Plastkomposittfilm er et vanlig brukt emballasjemateriale for retortbestandig emballasje. Retort- og varmesterilisering er en viktig prosess for emballasje av høytemperatur-retortmat. Imidlertid er de fysiske egenskapene til plastkomposittfilmer utsatt for termisk nedbrytning etter oppvarming, noe som resulterer i ukvalifiserte emballasjematerialer. Denne artikkelen analyserer vanlige problemer etter koking av høytemperatur-retortposer, og introduserer deres fysiske ytelsestestingsmetoder, i håp om å ha veiledende betydning for faktisk produksjon.
Høytemperaturbestandige retortemballasjeposer er en emballasjeform som ofte brukes til kjøtt, soyaprodukter og andre ferdigmatvarer. De er vanligvis vakuumpakket og kan lagres i romtemperatur etter å ha blitt varmet opp og sterilisert ved høy temperatur (100~135 °C). Retortbestandig pakket mat er enkel å bære, klar til å spises etter åpning av posen, hygienisk og praktisk, og kan bevare smaken på maten godt, så den er høyt elsket av forbrukerne. Avhengig av steriliseringsprosessen og emballasjematerialene varierer holdbarheten til retortbestandige emballasjeprodukter fra et halvt år til to år.
Pakkeprosessen for retortmat omfatter poseproduksjon, posepakking, vakuumering, varmeforsegling, inspeksjon, koking og varmesterilisering, tørking og avkjøling, og pakking. Koking og varmesterilisering er kjerneprosessen i hele prosessen. Når man pakker poser laget av polymermaterialer – plast – intensiveres imidlertid molekylkjedebevegelsen etter oppvarming, og materialets fysiske egenskaper er utsatt for termisk demping. Denne artikkelen analyserer vanlige problemer etter koking av høytemperatur-retortposer, og introduserer deres fysiske ytelsestestingsmetoder.
1. Analyse av vanlige problemer med retortresistente emballasjeposer
Høytemperatur-retortmat pakkes og varmes deretter opp og steriliseres sammen med emballasjematerialene. For å oppnå høye fysiske egenskaper og gode barriereegenskaper er retortbestandig emballasje laget av en rekke basismaterialer. Vanlig brukte materialer inkluderer PA, PET, AL og CPP. Vanlig brukte strukturer har to lag med komposittfilmer, med følgende eksempler (BOPA/CPP, PET/CPP), trelags komposittfilm (som PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) og firelags komposittfilm (som PET/PA/AL/CPP). I faktisk produksjon er de vanligste kvalitetsproblemene rynker, ødelagte poser, luftlekkasje og lukt etter koking:
1). Det finnes vanligvis tre former for rynking i emballasjeposer: horisontale, vertikale eller uregelmessige rynker på emballasjens basismateriale; rynker og sprekker på hvert komposittlag og dårlig flathet; krymping av emballasjens basismateriale, og krymping av komposittlaget og andre komposittlag separat, stripete. De ødelagte posene er delt inn i to typer: direkte sprekker og rynking og deretter sprekker.
2). Delaminering refererer til fenomenet der komposittlagene i emballasjematerialer skilles fra hverandre. Lett delaminering manifesterer seg som stripelignende utbulinger i de belastede delene av emballasjen, og avrivningsstyrken reduseres, og kan til og med forsiktig rives fra hverandre for hånd. I alvorlige tilfeller skilles komposittlaget av emballasjen over et stort område etter koking. Hvis delaminering oppstår, vil den synergistiske styrkingen av de fysiske egenskapene mellom komposittlagene i emballasjematerialet forsvinne, og de fysiske egenskapene og barriereegenskapene vil falle betydelig, noe som gjør det umulig å oppfylle kravene til holdbarhet, noe som ofte forårsaker større tap for bedriften.
3). Lett luftlekkasje har vanligvis en relativt lang inkubasjonsperiode og er ikke lett å oppdage under koking. Under produktets sirkulasjon og lagringsperiode reduseres produktets vakuumgrad, og det kommer tydelig luft inn i emballasjen. Derfor involverer dette kvalitetsproblemet ofte et stort antall produkter. Produktene har en større innvirkning. Forekomsten av luftlekkasje er nært knyttet til svak varmeforsegling og dårlig punkteringsmotstand i retortposen.
