การแนะนำปัญหาทั่วไปและวิธีการตรวจจับบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ท

ฟิล์มคอมโพสิตพลาสติกเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ต การรีทอร์ตและการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนเป็นกระบวนการสำคัญในการบรรจุอาหารรีทอร์ตที่อุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติทางกายภาพของฟิล์มคอมโพสิตพลาสติกมีแนวโน้มที่จะสลายตัวเนื่องจากความร้อนหลังจากถูกให้ความร้อน ส่งผลให้เกิดวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ไม่ผ่านการรับรอง บทความนี้จะวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปหลังจากการปรุงถุงรีทอร์ตที่อุณหภูมิสูง และแนะนำวิธีการทดสอบประสิทธิภาพทางกายภาพของถุง โดยหวังว่าจะมีความสำคัญเป็นแนวทางสำหรับการผลิตจริง

ถุงบรรจุภัณฑ์รีทอร์ททนอุณหภูมิสูงเป็นรูปแบบบรรจุภัณฑ์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเนื้อสัตว์ ผลิตภัณฑ์จากถั่วเหลือง และผลิตภัณฑ์อาหารพร้อมรับประทานอื่นๆ โดยทั่วไปจะบรรจุสูญญากาศและสามารถเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องหลังจากถูกให้ความร้อนและฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูง (100~135°C) อาหารบรรจุกล่องทนการรีทอร์ต พกพาสะดวก พร้อมรับประทานหลังเปิดถุง ถูกสุขลักษณะ สะดวกสบาย และสามารถรักษารสชาติของอาหารได้เป็นอย่างดี จึงเป็นที่ชื่นชอบของผู้บริโภคอย่างลึกซึ้ง ขึ้นอยู่กับกระบวนการฆ่าเชื้อและวัสดุบรรจุภัณฑ์ อายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ทอยู่ในช่วงตั้งแต่ครึ่งปีถึงสองปี

กระบวนการบรรจุอาหารรีทอร์ท ได้แก่ การทำถุง การบรรจุถุง การดูดฝุ่น การปิดผนึกด้วยความร้อน การตรวจสอบ การฆ่าเชื้อในการปรุงอาหารและการให้ความร้อน การอบแห้งและการทำให้เย็น และการบรรจุหีบห่อ การฆ่าเชื้อด้วยความร้อนและการปรุงอาหารเป็นกระบวนการหลักของกระบวนการทั้งหมด อย่างไรก็ตาม เมื่อถุงบรรจุภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์ เช่น พลาสติก การเคลื่อนที่ของสายโซ่โมเลกุลจะรุนแรงขึ้นหลังจากถูกให้ความร้อน และคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุมีแนวโน้มที่จะถูกลดทอนจากความร้อน บทความนี้จะวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปหลังจากการปรุงถุงรีทอร์ตที่อุณหภูมิสูง และแนะนำวิธีการทดสอบประสิทธิภาพทางกายภาพของถุงนั้น

1. การวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปเกี่ยวกับถุงบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ท
อาหารรีทอร์ตที่อุณหภูมิสูงจะถูกบรรจุ จากนั้นให้ความร้อนและฆ่าเชื้อร่วมกับวัสดุบรรจุภัณฑ์ เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกายภาพสูงและคุณสมบัติกั้นที่ดี บรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ตจึงทำจากวัสดุพื้นฐานหลากหลายชนิด วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ PA, PET, AL และ CPP โครงสร้างที่ใช้กันทั่วไปมีฟิล์มคอมโพสิตสองชั้น โดยมีตัวอย่างต่อไปนี้ (BOPA/CPP , PET/CPP) ฟิล์มคอมโพสิตสามชั้น (เช่น PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) และฟิล์มคอมโพสิตสี่ชั้น (เช่น PET/PA/AL/CPP) ในการผลิตจริง ปัญหาด้านคุณภาพที่พบบ่อยที่สุดคือ ริ้วรอย ถุงแตก อากาศรั่ว และกลิ่นหลังการปรุงอาหาร:

1). โดยทั่วไปรอยย่นในถุงบรรจุภัณฑ์มีสามรูปแบบ: รอยยับในแนวนอนหรือแนวตั้งหรือผิดปกติบนวัสดุฐานบรรจุภัณฑ์ ริ้วรอยและรอยแตกในแต่ละชั้นคอมโพสิตและความเรียบที่ไม่ดี การหดตัวของวัสดุฐานบรรจุภัณฑ์ และการหดตัวของชั้นคอมโพสิตและชั้นคอมโพสิตอื่น ๆ แยกเป็นแถบ ถุงที่แตกหักแบ่งออกเป็นสองประเภท: แตกโดยตรงและยับแล้วแตก

2) การแยกชั้นหมายถึงปรากฏการณ์ที่ชั้นคอมโพสิตของวัสดุบรรจุภัณฑ์ถูกแยกออกจากกัน การหลุดร่อนเล็กน้อยจะปรากฏเป็นรอยนูนคล้ายแถบในส่วนที่รับแรงเค้นของบรรจุภัณฑ์ และความแข็งแรงในการลอกลดลง และยังสามารถฉีกออกจากกันเบาๆ ด้วยมือได้อีกด้วย ในกรณีที่รุนแรง ชั้นคอมโพสิตของบรรจุภัณฑ์จะถูกแยกออกเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่หลังการปรุงอาหาร หากเกิดการหลุดร่อน การเสริมฤทธิ์กันของคุณสมบัติทางกายภาพระหว่างชั้นคอมโพสิตของวัสดุบรรจุภัณฑ์จะหายไป และคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติของสิ่งกีดขวางจะลดลงอย่างมาก ทำให้ไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดอายุการเก็บรักษาได้ ซึ่งมักจะก่อให้เกิดความสูญเสียต่อองค์กรมากขึ้น .

3) การรั่วไหลของอากาศเล็กน้อยโดยทั่วไปมีระยะฟักตัวค่อนข้างนานและไม่สามารถตรวจจับได้ง่ายระหว่างการปรุงอาหาร ในระหว่างการหมุนเวียนและการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ ระดับสุญญากาศของผลิตภัณฑ์จะลดลงและมีอากาศที่ชัดเจนปรากฏขึ้นในบรรจุภัณฑ์ ดังนั้นปัญหาคุณภาพนี้จึงมักเกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์จำนวนมาก ผลิตภัณฑ์มีผลกระทบมากขึ้น การเกิดการรั่วไหลของอากาศมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการปิดผนึกด้วยความร้อนที่อ่อนแอและความต้านทานการเจาะทะลุของถุงรีทอร์ตที่ไม่ดี

4) กลิ่นหลังปรุงอาหารก็เป็นปัญหาด้านคุณภาพที่พบบ่อยเช่นกัน กลิ่นแปลกๆ ที่ปรากฏหลังการปรุงอาหารนั้นสัมพันธ์กับตัวทำละลายตกค้างในวัสดุบรรจุภัณฑ์มากเกินไป หรือการเลือกใช้วัสดุที่ไม่เหมาะสม หากใช้ฟิล์ม PE เป็นชั้นปิดผนึกด้านในของถุงปรุงอาหารที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 120° ฟิล์ม PE จะมีกลิ่นเหม็นที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นโดยทั่วไปจึงเลือก RCPP ให้เป็นชั้นในของถุงปรุงอาหารที่มีอุณหภูมิสูง

2. วิธีการทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพของบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ท
ปัจจัยที่นำไปสู่ปัญหาคุณภาพของบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ตนั้นค่อนข้างซับซ้อนและเกี่ยวข้องกับหลายแง่มุม เช่น วัตถุดิบในชั้นคอมโพสิต กาว หมึก การควบคุมกระบวนการทำคอมโพสิตและถุง และกระบวนการรีทอร์ต เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพบรรจุภัณฑ์และอายุการเก็บรักษาอาหาร จำเป็นต้องดำเนินการทดสอบความต้านทานต่อการปรุงอาหารบนวัสดุบรรจุภัณฑ์

