Plastična kompozitna folija je pogosto uporabljen embalažni material za embalažo, odporno proti obrabi. Sterilizacija v retorti in toplotna sterilizacija sta pomemben postopek za pakiranje hrane v retorti pri visoki temperaturi. Vendar pa so fizikalne lastnosti plastičnih kompozitnih filmov nagnjene k toplotnemu razpadu po segrevanju, kar povzroči nekvalificirane embalažne materiale. Ta članek analizira pogoste težave po kuhanju visokotemperaturnih retortnih vrečk in predstavlja njihove metode testiranja fizične učinkovitosti, v upanju, da bo imel vodilni pomen za dejansko proizvodnjo.
Vrečke za retortno embalažo, odporne na visoke temperature, so oblika embalaže, ki se običajno uporablja za meso, sojine izdelke in druge pripravljene prehrambene izdelke. Običajno je vakuumsko pakiran in ga lahko po segrevanju in sterilizaciji pri visoki temperaturi (100~135°C) shranite pri sobni temperaturi. Pakirana hrana, odporna na torto, je enostavna za prenašanje, pripravljena za uživanje po odprtju vrečke, higienična in priročna ter dobro ohranja okus hrane, zato jo imajo potrošniki zelo radi. Odvisno od postopka sterilizacije in embalažnih materialov je rok uporabnosti embalažnih izdelkov, odpornih proti obrabi, od pol leta do dveh let.
Postopek pakiranja hrane v retorti je izdelava vrečk, pakiranje v vrečke, vakuumiranje, toplotno zapiranje, pregled, sterilizacija pri kuhanju in segrevanju, sušenje in hlajenje ter pakiranje. Sterilizacija s kuhanjem in segrevanjem je osrednji proces celotnega procesa. Pri pakiranju vrečk iz polimernih materialov – plastike pa se gibanje molekularne verige po segrevanju okrepi, fizikalne lastnosti materiala pa so nagnjene k toplotnemu slabljenju. Ta članek analizira pogoste težave po kuhanju visokotemperaturnih retortnih vrečk in predstavlja njihove metode testiranja fizične učinkovitosti.
1. Analiza pogostih težav z embalažnimi vrečkami, odpornimi proti obrabi
Visokotemperaturna retortna hrana se zapakira in nato skupaj z embalažnim materialom segreje in sterilizira. Da bi dosegli visoke fizikalne lastnosti in dobre pregradne lastnosti, je embalaža, odporna proti retorti, izdelana iz različnih osnovnih materialov. Pogosto uporabljeni materiali vključujejo PA, PET, AL in CPP. Običajno uporabljene strukture imajo dve plasti kompozitnih filmov, z naslednjimi primeri (BOPA/CPP, PET/CPP), trislojni kompozitni film (kot je PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) in štirislojni kompozitni film (kot je PET/PA/AL/CPP). V dejanski proizvodnji so najpogostejše težave s kakovostjo gube, zlomljene vrečke, uhajanje zraka in vonj po kuhanju:
1). Na splošno obstajajo tri oblike gub v embalažnih vrečah: vodoravne ali navpične ali nepravilne gube na osnovnem materialu embalaže; gube in razpoke na vsaki kompozitni plasti in slaba ravnost; krčenje osnovnega materiala embalaže ter krčenje kompozitne plasti in drugih kompozitnih plasti Ločeno, črtasto. Zlomljene vrečke so razdeljene na dve vrsti: neposredno počenje in gubanje ter nato počenje.
2).Delaminacija se nanaša na pojav, da so kompozitni sloji embalažnih materialov ločeni drug od drugega. Rahla razslojenost se kaže kot črtaste izbokline na obremenjenih delih embalaže, moč lupljenja pa je zmanjšana in jo je mogoče celo nežno raztrgati z roko. V hudih primerih se kompozitni sloj embalaže po kuhanju loči na velikem območju. Če pride do razslojevanja, bo sinergistična krepitev fizikalnih lastnosti med kompozitnimi plastmi embalažnega materiala izginila, fizikalne lastnosti in pregradne lastnosti pa se bodo znatno zmanjšale, zaradi česar bo nemogoče izpolniti zahteve glede roka uporabnosti, kar pogosto povzroči večje izgube za podjetje .
3). Rahlo uhajanje zraka ima na splošno razmeroma dolgo inkubacijsko dobo in ga med kuhanjem ni lahko zaznati. Med kroženjem in skladiščenjem izdelka se stopnja vakuuma izdelka zmanjša in v embalaži se pojavi očiten zrak. Zato ta problem kakovosti pogosto vključuje veliko število izdelkov. izdelki imajo večji učinek. Pojav puščanja zraka je tesno povezan s šibkim toplotnim tesnjenjem in slabo odpornostjo vrečke na prebadanje.
