ANALISIS STRUKTUR PRODUK KANTUNG RETORT

Kantong retort berasal dari penelitian dan pengembangan kaleng lunak pada pertengahan abad ke-20. Kaleng lunak merujuk pada kemasan yang seluruhnya terbuat dari bahan lunak atau wadah semi-kaku di mana setidaknya sebagian dinding atau penutup wadah terbuat dari bahan kemasan lunak, termasuk kantong retort, kotak retort, sosis yang diikat, dll. Bentuk utama yang saat ini digunakan adalah kantong retort suhu tinggi yang telah diprefabrikasi. Dibandingkan dengan kaleng logam, kaca, dan kaleng keras tradisional lainnya, kantong retort memiliki karakteristik sebagai berikut:

●Ketebalan bahan kemasan tipis, dan perpindahan panas cepat, sehingga dapat mempersingkat waktu sterilisasi. Oleh karena itu, warna, aroma, dan rasa isi kemasan tidak banyak berubah, dan kehilangan nutrisi pun kecil.

●Bahan kemasan ini ringan dan berukuran kecil, sehingga dapat menghemat bahan kemasan, dan biaya transportasinya rendah serta praktis.

1. stoples kaca vs kantong retort

●Dapat mencetak pola yang indah.

●Memiliki masa simpan yang lama (6-12 bulan) pada suhu ruangan dan mudah ditutup dan dibuka.

●Tidak memerlukan pendinginan, sehingga menghemat biaya pendinginan.

●Cocok untuk mengemas berbagai jenis makanan, seperti daging dan unggas, produk perairan, buah-buahan dan sayuran, berbagai makanan berbahan dasar biji-bijian, dan sup.

●Dapat dipanaskan bersama kemasannya untuk mencegah hilangnya rasa, sangat cocok untuk pekerjaan lapangan, perjalanan, dan makanan militer.

Analisis komprehensif tentang produksi kantong masak, termasuk jenis isi, jaminan kualitas, desain struktural produk, pemilihan bahan dan tinta, perekat, proses produksi, pengujian produk, pengemasan, dan pengendalian proses sterilisasi, dll., karena desain struktur produk kantong masak merupakan inti dari analisis ini, maka analisis ini dilakukan secara luas, tidak hanya menganalisis konfigurasi bahan produk, tetapi juga menganalisis lebih lanjut kinerja produk dengan struktur berbeda, penggunaan, keamanan dan kebersihan, ekonomi, dan sebagainya.

1. Kerusakan dan Sterilisasi Makanan
Manusia hidup di lingkungan mikroba, seluruh biosfer bumi terdiri dari mikroorganisme yang tak terhitung jumlahnya, makanan akan membusuk dan kehilangan kelayakan konsumsi jika reproduksi mikroba melebihi batas tertentu.

Penyebab pembusukan makanan oleh bakteri umum adalah pseudomonas dan vibrio, keduanya tahan panas, enterobacteria mati pada suhu 60 ℃ selama 30 menit, beberapa spesies lactobacillus dapat bertahan pada suhu 65 ℃ selama 30 menit. Bacillus umumnya dapat bertahan pada suhu 95-100 ℃ selama beberapa menit, beberapa dapat bertahan pada suhu 120 ℃ dalam waktu kurang dari 20 menit. Selain bakteri, terdapat juga sejumlah besar jamur dalam makanan, termasuk Trichoderma, ragi, dan sebagainya. Selain itu, cahaya, oksigen, suhu, kelembapan, nilai pH, dan sebagainya dapat menyebabkan pembusukan makanan, tetapi faktor utama adalah mikroorganisme, oleh karena itu, penggunaan memasak suhu tinggi untuk membunuh mikroorganisme merupakan metode penting pengawetan makanan dalam jangka panjang.

