Η πλαστική σύνθετη μεμβράνη είναι ένα συνήθως χρησιμοποιούμενο υλικό συσκευασίας για συσκευασίες ανθεκτικές σε αποστακτήρες. Η αποστείρωση σε αποστακτήρες και η θερμική αποστείρωση είναι μια σημαντική διαδικασία για τη συσκευασία τροφίμων υψηλής θερμοκρασίας σε αποστακτήρες. Ωστόσο, οι φυσικές ιδιότητες των πλαστικών σύνθετων μεμβρανών είναι επιρρεπείς σε θερμική φθορά μετά τη θέρμανση, με αποτέλεσμα υλικά συσκευασίας χωρίς τα κατάλληλα προσόντα. Αυτό το άρθρο αναλύει συνηθισμένα προβλήματα μετά το μαγείρεμα σακουλών αποστακτήρων υψηλής θερμοκρασίας και εισάγει τις μεθόδους δοκιμής φυσικής απόδοσης, ελπίζοντας να έχει καθοδηγητική σημασία για την πραγματική παραγωγή.
Οι ανθεκτικές σε υψηλές θερμοκρασίες συσκευασίες τύπου retort είναι μια μορφή συσκευασίας που χρησιμοποιείται συνήθως για κρέας, προϊόντα σόγιας και άλλα έτοιμα τρόφιμα. Γενικά συσκευάζονται σε κενό αέρος και μπορούν να αποθηκευτούν σε θερμοκρασία δωματίου αφού θερμανθούν και αποστειρωθούν σε υψηλή θερμοκρασία (100~135°C). Τα συσκευασμένα τρόφιμα ανθεκτικά σε retort είναι εύκολα στη μεταφορά, έτοιμα για κατανάλωση μετά το άνοιγμα της σακούλας, υγιεινά και βολικά και μπορούν να διατηρήσουν τη γεύση τους, επομένως είναι πολύ αγαπητά από τους καταναλωτές. Ανάλογα με τη διαδικασία αποστείρωσης και τα υλικά συσκευασίας, η διάρκεια ζωής των προϊόντων συσκευασίας ανθεκτικών σε retort κυμαίνεται από έξι έως δύο χρόνια.
Η διαδικασία συσκευασίας τροφίμων σε αποστακτήρα περιλαμβάνει την κατασκευή σακουλών, την ενσωματωμένη συσκευασία, την ηλεκτρική σκούπα, τη θερμική σφράγιση, την επιθεώρηση, το μαγείρεμα και την αποστείρωση με θέρμανση, την ξήρανση και την ψύξη, και τη συσκευασία. Η αποστείρωση με μαγείρεμα και θέρμανση είναι η βασική διαδικασία ολόκληρης της διαδικασίας. Ωστόσο, όταν οι σακούλες συσκευασίας είναι κατασκευασμένες από πολυμερή υλικά - πλαστικά, η κίνηση της μοριακής αλυσίδας εντείνεται μετά τη θέρμανση και οι φυσικές ιδιότητες του υλικού είναι επιρρεπείς σε θερμική εξασθένηση. Αυτό το άρθρο αναλύει συνηθισμένα προβλήματα μετά το μαγείρεμα σακουλών σε αποστακτήρα υψηλής θερμοκρασίας και εισάγει τις μεθόδους δοκιμής φυσικής απόδοσης.
1. Ανάλυση συνηθισμένων προβλημάτων με σακούλες συσκευασίας ανθεκτικές σε αποστακτήρες
Τα τρόφιμα υψηλής θερμοκρασίας για αποστακτήρα συσκευάζονται και στη συνέχεια θερμαίνονται και αποστειρώνονται μαζί με τα υλικά συσκευασίας. Προκειμένου να επιτευχθούν υψηλές φυσικές ιδιότητες και καλές ιδιότητες φραγμού, οι συσκευασίες που είναι ανθεκτικές σε αποστακτήρα κατασκευάζονται από μια ποικιλία βασικών υλικών. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα υλικά περιλαμβάνουν PA, PET, AL και CPP. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες δομές έχουν δύο στρώσεις σύνθετων μεμβρανών, με τα ακόλουθα παραδείγματα (BOPA/CPP, PET/CPP), σύνθετη μεμβράνη τριών στρώσεων (όπως PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) και σύνθετη μεμβράνη τεσσάρων στρώσεων (όπως PET/PA/AL/CPP). Στην πραγματική παραγωγή, τα πιο συνηθισμένα προβλήματα ποιότητας είναι οι ρυτίδες, οι σπασμένες σακούλες, η διαρροή αέρα και η οσμή μετά το μαγείρεμα:
1). Υπάρχουν γενικά τρεις μορφές ζαρώματος στις σακούλες συσκευασίας: οριζόντιες ή κάθετες ή ακανόνιστες ζαρώματα στο υλικό βάσης συσκευασίας· ζαρώματα και ρωγμές σε κάθε σύνθετο στρώμα και κακή επιπεδότητα· συρρίκνωση του υλικού βάσης συσκευασίας και συρρίκνωση του σύνθετου στρώματος και άλλων σύνθετων στρωμάτων. Ξεχωριστές, ριγέ. Οι σπασμένες σακούλες χωρίζονται σε δύο τύπους: άμεση θραύση και ζαρώματα και στη συνέχεια θραύση.