4). Lukt etter koking er også et vanlig kvalitetsproblem. Den spesielle lukten som oppstår etter koking er relatert til for mye løsemiddelrester i emballasjematerialene eller feil materialvalg. Hvis PE-film brukes som det indre forseglingslaget i høytemperatur-kokeposer over 120°, er PE-filmen utsatt for lukt ved høye temperaturer. Derfor velges RCPP vanligvis som det indre laget i høytemperatur-kokeposer.
2. Testmetoder for fysiske egenskaper til retortbestandig emballasje
Faktorene som fører til kvalitetsproblemer med retortbestandig emballasje er relativt komplekse og involverer mange aspekter, som råmaterialer i komposittlag, lim, blekk, kontroll av kompositt- og poseproduksjonsprosesser og retortprosesser. For å sikre emballasjekvalitet og holdbarhet for matvarer er det nødvendig å utføre kokebestandighetstester på emballasjematerialer.
Den nasjonale standarden som gjelder for retortresistente emballasjeposer er GB/T10004-2008 «Plastkomposittfilm for emballasje, tørrlaminering av poser, ekstruderingslaminering», som er basert på JIS Z 1707-1997 «Generelle prinsipper for plastfilmer for matemballasje», formulert for å erstatte GB/T 10004-1998 «Retortresistente komposittfilmer og -poser» og GB/T10005-1998 «Biaxially Oriented Polypropylene Film/Low Density Polyethylene Composite Films and Bags». GB/T 10004-2008 inkluderer ulike fysiske egenskaper og indikatorer for løsemiddelrester for retortresistente emballasjefilmer og -poser, og krever at retortresistente emballasjeposer testes for motstand mot høye temperaturer. Metoden går ut på å fylle de retortresistente emballasjeposene med 4 % eddiksyre, 1 % natriumsulfid, 5 % natriumklorid og vegetabilsk olje, deretter lufte ut og forsegle, varme opp og trykksette i en høytrykksgryte ved 121 °C i 40 minutter, og avkjøle mens trykket forblir uendret. Deretter testes utseende, strekkfasthet, forlengelse, avskallingskraft og varmeforseglingsstyrke, og forseglingshastigheten brukes til å evaluere den. Formelen er som følger:
R=(AB)/A×100
I formelen er R nedgangshastigheten (%) for de testede elementene, A er gjennomsnittsverdien av de testede elementene før testen av høytemperaturbestandig medium; B er gjennomsnittsverdien av de testede elementene etter testen av høytemperaturbestandig medium. Ytelseskravene er: «Etter testen av dielektrisk motstand ved høy temperatur, skal produkter med en driftstemperatur på 80 °C eller høyere ikke ha delaminering, skade, åpenbar deformasjon på innsiden eller utsiden av posen, og en reduksjon i avtrekkskraft, avtrekkskraft, nominell bruddtøyning og varmeforseglingsstyrke. Hastigheten skal være ≤30 %».
3. Testing av fysiske egenskaper til retortresistente emballasjeposer
Den faktiske testen på maskinen kan mest nøyaktig oppdage den generelle ytelsen til den retortresistente emballasjen. Denne metoden er imidlertid ikke bare tidkrevende, men også begrenset av produksjonsplanen og antall tester. Den har dårlig driftssikkerhet, stort svinn og høye kostnader. Gjennom retorttesten for å oppdage fysiske egenskaper som strekkfasthet, avskallingsstyrke og varmeforseglingsstyrke før og etter retort, kan retortmotstandskvaliteten til retortposen vurderes omfattende. Koketester bruker vanligvis to typer faktisk innhold og simulerte materialer. Koketesten ved bruk av faktisk innhold kan være så nær den faktiske produksjonssituasjonen som mulig og kan effektivt forhindre at ukvalifisert emballasje kommer inn i produksjonslinjen i batcher. For emballasjefabrikker brukes simulanter for å teste motstanden til emballasjematerialer under produksjonsprosessen og før lagring. Testing av kokeytelse er mer praktisk og brukervennlig. Forfatteren introduserer den fysiske ytelsestestingsmetoden for retortresistente emballasjeposer ved å fylle dem med matsimuleringsvæsker fra tre forskjellige produsenter og utføre henholdsvis damp- og koketester. Testprosessen er som følger:
1). Koketest
Instrumenter: Sikker og intelligent mottrykksgryte med høy temperatur, HST-H3 varmeforseglingstester
Testtrinn: Tilsett forsiktig 4 % eddiksyre i retortposen til to tredjedeler av volumet. Vær forsiktig så du ikke forurenser forseglingen, slik at forseglingen ikke påvirkes. Etter fylling, forsegl kokeposene med HST-H3, og klargjør totalt 12 prøver. Ved forsegling bør luften i posen pustes ut så mye som mulig for å forhindre at luftekspansjon under koking påvirker testresultatene.
