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. Namun, 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 panduan yang signifikan 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 ruang setelah dipanaskan dan disterilkan pada suhu tinggi (100~135°C). Makanan kemasan tahan retort mudah dibawa, siap santap setelah dibuka, higienis dan praktis, serta dapat mempertahankan cita rasa makanan dengan baik, sehingga sangat disukai konsumen. Tergantung pada proses sterilisasi dan bahan kemasannya, masa simpan produk kemasan tahan retort berkisar antara setengah tahun hingga dua tahun.
Proses pengemasan makanan retort meliputi pembuatan kantong, pengemasan, penyedotan vakum, penyegelan panas, inspeksi, pemasakan dan pemanasan sterilisasi, pengeringan dan pendinginan, serta pengemasan. Pemasakan dan pemanasan sterilisasi merupakan proses inti dari keseluruhan proses. Namun, ketika mengemas kantong yang terbuat dari bahan polimer – plastik, pergerakan rantai molekul meningkat setelah pemanasan, dan sifat fisik material rentan terhadap atenuasi 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, kemudian dipanaskan dan disterilkan bersama bahan kemasannya. Untuk mencapai sifat fisik yang tinggi dan sifat penghalang yang baik, kemasan tahan retort terbuat dari berbagai bahan dasar. Bahan yang umum digunakan antara lain 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, vertikal, atau tidak beraturan pada bahan dasar kemasan; kerutan dan retakan pada setiap lapisan komposit dan kerataan yang buruk; penyusutan bahan dasar kemasan, serta penyusutan lapisan komposit dan lapisan komposit lainnya. Kantong yang pecah terbagi menjadi dua jenis: pecah langsung dan berkerut lalu pecah.
2) Delaminasi mengacu pada fenomena terpisahnya lapisan komposit bahan kemasan. Delaminasi ringan terlihat seperti tonjolan bergaris pada bagian kemasan yang tertekan, sehingga daya kupasnya berkurang, bahkan dapat terkoyak secara perlahan dengan tangan. Pada kasus yang parah, lapisan komposit kemasan terpisah secara luas setelah pemasakan. Jika terjadi delaminasi, penguatan sinergis sifat fisik antar lapisan komposit bahan kemasan akan hilang, dan sifat fisik serta sifat penghalang akan menurun secara signifikan, sehingga tidak dapat memenuhi persyaratan umur simpan, yang seringkali 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 sirkulasi dan penyimpanan produk, tingkat vakum produk menurun dan udara yang terlihat jelas di dalam kemasan. Oleh karena itu, masalah kualitas ini seringkali melibatkan sejumlah besar produk. Produk memiliki dampak yang lebih besar. Terjadinya kebocoran udara berkaitan erat dengan segel panas yang lemah dan ketahanan tusukan kantong retort yang buruk.
4) Bau setelah pemasakan juga merupakan masalah kualitas yang umum. Bau aneh yang muncul setelah pemasakan berkaitan dengan residu pelarut yang berlebihan dalam bahan kemasan atau pemilihan bahan yang tidak tepat. Jika film PE digunakan sebagai lapisan penyegel bagian dalam kantong masak suhu tinggi di atas 120°, film PE tersebut rentan terhadap bau pada suhu tinggi. Oleh karena itu, RCPP umumnya dipilih sebagai lapisan dalam kantong masak 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 pangan, uji ketahanan masak pada bahan kemasan perlu dilakukan.
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 Biaksial/Film dan Kantong Komposit Polietilen Densitas 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. Metodenya adalah mengisi kantong kemasan tahan retort dengan 4% asam asetat, 1% natrium sulfida, 5% natrium klorida, dan minyak sayur, kemudian diekstraksi dan disegel, dipanaskan dan diberi tekanan dalam panci masak bertekanan tinggi pada suhu 121°C selama 40 menit, dan didinginkan tanpa mengubah tekanan. Kemudian, penampilan, kekuatan tarik, elongasi, daya kupas, dan kekuatan segel panas diuji, dan laju penurunan digunakan untuk mengevaluasinya. Rumusnya adalah sebagai berikut:
R=(AB)/A×100
Dalam rumus tersebut, R adalah tingkat penurunan (%) barang yang diuji, A adalah nilai rata-rata barang yang diuji sebelum uji media tahan suhu tinggi; B adalah nilai rata-rata barang 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 nyata di dalam atau di luar kantong, serta penurunan gaya kupas, gaya tarik, regangan nominal saat putus, dan kekuatan penyegelan panas. Tingkat penurunannya harus ≤30%".
