Пластикалық композиттік пленка ретортқа төзімді қаптама үшін жиі қолданылатын қаптама материалы болып табылады. Реторт және жылумен стерилизациялау жоғары температуралы реторт тағамдарын қаптаудың маңызды процесі болып табылады. Дегенмен, пластикалық композиттік пленкалардың физикалық қасиеттері қыздырылғаннан кейін термиялық ыдырауға бейім, бұл сапасыз қаптама материалдарына әкеледі. Бұл мақалада жоғары температуралы реторт пакеттерін пісіргеннен кейінгі жиі кездесетін мәселелер талданады және олардың физикалық өнімділігін сынау әдістері енгізіледі, бұл нақты өндіріс үшін бағыт-бағдар береді деп үміттенеді.
Жоғары температураға төзімді реторт қаптамалары - ет, соя өнімдері және басқа да дайын тағам өнімдері үшін жиі қолданылатын қаптама түрі. Әдетте ол вакуумдық қаптамада болады және жоғары температурада (100~135°C) қыздырып, зарарсыздандырғаннан кейін бөлме температурасында сақтауға болады. Ретортқа төзімді қаптамадағы тағамды тасымалдау оңай, қаптаманы ашқаннан кейін жеуге дайын, гигиеналық және ыңғайлы, сонымен қатар тағамның дәмін жақсы сақтай алады, сондықтан оны тұтынушылар қатты жақсы көреді. Стерилизация процесі мен қаптама материалдарына байланысты ретортқа төзімді қаптама өнімдерінің сақтау мерзімі жарты жылдан екі жылға дейін.
Реторт тағамдарын орау процесі пакет жасау, орау, шаңсорғышпен тазалау, термиялық тығыздау, тексеру, пісіру және қыздыру арқылы зарарсыздандыру, кептіру және салқындату, сондай-ақ орау болып табылады. Пісіру және қыздыру арқылы зарарсыздандыру бүкіл процестің негізгі процесі болып табылады. Дегенмен, полимерлі материалдардан – пластмассадан жасалған пакеттерді орау кезінде қыздырғаннан кейін молекулалық тізбектің қозғалысы күшейеді және материалдың физикалық қасиеттері термиялық әлсіреуге бейім. Бұл мақалада жоғары температуралы реторт пакеттерін пісіргеннен кейінгі жиі кездесетін мәселелер талданады және олардың физикалық өнімділігін тексеру әдістері енгізіледі.
1. Ретортқа төзімді қаптама пакеттерінің жиі кездесетін мәселелерін талдау
Жоғары температурадағы реторт тағамы қапталып, содан кейін қаптама материалдарымен бірге қыздырылып, зарарсыздандырылады. Жоғары физикалық қасиеттерге және жақсы тосқауыл қасиеттеріне қол жеткізу үшін ретортқа төзімді қаптама әртүрлі негізгі материалдардан жасалады. Жиі қолданылатын материалдарға PA, PET, AL және CPP жатады. Жиі қолданылатын құрылымдарда екі қабатты композиттік пленкалар бар, олардың мысалдары: (BOPA/CPP, PET/CPP), үш қабатты композиттік пленка (PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) және төрт қабатты композиттік пленка (PET/PA/AL/CPP). Нақты өндірісте ең көп таралған сапа мәселелері - әжімдер, сынған қапшықтар, ауаның ағуы және пісіргеннен кейінгі иіс:
1). Қаптама пакеттерінде әжімдердің үш түрі бар: қаптама негізінің материалындағы көлденең немесе тік немесе біркелкі емес әжімдер; әрбір композиттік қабаттағы әжімдер мен жарықтар және нашар тегістік; қаптама негізінің материалының кішіреюі және композиттік қабаттың және басқа композиттік қабаттардың кішіреюі. Бөлек, жолақты. Сынған пакеттер екі түрге бөлінеді: тікелей жарылу және әжімдердің пайда болуы, содан кейін жарылу.
