A película composta de plástico é un material de embalaxe de uso común para envases resistentes a retortas. A esterilización por retorta e calor é un proceso importante para envasar alimentos de retorta a alta temperatura. Non obstante, as propiedades físicas das películas compostas de plástico son propensas á deterioración térmica despois de quentalas, o que resulta en materiais de embalaxe non cualificados. Este artigo analiza os problemas comúns despois da cocción das bolsas de retorta a alta temperatura e presenta os seus métodos de proba de rendemento físico, coa esperanza de ter unha importancia orientadora para a produción real.
As bolsas de envasado en retorta resistentes a altas temperaturas son unha forma de envasado que se usa habitualmente para carne, produtos de soia e outros produtos alimenticios preparados. Xeralmente envásanse ao baleiro e pódense almacenar a temperatura ambiente despois de quentalos e esterilizalos a alta temperatura (100~135 °C). Os alimentos envasados resistentes á retorta son fáciles de transportar, están listos para comer despois de abrir a bolsa, son hixiénicos e cómodos, e poden manter ben o sabor dos alimentos, polo que son moi apreciados polos consumidores. Dependendo do proceso de esterilización e dos materiais de envasado, a vida útil dos produtos de envasado resistentes á retorta varía de medio ano a dous anos.
O proceso de envasado de alimentos en retorta inclúe a fabricación de bolsas, o ensacado, o baleiro, o selado por calor, a inspección, a cocción e a esterilización por quecemento, o secado e o arrefriamento, e o envasado. A cocción e a esterilización por quecemento son o proceso central de todo o proceso. Non obstante, ao envasar bolsas feitas de materiais poliméricos (plásticos), o movemento da cadea molecular intensifícase despois do quecemento e as propiedades físicas do material son propensas á atenuación térmica. Este artigo analiza os problemas comúns despois da cocción das bolsas de retorta de alta temperatura e presenta os seus métodos de proba de rendemento físico.
1. Análise de problemas comúns coas bolsas de embalaxe resistentes á retorta
Os alimentos en retorta de alta temperatura envásanse e logo quéntanse e esterílanse xunto cos materiais de envasado. Para conseguir altas propiedades físicas e boas propiedades de barreira, os envases resistentes á retorta fabrícanse cunha variedade de materiais base. Os materiais máis empregados son PA, PET, AL e CPP. As estruturas máis empregadas teñen dúas capas de películas compostas, como por exemplo (BOPA/CPP, PET/CPP), película composta de tres capas (como PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) e película composta de catro capas (como PET/PA/AL/CPP). Na produción real, os problemas de calidade máis comúns son as engurras, as bolsas rotas, as fugas de aire e o cheiro despois da cocción:
1). Xeralmente hai tres formas de engurras nas bolsas de envasado: engurras horizontais ou verticais ou irregulares no material base do envase; engurras e gretas en cada capa composta e mala planitude; contracción do material base do envase e contracción da capa composta e outras capas compostas separadas, raiadas. As bolsas rotas divídense en dous tipos: estalido directo e engurras e despois estalido.
2). A delaminación refírese ao fenómeno no que as capas compostas dos materiais de envasado se separan entre si. Unha lixeira delaminación maniféstase como protuberancias en forma de raias nas partes tensadas do envase, e a resistencia á peladura redúcese e mesmo pode romperse suavemente a man. En casos graves, a capa composta do envase sepárase nunha gran área despois da cocción. Se se produce delaminación, o fortalecemento sinérxico das propiedades físicas entre as capas compostas do material de envasado desaparecerá e as propiedades físicas e as propiedades de barreira diminuirán significativamente, facendo imposible cumprir os requisitos de vida útil, o que a miúdo causa maiores perdas para a empresa.
3). As fugas de aire lixeiras xeralmente teñen un período de incubación relativamente longo e non son fáciles de detectar durante a cocción. Durante o período de circulación e almacenamento do produto, o grao de baleiro do produto diminúe e aparece aire evidente no envase. Polo tanto, este problema de calidade adoita afectar a un gran número de produtos. Os produtos teñen un maior impacto. A aparición de fugas de aire está estreitamente relacionada co selado térmico débil e a baixa resistencia á perforación da bolsa de retorta.
4). O cheiro despois de cociñar tamén é un problema de calidade común. O cheiro peculiar que aparece despois de cociñar está relacionado co exceso de residuos de solventes nos materiais de envasado ou cunha selección incorrecta do material. Se se usa película de PE como capa de selado interior das bolsas de cocción de alta temperatura por riba dos 120 °, a película de PE é propensa a cheiros a altas temperaturas. Polo tanto, o RCPP xeralmente se selecciona como a capa interior das bolsas de cocción de alta temperatura.
