Film komposit plastik merupakan bahan kemasan yang umum digunakan untuk kemasan tahan retort. Sterilisasi retort dan panas merupakan proses penting untuk mengemas makanan retort suhu tinggi. Akan tetapi, sifat fisik film komposit plastik rentan terhadap kerusakan termal setelah dipanaskan, sehingga menghasilkan bahan kemasan yang tidak memenuhi syarat. Artikel ini menganalisis masalah umum setelah pemasakan kantong retort suhu tinggi, dan memperkenalkan metode pengujian kinerja fisiknya, dengan harapan dapat memberikan petunjuk penting untuk produksi aktual.
Kantong kemasan retort tahan suhu tinggi merupakan bentuk kemasan yang umum digunakan untuk daging, produk kedelai, dan produk makanan siap saji lainnya. Umumnya dikemas vakum dan dapat disimpan pada suhu ruangan setelah dipanaskan dan disterilkan pada suhu tinggi (100~135°C). Makanan kemasan tahan retort mudah dibawa, siap disantap setelah dibuka, higienis dan praktis, serta dapat mempertahankan rasa makanan dengan baik, sehingga sangat disukai oleh konsumen. Bergantung pada proses sterilisasi dan bahan kemasan, masa simpan produk kemasan tahan retort berkisar antara setengah tahun hingga dua tahun.
Proses pengemasan makanan retort meliputi pembuatan kantong, pengemasan, penyedotan debu, penyegelan panas, pemeriksaan, pemasakan dan pemanasan sterilisasi, pengeringan dan pendinginan, serta pengemasan. Pemasakan dan pemanasan sterilisasi merupakan proses inti dari keseluruhan proses. Namun, saat mengemas kantong yang terbuat dari bahan polimer – plastik, pergerakan rantai molekuler meningkat setelah dipanaskan, dan sifat fisik bahan tersebut rentan terhadap pelemahan termal. Artikel ini menganalisis masalah umum setelah pemasakan kantong retort suhu tinggi, dan memperkenalkan metode pengujian kinerja fisiknya.
1. Analisis masalah umum pada kantong kemasan tahan retort
Makanan retort suhu tinggi dikemas lalu dipanaskan dan disterilkan bersama dengan bahan pengemasnya. Untuk mencapai sifat fisik yang tinggi dan sifat penghalang yang baik, kemasan tahan retort dibuat dari berbagai bahan dasar. Bahan yang umum digunakan meliputi PA, PET, AL, dan CPP. Struktur yang umum digunakan memiliki dua lapisan film komposit, dengan contoh berikut (BOPA/CPP, PET/CPP), film komposit tiga lapis (seperti PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) dan film komposit empat lapis (seperti PET/PA/AL/CPP). Dalam produksi aktual, masalah kualitas yang paling umum adalah kerutan, kantong pecah, kebocoran udara, dan bau setelah dimasak:
1) Umumnya terdapat tiga bentuk kerutan pada kantong kemasan: kerutan horizontal atau vertikal atau tidak beraturan pada bahan dasar kemasan; kerutan dan retakan pada setiap lapisan komposit dan kerataan yang buruk; penyusutan bahan dasar kemasan, dan penyusutan lapisan komposit dan lapisan komposit lainnya Terpisah, bergaris. Kantong yang rusak dibagi menjadi dua jenis: pecah langsung dan kerutan lalu pecah.
2). Delaminasi mengacu pada fenomena bahwa lapisan komposit bahan kemasan terpisah satu sama lain. Delaminasi ringan terwujud sebagai tonjolan seperti garis-garis di bagian kemasan yang tertekan, dan kekuatan pengelupasannya berkurang, dan bahkan dapat dirobek dengan tangan dengan lembut. Dalam kasus yang parah, lapisan komposit kemasan terpisah di area yang luas setelah dimasak. Jika terjadi delaminasi, penguatan sinergis sifat fisik antara lapisan komposit bahan kemasan akan hilang, dan sifat fisik serta sifat penghalang akan turun secara signifikan, sehingga tidak mungkin memenuhi persyaratan masa simpan, yang sering kali menyebabkan kerugian yang lebih besar bagi perusahaan.
3). Kebocoran udara ringan umumnya memiliki masa inkubasi yang relatif lama dan tidak mudah dideteksi selama pemasakan. Selama periode sirkulasi dan penyimpanan produk, tingkat vakum produk menurun dan udara yang jelas muncul dalam kemasan. Oleh karena itu, masalah kualitas ini sering kali melibatkan sejumlah besar produk. Produk memiliki dampak yang lebih besar. Terjadinya kebocoran udara terkait erat dengan penyegelan panas yang lemah dan ketahanan tusukan yang buruk dari kantong retort.