2). Η αποκόλληση αναφέρεται στο φαινόμενο κατά το οποίο τα σύνθετα στρώματα των υλικών συσκευασίας διαχωρίζονται μεταξύ τους. Η ελαφρά αποκόλληση εκδηλώνεται ως ραβδωτές εξογκώσεις στα καταπονημένα μέρη της συσκευασίας και η αντοχή στο ξεφλούδισμα μειώνεται και μπορεί ακόμη και να σχιστεί απαλά με το χέρι. Σε σοβαρές περιπτώσεις, το σύνθετο στρώμα συσκευασίας διαχωρίζεται σε μια μεγάλη περιοχή μετά το μαγείρεμα. Εάν συμβεί αποκόλληση, η συνεργιστική ενίσχυση των φυσικών ιδιοτήτων μεταξύ των σύνθετων στρωμάτων του υλικού συσκευασίας θα εξαφανιστεί και οι φυσικές ιδιότητες και οι ιδιότητες φραγμού θα μειωθούν σημαντικά, καθιστώντας αδύνατη την τήρηση των απαιτήσεων διάρκειας ζωής, προκαλώντας συχνά μεγαλύτερες απώλειες στην επιχείρηση.
3). Η ελαφρά διαρροή αέρα έχει γενικά σχετικά μεγάλη περίοδο επώασης και δεν είναι εύκολο να εντοπιστεί κατά το μαγείρεμα. Κατά την κυκλοφορία και την αποθήκευση του προϊόντος, ο βαθμός κενού του προϊόντος μειώνεται και εμφανίζεται εμφανής αέρας στη συσκευασία. Επομένως, αυτό το πρόβλημα ποιότητας συχνά αφορά μεγάλο αριθμό προϊόντων. Τα προϊόντα έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο. Η εμφάνιση διαρροής αέρα σχετίζεται στενά με την ασθενή θερμική σφράγιση και την κακή αντοχή στη διάτρηση της σακούλας αποστακτήρα.
4). Η οσμή μετά το μαγείρεμα είναι επίσης ένα κοινό πρόβλημα ποιότητας. Η ιδιόμορφη οσμή που εμφανίζεται μετά το μαγείρεμα σχετίζεται με την υπερβολική παρουσία υπολειμμάτων διαλυτών στα υλικά συσκευασίας ή με την ακατάλληλη επιλογή υλικού. Εάν χρησιμοποιηθεί μεμβράνη PE ως εσωτερικό στρώμα στεγανοποίησης σε σακούλες μαγειρέματος υψηλής θερμοκρασίας άνω των 120°, η μεμβράνη PE είναι επιρρεπής σε οσμές σε υψηλές θερμοκρασίες. Επομένως, το RCPP επιλέγεται γενικά ως το εσωτερικό στρώμα των σακουλών μαγειρέματος υψηλής θερμοκρασίας.
2. Μέθοδοι δοκιμής για τις φυσικές ιδιότητες των συσκευασιών που είναι ανθεκτικές σε αποστακτήρες
Οι παράγοντες που οδηγούν στα προβλήματα ποιότητας των συσκευασιών που είναι ανθεκτικές σε αποστακτήρες είναι σχετικά πολύπλοκοι και περιλαμβάνουν πολλές πτυχές, όπως οι πρώτες ύλες σύνθετων στρώσεων, οι κόλλες, τα μελάνια, ο έλεγχος της διαδικασίας κατασκευής σύνθετων υλικών και σακουλών και οι διαδικασίες αποστακτήρων. Προκειμένου να διασφαλιστεί η ποιότητα της συσκευασίας και η διάρκεια ζωής των τροφίμων, είναι απαραίτητο να διεξάγονται δοκιμές αντοχής στο μαγείρεμα στα υλικά συσκευασίας.
