تجزیه و تحلیل ساختار محصول کیسه‌های Retort

●قابلیت چاپ طرح‌های نفیس.

●در دمای اتاق ماندگاری طولانی (۶-۱۲ ماه) دارد و به راحتی بسته و باز می‌شود.

● بدون نیاز به یخچال، صرفه‌جویی در هزینه‌های یخچال

● مناسب برای بسته بندی انواع مواد غذایی مانند گوشت و مرغ، محصولات آبزی، میوه ها و سبزیجات، غذاهای غلات مختلف و سوپ ها.

● می‌توان آن را همراه با بسته‌بندی گرم کرد تا از بین رفتن طعم آن جلوگیری شود، به خصوص برای کارهای میدانی، سفر و غذاهای نظامی مناسب است.

تولید کامل کیسه پخت و پز، شامل نوع محتوا، تضمین کیفیت، درک جامع از طراحی ساختاری محصول، بستر و جوهر، انتخاب چسب، فرآیند تولید، آزمایش محصول، کنترل بسته‌بندی و فرآیند استریلیزاسیون و غیره، با توجه به اینکه طراحی ساختار محصول کیسه پخت و پز هسته اصلی است، بنابراین این یک تجزیه و تحلیل گسترده است، نه تنها برای تجزیه و تحلیل پیکربندی بستر محصول، بلکه برای تجزیه و تحلیل بیشتر عملکرد محصولات ساختاری مختلف، کاربرد، ایمنی و بهداشت، اقتصاد و غیره.

۱. فساد و استریلیزاسیون مواد غذایی
انسان‌ها در محیط میکروبی زندگی می‌کنند، کل زیست‌کره زمین مملو از میکروارگانیسم‌های بی‌شماری است، اگر تولید مثل میکروبی مواد غذایی از حد مشخصی بیشتر شود، غذا فاسد شده و قابلیت خوردن خود را از دست می‌دهد.

باکتری‌های رایجی که باعث فساد مواد غذایی می‌شوند عبارتند از سودوموناس، ویبریو، که هر دو مقاوم به حرارت هستند، انتروباکتریاسه‌ها که در دمای ۶۰ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰ دقیقه حرارت می‌بینند، لاکتوباسیل‌ها که برخی از گونه‌ها می‌توانند دمای ۶۵ درجه سانتیگراد را به مدت ۳۰ دقیقه تحمل کنند. باسیلوس‌ها عموماً می‌توانند دمای ۹۵ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد را به مدت چند دقیقه تحمل کنند، و تعداد کمی از آنها می‌توانند دمای ۱۲۰ درجه سانتیگراد را به مدت ۲۰ دقیقه تحمل کنند. علاوه بر باکتری‌ها، تعداد زیادی قارچ نیز در مواد غذایی وجود دارد، از جمله تریکودرما، مخمر و غیره. علاوه بر این، نور، اکسیژن، دما، رطوبت، مقدار PH و غیره می‌توانند باعث فساد مواد غذایی شوند، اما عامل اصلی میکروارگانیسم‌ها هستند، بنابراین، استفاده از پخت و پز در دمای بالا برای از بین بردن میکروارگانیسم‌ها یک روش مهم برای نگهداری طولانی مدت مواد غذایی است.

استریلیزاسیون محصولات غذایی را می‌توان به پاستوریزاسیون ۷۲ درجه سانتیگراد، استریلیزاسیون جوشاندن ۱۰۰ درجه سانتیگراد، استریلیزاسیون پخت با دمای بالا ۱۲۱ درجه سانتیگراد، استریلیزاسیون پخت با دمای بالا ۱۳۵ درجه سانتیگراد و استریلیزاسیون فوری با دمای فوق العاده بالا ۱۴۵ درجه سانتیگراد تقسیم کرد، همچنین برخی از تولیدکنندگان از استریلیزاسیون با دمای غیر استاندارد حدود ۱۱۰ درجه سانتیگراد استفاده می‌کنند. با توجه به انتخاب شرایط استریلیزاسیون برای محصولات مختلف، دشوارترین شرایط استریلیزاسیون برای از بین بردن کلستریدیوم بوتولینوم در جدول ۱ نشان داده شده است.