Sterilisasi produk makanan dapat dibagi menjadi pasteurisasi 72 ℃, sterilisasi perebusan 100 ℃, sterilisasi pemasakan suhu tinggi 121 ℃, sterilisasi pemasakan suhu tinggi 135 ℃, dan sterilisasi instan suhu ultra tinggi 145 ℃, serta beberapa produsen menggunakan sterilisasi suhu non-standar sekitar 110 ℃. Sesuai dengan produk yang berbeda, kondisi sterilisasi yang paling sulit untuk membunuh Clostridium botulinum ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1 Waktu kematian spora Clostridium botulinum dalam kaitannya dengan suhu

suhu℃ 100 105 110 115 120 125 130 135
Waktu kematian (menit) 330 100 32 10 4 tahun 80-an 30s 10s

2. Karakteristik Bahan Baku Kantong Kukus

Kantong retort untuk memasak suhu tinggi yang memiliki sifat-sifat berikut:

Fungsi pengemasan tahan lama, penyimpanan stabil, pencegahan pertumbuhan bakteri, tahan terhadap sterilisasi suhu tinggi, dll.

Ini adalah bahan komposit yang sangat baik dan cocok untuk kemasan makanan instan.

Pengujian struktur tipikal PET/perekat/aluminium foil/lem perekat/nilon/RCPP

Kantong retort suhu tinggi dengan struktur tiga lapis PET/AL/RCPP

INSTRUKSI BAHAN

(1) Film PET
Film BOPET memiliki salah satukekuatan tarik tertinggidari semua film plastik, dan dapat memenuhi kebutuhan produk yang sangat tipis dengan kekakuan dan kekerasan yang tinggi.

Ketahanan terhadap suhu dingin dan panas yang sangat baik.Kisaran suhu yang dapat diaplikasikan untuk film BOPET adalah 70℃-150℃, yang dapat mempertahankan sifat fisik yang sangat baik dalam kisaran suhu yang luas dan cocok untuk sebagian besar kemasan produk.

Performa penghalang yang sangat baik.Bahan ini memiliki kinerja penghalang air dan udara yang sangat baik secara komprehensif, tidak seperti nilon yang sangat terpengaruh oleh kelembapan, ketahanan airnya mirip dengan PE, dan koefisien permeabilitas udaranya sangat kecil. Ia memiliki sifat penghalang yang sangat tinggi terhadap udara dan bau, dan merupakan salah satu bahan untuk menjaga aroma.

Tahan terhadap bahan kimia, tahan terhadap minyak dan gemuk, sebagian besar pelarut, serta asam dan basa encer.

(2) FILM BOPA
Film BOPA memiliki daya tahan yang sangat baik.Kekuatan tarik, kekuatan sobek, kekuatan benturan, dan kekuatan putus termasuk yang terbaik di antara material plastik.

Fleksibilitas yang luar biasa, ketahanan terhadap lubang kecil, tidak mudah tertusuk oleh isi kemasan, adalah fitur utama BOPA. Fleksibilitas yang baik juga membuat kemasan terasa nyaman saat dipegang.

Sifat penghalang yang baik, retensi aroma yang baik, ketahanan terhadap bahan kimia selain asam kuat, terutama ketahanan terhadap minyak yang sangat baik.
Dengan rentang suhu operasi yang luas dan titik leleh 225°C, material ini dapat digunakan dalam jangka waktu lama antara -60°C dan 130°C. Sifat mekanik BOPA tetap terjaga baik pada suhu rendah maupun tinggi.

Kinerja film BOPA sangat dipengaruhi oleh kelembapan, dan baik stabilitas dimensi maupun sifat penghalangnya dipengaruhi oleh kelembapan. Setelah film BOPA terkena kelembapan, selain berkerut, umumnya akan memanjang secara horizontal. Pemendekan memanjang, tingkat pemanjangan hingga 1%.