3. Pengujian sifat fisik kantong kemasan tahan retort
Pengujian aktual pada mesin dapat mendeteksi kinerja keseluruhan kemasan tahan retort secara akurat. Namun, metode ini tidak hanya memakan waktu, tetapi juga dibatasi oleh rencana produksi dan jumlah pengujian. Metode ini memiliki operabilitas yang buruk, limbah yang besar, dan biaya yang tinggi. Melalui uji retort untuk mendeteksi sifat fisik seperti daya tarik, kekuatan kupas, dan kekuatan segel panas sebelum dan sesudah retort, kualitas ketahanan retort kantong retort dapat dinilai secara komprehensif. Uji pemasakan umumnya menggunakan dua jenis: isi aktual dan bahan simulasi. Uji 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 batch. Untuk pabrik bahan kemasan, simulan digunakan untuk menguji ketahanan bahan kemasan selama proses produksi dan sebelum penyimpanan. Pengujian kinerja pemasakan lebih praktis dan operasional. Penulis memperkenalkan metode pengujian kinerja fisik kantong kemasan tahan retort dengan mengisinya dengan cairan simulasi makanan dari tiga produsen berbeda dan melakukan uji pengukusan dan perebusan secara berurutan. 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 segel tidak terkontaminasi, agar tidak memengaruhi ketahanan segel. Setelah diisi, segel kantong masak dengan HST-H3, dan siapkan total 12 sampel. Saat menyegel, udara di dalam kantong harus dikeluarkan sebanyak mungkin untuk mencegah pemuaian udara selama pemasakan yang memengaruhi hasil pengujian.
Masukkan sampel yang telah disegel ke dalam panci masak untuk memulai uji. Atur suhu memasak menjadi 121°C, waktu memasak menjadi 40 menit, kukus 6 sampel, dan rebus 6 sampel. Selama uji memasak, perhatikan dengan saksama perubahan tekanan udara dan suhu di dalam panci masak untuk memastikan suhu dan tekanan tetap dalam rentang yang ditentukan.
Setelah pengujian selesai, dinginkan hingga suhu ruang, keluarkan, dan amati apakah ada kantong yang pecah, 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 dengan tingkat kelengkungan yang bervariasi.
2). Perbandingan sifat tarik
Ambil kantong kemasan sebelum dan sesudah pemasakan, potong 5 sampel persegi panjang berukuran 15mm×150mm pada arah melintang dan 150mm pada arah membujur, lalu 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
Sesuai metode A dari GB 8808-1988 “Metode Uji Kupas untuk Material 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 searah 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 diminati konsumen karena kemudahannya dalam penyajian dan penyimpanan. Untuk menjaga kualitas isi secara efektif dan mencegah kerusakan makanan, setiap tahapan 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 dengan isi dan proses produksinya. Misalnya, CPP umumnya dipilih sebagai lapisan penyegel bagian dalam kantong masak tahan suhu tinggi; ketika 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; penyusutan panas setiap lapisan komposit harus konsisten atau serupa untuk menghindari lengkungan atau bahkan delaminasi bahan setelah pemasakan akibat ketidaksesuaian sifat penyusutan panas.
2. Kendalikan proses komposit secara wajar. Kantong retort tahan suhu tinggi umumnya menggunakan metode peracikan kering. Dalam proses produksi film retort, pemilihan perekat yang tepat dan proses perekatan yang baik sangat penting, serta pengendalian kondisi pengeringan yang wajar untuk memastikan bahwa bahan utama perekat dan bahan pengering bereaksi secara optimal.
3. Ketahanan medium suhu tinggi merupakan proses yang paling ketat 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 kemasan setelah dimasak tampak rata, berkerut, melepuh, berubah bentuk, terdapat delaminasi atau kebocoran, serta apakah tingkat penyusutan sifat fisik (daya tarik, kekuatan kupas, kekuatan segel panas) memenuhi persyaratan, dll.
Waktu posting: 18-Jan-2024
