ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA DEL PRODUCTO DE LAS BOLSAS DE AUTOMITA

●Puede imprimir diseños exquisitos.

●Tiene una larga vida útil (6-12 meses) a temperatura ambiente y es fácil de sellar y abrir.

●No requiere refrigeración, lo que supone un ahorro en costes de refrigeración.

●Es adecuado para envasar muchos tipos de alimentos, como carne y aves, productos acuáticos, frutas y verduras, diversos cereales y sopas.

●Se puede calentar junto con el envase para evitar que se pierda el sabor, lo que resulta especialmente adecuado para trabajos de campo, viajes y como alimento para militares.

La producción completa de bolsas de cocina, incluyendo el tipo de contenido, el aseguramiento de la calidad, una comprensión integral del diseño estructural del producto, el sustrato y la tinta, la selección del adhesivo, el proceso de producción, las pruebas del producto, el control del proceso de envasado y esterilización, etc., debido a que el diseño de la estructura del producto de la bolsa de cocina es el núcleo, por lo que este es un análisis amplio, que no solo analiza la configuración del sustrato del producto, sino que también analiza más a fondo el rendimiento de diferentes productos estructurales, el uso, la seguridad e higiene, la economía, etc.

1. Deterioro y esterilización de los alimentos
Los seres humanos vivimos en un entorno microbiano; toda la biosfera terrestre está compuesta por innumerables microorganismos. Si la reproducción microbiana de los alimentos supera cierto límite, estos se estropearán y perderán su comestibilidad.

Las bacterias comunes que causan el deterioro de los alimentos son Pseudomonas y Vibrio, ambas resistentes al calor. Las enterobacterias mueren al calentarse a 60 °C durante 30 minutos, mientras que algunas especies de lactobacilos pueden soportar 65 °C durante 30 minutos. Los bacilos generalmente pueden soportar temperaturas de 95 a 100 °C durante varios minutos, y algunos pueden soportar 120 °C durante 20 minutos. Además de las bacterias, también hay una gran cantidad de hongos en los alimentos, incluyendo Trichoderma, levaduras, etc. Asimismo, la luz, el oxígeno, la temperatura, la humedad y el pH pueden causar el deterioro de los alimentos, pero el factor principal son los microorganismos. Por lo tanto, el uso de la cocción a alta temperatura para eliminar los microorganismos es un método importante para la conservación de alimentos a largo plazo.

La esterilización de productos alimenticios se puede dividir en pasteurización a 72 ℃, esterilización por ebullición a 100 ℃, esterilización por cocción a alta temperatura a 121 ℃, esterilización por cocción a alta temperatura a 135 ℃ y esterilización instantánea a temperatura ultra alta a 145 ℃, además de que algunos fabricantes utilizan esterilización a temperatura no estándar de aproximadamente 110 ℃. Según los diferentes productos, se eligen las condiciones de esterilización, y las condiciones de esterilización más difíciles de eliminar para Clostridium botulinum se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Tiempo de muerte de las esporas de Clostridium botulinum en relación con la temperatura.

temperatura℃	100	105	110	115	120	125	130	135
Hora de fallecimiento (minutos)	330	100	32	10	4	años 80	30s	10s

2. Características de la materia prima de las bolsas para vapor

Bolsas esterilizables de alta temperatura con las siguientes propiedades:

Función de envasado de larga duración, almacenamiento estable, prevención del crecimiento bacteriano, resistencia a la esterilización a altas temperaturas, etc.

Es un material compuesto muy bueno, adecuado para el envasado de alimentos instantáneos.

Prueba de estructura típica PET/adhesivo/lámina de aluminio/pegamento adhesivo/nylon/RCPP

Bolsa de esterilización a alta temperatura con estructura de tres capas PET/AL/RCPP

INSTRUCCIONES DEL MATERIAL

(1) Película de PET
La película BOPET tiene uno delas resistencias a la tracción más altasEs una de las películas plásticas más resistentes y puede satisfacer las necesidades de productos muy delgados con alta rigidez y dureza.

Excelente resistencia al frío y al calor.El rango de temperatura de aplicación de la película BOPET es de 70 ℃ a 150 ℃, lo que le permite mantener excelentes propiedades físicas en un amplio rango de temperaturas y la hace adecuada para la mayoría de los envases de productos.

