ANALISI DELLA STRUTTURA DEL PRODOTTO DEI SACCHETTI TORTOR

I sacchetti retort sono nati dalla ricerca e dallo sviluppo di lattine morbide a metà del XX secolo. Le lattine morbide sono imballaggi realizzati interamente in materiali morbidi o contenitori semirigidi in cui almeno una parte della parete o del coperchio è realizzata in materiali da imballaggio morbidi, inclusi sacchetti retort, scatole retort, salsicce legate, ecc. La forma principale attualmente utilizzata è il sacchetto retort prefabbricato per alte temperature. Rispetto alle tradizionali lattine in metallo, vetro e altri materiali rigidi, i sacchetti retort presentano le seguenti caratteristiche:

●Lo spessore del materiale di confezionamento è ridotto e il trasferimento di calore è rapido, il che può ridurre i tempi di sterilizzazione. Pertanto, il colore, l'aroma e il sapore del contenuto cambiano poco e la perdita di nutrienti è minima.

●Il materiale di imballaggio è leggero e di piccole dimensioni, il che consente di risparmiare materiali di imballaggio e di ridurre i costi di trasporto, rendendoli convenienti.

1. Barattolo di vetro vs buste per sterilizzazione

●Può stampare motivi raffinati.

●Si conserva a lungo (6-12 mesi) a temperatura ambiente ed è facile da chiudere e aprire.

●Non necessita di refrigerazione, con conseguente risparmio sui costi di refrigerazione

●È adatto per confezionare molti tipi di alimenti, come carne e pollame, prodotti acquatici, frutta e verdura, vari tipi di cereali e zuppe.

●Può essere riscaldato insieme alla confezione per evitare che il sapore vada perso, particolarmente adatto per il lavoro sul campo, i viaggi e il cibo militare.

La produzione completa di sacchetti per cottura, incluso il tipo di contenuto, la garanzia della qualità di una comprensione completa della progettazione strutturale del prodotto, del substrato e dell'inchiostro, della selezione dell'adesivo, del processo di produzione, dei test del prodotto, del controllo del processo di confezionamento e sterilizzazione, ecc., poiché il design della struttura del prodotto del sacchetto per cottura è il fulcro, quindi questa è un'analisi ampia, non solo per analizzare la configurazione del substrato del prodotto, ma anche per analizzare ulteriormente le prestazioni dei diversi prodotti strutturali, l'uso, la sicurezza e l'igiene, l'economia e così via.

1. Deterioramento degli alimenti e sterilizzazione
Gli esseri umani vivono in un ambiente microbico, l'intera biosfera terrestre è popolata da innumerevoli microrganismi, il cibo si riproduce in modo microbico oltre un certo limite, il cibo si deteriora e perde la sua commestibilità.

I batteri più comuni che causano il deterioramento degli alimenti sono Pseudomonas e Vibrio, entrambi resistenti al calore; gli enterobatteri muoiono se riscaldati a 60 °C per 30 minuti; i lattobacilli, alcune specie, possono resistere a 65 °C per 30 minuti di riscaldamento. I bacilli generalmente possono resistere a 95-100 °C per diversi minuti di riscaldamento, mentre alcuni possono resistere a 120 °C per meno di 20 minuti di riscaldamento. Oltre ai batteri, negli alimenti sono presenti anche numerosi funghi, tra cui Trichoderma, lieviti e così via. Anche luce, ossigeno, temperatura, umidità, pH e così via possono causare il deterioramento degli alimenti, ma il fattore principale sono i microrganismi, pertanto la cottura ad alta temperatura per uccidere i microrganismi è un metodo importante per la conservazione degli alimenti a lungo termine.

La sterilizzazione dei prodotti alimentari può essere suddivisa in pastorizzazione a 72 °C, sterilizzazione mediante bollitura a 100 °C, sterilizzazione mediante cottura ad alta temperatura a 121 °C, sterilizzazione mediante cottura ad alta temperatura a 135 °C e sterilizzazione istantanea a temperatura ultra elevata a 145 °C. Alcuni produttori utilizzano anche la sterilizzazione a temperature non standard di circa 110 °C. A seconda del tipo di prodotto, le condizioni di sterilizzazione più difficili da eliminare per il Clostridium botulinum sono illustrate nella Tabella 1.