جدول 1 زمان مرگ هاگ‌های کلستریدیوم بوتولینوم نسبت به دما

دما℃	۱۰۰	۱۰۵	۱۱۰	۱۱۵	۱۲۰	۱۲۵	۱۳۰	۱۳۵
زمان مرگ (دقیقه)	۳۳۰	۱۰۰	32	10	4	دهه ۸۰ میلادی	30s	10s

2. مشخصات مواد اولیه کیسه بخارپز

کیسه‌های کیسه‌ای رتورت مخصوص پخت و پز در دمای بالا با ویژگی‌های زیر:

عملکرد بسته‌بندی طولانی مدت، ذخیره‌سازی پایدار، جلوگیری از رشد باکتری، مقاومت در برابر استریلیزاسیون در دمای بالا و غیره.

این یک ماده کامپوزیت بسیار خوب و مناسب برای بسته‌بندی مواد غذایی فوری است.

آزمون ساختار معمول PET/چسب/فویل آلومینیوم/چسب چسب/نایلون/RCPP

کیسه رتوری با دمای بالا با ساختار سه لایه PET/AL/RCPP

دستورالعمل مواد

(1) فیلم PET
فیلم BOPET یکی از موارد زیر را داردبالاترین مقاومت‌های کششیاز بین تمام فیلم‌های پلاستیکی، و می‌تواند نیازهای محصولات بسیار نازک با استحکام و سختی بالا را برآورده کند.

مقاومت عالی در برابر سرما و گرما.محدوده دمایی قابل استفاده برای فیلم BOPET از 70 تا 150 درجه سانتیگراد است که می‌تواند خواص فیزیکی عالی را در طیف وسیعی از دما حفظ کند و برای اکثر بسته‌بندی‌های محصول مناسب است.

عملکرد عالی در برابر موانع.برخلاف نایلون که به شدت تحت تأثیر رطوبت قرار می‌گیرد، عملکرد عالی در برابر آب و هوا دارد، مقاومت آن در برابر آب مشابه PE است و ضریب نفوذپذیری هوا در آن بسیار کم است. خاصیت مانع بسیار بالایی در برابر هوا و بو دارد و یکی از موادی است که برای نگهداری عطر استفاده می‌شود.

مقاومت شیمیایی، مقاوم در برابر روغن‌ها و گریس‌ها، اکثر حلال‌ها و اسیدهای رقیق و قلیاها.

(2) فیلم بوپا
فیلم‌های BOPA از استحکام بسیار خوبی برخوردارند.استحکام کششی، استحکام پارگی، استحکام ضربه و استحکام پارگی از بهترین‌ها در مواد پلاستیکی هستند.

انعطاف‌پذیری فوق‌العاده، مقاومت در برابر سوراخ شدن، عدم ایجاد سوراخ در محتویات، از ویژگی‌های اصلی BOPA است. انعطاف‌پذیری خوب، همچنین باعث می‌شود بسته‌بندی حس خوبی داشته باشد.

خواص بازدارندگی خوب، حفظ عطر خوب، مقاومت در برابر مواد شیمیایی غیر از اسیدهای قوی، به ویژه مقاومت عالی در برابر روغن.
با طیف وسیعی از دمای عملیاتی و نقطه ذوب ۲۲۵ درجه سانتیگراد، می‌توان آن را برای مدت طولانی بین ۶۰- درجه سانتیگراد و ۱۳۰ درجه سانتیگراد استفاده کرد. خواص مکانیکی BOPA هم در دماهای پایین و هم در دماهای بالا حفظ می‌شود.

