Plastmassist komposiitkile on tavaliselt kasutatav pakkematerjal retortikindlate pakendite jaoks. Retort ja kuumsteriliseerimine on kõrge temperatuuriga retortitoidu pakendamiseks oluline protsess. Kuid plastkomposiitkilede füüsikalised omadused võivad pärast kuumutamist termiliselt laguneda, mille tulemuseks on kvalifitseerimata pakkematerjalid. Selles artiklis analüüsitakse levinud probleeme pärast kõrgel temperatuuril retort-kottide keetmist ja tutvustatakse nende füüsilise jõudluse testimise meetodeid, lootes, et neil on tegeliku tootmise jaoks suunav tähtsus.
Kõrgtemperatuurikindlad retortpakendi kotid on tavaliselt liha, sojatoodete ja muude valmistoidutoodete pakkevorm. Tavaliselt on see vaakumpakendatud ja seda saab pärast kõrgel temperatuuril (100–135 °C) kuumutamist ja steriliseerimist säilitada toatemperatuuril. Retortikindlat pakendatud toitu on lihtne kaasas kanda, see on pärast koti avamist söömiseks valmis, hügieeniline ja mugav ning suudab hästi säilitada toidu maitset, nii et tarbijad armastavad seda väga. Olenevalt steriliseerimisprotsessist ja pakkematerjalidest jääb retortikindlate pakenditoodete säilivusaeg poolest aastast kahe aastani.
Retortoidu pakkimisprotsess on kottide valmistamine, kottidesse pakkimine, vaakumpressimine, kuumsulgemine, kontrollimine, keetmine ja kuumutamine, steriliseerimine, kuivatamine ja jahutamine ning pakendamine. Toiduvalmistamine ja kuumutamine steriliseerimine on kogu protsessi põhiprotsess. Polümeermaterjalidest – plastikust kottide pakkimisel aga intensiivistub pärast kuumutamist molekulaarse ahela liikumine ning materjali füüsikalised omadused on altid termilisele sumbumisele. Selles artiklis analüüsitakse levinud probleeme pärast kõrgel temperatuuril retordikottide küpsetamist ja tutvustatakse nende füüsilise jõudluse testimise meetodeid.
1. Retortikindlate pakendikottide levinumate probleemide analüüs
Kõrge temperatuuriga retortitoit pakitakse ning seejärel kuumutatakse ja steriliseeritakse koos pakkematerjalidega. Kõrgete füüsikaliste omaduste ja heade barjääriomaduste saavutamiseks valmistatakse retortikindlad pakendid erinevatest alusmaterjalidest. Tavaliselt kasutatavad materjalid on PA, PET, AL ja CPP. Tavaliselt kasutatavatel struktuuridel on kaks kihti komposiitkilet, mille näideteks on järgmised näited (BOPA/CPP, PET/CPP), kolmekihiline komposiitkile (nt PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) ja neljakihiline komposiitkile. (nt PET/PA/AL/CPP). Tegelikus tootmises on kõige levinumad kvaliteediprobleemid kortsud, katkised kotid, õhulekked ja lõhn pärast küpsetamist:
1). Pakendikottides esineb üldjuhul kolme kortsumisvormi: horisontaalsed või vertikaalsed või ebakorrapärased kortsud pakendi alusmaterjalil; kortsud ja praod igal komposiitkihil ning halb tasapinnalisus; pakendi alusmaterjali kokkutõmbumine ning komposiitkihi ja muude komposiitkihtide kokkutõmbumine Eraldi, triibuline. Katkised kotid jagunevad kahte tüüpi: otsene lõhkemine ja kortsumine ning seejärel lõhkemine.
2).Delamineerumine viitab nähtusele, et pakkematerjalide komposiitkihid on üksteisest eraldatud. Kerge delaminatsioon avaldub triibutaoliste punnidena pakendi pingestatud osades ning koorumistugevus väheneb ja seda saab isegi käega õrnalt lahti rebida. Raskematel juhtudel eraldatakse pakkekomposiitkiht pärast küpsetamist suurel alal. Delaminatsiooni korral kaob pakkematerjali komposiitkihtide vaheline füüsikaliste omaduste sünergiline tugevnemine ning füüsikalised omadused ja tõkkeomadused langevad oluliselt, muutes kõlblikkusaja nõuete täitmise võimatuks, põhjustades sageli ettevõttele suuremaid kahjusid. .
3) Kergel õhulekkel on üldiselt suhteliselt pikk peiteaeg ja seda ei ole toiduvalmistamise ajal lihtne tuvastada. Toote ringluse ja ladustamise perioodil toote vaakumaste väheneb ja pakendisse ilmub ilmselge õhk. Seetõttu hõlmab see kvaliteediprobleem sageli suurt hulka tooteid. toodetel on suurem mõju. Õhulekke esinemine on tihedalt seotud retortkoti nõrga kuumtihenduse ja halva torkekindlusega.