Tabella 1 Tempo di morte delle spore di Clostridium botulinum in relazione alla temperatura

temperatura℃ 100 105 110 115 120 125 130 135
Ora del decesso (minuti) 330 100 32 10 4 anni '80 30s 10s

2. Caratteristiche della materia prima del sacchetto per la cottura a vapore

Sacchetti per sterilizzazione ad alta temperatura con le seguenti proprietà:

Funzione di imballaggio di lunga durata, conservazione stabile, prevenzione della proliferazione batterica, resistenza alla sterilizzazione ad alta temperatura, ecc.

Si tratta di un materiale composito molto valido, adatto al confezionamento di alimenti istantanei.

Test di struttura tipico PET/adesivo/foglio di alluminio/colla adesiva/nylon/RCPP

Sacchetto per sterilizzazione ad alta temperatura con struttura a tre strati PET/AL/RCPP

ISTRUZIONI PER IL MATERIALE

(1) Pellicola PET
Il film BOPET ha uno deile massime resistenze alla trazionedi tutti i film plastici e può soddisfare le esigenze di prodotti molto sottili con elevata rigidità e durezza.

Ottima resistenza al freddo e al caldo.L'intervallo di temperatura applicabile alla pellicola BOPET è compreso tra 70°C e 150°C, il che consente di mantenere eccellenti proprietà fisiche in un'ampia gamma di temperature ed è adatto alla maggior parte degli imballaggi dei prodotti.

Eccellenti prestazioni di barriera.Offre eccellenti prestazioni di barriera completa all'acqua e all'aria; a differenza del nylon, che è fortemente influenzato dall'umidità, la sua resistenza all'acqua è simile a quella del PE e il suo coefficiente di permeabilità all'aria è estremamente basso. Ha un'elevatissima proprietà barriera all'aria e agli odori, ed è uno dei materiali più indicati per la conservazione delle fragranze.

Resistenza chimica, resistente agli oli e ai grassi, alla maggior parte dei solventi e agli acidi e alcali diluiti.

(2) FILM BOPA
Le pellicole BOPA hanno un'eccellente tenacità.La resistenza alla trazione, allo strappo, all'impatto e alla rottura sono tra le migliori nei materiali plastici.

Le principali caratteristiche del BOPA sono la flessibilità eccezionale, la resistenza ai fori, la difficoltà a perforare il contenuto, un'ottima flessibilità e una buona sensazione al tatto dell'imballaggio.

Buone proprietà barriera, buona ritenzione della fragranza, resistenza a sostanze chimiche diverse dagli acidi forti, in particolare eccellente resistenza agli oli.
Con un ampio intervallo di temperature di esercizio e un punto di fusione di 225 °C, può essere utilizzato per lunghi periodi di tempo tra -60 °C e 130 °C. Le proprietà meccaniche del BOPA vengono mantenute sia a basse che ad alte temperature.

Le prestazioni del film BOPA sono notevolmente influenzate dall'umidità, che ne compromette sia la stabilità dimensionale che le proprietà barriera. Dopo essere stato esposto all'umidità, il film BOPA, oltre a raggrinzirsi, tende generalmente ad allungarsi orizzontalmente. Accorciamento longitudinale, tasso di allungamento fino all'1%.

(3) Pellicola in polipropilene CPP, resistenza alle alte temperature, buone prestazioni di termosaldatura;
Pellicola CPP realizzata in polipropilene colato, pellicola da cucina generica CPP realizzata con materie prime in copolipropilene casuale binario, sacchetto di pellicola realizzato con sterilizzazione ad alta temperatura da 121-125 ℃ e in grado di resistere per 30-60 minuti.
Pellicola di cottura ad alta temperatura CPP realizzata con materie prime in copolipropilene a blocchi, realizzata in sacchetti di pellicola in grado di resistere alla sterilizzazione ad alta temperatura di 135 ℃, per 30 minuti.

I requisiti prestazionali sono: la temperatura del punto di rammollimento Vicat deve essere maggiore della temperatura di cottura, la resistenza all'impatto deve essere buona, la resistenza ai supporti deve essere buona, il punto fish-eye e il punto di cristallo devono essere i più bassi possibile.

Può resistere alla sterilizzazione tramite cottura a pressione da 121 ℃ e 0,15 MPa, mantiene quasi la forma e il sapore del cibo e la pellicola non si crepa, non si stacca e non si attacca, ha un'ottima stabilità; spesso con pellicola di nylon o pellicola composita di poliestere, confezioni contenenti cibo tipo zuppa, così come polpette, gnocchi, riso e altri alimenti surgelati lavorati.