عملکرد فیلم BOPA به شدت تحت تأثیر رطوبت قرار دارد و هم پایداری ابعادی و هم خواص بازدارندگی آن تحت تأثیر رطوبت قرار می‌گیرند. پس از اینکه فیلم BOPA در معرض رطوبت قرار می‌گیرد، علاوه بر چروک شدن، عموماً به صورت افقی نیز کشیده می‌شود. کوتاه شدن طولی، میزان کشیدگی تا ۱٪.

(3) فیلم پلی پروپیلن CPP، مقاومت در برابر دمای بالا، عملکرد آب بندی حرارتی خوب؛
فیلم CPP که از فیلم پلی‌پروپیلن ریخته‌گری شده ساخته شده است، فیلم پخت و پز عمومی CPP با استفاده از مواد اولیه کوپلی‌پروپیلن تصادفی دوتایی، کیسه فیلم ساخته شده از 121-125 ℃ استریلیزاسیون در دمای بالا می‌تواند 30-60 دقیقه مقاومت کند.
فیلم پخت و پز CPP با دمای بالا که از مواد اولیه کوپلی پروپیلن بلوکی ساخته شده است، می‌تواند در دمای 135 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه استریلیزاسیون را تحمل کند.

الزامات عملکرد عبارتند از: دمای نقطه نرمی ویکات باید بیشتر از دمای پخت باشد، مقاومت در برابر ضربه باید خوب باشد، مقاومت در برابر محیط خوب باشد، نقطه چشم ماهی و نقطه کریستالی باید تا حد امکان کم باشد.

می‌تواند در برابر استریلیزاسیون پخت با فشار 0.15 مگاپاسکال در دمای 121 درجه سانتیگراد مقاومت کند، تقریباً شکل غذا و طعم آن را حفظ می‌کند و فیلم آن ترک نمی‌خورد، پوسته نمی‌شود یا نمی‌چسبد، پایداری خوبی دارد؛ اغلب با فیلم نایلونی یا کامپوزیت فیلم پلی‌استر، بسته‌بندی حاوی انواع سوپ، و همچنین کوفته قلقلی، دامپلینگ، برنج و سایر غذاهای منجمد فرآوری شده.

(4) فویل آلومینیومی
فویل آلومینیومی تنها فویل فلزی در مواد بسته‌بندی انعطاف‌پذیر است، فویل آلومینیومی یک ماده فلزی است، مقاومت آن در برابر آب، گاز، نور و حفظ طعم با هر ماده بسته‌بندی دیگری قابل مقایسه نیست. فویل آلومینیومی تنها فویل فلزی در مواد بسته‌بندی انعطاف‌پذیر است. می‌تواند در دمای 121 درجه سانتیگراد و فشار 0.15 مگاپاسکال در برابر استریلیزاسیون پخت و پز مقاومت کند، تا از شکل غذا، طعم و عدم ترک خوردن، پوسته پوسته شدن یا چسبندگی فیلم اطمینان حاصل شود و پایداری خوبی دارد. اغلب با فیلم نایلونی یا فیلم پلی‌استر کامپوزیت، بسته‌بندی حاوی سوپ، کوفته قلقلی، دمبلنجان، برنج و سایر مواد غذایی منجمد فرآوری شده استفاده می‌شود.

(5) جوهر
کیسه‌های بخارپز با استفاده از جوهر مبتنی بر پلی اورتان برای چاپ، الزامات حلال‌های باقیمانده کم، استحکام کامپوزیت بالا، عدم تغییر رنگ پس از پخت، عدم لایه لایه شدن، چین و چروک، مانند دمای پخت بیش از 121 ℃، باید درصد مشخصی از سخت کننده اضافه شود تا مقاومت دمایی جوهر افزایش یابد.