2). Деламинация дегеніміз қаптама материалдарының композиттік қабаттарының бір-бірінен бөліну құбылысын білдіреді. Аздап деламинация қаптаманың кернеулі бөліктерінде жолақ тәрізді томпақтар түрінде көрінеді, ал қабыршақтану беріктігі төмендейді, тіпті қолмен ақырын жыртылуы мүмкін. Ауыр жағдайларда қаптама композиттік қабаты пісіргеннен кейін үлкен аумақта бөлінеді. Егер деламинация орын алса, қаптама материалының композиттік қабаттары арасындағы физикалық қасиеттердің синергетикалық күшеюі жоғалады, ал физикалық қасиеттер мен тосқауыл қасиеттері айтарлықтай төмендейді, бұл сақтау мерзімі талаптарын орындауды мүмкін емес етеді, көбінесе кәсіпорынға үлкен шығындар әкеледі.
3). Ауаның аздап ағып кетуі әдетте салыстырмалы түрде ұзақ инкубациялық кезеңге ие және пісіру кезінде оны анықтау оңай емес. Өнімнің айналымы мен сақтау кезеңінде өнімнің вакуумдық дәрежесі төмендейді және қаптамада айқын ауа пайда болады. Сондықтан, бұл сапа мәселесі көбінесе көптеген өнімдерді қамтиды. Өнімдерге үлкен әсер етеді. Ауаның ағып кетуі реторт қапшығының әлсіз жылу тығыздағышымен және тесуге төзімділігінің нашарлығымен тығыз байланысты.
4). Пісіруден кейінгі иіс те кең таралған сапа мәселесі болып табылады. Пісіруден кейін пайда болатын ерекше иіс қаптама материалдарындағы еріткіш қалдықтарының шамадан тыс көп болуына немесе материалдың дұрыс таңдалмауына байланысты. Егер PE пленкасы 120°-тан жоғары температурада пісіруге арналған пакеттердің ішкі тығыздағыш қабаты ретінде пайдаланылса, PE пленкасы жоғары температурада иіс шығаруға бейім. Сондықтан, RCPP әдетте жоғары температурада пісіруге арналған пакеттердің ішкі қабаты ретінде таңдалады.
2. Ретортқа төзімді қаптаманың физикалық қасиеттерін сынау әдістері
Ретортқа төзімді қаптаманың сапа мәселелеріне әкелетін факторлар салыстырмалы түрде күрделі және композиттік қабат шикізаты, желімдер, сиялар, композиттік және пакет жасау процесін бақылау және реторт процестері сияқты көптеген аспектілерді қамтиды. Қаптаманың сапасы мен тағамның сақтау мерзімін қамтамасыз ету үшін қаптама материалдарында пісіруге төзімділік сынақтарын жүргізу қажет.
Ретортқа төзімді қаптама пакеттеріне қолданылатын ұлттық стандарт - GB/T10004-2008 «Қаптамаға арналған пластикалық композиттік пленка, қаптаманы құрғақ ламинациялау, экструзиялық ламинациялау» болып табылады, ол JIS Z 1707-1997 «Азық-түлік қаптамасына арналған пластикалық пленкалардың жалпы принциптері» стандартына негізделген. GB/T 10004-1998 «Ретортқа төзімді композиттік пленкалар мен пакеттер» және GB/T10005-1998 «Биаксивті бағытталған полипропилен пленкасы/төмен тығыздықтағы полиэтилен композиттік пленкалар мен пакеттер» стандарттарының орнына жасалған. GB/T 10004-2008 ретортқа төзімді қаптама пленкалары мен пакеттерінің әртүрлі физикалық қасиеттері мен еріткіш қалдықтарының индикаторларын қамтиды және ретортқа төзімді қаптама пакеттерінің жоғары температуралы ортаға төзімділігіне тексерілуін талап етеді. Әдіс ретортқа төзімді қаптама пакеттерін 4% сірке қышқылымен, 1% натрий сульфидімен, 5% натрий хлоридімен және өсімдік майымен толтыру, содан кейін шығару және тығыздау, жоғары қысымды пісіру ыдысында 121°C температурада 40 минут қыздыру және қысым жасау, содан кейін қысым өзгеріссіз қалғанда суыту болып табылады. Содан кейін оның сыртқы түрі, созылу беріктігі, созылу күші, қабыршақтану күші және жылумен тығыздау беріктігі тексеріледі, ал оны бағалау үшін төмендеу жылдамдығы қолданылады. Формула келесідей:
R=（AB）/A×100
Формулада R - сыналған заттардың төмендеу жылдамдығы (%), A - жоғары температураға төзімді ортаны сынау алдындағы сыналған заттардың орташа мәні; B - жоғары температураға төзімді ортаны сынаудан кейінгі сыналған заттардың орташа мәні. Өнімділік талаптары: «Жоғары температуралы диэлектрлік кедергі сынағынан кейін, қызмет көрсету температурасы 80°C немесе одан жоғары өнімдерде қабыршақтану, зақымдану, қапшықтың ішінде немесе сыртында айқын деформация болмауы керек, сондай-ақ қабыршақтану күшінің, тарту күшінің, үзіліс кезіндегі номиналды деформацияның және жылу тығыздау беріктігінің төмендеуі болмауы керек. Жылдамдық ≤30% болуы керек».