4). Pogosta težava s kakovostjo je tudi vonj po kuhanju. Nenavaden vonj, ki se pojavi po kuhanju, je povezan s prekomernimi ostanki topil v embalaži ali nepravilno izbranim materialom. Če se PE folija uporablja kot notranja tesnilna plast visokotemperaturnih vrečk za kuhanje nad 120°, je PE folija nagnjena k vonjavam pri visokih temperaturah. Zato je RCPP na splošno izbran kot notranja plast vrečk za visokotemperaturno kuhanje.
2. Metode testiranja fizikalnih lastnosti embalaže, odporne proti obrabi
Dejavniki, ki povzročajo težave s kakovostjo embalaže, odporne na retorte, so razmeroma zapleteni in vključujejo številne vidike, kot so surovine za kompozitne plasti, lepila, črnila, nadzor postopka izdelave kompozitov in vrečk ter retortne postopke. Da bi zagotovili kakovost embalaže in rok uporabnosti živil, je treba na embalažnih materialih opraviti teste odpornosti proti kuhanju.
Nacionalni standard, ki velja za embalažne vrečke, odporne proti obrabi, je GB/T10004-2008 »Plastična kompozitna folija za pakiranje, suha laminacija vrečk, ekstrudirana laminacija«, ki temelji na JIS Z 1707-1997 »Splošna načela plastičnih folij za pakiranje živil«. Formulirano za zamenjavo GB/T 10004-1998 “Odporen na retorto Kompozitni filmi in vrečke« in GB/T10005-1998 »Biaksialno usmerjen polipropilenski film/kompozitni filmi in vrečke iz polietilena nizke gostote«. GB/T 10004-2008 vključuje različne fizikalne lastnosti in indikatorje ostankov topil za embalažne folije in vrečke, odporne na retorto, in zahteva, da se embalažne vrečke, odporne na retorto, testirajo na odpornost na visokotemperaturne medije. Metoda je, da se embalažne vrečke, odporne na torto, napolnijo s 4 % ocetne kisline, 1 % natrijevega sulfida, 5 % natrijevega klorida in rastlinskim oljem, nato se izčrpajo in zaprejo, segrejejo in postavijo pod tlak v loncu za kuhanje pod visokim pritiskom pri 121 °C za 40 minut in ohladite, medtem ko tlak ostane nespremenjen. Nato se testirajo njegov videz, natezna trdnost, raztezek, sila luščenja in trdnost toplotnega tesnjenja, za oceno pa se uporabi stopnja upadanja. Formula je naslednja:
R=（AB）/A×100
V formuli je R stopnja padca (%) preizkušenih predmetov, A je povprečna vrednost preizkušenih predmetov pred preskusom medija, odpornega na visoke temperature; B je povprečna vrednost testiranih predmetov po preskusu medija, odpornega na visoke temperature. Zahteve glede učinkovitosti so: »Po preskusu visokotemperaturne dielektrične odpornosti izdelki z delovno temperaturo 80 °C ali več ne smejo imeti razslojevanja, poškodb, očitnih deformacij znotraj ali zunaj vrečke in zmanjšane sile luščenja, vlečenja. izklopna sila, nazivna deformacija pri pretrganju in trdnost toplotnega tesnjenja. Stopnja mora biti ≤30 %.
3. Testiranje fizikalnih lastnosti embalažnih vrečk, odpornih proti obrabi
Dejanski preizkus na stroju lahko najbolj resnično zazna splošno delovanje embalaže, odporne proti obrabi. Ta metoda pa ni samo zamudna, temveč tudi omejena s proizvodnim načrtom in številom testov. Ima slabo delovanje, veliko odpadkov in visoke stroške. S preskusom z retorto za odkrivanje fizikalnih lastnosti, kot so natezne lastnosti, trdnost lupljenja, trdnost toplotnega tesnjenja pred in po retorti, je mogoče izčrpno oceniti kakovost odpornosti retortne vrečke. Kuharski testi običajno uporabljajo dve vrsti dejanskih vsebin in simuliranih materialov. Preizkus kuhanja z uporabo dejanske vsebine je lahko čim bližje dejanski proizvodni situaciji in lahko učinkovito prepreči vstop nekvalificirane embalaže v proizvodno linijo v serijah. Za tovarne embalažnega materiala se modelne raztopine uporabljajo za testiranje odpornosti embalažnih materialov med proizvodnim procesom in pred skladiščenjem. Testiranje učinkovitosti kuhanja je bolj praktično in uporabno. Avtor predstavi metodo testiranja fizične zmogljivosti embalažnih vrečk, odpornih na retorto, tako da jih napolni s tekočinami za simulacijo hrane treh različnih proizvajalcev in izvede preskuse kuhanja na pari oziroma kuhanja. Postopek testiranja je naslednji:
1). Kuharski test
Instrumenti: varen in inteligenten protitlačni visokotemperaturni kuhalni lonec, tester toplotnega tesnjenja HST-H3
Preskusni koraki: V vrečko za retorto previdno vlijemo 4 % ocetno kislino do dveh tretjin prostornine. Pazite, da ne kontaminirate tesnila, da ne vplivate na trdnost tesnjenja. Po polnjenju zaprite vrečke za kuhanje s HST-H3 in pripravite skupaj 12 vzorcev. Pri tesnjenju je treba čim bolj izčrpati zrak iz vrečke, da preprečite, da bi raztezanje zraka med kuhanjem vplivalo na rezultate testa.