بهداشت جوهر بسیار مهم است، فلزات سنگین مانند کادمیوم، سرب، جیوه، کروم، آرسنیک و سایر فلزات سنگین می‌توانند خطر جدی برای محیط طبیعی و بدن انسان ایجاد کنند. ثانیاً، خود جوهر ترکیبی از مواد است، جوهر حاوی انواع پیوندها، رنگدانه‌ها، رنگ‌ها، انواع افزودنی‌ها مانند ضد کف، ضد الکتریسیته ساکن، نرم‌کننده‌ها و سایر خطرات امنیتی است. نباید اجازه داد انواع رنگدانه‌های فلزات سنگین، گلیکول اتر و ترکیبات استر اضافه شود. حلال‌ها ممکن است حاوی بنزن، فرمالدئید، متانول، فنل باشند، پیوند دهنده‌ها ممکن است حاوی تولوئن دی ایزوسیانات آزاد باشند، رنگدانه‌ها ممکن است حاوی PCBها، آمین‌های آروماتیک و غیره باشند.

(6) چسب‌ها
کیسه بخارپز رتروترینگ کامپوزیت با استفاده از چسب پلی اورتان دو جزئی، عامل اصلی سه نوع دارد: پلی استر پلی ال، پلی اتر پلی ال، پلی اورتان پلی ال. دو نوع عامل پخت وجود دارد: پلی ایزوسیانات آروماتیک و پلی ایزوسیانات آلیفاتیک. چسب بخارپز مقاوم در برابر دمای بالا بهتر دارای مشخصات زیر است:

●درصد جامد بالا، ویسکوزیته پایین، قابلیت پخش پذیری خوب.

●چسبندگی اولیه عالی، عدم افت استحکام لایه برداری پس از بخاردهی، عدم ایجاد تونل در تولید، عدم چروکیدگی پس از بخاردهی.

●این چسب از نظر بهداشتی ایمن، غیرسمی و بدون بو است.

●سرعت واکنش سریع‌تر و زمان بلوغ کوتاه‌تر (ظرف ۴۸ ساعت برای محصولات کامپوزیت پلاستیک-پلاستیک و ۷۲ ساعت برای محصولات کامپوزیت آلومینیوم-پلاستیک).

●حجم پوشش کم، استحکام اتصال بالا، قدرت آب بندی حرارتی بالا، مقاومت دمایی خوب.

● ویسکوزیته رقیق‌سازی پایین، می‌تواند حالت جامد بالایی داشته باشد و قابلیت پخش‌پذیری خوبی داشته باشد.

● طیف گسترده کاربرد، مناسب برای انواع فیلم‌ها.

●مقاومت خوب در برابر (گرما، سرما، اسید، قلیا، نمک، روغن، ادویه و غیره).

بهداشت چسب‌ها با تولید آمین آروماتیک اولیه PAA (آمین آروماتیک اولیه) آغاز می‌شود که از واکنش شیمیایی بین ایزوسیانات‌های آروماتیک و آب در جوهرهای چاپ دو جزئی و چسب‌های لمینت‌کننده سرچشمه می‌گیرد. تشکیل PAA از ایزوسیانات‌های آروماتیک مشتق می‌شود، اما از ایزوسیانات‌های آلیفاتیک، اکریلیک‌ها یا چسب‌های پایه اپوکسی حاصل نمی‌شود. وجود مواد ناتمام، با وزن مولکولی کم و حلال‌های باقیمانده نیز می‌تواند خطر ایمنی ایجاد کند. وجود مولکول‌های ناتمام کم و حلال‌های باقیمانده نیز می‌تواند خطر ایمنی ایجاد کند.

3. ساختار اصلی کیسه پخت و پز
با توجه به خواص اقتصادی و فیزیکی و شیمیایی مواد، ساختارهای زیر معمولاً برای کیسه‌های پخت و پز استفاده می‌شوند.

دو لایه: PET/CPP، BOPA/CPP، GL-PET/CPP.

سه لایه: PET/AL/CPP، BOPA/AL/CPP، PET/BOPA/CPP
GL-PET/BOPA/CPP، PET/PVDC/CPP، PET/EVOH/CPP، BOPA/EVOH/CPP

چهار لایه: PET/PA/AL/CPP، PET/AL/PA/CPP

سازه چند طبقه.