4) Bau setelah memasak juga merupakan masalah kualitas yang umum. Bau aneh yang muncul setelah memasak terkait dengan residu pelarut yang berlebihan dalam bahan kemasan atau pemilihan bahan yang tidak tepat. Jika film PE digunakan sebagai lapisan penyegel bagian dalam kantong memasak suhu tinggi di atas 120°, film PE rentan terhadap bau pada suhu tinggi. Oleh karena itu, RCPP umumnya dipilih sebagai lapisan dalam kantong memasak suhu tinggi.
2. Metode pengujian sifat fisik kemasan tahan retort
Faktor-faktor yang menyebabkan masalah kualitas kemasan tahan retort relatif kompleks dan melibatkan banyak aspek seperti bahan baku lapisan komposit, perekat, tinta, pengendalian proses pembuatan komposit dan kantong, serta proses retort. Untuk memastikan kualitas kemasan dan masa simpan makanan, perlu dilakukan uji ketahanan pemasakan pada bahan kemasan.
Standar nasional yang berlaku untuk kantong kemasan tahan retort adalah GB/T10004-2008 “Film Komposit Plastik untuk Kemasan, Laminasi Kering Kantong, Laminasi Ekstrusi”, yang didasarkan pada JIS Z 1707-1997 “Prinsip Umum Film Plastik untuk Kemasan Makanan” yang diformulasikan untuk menggantikan GB/T 10004-1998 “Film dan Kantong Komposit Tahan Retort” dan GB/T10005-1998 “Film Polipropilena Berorientasi Biaxial/Film dan Kantong Komposit Polietilena Berdensitas Rendah”. GB/T 10004-2008 mencakup berbagai sifat fisik dan indikator residu pelarut untuk film dan kantong kemasan tahan retort, dan mengharuskan kantong kemasan tahan retort diuji untuk ketahanan media suhu tinggi. Metode yang digunakan adalah mengisi kantong kemasan tahan retort dengan 4% asam asetat, 1% natrium sulfida, 5% natrium klorida dan minyak sayur, kemudian mengeluarkan dan menyegelnya, memanaskan dan memberi tekanan dalam panci masak bertekanan tinggi pada suhu 121°C selama 40 menit, dan mendinginkannya sementara tekanannya tetap tidak berubah. Kemudian tampilannya, kekuatan tariknya, perpanjangannya, gaya pengelupasan dan kekuatan penyegelan panasnya diuji, dan laju penurunannya digunakan untuk mengevaluasinya. Rumusnya adalah sebagai berikut:
R = (AB) / A × 100
Dalam rumus tersebut, R adalah tingkat penurunan (%) dari item yang diuji, A adalah nilai rata-rata dari item yang diuji sebelum uji media tahan suhu tinggi; B adalah nilai rata-rata dari item yang diuji setelah uji media tahan suhu tinggi. Persyaratan kinerjanya adalah: “Setelah uji ketahanan dielektrik suhu tinggi, produk dengan suhu layanan 80°C atau lebih tidak boleh mengalami delaminasi, kerusakan, deformasi yang jelas di dalam atau di luar kantong, dan penurunan gaya pengelupasan, gaya tarik, regangan nominal saat putus, dan kekuatan penyegelan panas. Tingkatnya harus ≤30%”.
3. Pengujian sifat fisik kantong kemasan tahan retort
Pengujian aktual pada mesin dapat mendeteksi kinerja keseluruhan kemasan tahan retort secara paling akurat. Akan tetapi, metode ini tidak hanya memakan waktu, tetapi juga dibatasi oleh rencana produksi dan jumlah pengujian. Metode ini memiliki pengoperasian yang buruk, pemborosan yang besar, dan biaya yang tinggi. Melalui pengujian retort untuk mendeteksi sifat fisik seperti sifat tarik, kekuatan kupas, kekuatan segel panas sebelum dan sesudah retort, kualitas ketahanan retort kantong retort dapat dinilai secara komprehensif. Pengujian pemasakan umumnya menggunakan dua jenis isi aktual dan bahan simulasi. Pengujian pemasakan menggunakan isi aktual dapat sedekat mungkin dengan situasi produksi aktual dan secara efektif dapat mencegah kemasan yang tidak memenuhi syarat memasuki jalur produksi secara berkelompok. Untuk pabrik bahan pengemasan, bahan simulasi digunakan untuk menguji ketahanan bahan pengemasan selama proses produksi dan sebelum penyimpanan. Pengujian kinerja pemasakan lebih praktis dan dapat dioperasikan. Penulis memperkenalkan metode pengujian kinerja fisik kantong pengemasan tahan retort dengan mengisinya dengan cairan simulasi makanan dari tiga produsen berbeda dan masing-masing melakukan pengujian pengukusan dan perebusan. Proses pengujiannya adalah sebagai berikut:
1) Tes memasak
Instrumen: Panci masak suhu tinggi tekanan balik yang aman dan cerdas, penguji segel panas HST-H3
Langkah-langkah pengujian: Masukkan asam asetat 4% dengan hati-hati ke dalam kantong retort hingga dua pertiga volume. Berhati-hatilah agar tidak mengotori segel, agar tidak memengaruhi kekencangan segel. Setelah diisi, segel kantong pemasakan dengan HST-H3, dan siapkan total 12 sampel. Saat menyegel, udara di dalam kantong harus dikeluarkan sebanyak mungkin untuk mencegah pemuaian udara selama pemasakan agar tidak memengaruhi hasil pengujian.