3. Ретортқа төзімді қаптама пакеттерінің физикалық қасиеттерін сынау
Машинадағы нақты сынақ ретортқа төзімді қаптаманың жалпы өнімділігін ең шынайы түрде анықтай алады. Дегенмен, бұл әдіс тек уақытты ғана емес, сонымен қатар өндіріс жоспарымен және сынақтар санымен де шектеледі. Оның жұмыс істеу қабілеті нашар, қалдықтары көп және құны жоғары. Ретортқа дейін және одан кейін созылу қасиеттері, қабыршақтану беріктігі, жылу тығыздағышының беріктігі сияқты физикалық қасиеттерді анықтау үшін реторт сынағы арқылы реторт қапшығының ретортқа төзімділік сапасын жан-жақты бағалауға болады. Пісіру сынақтарында әдетте екі түрлі нақты мазмұн және модельденген материалдар қолданылады. Нақты мазмұнды пайдаланатын пісіру сынағы нақты өндіріс жағдайына мүмкіндігінше жақын болуы мүмкін және білікті емес қаптаманың өндіріс желісіне партиялармен кіруіне тиімді түрде жол бермейді. Қаптама материалдары зауыттары үшін өндіріс процесінде және сақтау алдында қаптама материалдарының төзімділігін тексеру үшін симуляторлар қолданылады. Пісіру өнімділігін тексеру практикалық және жұмыс істеуге ыңғайлы. Автор ретортқа төзімді қаптама қапшықтарының физикалық өнімділігін тексеру әдісін үш түрлі өндірушінің тағамды модельдеу сұйықтықтарымен толтыру және тиісінше бумен пісіру және қайнату сынақтарын жүргізу арқылы енгізеді. Сынақ процесі келесідей:
1). Пісіру сынағы
Құралдар: Қауіпсіз және ақылды кері қысымды жоғары температуралы пісіру ыдысы, HST-H3 жылу тығыздағышын тексергіш
Сынақ қадамдары: реторт пакетіне 4% сірке қышқылын көлемнің үштен екі бөлігіне дейін мұқият салыңыз. Тығыздау беріктігіне әсер етпеу үшін тығыздағышты ластамаңыз. Толтырғаннан кейін, пісіру пакеттерін HST-H3-пен тығыздап, барлығы 12 үлгі дайындаңыз. Тығыздау кезінде пісіру кезінде ауаның кеңеюі сынақ нәтижелеріне әсер етпеуі үшін пакеттегі ауаны мүмкіндігінше шығару керек.
Сынақты бастау үшін тығыздалған үлгіні пісіру ыдысына салыңыз. Пісіру температурасын 121°C-қа, пісіру уақытын 40 минутқа қойыңыз, 6 үлгіні буға пісіріңіз және 6 үлгіні қайнатыңыз. Пісіру сынағы кезінде температура мен қысымның белгіленген диапазонда сақталуын қамтамасыз ету үшін пісіру ыдысындағы ауа қысымы мен температураның өзгеруіне мұқият назар аударыңыз.
Сынақ аяқталғаннан кейін, бөлме температурасына дейін суытыңыз, алып, сынған қапшықтар, әжімдер, қабыршақтанулар және т.б. бар-жоғын тексеріңіз. Сынақтан кейін 1 және 2 үлгілердің беттері пісіргеннен кейін тегіс болды және қабыршақтану болған жоқ. 3 үлгінің беті пісіргеннен кейін өте тегіс болмады, ал шеттері әртүрлі дәрежеде майысып қалды.
