Пластыкавая кампазітная плёнка — гэта распаўсюджаны упаковачны матэрыял для ўпакоўкі, устойлівай да рэторты. Стэрылізацыя ў рэторце і награванне — важны працэс для ўпакоўкі прадуктаў, вырабленых у рэторце пры высокай тэмпературы. Аднак фізічныя ўласцівасці пластыкавых кампазітных плёнак схільныя да тэрмічнага распаду пасля награвання, што прыводзіць да атрымання неякісных упаковачных матэрыялаў. У гэтым артыкуле аналізуюцца распаўсюджаныя праблемы пасля награвання рэторт-пакетаў пры высокай тэмпературы і прадстаўлены метады выпрабаванняў іх фізічных характарыстык, якія, надзея, будуць мець кіруючае значэнне для рэальнай вытворчасці.
Высокатэмпературныя рэторт-пакеты — гэта тып упакоўкі, які звычайна выкарыстоўваецца для мяса, соевых прадуктаў і іншых гатовых харчовых прадуктаў. Звычайна яны ўпакоўваюцца ў вакууме і могуць захоўвацца пры пакаёвай тэмпературы пасля награвання і стэрылізацыі пры высокай тэмпературы (100~135°C). Рэторт-ўстойлівыя ўпакаваныя прадукты лёгка насіць з сабой, гатовыя да ўжывання пасля адкрыцця пакета, гігіенічныя і зручныя, і добра захоўваюць смак ежы, таму яны вельмі папулярныя сярод спажыўцоў. У залежнасці ад працэсу стэрылізацыі і ўпаковачных матэрыялаў, тэрмін прыдатнасці рэторт-ўстойлівай упакоўкі складае ад паўгода да двух гадоў.
Працэс упакоўкі рэторт-пакетаў ўключае выраб пакетаў, фасаванне, вакуумаванне, герметызацыю, праверку, стэрылізацыю пры падрыхтоўцы і награванні, сушку і астуджэнне, а таксама ўпакоўку. Стэрылізацыя пры падрыхтоўцы і награванні з'яўляецца асноўным працэсам усяго працэсу. Аднак пры ўпакоўцы пакетаў з палімерных матэрыялаў - пластыкаў - рух малекулярных ланцугоў узмацняецца пасля награвання, і фізічныя ўласцівасці матэрыялу схільныя да цеплавога згасання. У гэтым артыкуле аналізуюцца распаўсюджаныя праблемы пасля падрыхтоўкі высокатэмпературных рэторт-пакетаў і прадстаўлены метады іх фізічных выпрабаванняў.
1. Аналіз распаўсюджаных праблем з рэторта-ўстойлівымі ўпаковачнымі пакетамі
Харчовыя прадукты, вытрыманыя ў рэторце пры высокай тэмпературы, пакуюцца, а затым награваюцца і стэрылізуюцца разам з пакавальнымі матэрыяламі. Для дасягнення высокіх фізічных уласцівасцей і добрых бар'ерных уласцівасцей упакоўка, устойлівая да рэторты, вырабляецца з розных асноўных матэрыялаў. Сярод найбольш распаўсюджаных матэрыялаў - PA, PET, AL і CPP. Звычайна выкарыстоўваюцца структуры з двухслаёвай кампазітнай плёнкай, напрыклад (BOPA/CPP, PET/CPP), трохслаёвай кампазітнай плёнкай (напрыклад, PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) і чатырохслаёвай кампазітнай плёнкай (напрыклад, PET/PA/AL/CPP). У рэальнай вытворчасці найбольш распаўсюджанымі праблемамі якасці з'яўляюцца маршчыны, разарваныя пакеты, уцечка паветра і пах пасля гатавання:
1). Звычайна існуе тры формы маршчын на ўпаковачных пакетах: гарызантальныя, вертыкальныя або няроўныя маршчыны на асноўным матэрыяле ўпакоўкі; маршчыны і расколіны на кожным кампазітным пласце і дрэнная роўнасць; ўсаджванне асноўнага матэрыялу ўпакоўкі і ўсаджванне кампазітнага пласта і іншых кампазітных слаёў, асобныя, паласатыя. Пашкоджаныя пакеты падзяляюцца на два тыпы: прамое разрыўванне і маршчынаванне з наступным разрывам.