(4) Foglio di alluminio
Il foglio di alluminio è l'unico foglio metallico presente nei materiali di imballaggio flessibili. È un materiale metallico, le sue proprietà di blocco dell'acqua, dei gas, della luce e di conservazione del sapore sono difficili da paragonare a quelle di altri materiali di imballaggio. Il foglio di alluminio è l'unico foglio metallico presente nei materiali di imballaggio flessibili. Può resistere alla sterilizzazione in pressione a 121 °C e 0,15 MPa, garantendo la forma e il sapore del cibo e la resistenza della pellicola a crepe, distacchi o aderenza, con una buona stabilità; spesso utilizzato con film di nylon o film composito di poliestere, per imballaggi contenenti zuppe, polpette, ravioli, riso e altri alimenti surgelati trasformati.

(5) INCHIOSTRO
Sacchetti per la cottura a vapore che utilizzano inchiostro a base di poliuretano per la stampa, requisiti di bassi solventi residui, elevata resistenza composita, nessuna scolorimento dopo la cottura, nessuna delaminazione, rughe, come ad esempio temperature di cottura superiori a 121 ℃, è necessario aggiungere una certa percentuale di indurente per aumentare la resistenza alla temperatura dell'inchiostro.

L'igiene dell'inchiostro è estremamente importante, poiché metalli pesanti come cadmio, piombo, mercurio, cromo, arsenico e altri metalli pesanti possono rappresentare un grave pericolo per l'ambiente e il corpo umano. In secondo luogo, l'inchiostro stesso è costituito da una varietà di leganti, pigmenti, coloranti, additivi come antischiuma, antistatici, plastificanti e altri rischi per la sicurezza. Non dovrebbe essere consentito l'aggiunta di pigmenti di metalli pesanti, glicoleteri e composti esterici. I solventi possono contenere benzene, formaldeide, metanolo, fenolo, i leganti possono contenere diisocianato di toluene libero, i pigmenti possono contenere PCB, ammine aromatiche e così via.

(6) Adesivi
Composito per sacchetti termoformati a vapore con adesivo poliuretanico bicomponente. L'agente principale è di tre tipi: poliolo poliestere, poliolo polietere, poliolo poliuretano. Esistono due tipi di agenti indurenti: poliisocianato aromatico e poliisocianato alifatico. L'adesivo termoformato più resistente alle alte temperature presenta le seguenti caratteristiche:

●Alto contenuto di solidi, bassa viscosità, buona spalmabilità.

● Ottima adesione iniziale, nessuna perdita di resistenza al distacco dopo la vaporizzazione, nessuna formazione di tunnel in produzione, nessuna formazione di grinze dopo la vaporizzazione.

●L'adesivo è igienicamente sicuro, non tossico e inodore.

●Velocità di reazione più rapida e tempo di maturazione più breve (entro 48 ore per i prodotti compositi plastica-plastica e 72 ore per i prodotti compositi alluminio-plastica).

●Basso volume di rivestimento, elevata forza di adesione, elevata resistenza alla termosaldatura, buona resistenza alla temperatura.

● Bassa viscosità di diluizione, elevata lavorabilità allo stato solido e buona spalmabilità.

●Ampia gamma di applicazioni, adatto a una varietà di pellicole.

●Buona resistenza alle aggressioni esterne (calore, gelo, acidi, alcali, sale, olio, spezie, ecc.).

L'igiene degli adesivi inizia con la produzione dell'ammina aromatica primaria PAA (ammina aromatica primaria), che si origina dalla reazione chimica tra isocianati aromatici e acqua negli inchiostri bicomponenti per stampa e negli adesivi per laminazione. La formazione di PAA deriva dagli isocianati aromatici, ma non dagli isocianati alifatici, dagli adesivi acrilici o epossidici. Anche la presenza di sostanze non finite a basso peso molecolare e di solventi residui può rappresentare un rischio per la sicurezza.

3. La struttura principale del sacchetto di cottura
In base alle proprietà economiche, fisiche e chimiche del materiale, per i sacchetti da cucina vengono comunemente utilizzate le seguenti strutture.

DUE strati: PET/CPP, BOPA/CPP, GL-PET/CPP.

TRE strati: PET/AL/CPP, BOPA/AL/CPP, PET/BOPA/CPP,
GL-PET/BOPA/CPP, PET/PVDC/CPP, PET/EVOH/CPP, BOPA/EVOH/CPP

QUATTRO STRATI: PET/PA/AL/CPP, PET/AL/PA/CPP

Struttura a più piani.