فیلم کواکسترود شده PET/EVOH /CPP، فیلم کواکسترود شده PET/PVDC /CPP، فیلم کواکسترود شده PA/PVDC /CPP فیلم کواکسترود شده PET/EVOH، فیلم کواکسترود شده PA/PVDC

۴. تجزیه و تحلیل ویژگی‌های ساختاری کیسه پخت و پز
ساختار اصلی کیسه پخت و پز شامل لایه سطحی/لایه میانی/لایه آب‌بندی حرارتی است. لایه سطحی عموماً از PET و BOPA ساخته می‌شود که نقش پشتیبانی از استحکام، مقاومت در برابر حرارت و چاپ خوب را ایفا می‌کند. لایه میانی از Al، PVDC، EVOH، BOPA ساخته شده است که عمدتاً نقش مانع، محافظ نور، کامپوزیت دو طرفه و غیره را ایفا می‌کند. لایه آب‌بندی حرارتی از انواع مختلف CPP، EVOH، BOPA و غیره ساخته شده است. انتخاب لایه آب‌بندی حرارتی از انواع مختلف CPP، PP و PVDC کواکسترود شده، فیلم کواکسترود شده EVOH، 110 ℃ زیر پخت و پز همچنین باید فیلم LLDPE را انتخاب کنید، که عمدتاً برای ایفای نقش در آب‌بندی حرارتی، مقاومت در برابر سوراخ شدن، مقاومت شیمیایی، و همچنین جذب کم مواد و بهداشت خوب است.

۴.۱ PET/چسب/PE
این ساختار را می‌توان به PA/glue/PE تغییر داد، PE را می‌توان به HDPE، LLDPE، MPE تغییر داد، علاوه بر تعداد کمی فیلم HDPE مخصوص، به دلیل مقاومت دمایی PE، که معمولاً برای کیسه‌های استریل شده ۱۰۰ تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد یا بیشتر استفاده می‌شود. چسب را می‌توان از چسب پلی اورتان معمولی و چسب جوش انتخاب کرد، که برای بسته‌بندی گوشت مناسب نیست، خاصیت بازدارندگی ضعیفی دارد، کیسه پس از بخارپز شدن چروک می‌شود و گاهی لایه‌های داخلی فیلم به یکدیگر می‌چسبند. اساساً، این ساختار فقط یک کیسه جوشیده یا کیسه پاستوریزه است.

۴.۲ PET/چسب/CPP
این ساختار، یک ساختار کیسه پخت‌وپز شفاف معمولی است که می‌تواند اکثر محصولات پخت‌وپز را بسته‌بندی کند، که با قابلیت مشاهده محصول مشخص می‌شود، شما می‌توانید مستقیماً محتویات را ببینید، اما نمی‌توان آن را بسته‌بندی کرد و باید از نور محصول جلوگیری شود. لمس محصول سخت است و اغلب باید گوشه‌های گرد را پانچ کرد. این ساختار محصول عموماً در دمای 121 درجه سانتیگراد استریل می‌شود، چسب پخت‌وپز معمولی با دمای بالا، CPP پخت‌وپز معمولی می‌تواند باشد. با این حال، چسب باید نرخ انقباض کمی از درجه را انتخاب کند، در غیر این صورت انقباض لایه چسب باعث حرکت جوهر می‌شود و احتمال لایه‌لایه شدن پس از بخار دادن وجود دارد.

۴.۳ BOPA/چسب/CPP
این کیسه‌های پخت‌وپز شفاف رایج برای استریل کردن پخت‌وپز در دمای ۱۲۱ درجه سانتی‌گراد، شفافیت خوب، لمس نرم و مقاومت خوب در برابر سوراخ شدن هستند. همچنین نمی‌توان از این محصول به دلیل نیاز به اجتناب از بسته‌بندی سبک محصول استفاده کرد.