2. Métodos de ensaio das propiedades físicas dos envases resistentes á retorta
Os factores que levan aos problemas de calidade dos envases resistentes á retorta son relativamente complexos e implican moitos aspectos, como as materias primas das capas compostas, os adhesivos, as tintas, o control do proceso de fabricación de bolsas e materiais compostos e os procesos de retorta. Para garantir a calidade dos envases e a vida útil dos alimentos, é necesario realizar probas de resistencia á cocción nos materiais de envasado.
A norma nacional aplicable ás bolsas de envasado resistentes á retorta é a GB/T10004-2008 "Película composta de plástico para envasado, laminación en seco de bolsas, laminación por extrusión", que se basea na JIS Z 1707-1997 "Principios xerais das películas plásticas para envasado de alimentos", formulada para substituír a GB/T 10004-1998 "Películas e bolsas compostas resistentes á retorta" e a GB/T10005-1998 "Películas e bolsas compostas de polipropileno biorientado/polietileno de baixa densidade". A GB/T 10004-2008 inclúe varias propiedades físicas e indicadores de residuos de solventes para películas e bolsas de envasado resistentes á retorta e require que as bolsas de envasado resistentes á retorta sexan probadas para a súa resistencia a medios de alta temperatura. O método consiste en encher as bolsas de envasado resistentes á retorta cun 4 % de ácido acético, 1 % de sulfuro de sodio, 5 % de cloruro de sodio e aceite vexetal, logo esgotar e selar, quentar e presurizar nunha pota de cocción a alta presión a 121 °C durante 40 minutos e arrefriar mentres a presión permanece sen cambios. Despois, compróbase o seu aspecto, resistencia á tracción, alongamento, forza de desprendimento e resistencia ao selado térmico, e utilízase a velocidade de declive para avalialo. A fórmula é a seguinte:
R=(AB)/A×100
Na fórmula, R é a taxa de declive (%) dos elementos probados, A é o valor medio dos elementos probados antes da proba de medio resistente a altas temperaturas; B é o valor medio dos elementos probados despois da proba de medio resistente a altas temperaturas. Os requisitos de rendemento son: "Despois da proba de resistencia dieléctrica a altas temperaturas, os produtos cunha temperatura de servizo de 80 °C ou superior non deben presentar delaminación, danos, deformacións evidentes dentro ou fóra da bolsa, e unha diminución na forza de pelado, forza de arranque, deformación nominal na rotura e resistencia ao selado térmico. A taxa debe ser ≤30 %".
3. Probas das propiedades físicas das bolsas de embalaxe resistentes á retorta
A proba real na máquina pode detectar con maior precisión o rendemento xeral da embalaxe resistente á retorta. Non obstante, este método non só leva moito tempo, senón que tamén está limitado polo plan de produción e o número de probas. Ten unha mala operabilidade, un gran desperdicio e un custo elevado. Mediante a proba de retorta para detectar propiedades físicas como as propiedades de tracción, a resistencia ao pelado e a resistencia do selado térmico antes e despois da retorta, pódese xulgar de forma exhaustiva a calidade da resistencia á retorta da bolsa de retorta. As probas de cocción xeralmente usan dous tipos de contido real e materiais simulados. A proba de cocción con contido real pode ser o máis próxima posible á situación de produción real e pode evitar eficazmente que as embalaxes non cualificadas entren na liña de produción por lotes. Para as fábricas de materiais de embalaxe, utilízanse simulantes para probar a resistencia dos materiais de embalaxe durante o proceso de produción e antes do almacenamento. As probas de rendemento de cocción son máis prácticas e operativas. O autor presenta o método de proba de rendemento físico das bolsas de embalaxe resistentes á retorta enchíndoas con líquidos de simulación de alimentos de tres fabricantes diferentes e realizando probas de vapor e ebulición respectivamente. O proceso de proba é o seguinte:
1). Proba de cociña
Instrumentos: Pote de cocción de alta temperatura con contrapresión segura e intelixente, probador de selado térmico HST-H3
Pasos da proba: Introduza con coidado ácido acético ao 4 % na bolsa de retorta ata dous terzos do volume. Teña coidado de non contaminar o selo para non afectar a solidez do selado. Despois de encher, sele as bolsas de cocción con HST-H3 e prepare un total de 12 mostras. Ao selar, o aire da bolsa debe expulsarse o máximo posible para evitar que a expansión do aire durante a cocción afecte os resultados da proba.
