Plastkompositfilm er et almindeligt anvendt emballagemateriale til retortresistent emballage. Retort- og varmesterilisering er en vigtig proces til emballering af højtemperatur-retortfødevarer. De fysiske egenskaber ved plastkompositfilm er dog tilbøjelige til termisk nedbrydning efter opvarmning, hvilket resulterer i ukvalificerede emballagematerialer. Denne artikel analyserer almindelige problemer efter tilberedning af højtemperatur-retortposer og introducerer deres fysiske ydeevnetestmetoder i håb om at have vejledende betydning for den faktiske produktion.
Højtemperaturbestandige retortemballageposer er en emballageform, der almindeligvis anvendes til kød, sojaprodukter og andre færdigretter. De er generelt vakuumpakket og kan opbevares ved stuetemperatur efter at være blevet opvarmet og steriliseret ved høj temperatur (100~135°C). Retortbestandige emballerede fødevarer er nemme at bære, klar til at spise efter åbning af posen, hygiejniske og praktiske og kan bevare madens smag godt, så de er dybt elsket af forbrugerne. Afhængigt af steriliseringsprocessen og emballagematerialerne varierer holdbarheden for retortbestandige emballageprodukter fra et halvt år til to år.
Emballeringsprocessen for retortfødevarer omfatter fremstilling af poser, ilægning i poser, vakuumering, varmeforsegling, inspektion, tilberedning og varmesterilisering, tørring og afkøling samt emballering. Tilberedning og varmesterilisering er kernen i hele processen. Men når poser lavet af polymermaterialer – plast – emballeres, intensiveres molekylkædebevægelsen efter opvarmning, og materialets fysiske egenskaber er tilbøjelige til termisk dæmpning. Denne artikel analyserer almindelige problemer efter tilberedning af højtemperatur-retortposer og introducerer deres fysiske ydeevnetestmetoder.
1. Analyse af almindelige problemer med retortresistente emballageposer
Højtemperatur-retortfødevarer pakkes og opvarmes og steriliseres derefter sammen med emballagematerialerne. For at opnå høje fysiske egenskaber og gode barriereegenskaber er retortresistent emballage lavet af en række forskellige basismaterialer. Almindeligt anvendte materialer omfatter PA, PET, AL og CPP. Almindeligt anvendte strukturer har to lag kompositfilm, med følgende eksempler (BOPA/CPP, PET/CPP), trelags kompositfilm (såsom PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) og firelags kompositfilm (såsom PET/PA/AL/CPP). I den faktiske produktion er de mest almindelige kvalitetsproblemer rynker, ødelagte poser, luftlækage og lugt efter tilberedning:
1). Der er generelt tre former for rynkning i emballageposer: vandrette, lodrette eller uregelmæssige rynker på emballagegrundmaterialet; rynker og revner på hvert kompositlag og dårlig fladhed; krympning af emballagegrundmaterialet og krympning af kompositlaget og andre kompositlag separat, stribet. De ødelagte poser er opdelt i to typer: direkte sprængning og rynkning og derefter sprængning.
2). Delaminering refererer til det fænomen, hvor de kompositlag af emballagematerialer adskilles fra hinanden. Let delaminering manifesterer sig som stribelignende udbulinger i de belastede dele af emballagen, og afrivningsstyrken reduceres og kan endda forsigtigt rives fra hinanden i hånden. I alvorlige tilfælde adskilles emballagekompositlaget over et stort område efter tilberedning. Hvis der opstår delaminering, vil den synergistiske styrkelse af de fysiske egenskaber mellem emballagematerialets kompositlag forsvinde, og de fysiske egenskaber og barriereegenskaber vil falde betydeligt, hvilket gør det umuligt at opfylde holdbarhedskravene, hvilket ofte forårsager større tab for virksomheden.
3). Lille luftlækage har generelt en relativt lang inkubationsperiode og er ikke let at opdage under tilberedning. Under produktets cirkulation og opbevaringsperiode falder produktets vakuumgrad, og der opstår tydelig luft i emballagen. Derfor involverer dette kvalitetsproblem ofte et stort antal produkter. Produkterne har en større indflydelse. Forekomsten af luftlækage er tæt forbundet med den svage varmeforsegling og dårlige punkteringsmodstand i retortposen.
4). Lugt efter tilberedning er også et almindeligt kvalitetsproblem. Den ejendommelige lugt, der opstår efter tilberedning, er relateret til for mange opløsningsmiddelrester i emballagematerialerne eller forkert materialevalg. Hvis PE-film bruges som det indre forseglingslag i højtemperatur-tilberedningsposer over 120°, er PE-filmen tilbøjelig til at lugte ved høje temperaturer. Derfor vælges RCPP generelt som det indre lag i højtemperatur-tilberedningsposer.
