Пластиковая композитная пленка является широко используемым упаковочным материалом для изготовления устойчивой к реторте упаковки. Ретортная и тепловая стерилизация — важный процесс упаковки пищевых продуктов, содержащихся в высокотемпературной автоклаве. Однако физические свойства пластиковых композитных пленок склонны к термическому распаду после нагрева, что приводит к созданию некачественных упаковочных материалов. В этой статье анализируются распространенные проблемы, возникающие после приготовления высокотемпературных ретортных пакетов, и представлены методы тестирования их физических характеристик, надеясь, что они будут иметь важное значение для реального производства.
Устойчивые к высоким температурам ретортные упаковочные пакеты — это форма упаковки, обычно используемая для мяса, соевых продуктов и других готовых пищевых продуктов. Обычно он упаковывается в вакуум и может храниться при комнатной температуре после нагрева и стерилизации при высокой температуре (100–135°C). Упакованные продукты питания, устойчивые к реторте, легко переносить, они готовы к употреблению после открытия пакета, гигиеничны и удобны, а также хорошо сохраняют вкус продуктов, поэтому они очень нравятся потребителям. В зависимости от способа стерилизации и упаковочных материалов срок хранения ретортной упаковочной продукции колеблется от полугода до двух лет.
Процесс упаковки ретортных пищевых продуктов включает в себя изготовление пакетов, упаковку, вакуумирование, термосваривание, проверку, приготовление и термическую стерилизацию, сушку и охлаждение, а также упаковку. Приготовление и нагревание стерилизации — это основной процесс всего процесса. Однако при упаковке пакетов из полимерных материалов – пластиков движение молекулярных цепей после нагрева усиливается, а физические свойства материала склонны к термическому ослаблению. В этой статье анализируются распространенные проблемы после приготовления высокотемпературных ретортных пакетов и представлены методы тестирования их физических характеристик.
1. Анализ распространенных проблем, связанных с упаковочными пакетами, устойчивыми к реторте.
Продукты питания в высокотемпературной реторте упаковываются, а затем нагреваются и стерилизуются вместе с упаковочными материалами. Для достижения высоких физических свойств и хороших барьерных свойств ретортную упаковку изготавливают из различных основных материалов. Обычно используемые материалы включают PA, PET, AL и CPP. Обычно используемые конструкции состоят из двух слоев композитных пленок, в следующих примерах (BOPA/CPP, PET/CPP), трехслойной композитной пленки (например, PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) и четырехслойной композитной пленки. (например, ПЭТ/ПА/АЛ/КПП). На реальном производстве наиболее распространенными проблемами качества являются морщины, порванные пакеты, утечка воздуха и запах после приготовления:
1). Обычно существует три формы складок упаковочных пакетов: горизонтальные, вертикальные или неравномерные складки на основном материале упаковки; морщины и трещины на каждом слое композита и плохая ровность; усадка основного материала упаковки, а также усадка композиционного слоя и других композиционных слоев. Отдельные, полосатые. Сломанные пакеты делятся на два типа: прямо лопающиеся и мнущиеся, а затем лопающиеся.
2). Расслаивание относится к явлению, когда составные слои упаковочных материалов отделяются друг от друга. Небольшое расслоение проявляется в виде полосообразных вздутий в нагруженных частях упаковки, а прочность на отслаивание снижается, и ее можно даже аккуратно разорвать вручную. В тяжелых случаях после варки упаковочный композитный слой отделяется на большой площади. В случае возникновения расслоения синергетическое усиление физических свойств между композиционными слоями упаковочного материала исчезнет, а физические свойства и барьерные свойства существенно снизятся, что сделает невозможным соблюдение требований по срокам годности, что зачастую приводит к большим потерям предприятия. .
3). Небольшая утечка воздуха обычно имеет относительно длительный инкубационный период, и ее нелегко обнаружить во время приготовления. В период обращения и хранения продукта степень вакуума продукта снижается и в упаковке появляется явный воздух. Поэтому проблема качества часто затрагивает большое количество продуктов. продукты оказывают большее влияние. Возникновение утечки воздуха тесно связано со слабой термосваркой и плохой устойчивостью ретортного мешка к проколам.
4). Запах после приготовления также является распространенной проблемой качества. Своеобразный запах, появляющийся после приготовления, связан с чрезмерным содержанием растворителей в упаковочных материалах или неправильным выбором материала. Если полиэтиленовая пленка используется в качестве внутреннего герметизирующего слоя пакетов для приготовления пищи при температуре выше 120°С, полиэтиленовая пленка склонна к появлению запаха при высоких температурах. Поэтому RCPP обычно выбирается в качестве внутреннего слоя пакетов для высокотемпературного приготовления.