Excelente rendimiento como barrera.Presenta un excelente rendimiento como barrera integral contra el agua y el aire. A diferencia del nailon, que se ve muy afectado por la humedad, su resistencia al agua es similar a la del PE, y su coeficiente de permeabilidad al aire es extremadamente bajo. Posee una alta capacidad de barrera contra el aire y los olores, y es uno de los materiales ideales para conservar las fragancias.

Resistencia química, resistente a aceites y grasas, a la mayoría de los disolventes y a ácidos y álcalis diluidos.

(2)PELÍCULA BOPA
Las películas de BOPA tienen una excelente resistencia.La resistencia a la tracción, la resistencia al desgarro, la resistencia al impacto y la resistencia a la rotura se encuentran entre las mejores de los materiales plásticos.

Su excepcional flexibilidad, resistencia a las perforaciones y la dificultad para que el contenido se dañe son características principales del BOPA, que además de ser flexible, hace que el envase se sienta bien al tacto.

Buenas propiedades de barrera, buena retención de fragancia, resistencia a productos químicos distintos de los ácidos fuertes, y especialmente excelente resistencia al aceite.
Con un amplio rango de temperaturas de funcionamiento y un punto de fusión de 225 °C, puede utilizarse durante largos periodos de tiempo entre -60 °C y 130 °C. Las propiedades mecánicas del BOPA se mantienen tanto a bajas como a altas temperaturas.

El rendimiento de la película BOPA se ve muy afectado por la humedad, y tanto la estabilidad dimensional como las propiedades de barrera se ven afectadas por ella. Después de que la película BOPA se expone a la humedad, además de arrugarse, generalmente se alarga horizontalmente. El acortamiento longitudinal y la tasa de alargamiento alcanzan hasta el 1 %.

(3) Película de polipropileno CPP, alta resistencia a la temperatura, buen rendimiento de termosellado;
La película CPP, que es una película de polipropileno fundido, es una película de cocina general CPP que utiliza materias primas de copolímero de polipropileno binario aleatorio. La bolsa de película hecha con esterilización a alta temperatura de 121-125 ℃ puede soportar de 30 a 60 minutos.
La película de cocción a alta temperatura CPP, fabricada con materias primas de copolímero de polipropileno en bloque, permite que las bolsas de película soporten la esterilización a alta temperatura de 135 ℃ durante 30 minutos.

Los requisitos de rendimiento son: la temperatura del punto de reblandecimiento Vicat debe ser superior a la temperatura de cocción, la resistencia al impacto debe ser buena, la resistencia a los medios debe ser buena, y el punto de ojo de pez y el punto de cristalización deben ser mínimos.

Puede soportar la esterilización por cocción a presión de 121 ℃ y 0,15 MPa, manteniendo casi intactas la forma y el sabor de los alimentos, y la película no se agrieta, despega ni se adhiere, lo que le confiere una buena estabilidad; a menudo se combina con una película de nailon o poliéster para envasar alimentos tipo sopa, así como albóndigas, empanadillas, arroz y otros alimentos congelados procesados.

(4) Papel de aluminio
El papel de aluminio es el único papel de aluminio metálico en los materiales de embalaje flexible. Al ser un material metálico, su capacidad para bloquear el agua, los gases y la luz, así como su capacidad para retener el sabor, es difícil de comparar con cualquier otro material de embalaje. El papel de aluminio es el único papel de aluminio metálico en los materiales de embalaje flexible. Puede soportar la esterilización por cocción a presión de 121 ℃ y 0,15 MPa, lo que garantiza que la forma y el sabor de los alimentos se mantengan intactos. Además, la película no se agrietará, despegará ni se adherirá, y posee una buena estabilidad. A menudo se combina con películas de nailon o poliéster para envasar sopas, albóndigas, empanadillas, arroz y otros alimentos congelados procesados.

(5) TINTA
Las bolsas para vapor que utilizan tinta a base de poliuretano para la impresión deben cumplir con los requisitos de bajo contenido de disolventes residuales, alta resistencia compuesta, ausencia de decoloración después de la cocción, ausencia de deslaminación y arrugas. Si la temperatura de cocción supera los 121 ℃, se debe agregar un cierto porcentaje de endurecedor para aumentar la resistencia a la temperatura de la tinta.

La higiene de la tinta es de suma importancia, ya que metales pesados ​​como el cadmio, el plomo, el mercurio, el cromo, el arsénico y otros pueden representar un grave peligro para el medio ambiente y la salud humana. Además, la tinta en sí misma es la composición del material, que incluye diversos enlaces, pigmentos, colorantes y aditivos, como antiespumantes, antiestáticos, plastificantes y otros componentes que pueden generar riesgos para la seguridad. No se deben añadir pigmentos de metales pesados, éteres de glicol ni ésteres. Los disolventes pueden contener benceno, formaldehído, metanol y fenol; los enlaces pueden contener diisocianato de tolueno libre; y los pigmentos pueden contener PCB, aminas aromáticas, etc.