(3) Film CPP (film polipropilen), tahan suhu tinggi, kinerja penyegelan panas yang baik;
Film CPP adalah film polipropilena cor, film masak umum CPP menggunakan bahan baku kopolipropilena acak biner, kantong film yang terbuat dari film ini dapat bertahan selama 30-60 menit dalam sterilisasi suhu tinggi 121-125 ℃.
Film masak suhu tinggi CPP menggunakan bahan baku kopolipropilen blok, terbuat dari kantong film yang dapat menahan sterilisasi suhu tinggi 135 ℃ selama 30 menit.

Persyaratan kinerja adalah: suhu titik lunak Vicat harus lebih besar dari suhu memasak, ketahanan terhadap benturan harus baik, ketahanan terhadap media yang baik, dan bintik-bintik seperti mata ikan dan titik kristal harus seminimal mungkin.

Mampu menahan sterilisasi memasak bertekanan 0,15Mpa pada suhu 121 ℃, hampir mempertahankan bentuk dan rasa makanan, serta film tidak akan retak, terkelupas, atau lengket, memiliki stabilitas yang baik; sering dikombinasikan dengan film nilon atau film poliester, untuk kemasan makanan jenis sup, serta bakso, pangsit, nasi, dan makanan beku olahan lainnya.

(4) Aluminium Foil
Aluminium foil adalah satu-satunya foil logam dalam bahan kemasan fleksibel. Aluminium foil adalah bahan logam, sehingga kemampuan menahan air, gas, cahaya, dan mempertahankan rasa sulit dibandingkan dengan bahan kemasan lainnya. Aluminium foil adalah satu-satunya foil logam dalam bahan kemasan fleksibel. Dapat menahan sterilisasi dengan tekanan 0,15 MPa pada suhu 121 ℃, untuk memastikan bentuk makanan, rasa, dan film tidak akan retak, mengelupas, atau lengket, memiliki stabilitas yang baik; sering dikombinasikan dengan film nilon atau film poliester, untuk kemasan makanan berkuah, bakso, pangsit, nasi, dan makanan beku olahan lainnya.

(5) TINTA
Kantong kukus yang menggunakan tinta berbasis poliuretan untuk pencetakan, memiliki persyaratan residu pelarut rendah, kekuatan komposit tinggi, tidak berubah warna setelah dimasak, tidak terkelupas, tidak berkerut. Jika suhu memasak melebihi 121 ℃, sejumlah pengeras perlu ditambahkan untuk meningkatkan ketahanan suhu tinta.

Kebersihan tinta sangat penting, logam berat seperti kadmium, timbal, merkuri, kromium, arsenik, dan logam berat lainnya dapat menimbulkan bahaya serius bagi lingkungan alam dan tubuh manusia. Kedua, tinta itu sendiri merupakan komposisi material, tinta terdiri dari berbagai penghubung, pigmen, pewarna, berbagai aditif, seperti penghilang busa, antistatik, plasticizer, dan lainnya yang berisiko terhadap keamanan. Seharusnya tidak diperbolehkan menambahkan berbagai pigmen logam berat, glikol eter, dan senyawa ester. Pelarut mungkin mengandung benzena, formaldehida, metanol, fenol, penghubung mungkin mengandung toluena diisosianat bebas, pigmen mungkin mengandung PCB, amina aromatik, dan sebagainya.

(6) Perekat
Komposit kantong retort uap menggunakan perekat poliuretan dua komponen, bahan utamanya terdiri dari tiga jenis: poliol poliester, poliol polieter, dan poliol poliuretan. Terdapat dua jenis bahan pengeras: poliisosianat aromatik dan poliisosianat alifatik. Perekat uap tahan suhu tinggi yang lebih baik memiliki karakteristik sebagai berikut:

●Kandungan padatan tinggi, viskositas rendah, daya sebar yang baik.

●Daya rekat awal yang bagus, tidak kehilangan kekuatan pengelupasan setelah penguapan, tidak terjadi pembentukan terowongan dalam produksi, tidak berkerut setelah penguapan.

●Perekat ini aman secara higienis, tidak beracun, dan tidak berbau.