2. Методы испытаний физических свойств авторетортной упаковки.
Факторы, приводящие к проблемам с качеством устойчивой к реторте упаковки, относительно сложны и включают в себя множество аспектов, таких как сырье для композитного слоя, клеи, чернила, контроль процесса изготовления композита и пакетов, а также процессы реторты. Для обеспечения качества упаковки и срока годности пищевых продуктов необходимо проводить испытания упаковочных материалов на устойчивость к кулинарной обработке.
Национальным стандартом, применимым к устойчивым к реторте упаковочным пакетам, является GB/T10004-2008 «Пластиковая композитная пленка для упаковки, сухое ламинирование пакетов, экструзионное ламинирование», который основан на JIS Z 1707-1997 «Общие принципы использования пластиковых пленок для упаковки пищевых продуктов». Разработан для замены GB/T 10004-1998 «Ретортно-стойкие композитные пленки и пакеты» и GB/T10005-1998 «Двуаксиально-ориентированная полипропиленовая пленка/композитные пленки и пакеты из полиэтилена низкой плотности». GB/T 10004-2008 включает различные физические свойства и индикаторы остатков растворителей для устойчивых к реторте упаковочных пленок и пакетов и требует, чтобы упаковочные пакеты, устойчивые к реторте, были проверены на устойчивость к высокотемпературным средам. Метод заключается в заполнении устойчивых к реторте упаковочных пакетов 4 % уксусной кислоты, 1 % сульфида натрия, 5 % хлорида натрия и растительного масла, затем откачивание и герметизация, нагревание и нагнетание давления в котле высокого давления при температуре 121°C в течение 40 минут и охладить, сохраняя давление неизменным. Затем проверяются его внешний вид, прочность на разрыв, удлинение, сила отслаивания и прочность термосваривания, а для оценки используется скорость снижения. Формула выглядит следующим образом:
R=（AB）/A×100
В формуле R — скорость снижения (%) испытуемых изделий, А — среднее значение испытуемых изделий до испытания высокотемпературной стойкой средой; B — среднее значение испытуемых изделий после испытания на устойчивость к высоким температурам. Требования к эксплуатационным характеристикам таковы: «После испытания на высокотемпературную диэлектрическую стойкость изделия с эксплуатационной температурой 80°С и выше не должны иметь расслоений, повреждений, явной деформации внутри или снаружи мешка, а также уменьшения силы отслаивания, вытягивания. усилие выключения, номинальную деформацию при разрыве и прочность термосваривания. Ставка должна составлять ≤30%».
3. Испытание физических свойств ретортных упаковочных пакетов.
Фактические испытания на машине могут наиболее точно определить общие характеристики устойчивой к реторте упаковки. Однако этот метод не только трудоёмок, но и ограничен планом производства и количеством испытаний. Он имеет плохую работоспособность, большие отходы и высокую стоимость. С помощью ретортного испытания для определения физических свойств, таких как свойства на растяжение, прочность на отслаивание, прочность термосваривания до и после реторты, можно всесторонне оценить качество устойчивости ретортного мешка к реторте. В кулинарных тестах обычно используются два типа фактического содержимого и смоделированные материалы. Тест на приготовление с использованием фактического содержимого может быть максимально приближен к фактической производственной ситуации и может эффективно предотвратить попадание некачественной упаковки партиями на производственную линию. На заводах по производству упаковочных материалов симуляторы используются для проверки устойчивости упаковочных материалов в процессе производства и перед хранением. Проверка качества приготовления пищи более практична и работоспособна. Автор представляет метод испытания физических характеристик устойчивых к реторте упаковочных пакетов путем наполнения их жидкостями, имитирующими пищевые продукты, от трех разных производителей и проведения испытаний на пропаривание и кипячение соответственно. Процесс тестирования выглядит следующим образом:
1). Кулинарный тест
Приборы: Безопасная и интеллектуальная высокотемпературная кастрюля с противодавлением, тестер термосваривания HST-H3.
Этапы испытания: Осторожно поместите 4% уксусную кислоту в ретортный мешок до двух третей объема. Будьте осторожны, чтобы не загрязнить уплотнение, чтобы не повлиять на прочность уплотнения. После наполнения запечатайте кулинарные пакеты с помощью HST-H3 и подготовьте в общей сложности 12 образцов. При запечатывании воздух из пакета должен быть максимально удален, чтобы расширение воздуха во время приготовления не повлияло на результаты теста.
