塑料复合薄膜是耐蒸煮包装常用的包装材料。蒸煮热杀菌是包装耐高温蒸煮食品的重要工序。然而，塑料复合薄膜受热后物理性能容易发生热衰减，导致包装材料不合格。本文对耐高温蒸煮袋蒸煮后常见问题进行分析，并介绍其物理性能检测方法，希望对实际生产具有指导意义。
耐高温蒸煮包装袋是肉类、豆制品等即食食品常用的包装形式。其通常采用真空包装，经高温（100~135℃）加热杀菌后可常温保存。耐高温蒸煮包装食品携带方便，开袋即可食用，卫生便捷，且能很好地保持食品的风味，深受消费者喜爱。根据杀菌工艺和包装材料的不同，耐高温蒸煮包装产品的保质期为半年至两年不等。
蒸煮食品的包装工艺流程包括制袋、装袋、抽真空、热封、检验、蒸煮加热杀菌、干燥冷却、包装。其中蒸煮加热杀菌是整个工艺流程的核心工序。然而，对于由高分子材料——塑料制成的包装袋，受热后分子链运动加剧，材料物理性能容易发生热衰减。本文对高温蒸煮袋在蒸煮后常见的问题进行分析，并介绍其物理性能的检测方法。
1、耐蒸煮包装袋常见问题分析
高温蒸煮食品经包装后，连同包装材料一起进行加热杀菌。为了达到较高的物理性能和良好的阻隔性，耐蒸煮包装由多种基材制成，常用的材料有PA、PET、AL和CPP等。常用的结构有两层复合膜（如BOPA/CPP、PET/CPP）、三层复合膜（如PA/AL/CPP、PET/PA/CPP）和四层复合膜（如PET/PA/AL/CPP）。实际生产中，最常见的质量问题是蒸煮后出现褶皱、破袋、漏气和异味等：
1).包装袋起皱形式一般有三种：包装基材上出现横向或纵向或不规则的皱纹；各复合层出现皱纹、裂纹且平整度差；包装基材收缩，复合层与其他复合层的收缩产生分离、条纹状。破袋又分为直接破袋和先起皱后再破袋两种。
2.脱层是指包装材料复合层之间相互分离的现象。轻微的脱层表现为包装受力部位出现条纹状凸起，剥离强度降低，甚至用手轻轻即可撕开。严重时，蒸煮后包装复合层大面积分离。如果发生脱层，包装材料复合层之间物理性能的协同强化作用就会消失，物理性能和阻隔性能会大幅下降，无法满足保质期要求，往往会给企业造成较大的损失。
3.轻微漏气一般潜伏期较长，在蒸煮过程中不易察觉。在产品流通和储存期间，产品真空度降低，包装内出现明显空气，因此该质量问题往往涉及产品数量较多，对产品影响较大。漏气的发生与蒸煮袋热封不牢、抗穿刺性能差密切相关。
4）蒸煮后异味也是常见的质量问题。蒸煮后出现的异味与包装材料中溶剂残留量过高或材质选择不当有关。如果使用PE膜作为120°以上高温蒸煮袋的内封层，PE膜在高温下容易产生异味。因此，一般选择RCPP作为高温蒸煮袋的内封层。
2.耐蒸煮包装物理性能试验方法
导致耐蒸煮包装质量问题的因素较为复杂，涉及复合层原材料、粘合剂、油墨、复合及制袋工艺控制、蒸煮工艺等诸多方面。为了保证包装质量和食品保质期，有必要对包装材料进行耐蒸煮试验。
适用于耐蒸煮包装袋的国家标准为GB/T10004-2008《包装用塑料复合薄膜、袋干法复合、挤出复合》，该标准是根据JIS Z 1707-1997《食品包装用塑料薄膜通则》制定的，用以代替GB/T 10004-1998《耐蒸煮复合薄膜及袋》和GB/T10005-1998《双向拉伸聚丙烯薄膜/低密度聚乙烯复合薄膜及袋》。GB/T 10004-2008收录了耐蒸煮包装薄膜及袋的各项物理性能及溶剂残留指标，并要求对耐蒸煮包装袋进行耐高温介质试验。方法是将耐蒸煮包装袋内填充4%乙酸、1%硫化钠、5%氯化钠和植物油，然后排气封口，在121℃的高压蒸煮锅中加热加压40分钟，在压力不变的情况下冷却。然后测试其外观、拉伸强度、伸长率、剥离力、热封强度，并以下降率来评定。其计算公式如下：
R=（AB）/A×100
