Kunststoffverbundfolie ist ein häufig verwendetes Verpackungsmaterial für retortenbeständige Verpackungen. Die Retorten- und Hitzesterilisation ist ein wichtiger Prozess zum Verpacken von Hochtemperatur-Retortenlebensmitteln. Die physikalischen Eigenschaften von Kunststoffverbundfolien neigen jedoch dazu, nach dem Erhitzen thermisch zu verfallen, was zu ungeeigneten Verpackungsmaterialien führt. Dieser Artikel analysiert häufige Probleme nach dem Kochen von Hochtemperatur-Retortenbeuteln und stellt deren physikalische Leistungstestmethoden vor, in der Hoffnung, eine richtungsweisende Bedeutung für die tatsächliche Produktion zu haben.
Hochtemperaturbeständige Retortenverpackungsbeutel sind eine Verpackungsform, die häufig für Fleisch, Sojaprodukte und andere Fertiggerichte verwendet wird. Es ist im Allgemeinen vakuumverpackt und kann bei Raumtemperatur gelagert werden, nachdem es bei hoher Temperatur (100–135 °C) erhitzt und sterilisiert wurde. Retortenbeständig verpackte Lebensmittel sind leicht zu transportieren, nach dem Öffnen des Beutels verzehrfertig, hygienisch und praktisch und können den Geschmack der Lebensmittel gut bewahren, weshalb sie bei den Verbrauchern sehr beliebt sind. Die Haltbarkeit retortenbeständiger Verpackungsprodukte beträgt je nach Sterilisationsverfahren und Verpackungsmaterial ein halbes bis zwei Jahre.
Der Verpackungsprozess von Retortenlebensmitteln besteht aus Beutelherstellung, Einpacken, Vakuumieren, Heißsiegeln, Inspektion, Kochen und Erhitzen, Sterilisieren, Trocknen und Kühlen sowie Verpacken. Die Koch- und Hitzesterilisation ist der Kernprozess des gesamten Prozesses. Beim Verpacken von Beuteln aus Polymermaterialien – Kunststoffen – intensiviert sich jedoch die Bewegung der Molekülketten nach dem Erhitzen und die physikalischen Eigenschaften des Materials unterliegen einer thermischen Schwächung. Dieser Artikel analysiert häufige Probleme nach dem Kochen von Hochtemperatur-Retortenbeuteln und stellt deren physikalische Leistungstestmethoden vor.
1. Analyse häufiger Probleme mit retortenbeständigen Verpackungsbeuteln
Hochtemperatur-Retortenlebensmittel werden verpackt und anschließend zusammen mit den Verpackungsmaterialien erhitzt und sterilisiert. Um hohe physikalische Eigenschaften und gute Barriereeigenschaften zu erreichen, werden retortenbeständige Verpackungen aus verschiedenen Grundmaterialien hergestellt. Zu den häufig verwendeten Materialien gehören PA, PET, AL und CPP. Häufig verwendete Strukturen bestehen aus zwei Schichten Verbundfolien, wobei die folgenden Beispiele (BOPA/CPP, PET/CPP), dreischichtige Verbundfolien (z. B. PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) und vierschichtige Verbundfolien umfassen (wie PET/PA/AL/CPP). In der tatsächlichen Produktion sind Falten, zerbrochene Beutel, Luftaustritt und Geruch nach dem Kochen die häufigsten Qualitätsprobleme:
1). Bei Verpackungsbeuteln gibt es im Allgemeinen drei Formen der Faltenbildung: horizontale oder vertikale oder unregelmäßige Falten auf dem Verpackungsgrundmaterial; Falten und Risse auf jeder Verbundschicht und schlechte Ebenheit; Schrumpfung des Verpackungsgrundmaterials und Schrumpfung der Verbundschicht und anderer Verbundschichten. Separat, gestreift. Die zerbrochenen Beutel werden in zwei Arten unterteilt: direktes Platzen und Falten und anschließendes Platzen.
