدرجات متفاوتة.

2). مقارنة خصائص الشد

خذ أكياس التغليف قبل وبعد الطهي، وقم بقطع 5 عينات مستطيلة مقاس 15 مم × 150 مم في الاتجاه العرضي و150 مم في الاتجاه الطولي، وقم بتكييفها لمدة 4 ساعات في بيئة 23 ± 2 درجة مئوية و50 ± 10٪ رطوبة نسبية. تم استخدام آلة اختبار الشد الإلكترونية الذكية XLW (PC) لاختبار قوة الكسر والاستطالة عند الكسر تحت حالة 200mm/min.

3). اختبار قشر

وفقًا للطريقة A من GB 8808-1988 "طريقة اختبار التقشير للمواد البلاستيكية المركبة الناعمة"، قم بقطع عينة بعرض 15±0.1 مم وطول 150 مم. خذ 5 عينات في الاتجاهين الأفقي والرأسي. قم بتقشير الطبقة المركبة مسبقًا على طول اتجاه العينة، وقم بتحميلها في آلة اختبار الشد الإلكترونية الذكية XLW (PC)، واختبر قوة التقشير عند 300 مم / دقيقة.

4). اختبار قوة الختم الحراري

وفقًا لمعيار GB/T 2358-1998 "طريقة اختبار قوة الختم الحراري لأكياس تغليف الأفلام البلاستيكية"، قم بقطع عينة بعرض 15 مم عند جزء الختم الحراري من العينة، وافتحها عند 180 درجة، وقم بتثبيت طرفي العينة على XLW (PC) الذكي على آلة اختبار الشد الإلكترونية، يتم اختبار الحد الأقصى للحمل بسرعة 300 مم/دقيقة، ويتم حساب معدل السقوط باستخدام صيغة العزل الكهربائي لمقاومة درجات الحرارة العالية بـ GB/T 10004-2008.

تلخيص
يفضل المستهلكون بشكل متزايد الأطعمة المعبأة المقاومة للرد بسبب ملاءمتها للأكل والتخزين. من أجل الحفاظ على جودة المحتويات بشكل فعال ومنع الطعام من التدهور، فإن كل خطوة من عملية إنتاج الأكياس المعوجة ذات درجة الحرارة العالية تحتاج إلى مراقبة صارمة والتحكم فيها بشكل معقول.

1. يجب أن تكون أكياس الطبخ المقاومة للحرارة العالية مصنوعة من مواد مناسبة بناءً على المحتوى وعملية الإنتاج. على سبيل المثال، يتم اختيار CPP بشكل عام كطبقة إغلاق داخلية لأكياس الطبخ المقاومة للحرارة العالية؛ عند استخدام أكياس التغليف التي تحتوي على طبقات AL لتعبئة المحتويات الحمضية والقلوية، يجب إضافة طبقة مركبة PA بين AL وCPP لزيادة مقاومة نفاذية الأحماض والقلويات؛ يجب أن تكون كل طبقة مركبة قابلة للانكماش الحراري متسقة أو متشابهة لتجنب تشوه أو حتى انفصال المادة بعد الطهي بسبب سوء المطابقة لخصائص الانكماش الحراري.

2. التحكم بشكل معقول في العملية المركبة. تستخدم أكياس المعوجة المقاومة للحرارة العالية في الغالب طريقة التركيب الجاف. في عملية إنتاج فيلم المعوجة، من الضروري اختيار المادة اللاصقة المناسبة وعملية اللصق الجيدة، والتحكم بشكل معقول في ظروف المعالجة لضمان تفاعل العامل الرئيسي للمادة اللاصقة وعامل المعالجة بشكل كامل.

3. المقاومة المتوسطة لدرجة الحرارة العالية هي العملية الأكثر خطورة في عملية التعبئة والتغليف للأكياس المعوجة ذات درجة الحرارة العالية. من أجل تقليل حدوث مشاكل في جودة الدفعة، يجب اختبار وفحص أكياس المعوجة ذات درجة الحرارة العالية بناءً على ظروف الإنتاج الفعلية قبل الاستخدام وأثناء الإنتاج. تحقق مما إذا كان مظهر العبوة بعد الطهي مسطحًا أو متجعدًا أو متقرحًا أو مشوهًا، وما إذا كان هناك تصفيح أو تسرب، وما إذا كان معدل انخفاض الخواص الفيزيائية (خصائص الشد، قوة التقشير، قوة الختم الحراري) يلبي المتطلبات، وما إلى ذلك.