(6) Adhesivos
El compuesto para bolsas de esterilización por vapor utiliza un adhesivo de poliuretano de dos componentes. El agente principal puede ser de tres tipos: poliol de poliéster, poliol de poliéter y poliol de poliuretano. Existen dos tipos de agentes de curado: poliisocianato aromático y poliisocianato alifático. El adhesivo para esterilización por vapor con mejor resistencia a altas temperaturas presenta las siguientes características:

●Alto contenido de sólidos, baja viscosidad, buena capacidad de extensión.

●Excelente adherencia inicial, sin pérdida de resistencia al despegue tras el vaporizado, sin formación de túneles durante la producción, sin arrugas tras el vaporizado.

●El adhesivo es higiénicamente seguro, no tóxico e inodoro.

●Mayor velocidad de reacción y menor tiempo de maduración (en 48 horas para productos compuestos de plástico-plástico y en 72 horas para productos compuestos de aluminio-plástico).

●Bajo volumen de recubrimiento, alta fuerza de unión, alta resistencia al sellado térmico, buena resistencia a la temperatura.

●Baja viscosidad de dilución, puede tener un alto rendimiento en estado sólido y buena capacidad de extensión.

●Amplia gama de aplicaciones, apta para una variedad de películas.

●Buena resistencia a la corrosión (calor, frío, ácido, álcali, sal, aceite, especias, etc.).

La higiene de los adhesivos comienza con la producción de la amina aromática primaria (PAA), que se origina a partir de la reacción química entre isocianatos aromáticos y agua en tintas de impresión de dos componentes y adhesivos de laminación. La formación de PAA se deriva de isocianatos aromáticos, pero no de isocianatos alifáticos, acrílicos o adhesivos a base de epoxi. La presencia de sustancias de bajo peso molecular sin terminar y disolventes residuales también puede representar un riesgo para la seguridad.

3. Estructura principal de la bolsa de cocina
Según las propiedades económicas, físicas y químicas del material, las siguientes estructuras se utilizan comúnmente para las bolsas de cocina.

DOS capas: PET/CPP, BOPA/CPP, GL-PET/CPP.

TRES capas: PET/AL/CPP, BOPA/AL/CPP, PET/BOPA/CPP,
GL-PET/BOPA/CPP,PET/PVDC/CPP,PET/EVOH/CPP,BOPA/EVOH/CPP

CUATRO CAPAS: PET/PA/AL/CPP, PET/AL/PA/CPP

Estructura de varias plantas.

Película coextruida de PET/EVOH/CPP, película coextruida de PET/PVDC/CPP, película coextruida de PA/PVDC/CPP, película coextruida de PET/EVOH, película coextruida de PA/PVDC

4. Análisis de las características estructurales de la bolsa de cocción
La estructura básica de la bolsa de cocina consta de una capa superficial/capa intermedia/capa de termosellado. La capa superficial generalmente está hecha de PET y BOPA, que cumple la función de soporte de resistencia, resistencia al calor y buena impresión. La capa intermedia está hecha de Al, PVDC, EVOH, BOPA, que cumple principalmente la función de barrera, protección contra la luz, compuesto de doble cara, etc. La capa de termosellado está hecha de varios tipos de CPP, EVOH, BOPA, etc. La selección de la capa de termosellado de varios tipos de CPP, PP coextruido y PVDC, película coextruida de EVOH, por debajo de 110 ℃ también debe elegir película de LLDPE, principalmente para cumplir la función de termosellado, resistencia a la perforación, resistencia química, además de baja adsorción de material, buena higiene.

4.1 PET/pegamento/PE
Esta estructura se puede cambiar a PA / pegamento / PE, el PE se puede cambiar a HDPE, LLDPE, MPE, además de una pequeña cantidad de película especial de HDPE, debido a la resistencia a la temperatura del PE, generalmente se usa para bolsas esterilizadas de 100 ~ 110 ℃ aproximadamente; el pegamento se puede seleccionar entre pegamento de poliuretano común y pegamento para ebullición, no es adecuado para el envasado de carne, la barrera es deficiente, la bolsa se arrugará después de la cocción al vapor, y a veces la capa interior de la película se pegará entre sí. En esencia, esta estructura es solo una bolsa para ebullición o bolsa pasteurizada.