●Kecepatan reaksi lebih cepat dan waktu pematangan lebih singkat (dalam 48 jam untuk produk komposit plastik-plastik dan 72 jam untuk produk komposit aluminium-plastik).

●Volume pelapisan rendah, kekuatan ikatan tinggi, kekuatan penyegelan panas tinggi, ketahanan suhu yang baik.

●Viskositas pengenceran rendah, dapat digunakan dalam kondisi padat tinggi, dan memiliki daya sebar yang baik.

●Rentang aplikasi yang luas, cocok untuk berbagai jenis film.

●Ketahanan yang baik terhadap berbagai zat (panas, beku, asam, basa, garam, minyak, pedas, dll.).

Kebersihan perekat dimulai dengan produksi amina aromatik primer PAA (primary aromatic amine), yang berasal dari reaksi kimia antara isosianat aromatik dan air dalam tinta cetak dua komponen dan perekat laminasi. Pembentukan PAA berasal dari isosianat aromatik, bukan dari isosianat alifatik, akrilik, atau perekat berbasis epoksi. Kehadiran zat bermolekul rendah yang belum diolah dan pelarut residu juga dapat menimbulkan bahaya keselamatan. Kehadiran zat bermolekul rendah yang belum diolah dan pelarut residu juga dapat menimbulkan bahaya keselamatan.

3. Struktur utama kantong masak
Berdasarkan sifat ekonomi, fisik, dan kimia material, struktur berikut umumnya digunakan untuk kantong masak.

Dua lapisan: PET/CPP, BOPA/CPP, GL-PET/CPP.

Tiga Lapisan: PET/AL/CPP, BOPA/AL/CPP, PET/BOPA/CPP,
GL-PET/BOPA/CPP,PET/PVDC/CPP,PET/EVOH/CPP,BOPA/EVOH/CPP

EMPAT LAPISAN: PET/PA/AL/CPP, PET/AL/PA/CPP

Bangunan bertingkat.

Film koekstrusi PET/EVOH/CPP, film koekstrusi PET/PVDC/CPP, film koekstrusi PA/PVDC/CPP, film koekstrusi PET/EVOH, film koekstrusi PA/PVDC

4. Analisis karakteristik struktural kantong masak
Struktur dasar kantong masak terdiri dari lapisan permukaan/lapisan tengah/lapisan perekat panas. Lapisan permukaan umumnya terbuat dari PET dan BOPA, yang berperan sebagai penopang kekuatan, tahan panas, dan hasil cetak yang baik. Lapisan tengah terbuat dari Al, PVDC, EVOH, BOPA, yang terutama berperan sebagai penghalang, penahan cahaya, komposit dua sisi, dll. Lapisan perekat panas terbuat dari berbagai jenis CPP, EVOH, BOPA, dan sebagainya. Pemilihan lapisan perekat panas meliputi berbagai jenis CPP, PP dan PVDC hasil ekstrusi bersama, film hasil ekstrusi bersama EVOH, untuk memasak di bawah 110 ℃ juga harus memilih film LLDPE, yang terutama berperan dalam perekatan panas, ketahanan terhadap tusukan, ketahanan terhadap bahan kimia, serta daya serap material yang rendah dan higienis.

4.1 PET/lem/PE
Struktur ini dapat diubah menjadi PA/lem/PE, PE dapat diubah menjadi HDPE, LLDPE, MPE, selain sejumlah kecil film HDPE khusus, karena ketahanan suhu PE, umumnya digunakan untuk kantong sterilisasi sekitar 100 ~ 110 ℃; lem dapat dipilih dari lem poliuretan biasa dan lem rebus, tidak cocok untuk kemasan daging, penghalangnya buruk, kantong akan berkerut setelah dikukus, dan terkadang lapisan dalam film saling menempel. Pada dasarnya, struktur ini hanyalah kantong rebus atau kantong pasteurisasi.