2). Расслойванне — гэта з'ява, пры якой кампазітныя пласты ўпаковачных матэрыялаў аддзяляюцца адзін ад аднаго. Нязначнае расслойванне праяўляецца ў выглядзе паласападобных выпукласцяў у напружаных частках упакоўкі, прычым трываласць на адслойванне зніжаецца, і нават можа быць акуратна разарваны рукой. У цяжкіх выпадках кампазітны пласт упакоўкі пасля падрыхтоўкі адслойваецца на вялікай плошчы. Калі адбываецца расслойванне, сінергічнае ўзмацненне фізічных уласцівасцей паміж кампазітнымі пластамі ўпаковачнага матэрыялу знікае, і фізічныя ўласцівасці і бар'ерныя ўласцівасці значна зніжаюцца, што робіць немагчымым выкананне патрабаванняў да тэрміну прыдатнасці, часта прыводзячы да большых страт для прадпрыемства.
3). Невялікая ўцечка паветра звычайна мае адносна працяглы інкубацыйны перыяд і яе нялёгка выявіць падчас падрыхтоўкі. Падчас цыркуляцыі і захоўвання прадукту ступень вакууму ў ім памяншаецца, і ў ўпакоўцы з'яўляецца відавочнае паветра. Такім чынам, гэтая праблема якасці часта ўзнікае пры вялікай колькасці прадуктаў. Прадукты маюць большы ўплыў. Узнікненне ўцечкі паветра цесна звязана са слабым цеплазапячатваннем і нізкай устойлівасцю да праколаў рэторт-пакета.
4). Пах пасля гатавання таксама з'яўляецца распаўсюджанай праблемай якасці. Спецыяльны пах, які з'яўляецца пасля гатавання, звязаны з празмернай колькасцю рэшткаў растваральніка ў упаковачных матэрыялах або няправільным выбарам матэрыялу. Калі поліэтыленавая плёнка выкарыстоўваецца ў якасці ўнутранага герметычнага пласта высокатэмпературных запякальных пакетаў пры тэмпературы вышэй за 120°C, яна схільная да паху пры высокіх тэмпературах. Таму ў якасці ўнутранага пласта высокатэмпературных запякальных пакетаў звычайна выбіраюць RCPP.
2. Метады выпрабаванняў фізічных уласцівасцей упакоўкі, устойлівай да рэторты
Фактары, якія прыводзяць да праблем з якасцю ўпакоўкі, устойлівай да рэторты, з'яўляюцца адносна складанымі і ўключаюць у сябе мноства аспектаў, такіх як сыравіна для кампазітных слаёў, клеі, чарніла, кантроль працэсаў вырабу кампазітаў і пакетаў, а таксама працэсы рэторты. Для забеспячэння якасці ўпакоўкі і тэрміну прыдатнасці прадуктаў харчавання неабходна праводзіць выпрабаванні ўпаковачных матэрыялаў на ўстойлівасць да тэрмічнай апрацоўкі.
Нацыянальны стандарт, які прымяняецца да рэторт-устойлівых упаковачных пакетаў, — гэта GB/T10004-2008 «Пластыкавая кампазітная плёнка для ўпакоўкі, сухога ламінавання пакетаў, экструзійнага ламінавання», які заснаваны на JIS Z 1707-1997 «Агульныя прынцыпы пластыкавых плёнак для ўпакоўкі харчовых прадуктаў», распрацаваны для замены GB/T 10004-1998 «Рэторт-устойлівыя кампазітныя плёнкі і пакеты» і GB/T10005-1998 «Двухвосева арыентаваная поліпрапіленавая плёнка/кампазітныя плёнкі і пакеты з поліэтылену нізкай шчыльнасці». GB/T 10004-2008 уключае розныя фізічныя ўласцівасці і індыкатары рэшткаў растваральнікаў для рэторт-устойлівых упаковачных плёнак і пакетаў, а таксама патрабуе, каб рэторт-устойлівыя упаковачныя пакеты праходзілі выпрабаванні на ўстойлівасць да высокатэмпературных асяроддзяў. Метад заключаецца ў тым, каб напоўніць устойлівыя да рэторты пакавальныя пакеты 4% воцатнай кіслатой, 1% сульфідам натрыю, 5% хларыдам натрыю і раслінным алеем, затым адпампаваць і запячатаць, награваць і сціскаць у катле пад высокім ціскам пры тэмпературы 121°C на працягу 40 хвілін і астудзіць пры нязменным ціску. Затым правяраюць знешні выгляд, трываласць на разрыў, падаўжэнне, сілу адслойвання і трываласць цеплавога запячатвання, і для ацэнкі выкарыстоўваецца хуткасць зніжэння. Формула наступная:
R=(AB)/A×100
У формуле R — гэта хуткасць зніжэння (%) выпрабаваных вырабаў, A — сярэдняе значэнне выпрабаваных вырабаў да выпрабавання ў асяроддзі з высокай тэмпературай; B — сярэдняе значэнне выпрабаваных вырабаў пасля выпрабавання ў асяроддзі з высокай тэмпературай. Патрабаванні да эксплуатацыйных характарыстык: «Пасля выпрабавання на дыэлектрычнае супраціўленне пры высокай тэмпературы вырабы з тэмпературай эксплуатацыі 80°C або вышэй не павінны мець расслаення, пашкоджанняў, бачных дэфармацый унутры або звонку пакета, а таксама зніжэння сілы адслаення, сілы адрыву, намінальнай дэфармацыі пры разрыве і трываласці цеплавога зварвання. Хуткасць павінна быць ≤30%».