Za začetek preskusa položite zaprt vzorec v posodo za kuhanje. Temperaturo kuhanja nastavite na 121°C, čas kuhanja 40 minut, 6 vzorcev poparite in 6 vzorcev zavrite. Med preskusom kuhanja bodite pozorni na spremembe zračnega tlaka in temperature v posodi za kuhanje, da zagotovite, da se temperatura in tlak ohranjata znotraj nastavljenega območja.
Po končanem testu ohladite na sobno temperaturo, vzemite ven in opazujte, ali so zlomljene vrečke, gube, delaminacija itd. Po testu so bile površine vzorcev 1# in 2# po kuhanju gladke in ni bilo delaminacija. Površina vzorca 3# po kuhanju ni bila preveč gladka, robovi pa so bili do različnih stopenj ukrivljeni.
2). Primerjava nateznih lastnosti
Vzemite embalažne vrečke pred in po kuhanju, izrežite 5 pravokotnih vzorcev 15 mm × 150 mm v prečni smeri in 150 mm v vzdolžni smeri ter jih kondicionirajte 4 ure v okolju 23 ± 2 ℃ in 50 ± 10 % RH. Inteligentni elektronski stroj za natezno testiranje XLW (PC) je bil uporabljen za testiranje pretržne sile in raztezka ob pretrganju pod pogojem 200 mm/min.
3). Peel test
V skladu z metodo A GB 8808-1988 "Preskusna metoda lupljenja za mehke kompozitne plastične materiale" izrežite vzorec širine 15±0,1 mm in dolžine 150 mm. Vzemite po 5 vzorcev v vodoravni in navpični smeri. Predhodno odluščite kompozitno plast vzdolž smeri dolžine vzorca, jo naložite v inteligentni elektronski stroj za natezno testiranje XLW (PC) in preizkusite silo luščenja pri 300 mm/min.
4). Preskus trdnosti toplotnega tesnjenja
V skladu z GB/T 2358-1998 »Preizkusna metoda za trdnost toplotnega varjenja embalažnih vrečk iz plastične folije« izrežite 15 mm širok vzorec na delu vzorca za toplotno varjenje, ga odprite za 180° in pritrdite oba konca vzorca na XLW (PC) inteligenten Na elektronskem nateznem preskusnem stroju se največja obremenitev testira pri hitrosti 300 mm/min, in stopnja padca je izračunana z uporabo dielektrične formule za visoko temperaturno odpornost v GB/T 10004-2008.
Povzemite
Potrošniki vse bolj dajejo prednost pakiranim živilom, ki so odporna na torto, zaradi njihove priročnosti za uživanje in shranjevanje. Da bi učinkovito ohranili kakovost vsebine in preprečili kvarjenje hrane, je treba vsak korak proizvodnega procesa visokotemperaturne vrečke za retorto strogo spremljati in ustrezno nadzorovati.
1. Vreče za kuhanje, odporne na visoke temperature, morajo biti izdelane iz ustreznih materialov glede na vsebino in proizvodni proces. Na primer, CPP je na splošno izbran kot notranja tesnilna plast vrečk za kuhanje, odpornih na visoke temperature; kadar se za pakiranje kislinskih in alkalnih vsebin uporabljajo embalažne vrečke, ki vsebujejo plasti AL, je treba med AL in CPP dodati kompozitno plast PA, da se poveča odpornost na prepustnost kislin in alkalij; vsaka kompozitna plast Toplotno krčenje mora biti dosledno ali podobno, da se izognemo zvijanju ali celo razslojevanju materiala po kuhanju zaradi slabega ujemanja lastnosti toplotnega krčenja.
2. Razumno nadzorujte kompozitni proces. Retortne vrečke, odporne na visoke temperature, večinoma uporabljajo metodo suhega mešanja. V proizvodnem procesu retortne folije je treba izbrati ustrezno lepilo in dober postopek lepljenja ter razumno nadzorovati pogoje utrjevanja, da se zagotovi popolna reakcija glavnega sredstva lepila in utrjevalca.
3. Srednja odpornost na visoke temperature je najstrožji postopek v procesu pakiranja visokotemperaturnih retortnih vrečk. Da bi zmanjšali pojav težav s kakovostjo serije, je treba visokotemperaturne retortne vrečke pred uporabo in med proizvodnjo testirati in pregledati na podlagi dejanskih proizvodnih pogojev. Preverite, ali je embalaža po kuhanju ravna, nagubana, mehurjasta, deformirana, ali je prišlo do delaminacije ali puščanja, ali stopnja upadanja fizikalnih lastnosti (natezne lastnosti, trdnost lupljenja, trdnost toplotnega varjenja) ustreza zahtevam itd.
Čas objave: 18. januarja 2024