2). Unter Delaminierung versteht man das Phänomen, dass die Verbundschichten von Verpackungsmaterialien voneinander getrennt werden. Leichte Delamination macht sich durch streifenförmige Ausbuchtungen an den beanspruchten Stellen der Verpackung bemerkbar, die Schälfestigkeit nimmt ab und lässt sich sogar leicht mit der Hand auseinanderreißen. In schweren Fällen wird die Verpackungsverbundschicht nach dem Kochen großflächig abgetrennt. Kommt es zu einer Delaminierung, geht die synergistische Verstärkung der physikalischen Eigenschaften zwischen den Verbundschichten des Verpackungsmaterials verloren, und die physikalischen Eigenschaften und Barriereeigenschaften nehmen erheblich ab, sodass die Haltbarkeitsanforderungen nicht mehr erfüllt werden können, was häufig zu größeren Verlusten für das Unternehmen führt .
3).Eine leichte Luftleckage hat im Allgemeinen eine relativ lange Inkubationszeit und ist beim Kochen nicht leicht zu erkennen. Während der Zirkulation und Lagerung des Produkts nimmt der Vakuumgrad des Produkts ab und es tritt deutlich Luft in der Verpackung auf. Daher betrifft dieses Qualitätsproblem häufig eine große Anzahl von Produkten. Produkte haben eine größere Wirkung. Das Auftreten von Luftlecks hängt eng mit der schwachen Heißsiegelung und der geringen Durchstoßfestigkeit des Retortenbeutels zusammen.
4). Auch Geruch nach dem Kochen ist ein häufiges Qualitätsproblem. Der eigenartige Geruch, der nach dem Kochen auftritt, hängt mit übermäßigen Lösungsmittelrückständen in den Verpackungsmaterialien oder einer falschen Materialauswahl zusammen. Wenn PE-Folie als innere Siegelschicht von Hochtemperatur-Kochbeuteln über 120°C verwendet wird, neigt die PE-Folie bei hohen Temperaturen zu Geruchsbildung. Daher wird RCPP im Allgemeinen als Innenschicht von Hochtemperatur-Kochbeuteln ausgewählt.
2. Prüfmethoden für physikalische Eigenschaften retortenbeständiger Verpackungen
Die Faktoren, die zu den Qualitätsproblemen retortenbeständiger Verpackungen führen, sind relativ komplex und umfassen viele Aspekte wie Rohstoffe für Verbundschichten, Klebstoffe, Tinten, Prozesssteuerung für Verbund- und Beutelherstellung sowie Retortenprozesse. Um die Verpackungsqualität und die Haltbarkeit von Lebensmitteln sicherzustellen, ist es notwendig, Kochbeständigkeitstests an Verpackungsmaterialien durchzuführen.
Die für retortenbeständige Verpackungsbeutel geltende nationale Norm ist GB/T10004-2008 „Kunststoff-Verbundfolie für Verpackungen, Beutel-Trockenlaminierung, Extrusions-Laminierung“, die auf JIS Z 1707-1997 „Allgemeine Grundsätze für Kunststofffolien für Lebensmittelverpackungen“ basiert. Formuliert, um GB/T 10004-1998 „Retortenbeständige Verbundfolien und -beutel“ zu ersetzen GB/T10005-1998 „Biaxial orientierte Polypropylenfolie/Verbundfolien und -beutel aus Polyethylen niedriger Dichte“. GB/T 10004-2008 enthält verschiedene physikalische Eigenschaften und Lösungsmittelrückstandsindikatoren für sterilisationsbeständige Verpackungsfolien und -beutel und verlangt, dass sterilisationsbeständige Verpackungsbeutel auf ihre Medienbeständigkeit bei hohen Temperaturen getestet werden. Die Methode besteht darin, die retortenbeständigen Verpackungsbeutel mit 4 % Essigsäure, 1 % Natriumsulfid, 5 % Natriumchlorid und Pflanzenöl zu füllen, dann zu entlüften und zu verschließen, in einem Hochdruckkochtopf bei 121 °C zu erhitzen und unter Druck zu setzen 40 Minuten ruhen lassen und abkühlen lassen, während der Druck unverändert bleibt. Anschließend werden Aussehen, Zugfestigkeit, Dehnung, Schälkraft und Heißsiegelfestigkeit geprüft und die Abnahmerate zur Bewertung herangezogen. Die Formel lautet wie folgt:
R=(AB)/A×100
In der Formel ist R die Abnahmerate (%) der getesteten Gegenstände, A ist der Durchschnittswert der getesteten Gegenstände vor dem Test auf hochtemperaturbeständige Medien; B ist der Durchschnittswert der geprüften Gegenstände nach dem Hochtemperaturbeständigkeitstest. Die Leistungsanforderungen lauten: „Nach dem dielektrischen Widerstandstest bei hohen Temperaturen dürfen Produkte mit einer Betriebstemperatur von 80 °C oder mehr keine Delaminierung, Beschädigung, offensichtliche Verformung innerhalb oder außerhalb des Beutels und eine Abnahme der Abziehkraft und Zugkraft aufweisen. Abschaltkraft, Nennbruchdehnung und Heißsiegelfestigkeit. Der Satz sollte ≤30 % betragen.“
3. Prüfung der physikalischen Eigenschaften retortenbeständiger Verpackungsbeutel
Der eigentliche Test an der Maschine kann die Gesamtleistung der retortenbeständigen Verpackung am genauesten ermitteln. Allerdings ist diese Methode nicht nur zeitaufwändig, sondern auch durch den Produktionsplan und die Anzahl der Tests begrenzt. Es weist eine schlechte Bedienbarkeit, große Verschwendung und hohe Kosten auf. Durch den Retortentest zur Erkennung physikalischer Eigenschaften wie Zugeigenschaften, Schälfestigkeit und Heißsiegelfestigkeit vor und nach der Retorte kann die Qualität der Retortenbeständigkeit des Retortenbeutels umfassend beurteilt werden. Kochtests verwenden im Allgemeinen zwei Arten von tatsächlichen Inhalten und simulierten Materialien. Der Kochtest mit tatsächlichem Inhalt kann so nah wie möglich an der tatsächlichen Produktionssituation sein und effektiv verhindern, dass unqualifizierte Verpackungen in Chargen in die Produktionslinie gelangen. Für Verpackungsmaterialfabriken werden Simulanzien eingesetzt, um die Beständigkeit von Verpackungsmaterialien während des Produktionsprozesses und vor der Lagerung zu testen. Das Testen der Kochleistung ist praktischer und durchführbarer. Der Autor stellt die physikalische Leistungstestmethode von retortenbeständigen Verpackungsbeuteln vor, indem er diese mit Lebensmittelsimulationsflüssigkeiten von drei verschiedenen Herstellern füllt und jeweils Dampf- und Kochtests durchführt. Der Testablauf ist wie folgt:
1). Kochtest
Instrumente: Sicherer und intelligenter Gegendruck-Hochtemperatur-Kochtopf, HST-H3-Heißsiegeltester
Testschritte: Geben Sie 4 %ige Essigsäure vorsichtig auf zwei Drittel des Volumens in den Retortenbeutel. Achten Sie darauf, die Versiegelung nicht zu verunreinigen, um die Siegelechtheit nicht zu beeinträchtigen. Nach dem Befüllen die Kochbeutel mit HST-H3 verschließen und insgesamt 12 Proben vorbereiten. Beim Verschließen sollte die Luft im Beutel so weit wie möglich entlüftet werden, um zu verhindern, dass sich die Luft während des Kochens ausdehnt und die Testergebnisse beeinträchtigt.
Legen Sie die versiegelte Probe in den Kochtopf, um den Test zu starten. Stellen Sie die Gartemperatur auf 121 °C und die Garzeit auf 40 Minuten ein, dämpfen Sie 6 Proben und kochen Sie 6 Proben. Achten Sie beim Kochtest genau auf die Veränderungen des Luftdrucks und der Temperatur im Kochtopf, um sicherzustellen, dass Temperatur und Druck im eingestellten Bereich bleiben.
Nachdem der Test abgeschlossen ist, lassen Sie ihn auf Raumtemperatur abkühlen, nehmen Sie ihn heraus und beobachten Sie, ob zerbrochene Beutel, Falten, Delaminierung usw. vorhanden sind. Nach dem Test waren die Oberflächen der Proben 1# und 2# nach dem Kochen glatt und es gab keine Delaminierung. Die Oberfläche der 3#-Probe war nach dem Kochen nicht sehr glatt und die Kanten waren in unterschiedlichem Maße verzogen.