با توجه به نفوذپذیری بالای رطوبت BOPA، محصولات چاپی در بخار به راحتی پدیده نفوذپذیری رنگ، به ویژه سری قرمز نفوذ جوهر به سطح را ایجاد می‌کنند، که اغلب برای جلوگیری از آن نیاز به افزودن یک عامل پخت است. علاوه بر این، به دلیل چسبندگی کم جوهر در BOPA، پدیده ضد چسبندگی نیز به راحتی ایجاد می‌شود، به خصوص در محیط‌های با رطوبت بالا. محصولات نیمه تمام و کیسه‌های آماده در حین پردازش باید مهر و موم و بسته‌بندی شوند.

۴.۴ KPET/CPP، KBOPA/CPP
این ساختار معمولاً مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، شفافیت محصول خوب است و خواص بازدارندگی بالایی دارد، اما فقط برای استریلیزاسیون زیر ۱۱۵ درجه سانتیگراد قابل استفاده است، مقاومت دمایی کمی بدتر است و در مورد سلامت و ایمنی آن تردیدهایی وجود دارد.

۴.۵ PET/BOPA/CPP
این ساختار محصول دارای استحکام بالا، شفافیت خوب، مقاومت خوب در برابر سوراخ شدن است. به دلیل تفاوت زیاد در میزان انقباض PET و BOPA، عموماً برای بسته‌بندی محصول در دمای ۱۲۱ درجه سانتیگراد و پایین‌تر استفاده می‌شود.

محتویات بسته‌بندی در صورت انتخاب این ساختار از محصولات، به جای استفاده از ساختار حاوی آلومینیوم، اسیدی‌تر یا قلیایی‌تر است.

لایه بیرونی چسب را می‌توان برای انتخاب چسب جوشیده استفاده کرد، هزینه را می‌توان به طور مناسب کاهش داد.

۴.۶ PET/Al/CPP
این معمول‌ترین ساختار کیسه پخت و پز غیرشفاف است، با توجه به جوهرهای مختلف، چسب، CPP، دمای پخت از ۱۲۱ تا ۱۳۵ درجه سانتیگراد می‌تواند در این ساختار استفاده شود.

ساختار PET/جوهر تک جزئی/چسب دمای بالا/Al7µm/چسب دمای بالا/CPP60µm می‌تواند به دمای پخت 121 درجه سانتیگراد برسد.

ساختار PET/جوهر دو جزئی/چسب دمای بالا/Al9µm/چسب دمای بالا/CPP70µm دمای بالا می‌تواند دمای پخت بالاتر از ۱۲۱ درجه سانتیگراد داشته باشد و خاصیت بازدارندگی افزایش یافته و ماندگاری آن افزایش می‌یابد که می‌تواند بیش از یک سال باشد.

۴.۷ BOPA/Al/CPP
این ساختار مشابه ساختار 4.6 فوق است، اما به دلیل جذب آب زیاد و انقباض BOPA، برای پخت و پز در دمای بالا بالاتر از 121 ℃ مناسب نیست، اما مقاومت در برابر سوراخ شدن بهتر است و می‌تواند الزامات پخت و پز 121 ℃ را برآورده کند.

۴.۸ PET/PVDC/CPP، BOPA/PVDC/CPP
این ساختار مانع محصول بسیار خوب است، برای استریلیزاسیون پخت و پز در دمای 121 درجه سانتیگراد و دمای زیر آن مناسب است و اکسیژن نیاز به مانع بالایی برای محصول دارد.

PVDC در ساختار فوق می‌تواند با EVOH جایگزین شود که آن هم خاصیت بازدارندگی بالایی دارد، اما خاصیت بازدارندگی آن هنگام استریل شدن در دمای بالا به وضوح کاهش می‌یابد و BOPA را نمی‌توان به عنوان لایه سطحی استفاده کرد، در غیر این صورت خاصیت بازدارندگی با افزایش دما به شدت کاهش می‌یابد.

۴.۹ PET/Al/BOPA/CPP
این یک ساختار با کارایی بالا از کیسه‌های پخت و پز است که می‌تواند تقریباً هر محصول پخت و پز را بسته‌بندی کند و همچنین می‌تواند دمای پخت و پز را در دمای 121 تا 135 درجه سانتیگراد تحمل کند.