2. Testmetoder for fysiske egenskaber ved retortresistent emballage
Faktorerne, der fører til kvalitetsproblemer ved retortresistent emballage, er relativt komplekse og involverer mange aspekter såsom råmaterialer til kompositlag, klæbemidler, trykfarver, kontrol af komposit- og posefremstillingsprocesser samt retortprocesser. For at sikre emballagekvalitet og fødevareholdbarhed er det nødvendigt at udføre madlavningsbestandighedstest på emballagematerialer.
Den nationale standard, der gælder for retortresistente emballageposer, er GB/T10004-2008 “Plastic Composite Film for Packaging, Bag Dry Lamination, Extrusion Lamination”, som er baseret på JIS Z 1707-1997 “General Principles of Plastic Films for Food Packaging”. Formuleret til at erstatte GB/T 10004-1998 “Retort Resistant Composite Films and Bags” og GB/T10005-1998 “Biaxially Oriented Polypropylene Film/Low Density Polyethylene Composite Films and Bags”. GB/T 10004-2008 indeholder forskellige fysiske egenskaber og indikatorer for opløsningsmiddelrester for retortresistente emballagefilm og -poser og kræver, at retortresistente emballageposer testes for højtemperaturmedieresistens. Metoden går ud på at fylde de retortresistente emballageposer med 4 % eddikesyre, 1 % natriumsulfid, 5 % natriumklorid og vegetabilsk olie, derefter udlufte og forsegle, opvarme og tryksætte i en højtryksgryde ved 121 °C i 40 minutter og afkøle, mens trykket forbliver uændret. Derefter testes dens udseende, trækstyrke, forlængelse, afskrælningskraft og varmeforseglingsstyrke, og forringelseshastigheden bruges til at evaluere den. Formlen er som følger:
R=(AB)/A×100
I formlen er R faldhastigheden (%) for de testede emner, A er gennemsnitsværdien af de testede emner før testen af højtemperaturbestandigt medium; B er gennemsnitsværdien af de testede emner efter testen af højtemperaturbestandigt medium. Ydelseskravene er: "Efter testen af den dielektriske modstand ved høj temperatur må produkter med en driftstemperatur på 80 °C eller derover ikke have delaminering, beskadigelse, tydelig deformation inde i eller uden for posen, og et fald i afskrælningskraft, afrivningskraft, nominel brudspænding og varmeforseglingsstyrke. Hastigheden skal være ≤30 %".
3. Test af fysiske egenskaber ved retortresistente emballageposer
Den faktiske test på maskinen kan mest præcist registrere den samlede ydeevne af den retortresistente emballage. Denne metode er dog ikke kun tidskrævende, men også begrænset af produktionsplanen og antallet af tests. Den har dårlig driftssikkerhed, stort spild og høje omkostninger. Gennem retorttesten, der registrerer fysiske egenskaber såsom trækstyrke, afskrælningsstyrke og varmeforseglingsstyrke før og efter retort, kan retortposens retortmodstandskvalitet vurderes omfattende. Tilberedningstest bruger generelt to typer af faktisk indhold og simulerede materialer. Tilberedningstesten, der bruger faktisk indhold, kan være så tæt som muligt på den faktiske produktionssituation og kan effektivt forhindre ukvalificeret emballage i at komme ind i produktionslinjen i batches. For emballagematerialefabrikker bruges simulanter til at teste emballagematerialernes modstandsdygtighed under produktionsprocessen og før opbevaring. Test af tilberedningsydelse er mere praktisk og brugbar. Forfatteren introducerer den fysiske ydeevnetestmetode for retortresistente emballageposer ved at fylde dem med fødevaresimuleringsvæsker fra tre forskellige producenter og udføre henholdsvis damp- og kogetest. Testprocessen er som følger:
1). Tilberedningstest
Instrumenter: Sikker og intelligent modtryksgryde med høj temperatur, HST-H3 varmeforseglingstester
Testtrin: Tilsæt forsigtigt 4% eddikesyre i retortposen op til to tredjedele af volumenet. Pas på ikke at forurene forseglingen, da dette ikke påvirker forseglingens ægthed. Efter påfyldning forsegles tilberedningsposerne med HST-H3, og der laves i alt 12 prøver. Ved forsegling skal luften i posen udluftes så meget som muligt for at forhindre, at luftudvidelsen under tilberedningen påvirker testresultaterne.