3. Выпрабаванне фізічных уласцівасцей рэтортастойкіх упаковачных пакетаў
Фактычнае выпрабаванне на машыне дазваляе найбольш дакладна вызначыць агульныя характарыстыкі ўпакоўкі, устойлівай да рэторты. Аднак гэты метад не толькі займае шмат часу, але і абмежаваны вытворчым планам і колькасцю выпрабаванняў. Ён мае дрэнную працаздольнасць, вялікія адходы і высокі кошт. З дапамогай рэторт-тэсту для вызначэння фізічных уласцівасцей, такіх як уласцівасці на расцяжэнне, трываласць на адслойванне, трываласць цеплавога зварвання да і пасля рэторты, можна ўсебакова ацаніць якасць устойлівасці рэторт-пакета да рэторты. У тэстах на прыгатаванне ежы звычайна выкарыстоўваюцца два тыпы рэальнага змесціва і імітацыйныя матэрыялы. Тэст на прыгатаванне ежы з выкарыстаннем рэальнага змесціва можа быць максімальна набліжаны да рэальнай вытворчай сітуацыі і можа эфектыўна прадухіліць паступленне некваліфікаванай упакоўкі на вытворчую лінію партыямі. На фабрыках упаковачных матэрыялаў для праверкі ўстойлівасці ўпакоўкі падчас вытворчага працэсу і перад захоўваннем выкарыстоўваюцца імітатары. Праверка характарыстык прыгатавання ежы больш практычная і зручная. Аўтар прадстаўляе метад праверкі фізічных характарыстык упаковачных пакетаў, устойлівых да рэторты, шляхам напаўнення іх вадкасцямі для імітацыі харчовых прадуктаў ад трох розных вытворцаў і правядзення выпрабаванняў на пару і кіпячэнне адпаведна. Працэс выпрабавання выглядае наступным чынам:
1). Тэст на прыгатаванне ежы
Прыборы: бяспечны і інтэлектуальны рондаль для падрыхтоўкі ежы з высокім тэмпературным адваротным ціскам, тэстар цеплазаваркі HST-H3
Этапы выпрабавання: Асцярожна наліце 4% воцатную кіслату ў рэторт-пакет да двух трацін аб'ёму. Будзьце асцярожныя, каб не забрудзіць герметычнасць, каб не паўплываць на трываласць герметызацыі. Пасля напаўнення запячатайце варачныя пакеты з дапамогай HST-H3 і падрыхтуйце ў агульнай складанасці 12 узораў. Пры герметызацыі неабходна максімальна выпусціць паветра з пакета, каб прадухіліць пашырэнне паветра падчас гатавання і не паўплываць на вынікі выпрабаванняў.
Змясціце запячатаны ўзор у рондаль, каб пачаць выпрабаванне. Усталюйце тэмпературу прыгатавання на 121°C, час прыгатавання на 40 хвілін, прыгатуйце на пару 6 узораў і адварыце 6 узораў. Падчас выпрабавання на прыгатаванне ўважліва сачыце за зменамі ціску паветра і тэмпературы ў рондалі, каб пераканацца, што тэмпература і ціск падтрымліваюцца ў межах зададзенага дыяпазону.
Пасля завяршэння выпрабавання астудзіце да пакаёвай тэмпературы, дастаньце і праверце, ці ёсць разарваныя пакеты, маршчыны, расслаенне і г.д. Пасля выпрабавання паверхні ўзораў 1# і 2# пасля гатавання былі гладкімі, а расслаення не было. Паверхня ўзору 3# пасля гатавання была не вельмі гладкай, а краю былі дэфармаваныя ў рознай ступені.