4). Lõhn pärast küpsetamist on samuti tavaline kvaliteediprobleem. Pärast keetmist tekkiv omapärane lõhn on seotud liigsete lahustijääkidega pakkematerjalides või vale materjalivalikuga. Kui kõrgel temperatuuril üle 120° keedukottide sisemise tihenduskihina kasutatakse PE-kilet, on PE-kile kõrgetel temperatuuridel kalduvus lõhnama. Seetõttu valitakse kõrge temperatuuriga keedukottide sisemiseks kihiks üldiselt RCPP.
2. Retortikindlate pakendite füüsikaliste omaduste testimismeetodid
Tegurid, mis põhjustavad retortikindlate pakendite kvaliteediprobleeme, on suhteliselt keerulised ja hõlmavad paljusid aspekte, nagu komposiitkihi toormaterjalid, liimid, tindid, komposiit- ja kottide valmistamise protsessi juhtimine ning retortiprotsessid. Pakendi kvaliteedi ja toiduainete säilivusaja tagamiseks on vaja läbi viia pakkematerjalide keetmiskindluse testid.
Retortikindlate pakendikottide suhtes kohaldatav riiklik standard on GB/T10004-2008 „Pakendamiseks mõeldud plastkomposiitkile, kottide kuivlamineerimine, ekstrusioonlamineerimine“, mis põhineb JIS Z 1707-1997 „Toidupakendite plastkilede üldpõhimõtted“ Formuleeritud asendama GB/T 10004-1998 “Retort Resistant Composite Kiled ja kotid” ja GB/T10005-1998 „Biaksiaalselt orienteeritud polüpropüleenkile/madala tihedusega polüetüleenkomposiitkiled ja kotid”. GB/T 10004-2008 sisaldab erinevaid füüsikalisi omadusi ja lahustijääkide indikaatoreid retortikindlate pakendikilede ja kottide jaoks ning nõuab, et retordikindlate pakendikottide vastupidavust kõrgele temperatuurile tuleks testida. Meetod on täita retortikindlad pakendikotid 4% äädikhappe, 1% naatriumsulfiidi, 5% naatriumkloriidi ja taimeõliga, seejärel tühjendada ja sulgeda, kuumutada ja survestada kõrgsurvepotis temperatuuril 121 °C. 40 minutit ja jahutada, kuni rõhk jääb muutumatuks. Seejärel testitakse selle välimust, tõmbetugevust, pikenemist, koorumisjõudu ja kuumtihendamise tugevust ning selle hindamiseks kasutatakse languse määra. Valem on järgmine:
R = (AB)/A × 100
Valemis R on testitud esemete languse määr (%), A on testitud esemete keskmine väärtus enne kõrge temperatuuriga vastupidava keskkonna testi; B on testitud esemete keskmine väärtus pärast kõrgel temperatuuril vastupidava keskkonna testi. Toimivusnõuded on järgmised: „Pärast kõrgtemperatuuri dielektrilise takistuse katset ei tohiks toodetel, mille kasutustemperatuur on 80 °C või üle selle, olla kihistumist, kahjustusi, ilmseid deformatsioone koti sees või väljaspool ning koorumisjõu vähenemine, tõmbejõud. väljalülitusjõud, nimipinge purunemisel ja kuumtihendustugevus. Määr peaks olema ≤30%.
3. Retortikindlate pakendikottide füüsikaliste omaduste testimine
Masina tegelik test võimaldab kõige tõepärasemalt tuvastada retortikindla pakendi üldist jõudlust. See meetod pole aga mitte ainult aeganõudev, vaid ka tootmisplaani ja katsete arvuga piiratud. Sellel on halb töövõime, palju jäätmeid ja kõrge hind. Retorti testi abil, mille eesmärk on tuvastada füüsikalised omadused, nagu tõmbeomadused, koorumise tugevus, kuumtihenduse tugevus enne ja pärast retorti, saab igakülgselt hinnata retordikoti vastupidavuse kvaliteeti. Toiduvalmistamise testides kasutatakse tavaliselt kahte tüüpi tegelikku sisu ja simuleeritud materjale. Küpsetuskatse tegeliku sisuga võib olla võimalikult lähedane tegelikule tootmisolukorrale ja võib tõhusalt takistada kvalifitseerimata pakendite partiidena tootmisliinile sattumist. Pakkematerjalide tehaste jaoks kasutatakse mudelaineid pakkematerjalide vastupidavuse testimiseks tootmisprotsessi ajal ja enne ladustamist. Toiduvalmistamise jõudluse testimine on praktilisem ja kasutatavam. Autor tutvustab retortmiskindlate pakendikottide füüsikalise jõudluse testimise meetodit, täites need kolme erineva tootja toidusimulatsioonivedelikega ning viies läbi vastavalt aurutamis- ja keetmistestid. Katseprotsess on järgmine:
1). Toiduvalmistamise test
Instrumendid: ohutu ja intelligentne vasturõhuga kõrge temperatuuriga keedupott, HST-H3 kuumtihenduse tester
Katseetapid: Valage ettevaatlikult 4% äädikhapet retorti kotti kuni kahe kolmandikuni mahust. Olge ettevaatlik, et mitte saastada tihendit, et mitte mõjutada tihenduskindlust. Pärast täitmist sulgege keedukotid HST-H3-ga ja valmistage kokku 12 proovi. Pitseerimisel tuleb kotis olev õhk võimalikult palju välja tõmmata, et õhu paisumine toiduvalmistamise ajal ei mõjutaks katsetulemusi.