Placer den forseglede prøve i kogegryden for at starte testen. Indstil kogetemperaturen til 121 °C, kogetiden til 40 minutter, damp 6 prøver, og kog 6 prøver. Vær nøje opmærksom på ændringer i lufttryk og temperatur i kogegryden under tilberedningstesten for at sikre, at temperaturen og trykket holdes inden for det indstillede område.
Når testen er afsluttet, afkøles den til stuetemperatur, tages ud og observeres, om der er ødelagte poser, rynker, delaminering osv. Efter testen var overfladerne på prøverne i klasse 1 og 2 glatte efter tilberedning, og der var ingen delaminering. Overfladen på prøven i klasse 3 var ikke særlig glat efter tilberedning, og kanterne var skæve i varierende grad.
2). Sammenligning af trækstyrkeegenskaber
Tag emballageposerne før og efter tilberedning, skær 5 rektangulære prøver ud på 15 mm × 150 mm i tværretningen og 150 mm i længderetningen, og konditioner dem i 4 timer i et miljø med 23 ± 2 ℃ og 50 ± 10 % RF. Den intelligente elektroniske XLW (PC) trækprøvningmaskine blev brugt til at teste brudstyrken og brudforlængelsen under en betingelse på 200 mm/min.
3). Skrælningstest
I henhold til metode A i GB 8808-1988 “Afskrælningstestmetode for bløde kompositplastmaterialer” skal der skæres en prøve med en bredde på 15 ± 0,1 mm og en længde på 150 mm. Tag 5 prøver i hver af de vandrette og lodrette retninger. Forhåndsafskræl kompositlaget langs prøvens længderetning, læg det i den intelligente elektroniske XLW (PC) trækprøvningsmaskine, og test afskrælningskraften ved 300 mm/min.
4). Test af varmeforseglingsstyrke
I henhold til GB/T 2358-1998 “Testmetode til varmeforseglingsstyrke af plastfilmemballageposer” skæres en 15 mm bred prøve ved den varmeforseglede del af prøven, åbnes ved 180°, og begge ender af prøven fastgøres på XLW (PC) intelligent. På en elektronisk trækprøvningmaskine testes den maksimale belastning med en hastighed på 300 mm/min, og faldhastigheden beregnes ved hjælp af den dielektriske formel for højtemperaturresistens i GB/T 10004-2008.
Sammenfatte
Retortbestandige emballerede fødevarer foretrækkes i stigende grad af forbrugerne på grund af deres nemme spise- og opbevaringsvenlighed. For effektivt at opretholde indholdets kvalitet og forhindre fødevarer i at forringes, skal hvert trin i produktionsprocessen for højtemperatur-retortposer overvåges nøje og kontrolleres på en rimelig måde.
1. Højtemperaturbestandige madlavningsposer bør være lavet af passende materialer baseret på indholdet og produktionsprocessen. For eksempel vælges CPP generelt som det indre forseglingslag i højtemperaturbestandige madlavningsposer. Når emballageposer med AL-lag bruges til at emballere syre- og alkaliindhold, bør der tilføjes et PA-kompositlag mellem AL og CPP for at øge modstandsdygtigheden over for syre- og alkalipermeabilitet. Hvert kompositlags krympeevne skal være ensartet eller lignende for at undgå vridning eller endda delaminering af materialet efter madlavning på grund af dårlig matchning af krympeegenskaberne.
2. Kontroller kompositprocessen på en rimelig måde. Højtemperaturbestandige retortposer bruger for det meste tørblandingsmetoden. I produktionsprocessen af retortfilm er det nødvendigt at vælge det passende klæbemiddel og en god limningsproces samt at kontrollere hærdningsbetingelserne på en rimelig måde for at sikre, at hovedklæbemidlet og hærdningsmidlet reagerer fuldt ud.
3. Modstandsdygtighed over for høje temperaturer er den mest krævende proces i emballeringsprocessen for højtemperatur-retortposer. For at reducere forekomsten af problemer med batchkvaliteten skal højtemperatur-retortposer retorttestes og inspiceres baseret på faktiske produktionsforhold før brug og under produktionen. Kontroller, om emballagens udseende efter tilberedning er flad, rynket, blæret, deformeret, om der er delaminering eller lækage, om forringelsen af fysiske egenskaber (trækstyrke, afskrælningsstyrke, varmeforseglingsstyrke) opfylder kravene osv.
Opslagstidspunkt: 18. januar 2024