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

4. Analisi delle caratteristiche strutturali del sacchetto di cottura
La struttura di base del sacchetto di cottura è costituita da uno strato superficiale, uno intermedio e uno strato termosaldante. Lo strato superficiale è generalmente realizzato in PET e BOPA, che svolgono il ruolo di supporto, resistenza al calore e buona stampa. Lo strato intermedio è realizzato in Al, PVDC, EVOH, BOPA, che svolge principalmente il ruolo di barriera, schermatura dalla luce, composito bifacciale, ecc. Lo strato termosaldante è realizzato in vari tipi di CPP, EVOH, BOPA e così via. La selezione dello strato termosaldante tra vari tipi di CPP, PP e PVDC coestrusi, film coestruso in EVOH, a 110 °C sotto la cottura, deve anche scegliere un film in LLDPE, principalmente per svolgere il ruolo di termosaldatura, resistenza alla perforazione, resistenza chimica, ma anche basso assorbimento del materiale e buona igiene.

4.1 PET/colla/PE
Questa struttura può essere trasformata in PA/colla/PE, il PE può essere trasformato in HDPE, LLDPE, MPE, oltre a un piccolo numero di film speciali in HDPE, grazie alla resistenza termica del PE, generalmente utilizzato per sacchetti sterilizzati a temperature comprese tra 100 e 110 °C; la colla può essere scelta tra la normale colla poliuretanica e la colla per bollitura, non adatta al confezionamento di carne, la barriera è scarsa, il sacchetto si raggrinzisce dopo la cottura a vapore e a volte gli strati interni del film si attaccano l'uno all'altro. In sostanza, questa struttura è semplicemente un sacchetto bollito o pastorizzato.

4.2 PET/colla/CPP
Questa struttura è tipica delle buste trasparenti per cottura, adatte al confezionamento della maggior parte dei prodotti da forno. È caratterizzata dalla visibilità del prodotto, consentendone la visione diretta del contenuto, ma non è necessario proteggerlo dalla luce. Il prodotto è duro al tatto, quindi spesso è necessario arrotondare gli angoli. Questa struttura è generalmente sterilizzabile a 121 °C, con colla per cottura ad alta temperatura standard, come il CPP per cottura di qualità standard. Tuttavia, è consigliabile scegliere una colla con un basso tasso di restringimento, altrimenti la contrazione dello strato di colla potrebbe causare lo spostamento dell'inchiostro, con il rischio di delaminazione dopo la cottura a vapore.

4.3 BOPA/colla/CPP
Questo è un comune sacchetto trasparente per la sterilizzazione in cucina a 121 °C, con buona trasparenza, morbidezza al tatto e buona resistenza alla perforazione. Il prodotto non può essere utilizzato per evitare imballaggi leggeri.

A causa dell'elevata permeabilità all'umidità del BOPA, i prodotti stampati con vapore possono facilmente presentare fenomeni di permeabilità del colore, in particolare la penetrazione dell'inchiostro rosso in superficie; spesso, durante la produzione dell'inchiostro, è necessario aggiungere un agente indurente per prevenirne la penetrazione. Inoltre, a causa della bassa adesione dell'inchiostro nel BOPA, è facile che si verifichino fenomeni antiaderenti, soprattutto in ambienti con elevata umidità. I ​​semilavorati e i sacchetti finiti in fase di lavorazione devono essere sigillati e confezionati.

4.4 KPET/CPP、KBOPA/CPP
Questa struttura non è comunemente utilizzata, la trasparenza del prodotto è buona, con elevate proprietà barriera, ma può essere utilizzata solo per la sterilizzazione al di sotto di 115 ℃, la resistenza alla temperatura è leggermente peggiore e ci sono dubbi sulla sua salute e sicurezza.

4.5 PET/BOPA/CPP
Questa struttura del prodotto è caratterizzata da elevata resistenza, buona trasparenza, buona resistenza alla perforazione, grazie al PET, la differenza del tasso di restringimento del BOPA è elevata, generalmente utilizzato per 121 ℃ e sotto l'imballaggio del prodotto.

Il contenuto della confezione è più acido o alcalino quando si sceglie questa struttura di prodotti, piuttosto che utilizzare una struttura contenente alluminio.

Lo strato esterno di colla può essere utilizzato per selezionare la colla bollita, il cui costo può essere opportunamente ridotto.

4.6 PET/Al/CPP
Questa è la struttura più tipica dei sacchetti da cottura non trasparenti; a seconda dei diversi inchiostri, colle e CPP utilizzati, in questa struttura è possibile utilizzare temperature di cottura comprese tra 121 e 135 ℃.

La struttura PET/inchiostro monocomponente/adesivo ad alta temperatura/Al7µm/adesivo ad alta temperatura/CPP60µm può raggiungere i requisiti di cottura di 121℃.