Το εθνικό πρότυπο που ισχύει για τις σακούλες συσκευασίας ανθεκτικές σε αποστακτήρες είναι το GB/T10004-2008 «Πλαστική σύνθετη μεμβράνη για συσκευασία, ξηρή πλαστικοποίηση σακουλών, πλαστικοποίηση με εξώθηση», το οποίο βασίζεται στο JIS Z 1707-1997 «Γενικές αρχές πλαστικών μεμβρανών για συσκευασίες τροφίμων». Σχεδιασμένο για να αντικαταστήσει το GB/T 10004-1998 «Σύνθετες μεμβράνες και σακούλες ανθεκτικές σε αποστακτήρες» και το GB/T10005-1998 «Διαξονικά προσανατολισμένες μεμβράνες και σακούλες σύνθετων μεμβρανών πολυπροπυλενίου/χαμηλής πυκνότητας πολυαιθυλενίου». Το GB/T 10004-2008 περιλαμβάνει διάφορες φυσικές ιδιότητες και δείκτες υπολειμμάτων διαλύτη για μεμβράνες και σακούλες συσκευασίας ανθεκτικές σε αποστακτήρες και απαιτεί οι σακούλες συσκευασίας ανθεκτικές σε αποστακτήρες να δοκιμάζονται για αντοχή σε μέσα υψηλής θερμοκρασίας. Η μέθοδος είναι η πλήρωση των ανθεκτικών σε αποστακτήρα σακουλών συσκευασίας με 4% οξικό οξύ, 1% σουλφίδιο νατρίου, 5% χλωριούχο νάτριο και φυτικό έλαιο, στη συνέχεια η εξαγωγή και η σφράγιση, η θέρμανση και η συμπίεση σε κατσαρόλα υψηλής πίεσης στους 121°C για 40 λεπτά και η ψύξη ενώ η πίεση παραμένει αμετάβλητη. Στη συνέχεια, ελέγχεται η εμφάνιση, η αντοχή σε εφελκυσμό, η επιμήκυνση, η δύναμη αποφλοίωσης και η αντοχή σε θερμική σφράγιση και ο ρυθμός πτώσης χρησιμοποιείται για την αξιολόγησή του. Ο τύπος έχει ως εξής:
R=(AB)/A×100
Στον τύπο, το R είναι ο ρυθμός μείωσης (%) των δοκιμασμένων αντικειμένων, το A είναι η μέση τιμή των δοκιμασμένων αντικειμένων πριν από τη δοκιμή μέσου αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία. Το B είναι η μέση τιμή των δοκιμασμένων αντικειμένων μετά τη δοκιμή μέσου αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία. Οι απαιτήσεις απόδοσης είναι: «Μετά τη δοκιμή διηλεκτρικής αντίστασης σε υψηλή θερμοκρασία, τα προϊόντα με θερμοκρασία λειτουργίας 80°C ή υψηλότερη δεν πρέπει να έχουν αποκόλληση, ζημιά, εμφανή παραμόρφωση εντός ή εκτός της σακούλας και μείωση στη δύναμη αποφλοίωσης, τη δύναμη έλξης, την ονομαστική παραμόρφωση κατά τη θραύση και την αντοχή θερμικής σφράγισης. Ο ρυθμός πρέπει να είναι ≤30%».
3. Δοκιμή φυσικών ιδιοτήτων ανθεκτικών σε αποστακτήρες σακουλών συσκευασίας
Η πραγματική δοκιμή στο μηχάνημα μπορεί να ανιχνεύσει με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο τη συνολική απόδοση της ανθεκτικής σε αποστακτήρα συσκευασίας. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος δεν είναι μόνο χρονοβόρα, αλλά περιορίζεται και από το σχέδιο παραγωγής και τον αριθμό των δοκιμών. Έχει κακή λειτουργικότητα, μεγάλη σπατάλη και υψηλό κόστος. Μέσω της δοκιμής αποστακτήρα για την ανίχνευση φυσικών ιδιοτήτων όπως οι ιδιότητες εφελκυσμού, η αντοχή σε αποκόλληση, η αντοχή στη θερμική σφράγιση πριν και μετά την αποστακτήρα, η ποιότητα αντοχής της σακούλας αποστακτήρα μπορεί να κριθεί διεξοδικά. Οι δοκιμές μαγειρέματος χρησιμοποιούν γενικά δύο τύπους πραγματικού περιεχομένου και προσομοιωμένων υλικών. Η δοκιμή μαγειρέματος που χρησιμοποιεί πραγματικό περιεχόμενο μπορεί να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στην