4.2 PET/lem/CPP
Struktur ini adalah struktur kantong masak transparan yang khas, dapat digunakan untuk mengemas sebagian besar produk masakan, yang dicirikan oleh visibilitas produk, Anda dapat langsung melihat isinya, tetapi tidak dapat dikemas dengan hati-hati karena perlu menghindari paparan cahaya. Produk ini keras saat disentuh, seringkali perlu dilubangi di sudut-sudutnya. Struktur produk ini umumnya disterilkan pada suhu 121 ℃, menggunakan lem masak suhu tinggi biasa, lem CPP masak kelas biasa dapat digunakan. Namun, lem yang dipilih harus memiliki tingkat penyusutan yang kecil, jika tidak, penyusutan lapisan lem akan mendorong tinta untuk bergeser, sehingga ada kemungkinan terjadi delaminasi setelah penguapan.

4.3 BOPA/lem/CPP
Ini adalah kantong masak transparan biasa untuk sterilisasi memasak pada suhu 121 ℃, memiliki transparansi yang baik, tekstur lembut, dan daya tahan tusukan yang baik. Produk ini juga tidak dapat digunakan untuk kemasan produk yang perlu menghindari paparan cahaya.

Karena permeabilitas kelembapan BOPA yang tinggi, produk cetak yang dikukus mudah mengalami fenomena permeabilitas warna, terutama tinta seri merah yang mudah meresap ke permukaan, sehingga produksi tinta seringkali perlu ditambahkan zat pengeras untuk mencegahnya. Selain itu, karena daya rekat tinta pada BOPA rendah, maka juga mudah terjadi fenomena anti-lengket, terutama di lingkungan dengan kelembapan tinggi. Produk setengah jadi dan kantong jadi dalam proses pengolahan harus disegel dan dikemas.

4.4 KPET/CPP、KBOPA/CPP
Struktur ini tidak umum digunakan, transparansi produknya bagus, dengan sifat penghalang yang tinggi, tetapi hanya dapat digunakan untuk sterilisasi di bawah 115 ℃, ketahanan suhunya sedikit lebih buruk, dan ada keraguan tentang kesehatan dan keamanannya.

4.5 PET/BOPA/CPP
Struktur produk ini memiliki kekuatan tinggi, transparansi yang baik, dan ketahanan tusukan yang baik. Karena perbedaan tingkat penyusutan PET dan BOPA cukup besar, produk ini umumnya digunakan untuk kemasan produk pada suhu 121 ℃ ke bawah.

Isi kemasan menjadi lebih asam atau basa jika memilih struktur produk seperti ini, dibandingkan dengan menggunakan struktur yang mengandung aluminium.

Lapisan lem terluar dapat menggunakan lem rebus, sehingga biayanya dapat dikurangi secara signifikan.

4.6 PET/Al/CPP
Ini adalah struktur kantong masak non-transparan yang paling umum, sesuai dengan tinta, lem, CPP yang berbeda, suhu memasak dari 121 ~ 135 ℃ dapat digunakan pada struktur ini.

Struktur PET/tinta satu komponen/perekat suhu tinggi/Al7µm/perekat suhu tinggi/CPP60µm dapat mencapai persyaratan pemasakan 121℃.

Struktur PET/Tinta dua komponen/Perekat suhu tinggi/Al9µm/Perekat suhu tinggi/CPP suhu tinggi70µm dapat bertahan pada suhu pemasakan lebih tinggi dari 121℃, dan sifat penghalangnya meningkat, serta masa simpannya diperpanjang, hingga lebih dari satu tahun.

4.7 BOPA/Al/CPP
Struktur ini mirip dengan struktur 4.6 di atas, tetapi karena daya serap air dan penyusutan BOPA yang besar, maka tidak cocok untuk memasak pada suhu tinggi di atas 121 ℃, namun ketahanan terhadap tusukan lebih baik, dan dapat memenuhi persyaratan memasak pada suhu 121 ℃.