Coloque a mostra selada na pota de cocción para comezar a proba. Axuste a temperatura de cocción a 121 °C, o tempo de cocción a 40 minutos, coza 6 mostras ao vapor e ferva 6 mostras. Durante a proba de cocción, preste moita atención aos cambios na presión do aire e na temperatura na pota de cocción para garantir que a temperatura e a presión se manteñan dentro do rango establecido.
Unha vez rematada a proba, déixaa arrefriar á temperatura ambiente, sácaa e observa se hai bolsas rotas, engurras, delaminación, etc. Despois da proba, as superficies das mostras de 1º e 2º eran lisas despois da cocción e non había delaminación. A superficie da mostra de 3º non era moi lisa despois da cocción e os bordos estaban deformados en distintos graos.
2). Comparación das propiedades de tracción
Colle as bolsas de envasado antes e despois de cociñalas, corta 5 mostras rectangulares de 15 mm × 150 mm na dirección transversal e 150 mm na dirección lonxitudinal e acondiciónaas durante 4 horas nun ambiente de 23 ± 2 ℃ e 50 ± 10 % de HR. A máquina de ensaios de tracción electrónica intelixente XLW (PC) utilizouse para probar a forza de rotura e o alongamento na rotura na condición de 200 mm/min.
3). Proba de pelado
Segundo o método A da norma GB 8808-1988 “Método de proba de pelado para materiais plásticos compostos brandos”, corte unha mostra cunha anchura de 15 ± 0,1 mm e unha lonxitude de 150 mm. Tome 5 mostras en cada dirección horizontal e vertical. Pre-pela a capa composta ao longo da dirección lonxitudinal da mostra, cárguea na máquina de probas de tracción electrónica intelixente XLW (PC) e comprobe a forza de pelado a 300 mm/min.
4). Proba de resistencia do selado térmico
Segundo a norma GB/T 2358-1998 "Método de ensaio para a resistencia do selado térmico de bolsas de envasado de película plástica", corte unha mostra de 15 mm de ancho na parte de selado térmico da mostra, ábraa a 180° e suxeite ambos extremos da mostra na máquina intelixente XLW (PC). Nunha máquina electrónica de ensaios de tracción, a carga máxima próbase a unha velocidade de 300 mm/min e a velocidade de caída calcúlase usando a fórmula dieléctrica de resistencia a altas temperaturas da norma GB/T 10004-2008.
Resumir
Os alimentos envasados resistentes ás retortas son cada vez máis os preferidos polos consumidores debido á súa comodidade para o consumo e o almacenamento. Para manter eficazmente a calidade do contido e evitar que os alimentos se deterioren, cada paso do proceso de produción de bolsas de retorta de alta temperatura debe ser estritamente supervisado e controlado razoablemente.
1. As bolsas de cocción resistentes a altas temperaturas deben estar feitas de materiais axeitados en función do contido e do proceso de produción. Por exemplo, o CPP xeralmente elíxese como a capa de selado interior das bolsas de cocción resistentes a altas temperaturas; cando se usan bolsas de envasado que conteñen capas de AL para envasar contidos ácidos e alcalinos, débese engadir unha capa composta de PA entre o AL e o CPP para aumentar a resistencia á permeabilidade aos ácidos e aos álcalis; a termocontracción de cada capa composta debe ser consistente ou similar para evitar a deformación ou incluso a delaminación do material despois da cocción debido á mala correspondencia das propiedades de termocontracción.
2. Controlar razoablemente o proceso composto. As bolsas de retorta resistentes a altas temperaturas usan principalmente o método de composición en seco. No proceso de produción da película de retorta, é necesario seleccionar o adhesivo axeitado e un bo proceso de pegado, e controlar razoablemente as condicións de curado para garantir que o axente principal do adhesivo e o axente de curado reaccionen completamente.
3. A resistencia do medio a altas temperaturas é o proceso máis rigoroso no proceso de envasado de bolsas de retorta de alta temperatura. Para reducir a aparición de problemas de calidade do lote, as bolsas de retorta de alta temperatura deben ser probadas e inspeccionadas en función das condicións reais de produción antes do seu uso e durante a produción. Comprobe se o aspecto do envase despois da cocción é plano, engurrado, con ampolas, deformado, se hai delaminación ou fugas, se a taxa de declive das propiedades físicas (propiedades de tracción, resistencia ao pelado, resistencia ao selado térmico) cumpre os requisitos, etc.
Data de publicación: 18 de xaneiro de 2024