Plasser den forseglede prøven i kokekaret for å starte testen. Still inn koketemperaturen til 121 °C, koketiden til 40 minutter, damp 6 prøver og kok 6 prøver. Under koketesten må du være nøye med på endringer i lufttrykk og temperatur i kokekaret for å sikre at temperaturen og trykket holdes innenfor det angitte området.
Etter at testen er fullført, avkjøl til romtemperatur, ta den ut og observer om det er ødelagte poser, rynker, delaminering osv. Etter testen var overflatene på 1# og 2# prøvene glatte etter koking, og det var ingen delaminering. Overflaten på 3# prøven var ikke veldig glatt etter koking, og kantene var skjeve i varierende grad.
2). Sammenligning av strekkfasthetsegenskaper
Ta emballasjeposene før og etter koking, skjær ut 5 rektangulære prøver på 15 mm × 150 mm i tverrretningen og 150 mm i lengderetningen, og kondisjoner dem i 4 timer i et miljø med 23 ± 2 ℃ og 50 ± 10 % RF. Den intelligente elektroniske strekkprøvemaskinen XLW (PC) ble brukt til å teste bruddstyrken og bruddforlengelsen under en betingelse på 200 mm/min.
3). Avskallingstest
I henhold til metode A i GB 8808-1988 «Avskallingstestmetode for myke komposittplastmaterialer», skjæres en prøve med en bredde på 15 ± 0,1 mm og en lengde på 150 mm. Ta 5 prøver i horisontal og vertikal retning. Forhåndsavskalling av komposittlaget langs prøvens lengderetning, last det inn i den intelligente elektroniske strekkprøvemaskinen XLW (PC), og test avskallingskraften på 300 mm/min.
4). Test av varmeforseglingsstyrke
I henhold til GB/T 2358-1998 «Testmetode for varmeforseglingsstyrke av plastfilmemballasjeposer», skjæres en 15 mm bred prøve ved den varmeforseglede delen av prøven, åpnes ved 180°, og begge ender av prøven klemmes fast på XLW (PC) intelligent. På en elektronisk strekkprøvemaskin testes den maksimale belastningen med en hastighet på 300 mm/min, og fallhastigheten beregnes ved hjelp av den dielektriske formelen for høy temperaturmotstand i GB/T 10004-2008.
Oppsummer
Retortbestandig pakket mat blir stadig mer foretrukket av forbrukere på grunn av hvor enkelt det er å spise og oppbevare. For å effektivt opprettholde kvaliteten på innholdet og forhindre at maten forringes, må hvert trinn i produksjonsprosessen for høytemperatur-retortposer overvåkes strengt og kontrolleres på en rimelig måte.
1. Høytemperaturbestandige kokeposer bør være laget av passende materialer basert på innhold og produksjonsprosess. For eksempel velges CPP vanligvis som det indre tetningslaget i høytemperaturbestandige kokeposer. Når emballasjeposer som inneholder AL-lag brukes til å pakke syre- og alkalisk innhold, bør et PA-komposittlag legges mellom AL og CPP for å øke motstanden mot syre- og alkalipermeabilitet. Hvert komposittlags varmekrympeevne bør være konsistent eller lik for å unngå vridning eller delaminering av materialet etter koking på grunn av dårlig samsvar med varmekrympeegenskapene.
2. Kontroller komposittprosessen på en rimelig måte. Høytemperaturbestandige retortposer bruker for det meste tørrblandingsmetoden. I produksjonsprosessen av retortfilm er det nødvendig å velge riktig lim og en god limeprosess, og kontrollere herdeforholdene på en rimelig måte for å sikre at hovedlimet og herdemiddelet reagerer fullt ut.
3. Høytemperaturmediebestandighet er den mest alvorlige prosessen i pakkeprosessen for høytemperatur-retortposer. For å redusere forekomsten av problemer med batchkvaliteten, må høytemperatur-retortposer retorttestes og inspiseres basert på faktiske produksjonsforhold før bruk og under produksjon. Kontroller om pakkens utseende etter koking er flatt, krøllete, blemmer, deformert, om det er delaminering eller lekkasje, om reduksjonshastigheten for fysiske egenskaper (strekkegenskaper, avskallingsstyrke, varmeforseglingsstyrke) oppfyller kravene, osv.
Publisert: 18. januar 2024