มาตรฐานแห่งชาติที่ใช้กับถุงบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ตคือ GB/T10004-2008 “ฟิล์มคอมโพสิตพลาสติกสำหรับบรรจุภัณฑ์ การเคลือบถุงแบบแห้ง การเคลือบแบบอัดขึ้นรูป” ซึ่งอิงตาม JIS Z 1707-1997 “หลักการทั่วไปของฟิล์มพลาสติกสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร” จัดทำขึ้นเพื่อทดแทน GB/T 10004-1998 “ฟิล์มและถุงคอมโพสิตที่ทนต่อการย้อนแสง” และ GB/T10005-1998 “ฟิล์มและถุงคอมโพสิตโพลีโพรพีลีนเชิงแกนสองแกน/ฟิล์มและถุงคอมโพสิตโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ” GB/T 10004-2008 มีคุณสมบัติทางกายภาพต่างๆ และตัวบ่งชี้การตกค้างของตัวทำละลายสำหรับฟิล์มและถุงบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ต และกำหนดให้มีการทดสอบถุงบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ตเพื่อทดสอบความต้านทานของตัวกลางที่อุณหภูมิสูง วิธีการคือการเติมกรดอะซิติก 4%, โซเดียมซัลไฟด์ 1%, โซเดียมคลอไรด์ 5% และน้ำมันพืชลงในถุงบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ต จากนั้นจึงระบายออกและปิดผนึก ให้ความร้อนและแรงดันในหม้อปรุงอาหารแรงดันสูงที่อุณหภูมิ 121°C สำหรับ 40 นาที และปล่อยให้เย็นในขณะที่ความดันไม่เปลี่ยนแปลง จากนั้นจะมีการทดสอบลักษณะความต้านทานแรงดึง การยืดตัว แรงลอก และความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อน และใช้อัตราการลดลงเพื่อประเมิน สูตรมีดังนี้:

R=(AB)/A×100

ในสูตร R คืออัตราการลดลง (%) ของสินค้าที่ทดสอบ A คือค่าเฉลี่ยของสินค้าที่ทดสอบก่อนการทดสอบกลางที่ทนต่ออุณหภูมิสูง B คือค่าเฉลี่ยของสินค้าที่ทดสอบหลังการทดสอบตัวกลางที่ทนต่ออุณหภูมิสูง ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพคือ: “หลังจากการทดสอบความต้านทานไดอิเล็กตริกที่อุณหภูมิสูง ผลิตภัณฑ์ที่มีอุณหภูมิการใช้งาน 80°C หรือสูงกว่าไม่ควรมีการหลุดล่อน ความเสียหาย การเสียรูปอย่างเห็นได้ชัดทั้งภายในและภายนอกถุง และแรงลอก แรงดึงที่ลดลง แรงดึงเล็กน้อยที่จุดแตกหัก และความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อน อัตราควรเป็น ≤30%”

3. การทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพของถุงบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ต
การทดสอบจริงบนเครื่องสามารถตรวจจับประสิทธิภาพโดยรวมของบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ตได้อย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่เพียงแต่ใช้เวลานานเท่านั้น แต่ยังถูกจำกัดด้วยแผนการผลิตและจำนวนการทดสอบอีกด้วย มีการดำเนินงานไม่ดี มีของเสียขนาดใหญ่ และต้นทุนสูง ผ่านการทดสอบรีทอร์ตเพื่อตรวจจับคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น คุณสมบัติแรงดึง ความแข็งแรงการลอก ความแข็งแรงของการผนึกความร้อนก่อนและหลังรีทอร์ต สามารถตัดสินคุณภาพความต้านทานรีทอร์ตของถุงรีทอร์ตได้อย่างครอบคลุม การทดสอบการปรุงอาหารโดยทั่วไปจะใช้เนื้อหาจริงสองประเภทและวัสดุจำลอง การทดสอบการปรุงอาหารโดยใช้เนื้อหาจริงสามารถใกล้เคียงกับสถานการณ์การผลิตจริงมากที่สุด และสามารถป้องกันไม่ให้บรรจุภัณฑ์ที่ไม่ผ่านการรับรองเข้าสู่สายการผลิตเป็นชุดได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับโรงงานวัสดุบรรจุภัณฑ์ จะใช้สารจำลองเพื่อทดสอบความต้านทานของวัสดุบรรจุภัณฑ์ในระหว่างกระบวนการผลิตและก่อนการจัดเก็บ การทดสอบประสิทธิภาพการทำอาหารทำได้จริงและใช้งานได้ดีกว่า ผู้เขียนได้แนะนำวิธีการทดสอบประสิทธิภาพทางกายภาพของถุงบรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการรีทอร์ท โดยการบรรจุของเหลวจำลองอาหารจากผู้ผลิตสามราย และทำการทดสอบการนึ่งและการต้มตามลำดับ กระบวนการทดสอบมีดังนี้:

1). การทดสอบการทำอาหาร

อุปกรณ์: หม้อปรุงอาหารอุณหภูมิสูงด้วยแรงดันต้านกลับอัจฉริยะและปลอดภัย, เครื่องทดสอบการซีลความร้อน HST-H3

ขั้นตอนการทดสอบ: ใส่กรดอะซิติก 4% ลงในถุงรีทอร์ตอย่างระมัดระวังจนเหลือสองในสามของปริมาตร ระวังอย่าให้ซีลปนเปื้อน เพื่อไม่ให้กระทบต่อความคงทนของการซีล หลังจากบรรจุเสร็จแล้ว ให้ปิดผนึกถุงปรุงอาหารด้วย HST-H3 และเตรียมตัวอย่างทั้งหมด 12 ตัวอย่าง เมื่อปิดผนึก อากาศในถุงควรจะระบายออกให้มากที่สุดเพื่อป้องกันการขยายตัวของอากาศระหว่างการปรุงอาหารไม่ให้ส่งผลต่อผลการทดสอบ

วางตัวอย่างที่ปิดผนึกไว้ในหม้อปรุงอาหารเพื่อเริ่มการทดสอบ ตั้งอุณหภูมิการปรุงอาหารเป็น 121°C เวลาในการปรุงอาหารเป็น 40 นาที นึ่ง 6 ตัวอย่าง และต้ม 6 ตัวอย่าง ในระหว่างการทดสอบการทำอาหาร ให้ใส่ใจกับการเปลี่ยนแปลงของความดันอากาศและอุณหภูมิในหม้อปรุงอาหารอย่างใกล้ชิด เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิและความดันจะคงอยู่ภายในช่วงที่ตั้งไว้

หลังจากการทดสอบเสร็จสิ้นให้เย็นถึงอุณหภูมิห้องนำออกมาสังเกตดูว่ามีถุงแตก ริ้วรอย การหลุดลอก ฯลฯ หลังการทดสอบพื้นผิวของตัวอย่าง 1# และ 2# มีความเรียบหลังจากปรุงอาหารและไม่มี การแยกส่วน พื้นผิวของตัวอย่าง 3# ไม่เรียบมากหลังการปรุงอาหาร และขอบบิดเบี้ยวเป็นองศาที่แตกต่างกัน

2). การเปรียบเทียบคุณสมบัติแรงดึง

นำถุงบรรจุภัณฑ์ก่อนและหลังการปรุงอาหาร ตัดตัวอย่างสี่เหลี่ยมขนาด 15 มม.×150 มม. ในทิศทางตามขวางจำนวน 5 ชิ้น และตัดตามยาว 150 มม. ในทิศทางตามยาว และปรับสภาพเป็นเวลา 4 ชั่วโมงในสภาพแวดล้อม 23±2°C และ 50±10%RH เครื่องทดสอบแรงดึงอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ XLW (PC) ใช้เพื่อทดสอบแรงแตกหักและการยืดตัวที่จุดขาดภายใต้สภาวะ 200 มม./นาที

3). การทดสอบการลอก

ตามวิธี A ของ GB 8808-1988 "วิธีทดสอบการลอกสำหรับวัสดุพลาสติกคอมโพสิตอ่อน" ให้ตัดตัวอย่างที่มีความกว้าง 15 ± 0.1 มม. และความยาว 150 มม. เก็บตัวอย่าง 5 ตัวอย่างในแนวนอนและแนวตั้งอย่างละ 5 ตัวอย่าง ลอกชั้นคอมโพสิตล่วงหน้าตามทิศทางความยาวของตัวอย่าง ใส่ลงในเครื่องทดสอบแรงดึงอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ XLW (PC) และทดสอบแรงลอกที่ 300 มม./นาที