Поместите запечатанный образец в кастрюлю, чтобы начать испытание. Установите температуру приготовления 121°C, время приготовления 40 минут, 6 образцов пропарьте и 6 образцов прокипятите. Во время теста приготовления обращайте пристальное внимание на изменения давления воздуха и температуры в кастрюле, чтобы гарантировать, что температура и давление поддерживаются в заданном диапазоне.
После завершения испытания охладить до комнатной температуры, вынуть и наблюдать, нет ли порванных пакетов, складок, расслоений и т. д. После испытания поверхности образцов 1# и 2# после варки были гладкими и не было никаких дефектов. расслаивание. Поверхность образца 3# после варки была не очень гладкой, а края деформировались в разной степени.
2). Сравнение свойств растяжения
Возьмите упаковочные пакеты до и после приготовления, вырежьте 5 прямоугольных образцов размером 15×150 мм в поперечном направлении и 150 мм в продольном направлении и выдержите их в течение 4 часов при температуре 23±2℃ и относительной влажности 50±10%. Интеллектуальная электронная машина для испытания на растяжение XLW (PC) использовалась для испытания разрывного усилия и удлинения при разрыве при скорости 200 мм/мин.
3). Пилинг-тест
В соответствии с методом А GB 8808-1988 «Метод испытания на отслаивание мягких композитных пластиковых материалов» отрежьте образец шириной 15±0,1 мм и длиной 150 мм. Возьмите по 5 образцов в горизонтальном и вертикальном направлениях. Предварительно отделите композитный слой вдоль длины образца, загрузите его в интеллектуальную электронную машину для испытания на растяжение XLW (ПК) и проверьте силу отслаивания при скорости 300 мм/мин.
4). Испытание на прочность термосваривания
В соответствии со стандартом GB/T 2358-1998 «Метод испытания термосвариваемости упаковочных пакетов из пластиковой пленки» отрежьте образец шириной 15 мм в части термосвариваемого образца, откройте его на 180° и зажмите оба конца образца на интеллектуальная машина XLW (ПК) На электронной машине для испытаний на растяжение максимальная нагрузка испытывается при скорости 300 мм/мин, а скорость падения рассчитывается с использованием диэлектрической формулы стойкости к высоким температурам в ГБ/Т 10004-2008.
Подвести итог
Потребители все чаще отдают предпочтение упакованным продуктам, устойчивым к реторте, из-за их удобства при употреблении в пищу и хранении. Чтобы эффективно поддерживать качество содержимого и предотвращать порчу пищевых продуктов, каждый этап процесса производства высокотемпературных ретортных пакетов должен строго контролироваться и разумно контролироваться.
1. Пакеты для приготовления пищи, устойчивые к высоким температурам, должны быть изготовлены из соответствующих материалов в зависимости от содержимого и производственного процесса. Например, CPP обычно выбирается в качестве внутреннего герметизирующего слоя термостойких пакетов для приготовления пищи; когда для упаковки кислотного и щелочного содержимого используются упаковочные пакеты, содержащие слои AL, между AL и CPP следует добавлять композитный слой PA для повышения устойчивости к проницаемости кислот и щелочей; каждого слоя композита. Термоусадочная способность должна быть постоянной или одинаковой, чтобы избежать коробления или даже расслоения материала после варки из-за плохого соответствия свойств термоусадки.
2. Разумно контролировать составной процесс. В ретортных мешках, устойчивых к высоким температурам, в основном используется метод сухого компаундирования. В процессе производства ретортной пленки необходимо выбрать подходящий клей и хороший процесс склеивания, а также разумно контролировать условия отверждения, чтобы гарантировать, что основной агент клея и отвердитель полностью прореагируют.
3. Устойчивость к высокотемпературной среде является наиболее тяжелым процессом в процессе упаковки высокотемпературных ретортных мешков. Чтобы уменьшить возникновение проблем с качеством партии, перед использованием и во время производства высокотемпературные ретортные мешки должны подвергаться ретортным испытаниям и проверке с учетом реальных производственных условий. Проверьте, не является ли внешний вид упаковки после приготовления плоским, сморщенным, вздутым, деформированным, нет ли расслоений или протечек, соответствует ли скорость снижения физических свойств (растяжимых свойств, прочности на отслаивание, прочности термосваривания) требованиям и т. д.
Время публикации: 18 января 2024 г.