πραγματική κατάσταση παραγωγής και μπορεί αποτελεσματικά να αποτρέψει την είσοδο μη επιλέξιμων συσκευασιών στη γραμμή παραγωγής σε παρτίδες. Για τα εργοστάσια υλικών συσκευασίας, χρησιμοποιούνται προσομοιωτές για τη δοκιμή της αντοχής των υλικών συσκευασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής και πριν από την αποθήκευση. Η δοκιμή της απόδοσης μαγειρέματος είναι πιο πρακτική και λειτουργική. Ο συγγραφέας εισάγει τη μέθοδο δοκιμής φυσικής απόδοσης των ανθεκτικών σε αποστακτήρα σακουλών συσκευασίας γεμίζοντάς τες με υγρά προσομοίωσης τροφίμων από τρεις διαφορετικούς κατασκευαστές και διεξάγοντας δοκιμές ατμού και βρασμού αντίστοιχα. Η διαδικασία δοκιμής έχει ως εξής:
1). Δοκιμή μαγειρέματος
Όργανα: Ασφαλής και έξυπνη κατσαρόλα μαγειρέματος υψηλής θερμοκρασίας με αντίθλιψη, δοκιμαστής θερμικής σφράγισης HST-H3
Βήματα δοκιμής: Προσθέστε προσεκτικά 4% οξικό οξύ στη σακούλα αποστακτήρα μέχρι τα δύο τρίτα του όγκου. Προσέξτε να μην μολύνετε τη σφράγιση, ώστε να μην επηρεαστεί η αντοχή της σφράγισης. Αφού γεμίσετε, σφραγίστε τις σακούλες μαγειρέματος με HST-H3 και ετοιμάστε συνολικά 12 δείγματα. Κατά τη σφράγιση, ο αέρας στη σακούλα πρέπει να αποβάλλεται όσο το δυνατόν περισσότερο, ώστε να αποφευχθεί η επίδραση της διαστολής του αέρα κατά το μαγείρεμα στα αποτελέσματα της δοκιμής.
Τοποθετήστε το σφραγισμένο δείγμα στην κατσαρόλα για να ξεκινήσετε τη δοκιμή. Ρυθμίστε τη θερμοκρασία μαγειρέματος στους 121°C, τον χρόνο μαγειρέματος στα 40 λεπτά, μαγειρέψτε στον ατμό 6 δείγματα και βράστε 6 δείγματα. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής μαγειρέματος, δώστε ιδιαίτερη προσοχή στις αλλαγές στην πίεση του αέρα και τη θερμοκρασία στην κατσαρόλα για να βεβαιωθείτε ότι η θερμοκρασία και η πίεση διατηρούνται εντός του καθορισμένου εύρους.
Αφού ολοκληρωθεί η δοκιμή, αφήστε το να κρυώσει σε θερμοκρασία δωματίου, βγάλτε το και παρατηρήστε εάν υπάρχουν σπασμένες σακούλες, ρυτίδες, αποκόλληση κ.λπ. Μετά τη δοκιμή, οι επιφάνειες των δειγμάτων 1# και 2# ήταν λείες μετά το μαγείρεμα και δεν υπήρξε αποκόλληση. Η επιφάνεια του δείγματος 3# δεν ήταν πολύ λεία μετά το μαγείρεμα και οι άκρες ήταν παραμορφωμένες σε διάφορους βαθμούς.
2). Σύγκριση ιδιοτήτων εφελκυσμού
Πάρτε τις σακούλες συσκευασίας πριν και μετά το μαγείρεμα, κόψτε 5 ορθογώνια δείγματα 15mm×150mm στην εγκάρσια κατεύθυνση και 150mm στη διαμήκη κατεύθυνση και αφήστε τα να κρυώσουν για 4 ώρες σε περιβάλλον 23±2℃ και 50±10% σχετική υγρασία. Η έξυπνη ηλεκτρονική μηχανή δοκιμής εφελκυσμού XLW (PC) χρησιμοποιήθηκε για να ελέγξει τη δύναμη θραύσης και την επιμήκυνση κατά τη θραύση υπό συνθήκες 200mm/min.
3). Δοκιμή αποφλοίωσης
Σύμφωνα με τη μέθοδο Α του GB 8808-1988 «Μέθοδος δοκιμής αποφλοίωσης για μαλακά σύνθετα πλαστικά υλικά», κόψτε ένα δείγμα πλάτους 15±0,1 mm και μήκους 150 mm. Λάβετε 5 δείγματα στην οριζόντια και την κάθετη κατεύθυνση. Προαποφλοιώνετε το σύνθετο στρώμα κατά μήκος της κατεύθυνσης του δείγματος, φορτώστε το στην έξυπνη ηλεκτρονική μηχανή δοκιμής εφελκυσμού XLW (PC) και δοκιμάστε τη δύναμη αποφλοίωσης στα 300 mm/min.