4.8 PET/PVDC/CPP、BOPA/PVDC/CPP
Struktur penghalang produk ini sangat baik, cocok untuk sterilisasi memasak pada suhu 121 ℃ dan suhu di bawahnya, serta memiliki persyaratan penghalang oksigen yang tinggi untuk produk tersebut.

PVDC dalam struktur di atas dapat digantikan oleh EVOH, yang juga memiliki sifat penghalang yang tinggi, tetapi sifat penghalangnya menurun secara signifikan ketika disterilkan pada suhu tinggi, dan BOPA tidak dapat digunakan sebagai lapisan permukaan, karena sifat penghalangnya akan menurun tajam seiring dengan peningkatan suhu.

4.9 PET/Al/BOPA/CPP
Ini adalah konstruksi kantong masak berkinerja tinggi yang dapat mengemas hampir semua produk masakan dan juga dapat menahan suhu memasak pada 121 hingga 135 derajat Celcius.

2. Struktur material kantong retort

Struktur I: PET12µm/perekat suhu tinggi/Al7µm/perekat suhu tinggi/BOPA15µm/perekat suhu tinggi/CPP60µm, struktur ini memiliki penghalang yang baik, ketahanan tusukan yang baik, daya serap cahaya yang baik, dan merupakan jenis kantong masak 121℃ yang sangat baik.

3. KANTUNG RETORT

Struktur II: PET 12µm/perekat suhu tinggi/Al 9µm/perekat suhu tinggi/BOPA 15µm/perekat suhu tinggi/CPP suhu tinggi 70µm. Struktur ini, selain memiliki semua karakteristik kinerja struktur I, juga memiliki karakteristik pemasakan suhu tinggi 121 ℃ ke atas. Struktur III: PET/lem A/Al/lem B/BOPA/lem C/CPP. Jumlah lem A adalah 4g/㎡, jumlah lem B adalah 3g/㎡, dan jumlah lem C adalah 5-6g/㎡, yang dapat memenuhi persyaratan, dan mengurangi jumlah lem A dan lem B, sehingga dapat menghemat biaya secara tepat.

Dalam kasus lain, lem A dan lem B terbuat dari lem berkualitas lebih baik yang tahan didih, dan lem C terbuat dari lem tahan suhu tinggi, yang juga dapat memenuhi persyaratan pendidihan 121℃, dan sekaligus mengurangi biaya.

Struktur IV: PET/lem/BOPA/lem/Al/lem/CPP, struktur ini menggunakan BOPA dengan posisi yang berbeda, kinerja keseluruhan produk tidak berubah secara signifikan, tetapi ketangguhan BOPA, ketahanan terhadap tusukan, kekuatan komposit yang tinggi, dan fitur menguntungkan lainnya, tidak sepenuhnya dimanfaatkan oleh struktur ini, oleh karena itu, penerapannya relatif sedikit.

4.10 PET/ Co-ekstrusi CPP
CPP co-ekstrusi dalam struktur ini umumnya mengacu pada CPP 5 lapis dan 7 lapis dengan sifat penghalang tinggi, seperti:

PP/lapisan perekat/EVOH/lapisan perekat/PP;

PP/lapisan perekat/PA/lapisan perekat/PP;

PP/lapisan terikat/PA/EVOH/PA/lapisan terikat/PP, dll;

Oleh karena itu, penerapan CPP yang diekstrusi bersama meningkatkan ketangguhan produk, mengurangi kerusakan kemasan selama proses vakum, tekanan tinggi, dan fluktuasi tekanan, serta memperpanjang masa penyimpanan karena sifat penghalang yang lebih baik.

Singkatnya, struktur kantong masak tahan suhu tinggi yang disebutkan di atas hanyalah analisis awal dari beberapa struktur umum. Dengan perkembangan material dan teknologi baru, akan ada lebih banyak struktur baru, sehingga kemasan masak memiliki lebih banyak pilihan.


Waktu posting: 13 Juli 2024