Katse alustamiseks asetage suletud proov keedunõusse. Seadke küpsetustemperatuur 121°C, küpsetusaeg 40 minutit, aurutage 6 proovi ja keetke 6 proovi. Küpsetuskatse ajal jälgige hoolikalt õhurõhu ja -temperatuuri muutusi keedupotis, et tagada temperatuuri ja rõhu püsimine seatud vahemikus.
Pärast testi lõppu jahutage see toatemperatuurini, võtke see välja ja jälgige, kas seal pole katkiseid kotte, kortse, delaminatsiooni jne. Pärast katset olid 1# ja 2# proovide pinnad pärast keetmist siledad ja puudusid. delaminatsioon. 3# proovi pind ei olnud pärast keetmist väga sile ja servad olid erineval määral kõverad.
2). Tõmbeomaduste võrdlus
Võtke pakendikotid enne ja pärast küpsetamist, lõigake välja 5 ristkülikukujulist näidist mõõtmetega 15 mm × 150 mm risti ja 150 mm pikisuunas ning hoidke neid 4 tundi keskkonnas 23±2℃ ja 50±10% suhtelise õhuniiskuse juures. XLW (PC) intelligentset elektroonilist tõmbekatsemasinat kasutati purunemisjõu ja purunemisvenivuse testimiseks kiirusel 200 mm/min.
3). Koorimise test
Vastavalt meetodile A GB 8808-1988 “Pehmete komposiitplastmaterjalide koorumise katsemeetod” lõigake proov laiusega 15±0,1 mm ja pikkusega 150 mm. Võtke 5 proovi horisontaal- ja vertikaalsuunas. Koorige komposiitkiht eelnevalt proovi pikkuse suunas, laadige see intelligentsesse XLW (PC) elektroonilisse tõmbekatse masinasse ja katsetage koorimisjõudu kiirusel 300 mm/min.
4). Kuumtihendustugevuse test
Vastavalt standardile GB/T 2358-1998 “Plastkilest pakendikottide kuumtihendamise tugevuse katsemeetod” lõigake 15 mm laiune proov proovi kuumtihendamisosast, avage see 180° ja kinnitage proovi mõlemad otsad. intelligentne XLW (PC) Elektroonilisel tõmbekatse masinal testitakse maksimaalset koormust kiirusel 300 mm/min ja kukkumiskiirust arvutatakse kõrge temperatuuritaluvuse dielektrilise valemi abil GB/T 10004-2008.
Tehke kokkuvõte
Tarbijad eelistavad üha enam retortikindlaid pakendatud toiduaineid, kuna neid on mugav süüa ja säilitada. Sisu kvaliteedi tõhusaks säilitamiseks ja toidu riknemise vältimiseks tuleb kõrgel temperatuuril retortkottide tootmisprotsessi kõiki etappe rangelt jälgida ja mõistlikult kontrollida.
1. Kõrgele temperatuurile vastupidavad keedukotid peaksid olema valmistatud sobivatest materjalidest, lähtudes sisust ja tootmisprotsessist. Näiteks CPP valitakse üldiselt kõrge temperatuurikindlate keedukottide sisemise tihenduskihina; kui happe- ja leeliselise sisu pakendamiseks kasutatakse AL-kihte sisaldavaid pakkekotte, tuleks AL-i ja CPP vahele lisada PA-komposiitkiht, et suurendada vastupidavust happe- ja leeliselisele läbilaskvusele; iga komposiitkiht Kuumakahanemine peaks olema ühtlane või sarnane, et vältida materjali väändumist või isegi kihistumist pärast keetmist, mis on tingitud termokahanemisomaduste halvast sobitamisest.
2. Mõistlikult juhtida liitprotsessi. Kõrgele temperatuurile vastupidavad retort-kotid kasutavad enamasti kuivsegumeetodit. Retortkile tootmisprotsessis on vaja valida sobiv liim ja hea liimimisprotsess ning mõistlikult kontrollida kõvenemistingimusi, et tagada liimi põhiaine ja kõvendi täielik reageerimine.
3. Kõrge temperatuuriga keskmise vastupidavus on kõige raskem protsess kõrge temperatuuriga retort-kottide pakkimisprotsessis. Partii kvaliteediprobleemide vähendamiseks tuleb kõrge temperatuuriga retort-kotte enne kasutamist ja tootmise ajal retortidega testida ja tegelike tootmistingimuste alusel kontrollida. Kontrollige, kas pakend on pärast küpsetamist tasane, kortsus, villiline, deformeerunud, kas seal on kihistumine või lekkimine, kas füüsikaliste omaduste (tõmbeomadused, koorumistugevus, kuumtihendamise tugevus) langus vastab nõuetele jne.
Postitusaeg: 18. jaanuar 2024
