Folia compozită din plastic este un material de ambalare utilizat în mod obișnuit pentru ambalarea rezistentă la retortare. Sterilizarea prin retortare și prin căldură este un proces important pentru ambalarea alimentelor rezistente la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, proprietățile fizice ale foliilor compozite din plastic sunt predispuse la degradare termică după încălzire, rezultând materiale de ambalare necalificate. Acest articol analizează problemele comune după gătirea pungilor de retortare la temperaturi ridicate și introduce metodele de testare a performanței lor fizice, sperând să aibă o semnificație îndrumătoare pentru producția reală.
Pungile de ambalare rezistente la temperaturi ridicate în retort sunt o formă de ambalare utilizată în mod obișnuit pentru carne, produse din soia și alte produse alimentare gata preparate. Acestea sunt în general ambalate în vid și pot fi depozitate la temperatura camerei după încălzire și sterilizare la temperaturi ridicate (100~135°C). Alimentele ambalate rezistente la retort sunt ușor de transportat, gata de consum după deschiderea pungii, igienice și convenabile și își păstrează bine aroma alimentelor, fiind astfel foarte apreciate de consumatori. În funcție de procesul de sterilizare și de materialele de ambalare, durata de valabilitate a produselor de ambalare rezistente la retort variază de la o jumătate de an la doi ani.
Procesul de ambalare a alimentelor în retortă include confecționarea pungilor, ambalarea în saci, vidarea, sigilarea termică, inspecția, gătirea și sterilizarea prin încălzire, uscarea și răcirea și ambalarea. Gătirea și sterilizarea prin încălzire reprezintă procesul central al întregului proces. Cu toate acestea, atunci când se ambalează pungi din materiale polimerice - materiale plastice, mișcarea lanțului molecular se intensifică după încălzire, iar proprietățile fizice ale materialului sunt predispuse la atenuare termică. Acest articol analizează problemele comune după gătirea pungilor în retortă la temperaturi înalte și prezintă metodele de testare a performanței lor fizice.
1. Analiza problemelor comune ale pungilor de ambalare rezistente la retortare
Alimentele retortate la temperaturi înalte sunt ambalate și apoi încălzite și sterilizate împreună cu materialele de ambalare. Pentru a obține proprietăți fizice ridicate și proprietăți de barieră bune, ambalajele rezistente la retortare sunt fabricate dintr-o varietate de materiale de bază. Materialele utilizate în mod obișnuit includ PA, PET, AL și CPP. Structurile utilizate în mod obișnuit au două straturi de folie compozită, cu următoarele exemple (BOPA/CPP, PET/CPP), folie compozită cu trei straturi (cum ar fi PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) și folie compozită cu patru straturi (cum ar fi PET/PA/AL/CPP). În producția reală, cele mai frecvente probleme de calitate sunt cutele, pungile sparte, scurgerile de aer și mirosul neplăcut după gătire:
1). Există, în general, trei forme de încrețire a pungilor de ambalare: încrețituri orizontale sau verticale sau neregulate pe materialul de bază al ambalajului; încrețituri și crăpături pe fiecare strat compozit și planeitate slabă; contracție a materialului de bază al ambalajului și contracție separată a stratului compozit și a altor straturi compozite, dungi. Pungile rupte sunt împărțite în două tipuri: spargere directă și încrețire și apoi spargere.
2). Delaminarea se referă la fenomenul prin care straturile compozite ale materialelor de ambalare sunt separate unele de altele. O delaminare ușoară se manifestă prin umflături asemănătoare dungilor în părțile solicitate ale ambalajului, iar rezistența la decojire este redusă și poate fi chiar ruptă ușor manual. În cazuri grave, stratul compozit al ambalajului este separat pe o suprafață mare după fierbere. Dacă are loc delaminarea, întărirea sinergică a proprietăților fizice dintre straturile compozite ale materialului de ambalare va dispărea, iar proprietățile fizice și proprietățile de barieră vor scădea semnificativ, ceea ce face imposibilă îndeplinirea cerințelor de durată de valabilitate, provocând adesea pierderi mai mari pentru întreprindere.