2). Параўнанне ўласцівасцей на расцяжэнне
Вазьміце ўпаковачныя пакеты да і пасля гатавання, выразайце 5 прамавугольных узораў памерам 15 мм × 150 мм у папярочным кірунку і 150 мм у падоўжным кірунку і вытрымайце іх на працягу 4 гадзін у асяроддзі з тэмпературай 23±2℃ і адноснай вільготнасцю 50±10%. Для праверкі разрыўной сілы і падаўжэння пры хуткасці 200 мм/мін выкарыстоўвалася інтэлектуальная электронная машына для выпрабаванняў на расцяжэнне XLW (PC).
3). Тэст на адслойванне
Згодна з метадам А стандарту GB 8808-1988 «Метад выпрабаванняў на адслойванне для мяккіх кампазітных пластыкавых матэрыялаў», выразаць узор шырынёй 15±0,1 мм і даўжынёй 150 мм. Вазьміце па 5 узораў у гарызантальным і вертыкальным напрамках. Папярэдне адслоіць кампазітны пласт уздоўж даўжыні ўзору, загрузіць яго ў інтэлектуальную электронную машыну для выпрабаванняў на расцяжэнне XLW (PC) і праверыць сілу адслойвання са хуткасцю 300 мм/мін.
4). Выпрабаванне на трываласць тэрмічнага зварвання
Згодна з GB/T 2358-1998 «Метад выпрабавання трываласці пластыкавай плёнкі для ўпаковачных пакетаў пры тэрмічным зварванні», выразаць узор шырынёй 15 мм у частцы тэрмічнага зварвання, адкрыць яго на 180° і заціснуць абодва канцы ўзору на інтэлектуальнай машыне XLW (PC). На электроннай машыне для выпрабаванняў на расцяжэнне максімальная нагрузка правяраецца са хуткасцю 300 мм/мін, а хуткасць падзення разлічваецца з выкарыстаннем формулы дыэлектрычнага супраціўлення высокай тэмпературы, апісанай у GB/T 10004-2008.
Падсумаваць
Упакаваныя прадукты, устойлівыя да рэторты, усё часцей аддаюць перавагу спажыўцам з-за зручнасці ўжывання і захоўвання. Каб эфектыўна падтрымліваць якасць змесціва і прадухіліць псаванне прадуктаў, кожны этап вытворчасці высокатэмпературных рэторт-пакетаў павінен строга кантралявацца і разумна кантралявацца.
1. Пакеты для падрыхтоўкі ежы, устойлівыя да высокіх тэмператур, павінны вырабляцца з адпаведных матэрыялаў у залежнасці ад зместу і вытворчага працэсу. Напрыклад, у якасці ўнутранага герметычнага пласта пакетаў для падрыхтоўкі ежы, устойлівых да высокіх тэмператур, звычайна выбіраецца CPP; калі ўпаковачныя пакеты, якія змяшчаюць пласты AL, выкарыстоўваюцца для ўпакоўкі кіслотнага і шчолачнага змесціва, паміж AL і CPP варта дадаць кампазітны пласт PA для павышэння ўстойлівасці да пранікальнасці кіслот і шчолачаў; цеплавая ўсаджвальнасць кожнага кампазітнага пласта павінна быць аднолькавай або падобнай, каб пазбегнуць дэфармацыі або нават расслаення матэрыялу пасля падрыхтоўкі ежы з-за дрэннага супадзення ўласцівасцей цеплавой ўсаджвання.
2. Разумны кантроль працэсу кампазіцыі. Для вырабу рэторт-пакетаў, устойлівых да высокіх тэмператур, у асноўным выкарыстоўваецца метад сухога кампаундавання. У працэсе вытворчасці рэторт-плёнкі неабходна выбраць адпаведны клей і добры працэс склейвання, а таксама разумны кантроль умоў зацвярдзення, каб забяспечыць поўную рэакцыю асноўнага клеючага рэчыва і зацвярдзельніка.
3. Устойлівасць да высокатэмпературнага асяроддзя з'яўляецца найбольш складаным працэсам упакоўкі высокатэмпературных рэторт-пакетаў. Каб паменшыць узнікненне праблем з якасцю партыі, высокатэмпературныя рэторт-пакеты павінны быць правераны і правераны ў рэторце ў адпаведнасці з рэальнымі вытворчымі ўмовамі перад выкарыстаннем і падчас вытворчасці. Праверце, ці з'яўляецца ўпакоўка пасля гатавання плоскай, маршчыністай, пухірыстай, дэфармаванай, ці ёсць расслаенне або ўцечка, ці адпавядае хуткасць зніжэння фізічных уласцівасцей (уласцівасці на расцяжэнне, трываласць на адслойванне, трываласць на цеплавое зварванне) патрабаванням і г.д.
Час публікацыі: 18 студзеня 2024 г.