2). Созылу қасиеттерін салыстыру
Пісіру алдында және пісіргеннен кейін қаптама пакеттерін алыңыз, көлденең бағытта 15 мм × 150 мм және бойлық бағытта 150 мм өлшемді 5 тікбұрышты үлгіні кесіп алыңыз және оларды 23 ± 2℃ және 50 ± 10% RH ортасында 4 сағат бойы ұстаңыз. XLW (PC) интеллектуалды электронды созылу сынағы машинасы 200 мм/мин жағдайында үзіліс кезіндегі сыну күші мен созылуын тексеру үшін пайдаланылды.
3). Қабыршақтану сынағы
GB 8808-1988 «Жұмсақ композиттік пластикалық материалдарды аршып сынау әдісі» А әдісіне сәйкес, ені 15±0,1 мм және ұзындығы 150 мм үлгіні кесіңіз. Көлденең және тік бағытта әрқайсысынан 5 үлгі алыңыз. Композиттік қабатты үлгінің ұзындық бағыты бойынша алдын ала аршып, оны XLW (PC) интеллектуалды электронды созылу сынақ машинасына салыңыз және аршып алу күшін 300 мм/мин жылдамдықпен тексеріңіз.
4). Жылулық тығыздау беріктігі сынағы
GB/T 2358-1998 «Пластикалық пленкалы қаптама пакеттерінің жылу тығыздау беріктігін сынау әдісі» бойынша үлгінің жылу тығыздау бөлігінен 15 мм ені бар үлгіні кесіп, оны 180° бұрышта ашып, үлгінің екі ұшын XLW (PC) ақылды құрылғысына қысыңыз. Электронды созылуды сынау машинасында максималды жүктеме 300 мм/мин жылдамдықпен тексеріледі, ал түсу жылдамдығы GB/T 10004-2008 жоғары температураға төзімді диэлектрлік формуласын қолдана отырып есептеледі.
Қорытындылау
Ретортқа төзімді қапталған тағамдарды тұтынушылар жеуге және сақтауға ыңғайлы болғандықтан, олар барған сайын танымал болып келеді. Құрамындағы заттардың сапасын тиімді сақтау және тағамның бұзылуына жол бермеу үшін жоғары температуралы реторт пакеттерін өндіру процесінің әрбір кезеңін қатаң бақылау және тиісті түрде бақылау қажет.
1. Жоғары температураға төзімді пісіру пакеттері құрамы мен өндіріс процесіне негізделген тиісті материалдардан жасалуы керек. Мысалы, CPP әдетте жоғары температураға төзімді пісіру пакеттерінің ішкі тығыздағыш қабаты ретінде таңдалады; қышқыл және сілтілік құрамды қаптау үшін AL қабаттары бар қаптама пакеттері пайдаланылған кезде, қышқыл мен сілтілік өткізгіштікке төзімділікті арттыру үшін AL мен CPP арасына PA композиттік қабаты қосылуы керек; әрбір композиттік қабат Жылулық шөгу қасиеттерінің нашар сәйкестігіне байланысты пісіргеннен кейін материалдың майысуын немесе тіпті қабыршақтануын болдырмау үшін жылулық шөгу қабілеті біркелкі немесе ұқсас болуы керек.
2. Композиттік процесті ақылға қонымды түрде басқару. Жоғары температураға төзімді реторт қапшықтары көбінесе құрғақ қоспа әдісін қолданады. Реторт пленкасын өндіру процесінде тиісті желім мен жақсы желімдеу процесін таңдау, сондай-ақ желімнің негізгі агенті мен қатайтатын агенттің толық әрекеттесуін қамтамасыз ету үшін қатайту жағдайларын ақылға қонымды түрде бақылау қажет.
3. Жоғары температуралы реторт пакеттерін орау процесіндегі ең ауыр процесс - жоғары температуралы ортаға төзімділік. Партия сапасының проблемаларын азайту үшін жоғары температуралы реторт пакеттерін қолданар алдында және өндіріс кезінде реторт сынағынан өткізіп, нақты өндіріс жағдайларына негіздеп тексеру қажет. Пісіргеннен кейін қаптаманың сыртқы түрі жалпақ, әжімді, көпіршікті, деформацияланған, қабыршақтану немесе ағып кету бар-жоғын, физикалық қасиеттердің төмендеу жылдамдығының (созылу қасиеттері, қабыршақтану беріктігі, жылу тығыздау беріктігі) талаптарға сәйкес келетінін және т.б. тексеріңіз.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 18 қаңтар