3). O ușoară scurgere de aer are, în general, o perioadă de incubație relativ lungă și nu este ușor de detectat în timpul gătirii. În timpul perioadei de circulație și depozitare a produsului, gradul de vid al produsului scade și apare aer evident în ambalaj. Prin urmare, această problemă de calitate implică adesea un număr mare de produse. Produsele au un impact mai mare. Apariția scurgerilor de aer este strâns legată de termoetanșarea slabă și rezistența scăzută la perforare a pungii retort.
4). Mirosul neplăcut după gătire este, de asemenea, o problemă frecventă de calitate. Mirosul specific care apare după gătire este legat de reziduurile excesive de solvent din materialele de ambalare sau de alegerea necorespunzătoare a materialului. Dacă se folosește folia PE ca strat interior de etanșare al pungilor de gătit la temperaturi ridicate peste 120°, folia PE este predispusă la mirosuri neplăcute la temperaturi ridicate. Prin urmare, RCPP este în general selectat ca strat interior al pungilor de gătit la temperaturi ridicate.
2. Metode de testare a proprietăților fizice ale ambalajelor rezistente la retortare
Factorii care duc la problemele de calitate ale ambalajelor rezistente la retortare sunt relativ complecși și implică multe aspecte, cum ar fi materiile prime pentru straturile compozite, adezivii, cernelurile, controlul procesului de fabricare a compozitelor și a pungilor, precum și procesele de retortare. Pentru a asigura calitatea ambalajelor și durata de valabilitate a alimentelor, este necesar să se efectueze teste de rezistență la gătire pe materialele de ambalare.
Standardul național aplicabil pungilor de ambalare rezistente la retortare este GB/T10004-2008 „Folie compozită din plastic pentru ambalaje, laminare uscată a pungilor, laminare prin extrudare”, care se bazează pe JIS Z 1707-1997 „Principii generale ale foliilor din plastic pentru ambalarea alimentelor”, formulat pentru a înlocui GB/T 10004-1998 „Folii și pungi compozite rezistente la retortare” și GB/T10005-1998 „Folii și pungi compozite din polipropilenă biaxial orientată/polietilenă de joasă densitate”. GB/T 10004-2008 include diverse proprietăți fizice și indicatori de reziduuri de solvent pentru foliile și pungile de ambalare rezistente la retortare și impune testarea rezistenței pungilor de ambalare rezistente la retortare la temperaturi ridicate. Metoda constă în umplerea pungilor de ambalare rezistente la retortă cu 4% acid acetic, 1% sulfură de sodiu, 5% clorură de sodiu și ulei vegetal, apoi golirea și sigilarea, încălzirea și presurizarea într-un vas de gătit la presiune înaltă la 121°C timp de 40 de minute și răcirea în timp ce presiunea rămâne neschimbată. Apoi, se testează aspectul, rezistența la tracțiune, alungirea, forța de decojire și rezistența la termosudare, iar pentru evaluare se utilizează rata de decădere. Formula este următoarea:
R=(AB)/A×100
În formulă, R este rata de scădere (%) a articolelor testate, A este valoarea medie a articolelor testate înainte de testul cu mediu rezistent la temperaturi ridicate; B este valoarea medie a articolelor testate după testul cu mediu rezistent la temperaturi ridicate. Cerințele de performanță sunt: „După testul de rezistență dielectrică la temperaturi ridicate, produsele cu o temperatură de funcționare de 80°C sau mai mare nu trebuie să prezinte delaminare, deteriorare, deformare evidentă în interiorul sau în exteriorul pungii și o scădere a forței de exfoliere, a forței de smulgere, a deformării nominale la rupere și a rezistenței la termosudare. Rata trebuie să fie ≤30%”.