2). Vergleich der Zugeigenschaften
Nehmen Sie die Verpackungsbeutel vor und nach dem Kochen, schneiden Sie 5 rechteckige Proben von 15 mm × 150 mm in Querrichtung und 150 mm in Längsrichtung aus und konditionieren Sie sie 4 Stunden lang in einer Umgebung von 23 ± 2 ° C und 50 ± 10 % relativer Luftfeuchtigkeit. Die intelligente elektronische Zugprüfmaschine XLW (PC) wurde verwendet, um die Bruchkraft und Bruchdehnung unter der Bedingung von 200 mm/min zu testen.
3). Schältest
Schneiden Sie gemäß Methode A von GB 8808-1988 „Peel Test Method for Soft Composite Plastic Materials“ eine Probe mit einer Breite von 15 ± 0,1 mm und einer Länge von 150 mm. Nehmen Sie jeweils 5 Proben in horizontaler und vertikaler Richtung. Schälen Sie die Verbundschicht entlang der Längsrichtung der Probe vor, laden Sie sie in die intelligente elektronische Zugprüfmaschine XLW (PC) und testen Sie die Schälkraft bei 300 mm/min.
4). Prüfung der Heißsiegelfestigkeit
Gemäß GB/T 2358-1998 „Testmethode für die Heißsiegelfestigkeit von Verpackungsbeuteln aus Kunststofffolie“ schneiden Sie eine 15 mm breite Probe am Heißsiegelteil der Probe ab, öffnen Sie sie um 180° und klemmen Sie beide Enden der Probe fest Der intelligente XLW (PC) Auf einer elektronischen Zugprüfmaschine wird die maximale Belastung mit einer Geschwindigkeit von 300 mm/min geprüft und die Fallrate anhand der dielektrischen Formel für hohe Temperaturbeständigkeit in GB/T berechnet 10004-2008.
Zusammenfassen
Retortenbeständig verpackte Lebensmittel werden von den Verbrauchern aufgrund ihrer praktischen Verzehr- und Aufbewahrungsfreundlichkeit zunehmend bevorzugt. Um die Qualität des Inhalts effektiv aufrechtzuerhalten und eine Verschlechterung der Lebensmittel zu verhindern, muss jeder Schritt des Herstellungsprozesses von Hochtemperatur-Retortenbeuteln streng überwacht und angemessen kontrolliert werden.
1. Hochtemperaturbeständige Kochbeutel sollten je nach Inhalt und Produktionsprozess aus geeigneten Materialien hergestellt werden. Beispielsweise wird CPP im Allgemeinen als innere Siegelschicht von hochtemperaturbeständigen Kochbeuteln gewählt; Wenn Verpackungsbeutel mit AL-Schichten zum Verpacken von sauren und alkalischen Inhalten verwendet werden, sollte zwischen AL und CPP eine PA-Verbundschicht hinzugefügt werden, um die Beständigkeit gegenüber Säuren und Laugen zu erhöhen. Die Wärmeschrumpfbarkeit jeder Verbundschicht sollte konsistent oder ähnlich sein, um ein Verziehen oder sogar eine Delaminierung des Materials nach dem Kochen aufgrund einer schlechten Anpassung der Wärmeschrumpfungseigenschaften zu vermeiden.
2. Kontrollieren Sie den Verbundprozess angemessen. Hochtemperaturbeständige Retortenbeutel verwenden meist die Trockencompoundierungsmethode. Im Produktionsprozess von Retortenfolien ist es notwendig, den geeigneten Klebstoff und einen guten Klebeprozess auszuwählen und die Aushärtungsbedingungen angemessen zu kontrollieren, um sicherzustellen, dass der Hauptwirkstoff des Klebstoffs und der Härter vollständig reagieren.
3. Die Beständigkeit gegen Hochtemperaturmedien ist der schwierigste Prozess im Verpackungsprozess von Hochtemperatur-Retortenbeuteln. Um das Auftreten von Chargenqualitätsproblemen zu reduzieren, müssen Hochtemperatur-Retortenbeutel vor der Verwendung und während der Produktion auf der Grundlage tatsächlicher Produktionsbedingungen retortengetestet und inspiziert werden. Überprüfen Sie, ob die Verpackung nach dem Kochen flach, faltig, blasig oder deformiert aussieht, ob es zu Delamination oder Undichtigkeiten kommt, ob die Abnahmerate der physikalischen Eigenschaften (Zugeigenschaften, Schälfestigkeit, Heißsiegelfestigkeit) den Anforderungen entspricht usw.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18.01.2024