La struttura PET/Inchiostro bicomponente/Adesivo ad alta temperatura/Al9µm/Adesivo ad alta temperatura/CPP70µm ad alta temperatura può raggiungere temperature di cottura superiori a 121℃, aumentando la proprietà barriera e prolungando la durata di conservazione, che può superare un anno.

4.7 BOPA/Al/CPP
Questa struttura è simile alla struttura 4.6 di cui sopra, ma a causa dell'elevato assorbimento d'acqua e del restringimento del BOPA, non è adatta alla cottura ad alte temperature superiori a 121 ℃, ma la resistenza alla perforazione è migliore e può soddisfare i requisiti della cottura a 121 ℃.

4.8 PET/PVDC/CPP、BOPA/PVDC/CPP
Questa struttura di barriera del prodotto è molto buona, adatta alla sterilizzazione con cottura a 121 °C e alle temperature successive, e l'ossigeno ha elevati requisiti di barriera del prodotto.

Il PVDC nella struttura di cui sopra può essere sostituito da EVOH, che ha anch'esso elevate proprietà barriera, ma la sua proprietà barriera diminuisce ovviamente quando viene sterilizzato ad alta temperatura e il BOPA non può essere utilizzato come strato superficiale, altrimenti la proprietà barriera diminuisce drasticamente con l'aumento della temperatura.

4.9 PET/Al/BOPA/CPP
Si tratta di una struttura ad alte prestazioni di buste da cottura, in grado di confezionare praticamente qualsiasi prodotto da cucinare e di resistere a temperature di cottura comprese tra 121 e 135 gradi Celsius.

2. struttura del materiale della busta di sterilizzazione

Struttura I: PET12µm/adesivo ad alta temperatura/Al7µm/adesivo ad alta temperatura/BOPA15µm/adesivo ad alta temperatura/CPP60µm, questa struttura ha una buona barriera, una buona resistenza alla perforazione, una buona capacità di assorbimento della luce ed è un tipo di eccellente sacchetto per cottura a 121℃.

3.BUSTE PER STORTA

Struttura II: PET12µm/adesivo ad alta temperatura/Al9µm/adesivo ad alta temperatura/BOPA15µm/adesivo ad alta temperatura/CPP70µm ad alta temperatura. Questa struttura, oltre a tutte le caratteristiche prestazionali della struttura I, presenta le caratteristiche di cottura ad alta temperatura a 121 °C e oltre. Struttura III: PET/colla A/Al/colla B/BOPA/colla C/CPP. La quantità di colla A è 4 g/m², la quantità di colla B è 3 g/m² e la quantità di colla C è 5-6 g/m². Ciò consente di soddisfare i requisiti e ridurre la quantità di colla A e B, con conseguente risparmio sui costi.

Nell'altro caso, la colla A e la colla B sono realizzate con una colla con un grado di ebollizione migliore, mentre la colla C è realizzata con una colla resistente alle alte temperature, che può soddisfare anche il requisito di ebollizione a 121°C e allo stesso tempo ridurre i costi.

Struttura IV: PET/colla/BOPA/colla/Al/colla/CPP, questa struttura è la posizione commutata del BOPA, le prestazioni complessive del prodotto non sono cambiate in modo significativo, ma la tenacità del BOPA, la resistenza alla perforazione, l'elevata resistenza composita e altre caratteristiche vantaggiose, non hanno dato pieno gioco a questa struttura, quindi, l'applicazione è relativamente poca.

4.10 PET/CPP coestruso
Il CPP coestruso in questa struttura si riferisce generalmente al CPP a 5 e 7 strati con elevate proprietà barriera, come:

PP/strato legante/EVOH/strato legante/PP;

PP/strato legante/PA/strato legante/PP;

PP/strato incollato/PA/EVOH/PA/strato incollato/PP, ecc;

Pertanto, l'applicazione di CPP coestruso aumenta la tenacità del prodotto, riduce la rottura delle confezioni durante il vuoto, l'alta pressione e le fluttuazioni di pressione e prolunga il periodo di ritenzione grazie alle migliori proprietà barriera.

In breve, la struttura della varietà di sacchetti per cottura ad alta temperatura, quanto sopra è solo un'analisi preliminare di alcune strutture comuni, con lo sviluppo di nuovi materiali, nuove tecnologie, ci saranno più strutture nuove, in modo che l'imballaggio per cottura abbia una scelta più ampia.


Data di pubblicazione: 13/07/2024