Masukkan sampel yang telah disegel ke dalam panci masak untuk memulai pengujian. Atur suhu memasak ke 121°C, waktu memasak ke 40 menit, kukus 6 sampel, dan rebus 6 sampel. Selama pengujian memasak, perhatikan dengan saksama perubahan tekanan udara dan suhu di dalam panci masak untuk memastikan bahwa suhu dan tekanan dipertahankan dalam kisaran yang ditetapkan.
Setelah pengujian selesai, dinginkan hingga suhu ruangan, keluarkan dan amati apakah ada kantong yang rusak, kerutan, delaminasi, dll. Setelah pengujian, permukaan sampel 1# dan 2# halus setelah dimasak dan tidak ada delaminasi. Permukaan sampel 3# tidak terlalu halus setelah dimasak, dan tepinya melengkung hingga tingkat yang berbeda-beda.
2). Perbandingan sifat tarik
Ambil kantong kemasan sebelum dan sesudah dimasak, potong 5 sampel persegi panjang berukuran 15mm×150mm pada arah melintang dan 150mm pada arah membujur, dan kondisikan selama 4 jam dalam lingkungan 23±2℃ dan 50±10%RH. Mesin uji tarik elektronik cerdas XLW (PC) digunakan untuk menguji gaya putus dan perpanjangan putus pada kondisi 200mm/menit.
3) Uji kupas
Menurut metode A dari GB 8808-1988 “Metode Uji Kupas untuk Bahan Plastik Komposit Lunak”, potong sampel dengan lebar 15±0,1 mm dan panjang 150 mm. Ambil 5 sampel masing-masing pada arah horizontal dan vertikal. Kupas lapisan komposit terlebih dahulu sepanjang arah panjang sampel, masukkan ke dalam mesin uji tarik elektronik cerdas XLW (PC), dan uji gaya kupas pada 300 mm/menit.
4) Uji kekuatan penyegelan panas
Menurut GB/T 2358-1998 “Metode Uji Kekuatan Penyegelan Panas pada Kantong Kemasan Film Plastik”, potong sampel selebar 15 mm pada bagian penyegelan panas sampel, buka pada sudut 180°, dan jepit kedua ujung sampel pada XLW (PC) cerdas Pada mesin uji tarik elektronik, beban maksimum diuji pada kecepatan 300 mm/menit, dan laju jatuhnya dihitung menggunakan rumus dielektrik resistansi suhu tinggi dalam GB/T 10004-2008.
Meringkaskan
Makanan kemasan tahan retort semakin disukai konsumen karena mudah dimakan dan disimpan. Agar kualitas isi tetap terjaga dan makanan tidak rusak, setiap langkah dalam proses produksi kantong retort suhu tinggi perlu dipantau secara ketat dan dikontrol secara wajar.
1. Kantong masak tahan suhu tinggi harus terbuat dari bahan yang sesuai berdasarkan isi dan proses produksi. Misalnya, CPP umumnya dipilih sebagai lapisan penyegel bagian dalam kantong masak tahan suhu tinggi; bila kantong kemasan yang mengandung lapisan AL digunakan untuk mengemas isi asam dan basa, lapisan komposit PA harus ditambahkan di antara AL dan CPP untuk meningkatkan ketahanan terhadap permeabilitas asam dan basa; setiap lapisan komposit harus memiliki penyusutan panas yang konsisten atau serupa untuk menghindari kelengkungan atau bahkan delaminasi bahan setelah pemasakan karena sifat penyusutan panas yang tidak sesuai.
2. Kontrol proses komposit secara wajar. Kantong retort tahan suhu tinggi sebagian besar menggunakan metode peracikan kering. Dalam proses produksi film retort, perlu untuk memilih perekat yang tepat dan proses perekatan yang baik, dan mengontrol kondisi pengawetan secara wajar untuk memastikan bahwa agen utama perekat dan agen pengawet bereaksi sepenuhnya.
3. Ketahanan medium suhu tinggi merupakan proses yang paling berat dalam proses pengemasan kantong retort suhu tinggi. Untuk mengurangi terjadinya masalah kualitas batch, kantong retort suhu tinggi harus diuji dan diperiksa berdasarkan kondisi produksi aktual sebelum digunakan dan selama produksi. Periksa apakah tampilan kemasan setelah dimasak datar, berkerut, melepuh, berubah bentuk, apakah ada delaminasi atau kebocoran, apakah tingkat penurunan sifat fisik (sifat tarik, kekuatan kupas, kekuatan penyegelan panas) memenuhi persyaratan, dll.
Waktu posting: 18-Jan-2024