4.2 PET/pegamento/CPP
Esta estructura es la típica de una bolsa de cocina transparente, que permite envasar la mayoría de los productos de cocina. Se caracteriza por la visibilidad del producto, permitiendo ver directamente su contenido, pero no debe exponerse directamente a la luz. El producto es duro al tacto y a menudo requiere perforar esquinas redondeadas. Generalmente, esta estructura se esteriliza a 121 ℃ y se puede utilizar pegamento para cocinar a alta temperatura, como el CPP de grado estándar. Sin embargo, se debe elegir un pegamento con una baja tasa de contracción, ya que de lo contrario, la contracción de la capa de pegamento podría desplazar la tinta y provocar una delaminación tras la cocción al vapor.

4.3 BOPA/pegamento/CPP
Se trata de bolsas de cocina transparentes comunes para esterilización a 121 ℃. Ofrecen buena transparencia, tacto suave y buena resistencia a las perforaciones. Este producto no debe utilizarse para evitar el contacto con alimentos ligeros.

Debido a la alta permeabilidad a la humedad del BOPA, los productos impresos durante el proceso de vaporización pueden presentar permeabilidad del color, especialmente en la serie roja, donde la tinta penetra en la superficie. Para prevenir esto, a menudo es necesario añadir un agente de curado a la tinta. Además, debido a la baja adherencia de la tinta en el BOPA, también es fácil que se produzca un fenómeno de antiadherencia, sobre todo en ambientes de alta humedad. Los productos semielaborados y las bolsas terminadas deben sellarse y envasarse durante su procesamiento.

4.4 KPET/CPP, KBOPA/CPP
Esta estructura no se usa comúnmente, la transparencia del producto es buena, tiene altas propiedades de barrera, pero solo se puede usar para esterilización por debajo de 115 ℃, la resistencia a la temperatura es ligeramente peor y existen dudas sobre su salubridad y seguridad.

4.5 PET/BOPA/CPP
Esta estructura del producto es de alta resistencia, buena transparencia y buena resistencia a la perforación; debido a la gran diferencia en la tasa de contracción entre el PET y el BOPA, generalmente se utiliza para el envasado de productos a 121 ℃ o menos.

El contenido del envase es más ácido o alcalino cuando se elige esta estructura de productos, en lugar de utilizar una estructura que contenga aluminio.

La capa exterior de pegamento se puede utilizar para seleccionar el pegamento hervido, lo que permite reducir el costo adecuadamente.

4.6 PET/Al/CPP
Esta es la estructura más típica de bolsa de cocina no transparente; según las diferentes tintas, pegamento y CPP, se puede utilizar una temperatura de cocción de 121 a 135 ℃ en esta estructura.

La estructura de PET/tinta monocomponente/adhesivo de alta temperatura/Al7µm/adhesivo de alta temperatura/CPP60µm puede cumplir con los requisitos de cocción de 121℃.

La estructura PET/tinta de dos componentes/adhesivo de alta temperatura/Al9µm/adhesivo de alta temperatura/CPP70µm de alta temperatura puede soportar una temperatura de cocción superior a 121℃, lo que aumenta la propiedad de barrera y prolonga la vida útil, que puede ser superior a un año.

4.7 BOPA/Al/CPP
Esta estructura es similar a la estructura 4.6 anterior, pero debido a la gran absorción de agua y la contracción del BOPA, no es adecuada para cocinar a altas temperaturas por encima de 121 ℃, pero la resistencia a la perforación es mejor y puede cumplir con los requisitos de cocción a 121 ℃.

4.8 PET/PVDC/CPP, BOPA/PVDC/CPP
Esta estructura de barrera del producto es muy buena, adecuada para la esterilización por cocción a 121 ℃ y temperaturas posteriores, y el oxígeno tiene altos requisitos de barrera para el producto.

El PVDC de la estructura anterior puede sustituirse por EVOH, que también posee una alta propiedad de barrera, pero esta disminuye notablemente cuando se esteriliza a alta temperatura. Además, el BOPA no puede utilizarse como capa superficial, ya que de lo contrario la propiedad de barrera disminuye drásticamente con el aumento de la temperatura.

4.9 PET/Al/BOPA/CPP
Se trata de unas bolsas de cocción de alto rendimiento que pueden envasar prácticamente cualquier producto culinario y que, además, soportan temperaturas de cocción de entre 121 y 135 grados Celsius.