4). Δοκιμή αντοχής θερμικής σφράγισης
Σύμφωνα με το GB/T 2358-1998 «Μέθοδος δοκιμής για την αντοχή στη θερμική σφράγιση σακουλών συσκευασίας από πλαστική μεμβράνη», κόψτε ένα δείγμα πλάτους 15 mm στο τμήμα θερμικής σφράγισης του δείγματος, ανοίξτε το στις 180° και στερεώστε και τα δύο άκρα του δείγματος στο έξυπνο XLW (PC). Σε μια ηλεκτρονική μηχανή δοκιμής εφελκυσμού, το μέγιστο φορτίο δοκιμάζεται με ταχύτητα 300 mm/min και ο ρυθμός πτώσης υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον διηλεκτρικό τύπο αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία στο GB/T 10004-2008.
Συνοψίζω
Τα συσκευασμένα τρόφιμα που είναι ανθεκτικά σε αποστακτήρες υψηλής θερμοκρασίας προτιμώνται ολοένα και περισσότερο από τους καταναλωτές λόγω της ευκολίας κατανάλωσης και αποθήκευσης. Προκειμένου να διατηρηθεί αποτελεσματικά η ποιότητα του περιεχομένου και να αποφευχθεί η αλλοίωση των τροφίμων, κάθε βήμα της διαδικασίας παραγωγής σακουλών αποστακτήρων υψηλής θερμοκρασίας πρέπει να παρακολουθείται αυστηρά και να ελέγχεται εύλογα.
1. Οι σακούλες μαγειρέματος ανθεκτικές σε υψηλές θερμοκρασίες θα πρέπει να κατασκευάζονται από κατάλληλα υλικά με βάση το περιεχόμενο και τη διαδικασία παραγωγής. Για παράδειγμα, το CPP επιλέγεται γενικά ως το εσωτερικό στρώμα στεγανοποίησης των σακουλών μαγειρέματος ανθεκτικών σε υψηλές θερμοκρασίες. Όταν χρησιμοποιούνται σακούλες συσκευασίας που περιέχουν στρώματα AL για τη συσκευασία όξινων και αλκαλικών περιεχομένων, θα πρέπει να προστίθεται ένα σύνθετο στρώμα PA μεταξύ του AL και του CPP για την αύξηση της αντοχής στη διαπερατότητα από όξινα και αλκαλικά συστατικά. Η θερμοσυστελλσιμότητα κάθε σύνθετου στρώματος θα πρέπει να είναι συνεπής ή παρόμοια για να αποφεύγεται η παραμόρφωση ή ακόμη και η αποκόλληση του υλικού μετά το μαγείρεμα λόγω κακής αντιστοίχισης των ιδιοτήτων θερμικής συρρίκνωσης.
2. Εύλογος έλεγχος της σύνθετης διαδικασίας. Οι ανθεκτικές σε υψηλή θερμοκρασία σακούλες αποστακτήρα χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον τη μέθοδο ξηρής σύνθεσης. Κατά τη διαδικασία παραγωγής μεμβράνης αποστακτήρα, είναι απαραίτητο να επιλεγεί η κατάλληλη κόλλα και η καλή διαδικασία κόλλησης, καθώς και να ελεγχθούν εύλογα οι συνθήκες σκλήρυνσης για να διασφαλιστεί ότι ο κύριος παράγοντας της κόλλας και ο παράγοντας σκλήρυνσης αντιδρούν πλήρως.
3. Η αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία μέσου είναι η πιο σοβαρή διαδικασία στη διαδικασία συσκευασίας των σάκων υψηλής θερμοκρασίας. Προκειμένου να μειωθεί η εμφάνιση προβλημάτων ποιότητας παρτίδας, οι σακούλες υψηλής θερμοκρασίας πρέπει να δοκιμάζονται και να επιθεωρούνται σε αποστακτήρα με βάση τις πραγματικές συνθήκες παραγωγής πριν από τη χρήση και κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Ελέγξτε εάν η εμφάνιση της συσκευασίας μετά το μαγείρεμα είναι επίπεδη, ζαρωμένη, με φουσκάλες, παραμορφωμένη, εάν υπάρχει αποκόλληση ή διαρροή, εάν ο ρυθμός μείωσης των φυσικών ιδιοτήτων (ιδιότητες εφελκυσμού, αντοχή αποφλοίωσης, αντοχή θερμικής σφράγισης) πληροί τις απαιτήσεις κ.λπ.
Ώρα δημοσίευσης: 18 Ιανουαρίου 2024