式中，R为受试项目衰减率（%），A为耐高温介质试验前受试项目平均值；B为耐高温介质试验后受试项目平均值。性能要求为：“经高温耐介电性试验后，使用温度80℃及以上的产品，袋内外不得出现分层、破损、明显变形，剥离力、拉脱力、断裂伸长率、热封强度下降率应≤30%”。
3.耐蒸煮包装袋物理性能检测
上机实测最能真实地检测耐蒸煮包装的综合性能。然而，这种方法不仅耗时耗力，而且受生产计划和测试次数的限制，操作性差，浪费大，成本高。通过蒸煮试验检测蒸煮前后的拉伸性能、剥离强度、热封强度等物理性能，可以综合评判蒸煮袋的耐蒸煮质量。蒸煮试验一般采用实物和模拟物两种方式。实物蒸煮试验能够尽可能贴近实际生产情况，有效防止不合格包装批量进入生产线。对于包装材料厂来说，使用模拟物在生产过程中和入库前对包装材料的耐蒸煮性能进行测试，蒸煮性能测试更具实用性和可操作性。笔者介绍了耐蒸煮包装袋物理性能测试方法，通过向包装袋中灌装三个不同厂家的食品模拟液体，分别进行蒸煮和煮沸试验。测试流程如下：
1). 烹饪测试
仪器：安全智能背压式高温蒸煮锅、HST-H3热封试验仪
测试步骤：将4%乙酸小心地装入蒸煮袋，至其容积的三分之二。注意不要污染封口，以免影响密封牢度。装填完成后，用HST-H3对蒸煮袋进行密封，共制备12个样品。密封时，应尽可能排出袋内空气，防止蒸煮过程中空气膨胀影响测试结果。
将密封好的样品放入烹饪锅中开始测试。设定烹饪温度为121°C，烹饪时间为40分钟，蒸煮6个样品，煮沸6个样品。烹饪测试过程中，密切关注烹饪锅内气压和温度的变化，确保温度和压力保持在设定范围内。
试验完成后，冷却至室温，取出，观察是否有破袋、起皱、脱层等现象。试验后，1#、2#试样蒸煮后表面光滑，没有脱层现象。3#试样蒸煮后表面不太光滑，边缘有不同程度的翘曲。
2). 拉伸性能比较
取蒸煮前后的包装袋，横向剪取15mm×150mm、纵向剪取150mm的矩形试样5个，在23±2℃、50±10%RH的环境中老化4h，用XLW(PC)智能电子拉力试验机在200mm/min的条件下测试其断裂强力和断裂伸长率。
3). 剥离测试
按照GB 8808-1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》中A法，裁取宽度为15±0.1mm，长度为150mm的试样，横、竖方向各取5个试样，沿试样长度方向预剥离复合层，装入XLW(PC)智能电子拉力试验机，以300mm/min测试剥离力。
4).热封强度测试
按照GB/T 2358-1998《塑料薄膜包装袋热封强度试验方法》规定，在试样热封处剪取15mm宽的试样，180°打开，将试样两端夹紧在XLW(PC)智能电子拉力试验机上，以300mm/min的速度测试最大负荷，采用GB/T 10004-2008中的耐高温介电公式计算下降速率。
总结
耐蒸煮包装食品因其食用和储存的便利性，越来越受到消费者的青睐。为了有效保持内容物的质量，防止食品变质，高温蒸煮袋生产过程的每一步都需要严格监控、合理控制。
1、耐高温蒸煮袋应根据内容物和生产工艺选择合适的材料。例如，耐高温蒸煮袋的内封层一般选择CPP；当使用含有AL层的包装袋包装酸碱性内容物时，应在AL与CPP之间增加PA复合层，以增加抗酸碱渗透性；各复合层的热收缩性应一致或相近，避免因热收缩性能匹配不佳，造成蒸煮后材料翘曲甚至分层。
2、合理控制复合工艺。耐高温蒸煮袋大多采用干式复合法。在蒸煮膜生产过程中，需要选择合适的胶粘剂和良好的涂胶工艺，并合理控制固化条件，确保胶粘剂主剂与固化剂充分反应。
3、耐高温介质是高温蒸煮袋包装过程中最严酷的工序。为减少批量质量问题的发生，高温蒸煮袋在使用前和生产过程中必须根据实际生产情况进行蒸煮试验和检验。检查蒸煮后包装外观是否平整、起皱、起泡、变形，有无分层、渗漏现象，物理性能（拉伸性能、剥离强度、热封强度）的下降率是否符合要求等。
发布时间：2024年1月18日