4) การทดสอบความแข็งแรงของการปิดผนึกด้วยความร้อน

ตาม GB/T 2358-1998 “วิธีทดสอบความแข็งแรงในการปิดผนึกความร้อนของถุงบรรจุภัณฑ์ฟิล์มพลาสติก” ให้ตัดตัวอย่างกว้าง 15 มม. ที่ส่วนปิดผนึกด้วยความร้อนของตัวอย่าง เปิดที่ 180° และยึดปลายทั้งสองด้านของตัวอย่างไว้ XLW (PC) อัจฉริยะ บนเครื่องทดสอบแรงดึงแบบอิเล็กทรอนิกส์ โหลดสูงสุดจะถูกทดสอบที่ความเร็ว 300 มม./นาที และอัตราการหยดจะคำนวณโดยใช้สูตรไดอิเล็กทริกความต้านทานอุณหภูมิสูงในหน่วย GB/T 10004-2008.

สรุป
อาหารบรรจุหีบห่อที่ทนต่อการรีทอร์ทได้รับความนิยมจากผู้บริโภคมากขึ้น เนื่องจากสะดวกในการรับประทานและจัดเก็บ เพื่อรักษาคุณภาพของเนื้อหาได้อย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันไม่ให้อาหารเสื่อมสภาพ ทุกขั้นตอนของกระบวนการผลิตถุงรีทอร์ทอุณหภูมิสูงจะต้องได้รับการตรวจสอบและควบคุมอย่างเข้มงวดอย่างสมเหตุสมผล

1. ถุงปรุงอาหารที่ทนต่ออุณหภูมิสูงควรทำจากวัสดุที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากปริมาณและกระบวนการผลิต ตัวอย่างเช่น โดยทั่วไปจะเลือก CPP ให้เป็นชั้นปิดผนึกด้านในของถุงปรุงอาหารที่ทนต่ออุณหภูมิสูง เมื่อใช้ถุงบรรจุภัณฑ์ที่มีชั้น AL เพื่อบรรจุกรดและด่าง ควรเพิ่มชั้นคอมโพสิต PA ระหว่าง AL และ CPP เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการซึมผ่านของกรดและด่าง แต่ละชั้นคอมโพสิต ความสามารถในการหดตัวด้วยความร้อนควรสม่ำเสมอหรือคล้ายกันเพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบี้ยวหรือการแยกตัวของวัสดุหลังการปรุงอาหารเนื่องจากคุณสมบัติการหดตัวด้วยความร้อนไม่ดีพอ

2. ควบคุมกระบวนการประกอบอย่างสมเหตุสมผล ถุงโต้กลับที่ทนต่ออุณหภูมิสูงส่วนใหญ่ใช้วิธีการผสมแบบแห้ง ในกระบวนการผลิตฟิล์มรีทอร์ท จำเป็นต้องเลือกกาวที่เหมาะสมและกระบวนการติดกาวที่ดี และควบคุมสภาวะการบ่มอย่างสมเหตุสมผลเพื่อให้แน่ใจว่าสารหลักของกาวและสารบ่มจะทำปฏิกิริยาอย่างเต็มที่

3. ความต้านทานปานกลางที่อุณหภูมิสูงเป็นกระบวนการที่รุนแรงที่สุดในกระบวนการบรรจุถุงรีทอร์ทที่อุณหภูมิสูง เพื่อลดปัญหาคุณภาพแบทช์ จะต้องทดสอบและตรวจสอบถุงรีทอร์ตที่อุณหภูมิสูงตามเงื่อนไขการผลิตจริงก่อนการใช้งานและระหว่างการผลิต ตรวจสอบว่าบรรจุภัณฑ์หลังการปรุงอาหารมีลักษณะแบน ยับ พอง ผิดรูป มีการหลุดร่อนหรือรั่วซึม อัตราการลดลงของคุณสมบัติทางกายภาพ (คุณสมบัติแรงดึง ความแข็งแรงของการลอก ความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อน) ตรงตามข้อกำหนดหรือไม่ เป็นต้น