3. Testarea proprietăților fizice ale pungilor de ambalare rezistente la retortare
Testul propriu-zis pe mașină poate detecta cel mai fidel performanța generală a ambalajului rezistent la retortare. Cu toate acestea, această metodă nu este doar consumatoare de timp, ci este și limitată de planul de producție și de numărul de teste. Are o operabilitate slabă, deșeuri mari și costuri ridicate. Prin intermediul testului de retortare, pentru a detecta proprietăți fizice precum proprietățile de tracțiune, rezistența la decojire, rezistența la sigilare termică înainte și după retortare, calitatea rezistenței la retortare a pungii de retortare poate fi evaluată în mod cuprinzător. Testele de gătire utilizează, în general, două tipuri de conținut real și materiale simulate. Testul de gătire care utilizează conținut real poate fi cât mai aproape posibil de situația reală de producție și poate preveni eficient intrarea în linia de producție în loturi a ambalajelor necalificate. Pentru fabricile de materiale de ambalare, simulanții sunt utilizați pentru a testa rezistența materialelor de ambalare în timpul procesului de producție și înainte de depozitare. Testarea performanței de gătire este mai practică și operabilă. Autorul introduce metoda de testare a performanței fizice a pungilor de ambalare rezistente la retortare prin umplerea acestora cu lichide de simulare alimentară de la trei producători diferiți și efectuarea testelor de aburire și respectiv fierbere. Procesul de testare este următorul:
1). Test de gătit
Instrumente: Vas de gătit sigur și inteligent cu contrapresiune la temperatură înaltă, tester de etanșare termică HST-H3
Etapele testului: Introduceți cu grijă acid acetic 4% în punga retortă până la două treimi din volum. Aveți grijă să nu contaminați sigiliul, pentru a nu afecta rezistența sigilării. După umplere, sigilați pungile de gătit cu HST-H3 și pregătiți un total de 12 probe. La sigilare, aerul din pungă trebuie evacuat cât mai mult posibil pentru a preveni ca expansiunea aerului în timpul gătirii să afecteze rezultatele testului.
Așezați proba sigilată în vasul de gătit pentru a începe testul. Setați temperatura de gătire la 121°C, timpul de gătire la 40 de minute, aburiți 6 probe și fierbeți 6 probe. În timpul testului de gătire, acordați o atenție deosebită modificărilor presiunii aerului și temperaturii din vasul de gătit pentru a vă asigura că temperatura și presiunea sunt menținute în intervalul setat.
După finalizarea testului, lăsați să se răcească la temperatura camerei, scoateți-l și observați dacă există pungi rupte, cute, delaminare etc. După test, suprafețele probelor de 1# și 2# au fost netede după gătire și nu a existat delaminare. Suprafața probei de 3# nu a fost foarte netedă după gătire, iar marginile au fost deformate în grade diferite.
2). Compararea proprietăților de tracțiune
Luați pungile de ambalare înainte și după coacere, decupați 5 mostre dreptunghiulare de 15 mm × 150 mm în direcție transversală și 150 mm în direcție longitudinală și condiționați-le timp de 4 ore într-un mediu de 23 ± 2 ℃ și 50 ± 10% umiditate relativă. Mașina electronică inteligentă de testare la tracțiune XLW (PC) a fost utilizată pentru a testa forța de rupere și alungirea la rupere în condițiile de 200 mm/min.
3). Testul de decojire
Conform metodei A din GB 8808-1988 „Metoda de testare prin decojire pentru materiale plastice compozite moi”, se decupează o probă cu o lățime de 15 ± 0,1 mm și o lungime de 150 mm. Se iau 5 probe pe direcția orizontală și verticală. Se decojește în prealabil stratul compozit de-a lungul direcției lungimii probei, se încarcă în mașina electronică inteligentă de testare la tracțiune XLW (PC) și se testează forța de decojire la 300 mm/min.
4). Test de rezistență la termosudare
Conform standardului GB/T 2358-1998 „Metoda de testare a rezistenței la sigilare termică a pungilor de ambalare din folie de plastic”, tăiați o probă cu lățimea de 15 mm la partea de sigilare termică a probei, deschideți-o la 180° și prindeți ambele capete ale probei pe mașina electronică de testare la tracțiune XLW (PC), sarcina maximă este testată la o viteză de 300 mm/min, iar rata de cădere este calculată folosind formula dielectricului de rezistență la temperatură înaltă din GB/T 10004-2008.
Rezuma
Alimentele ambalate rezistente la retortă sunt din ce în ce mai preferate de consumatori datorită ușurinței lor în consum și depozitare. Pentru a menține eficient calitatea conținutului și a preveni deteriorarea alimentelor, fiecare etapă a procesului de producție a pungilor retortă pentru temperaturi înalte trebuie monitorizată strict și controlată în mod rezonabil.
1. Pungile de gătit rezistente la temperaturi ridicate trebuie fabricate din materiale adecvate, în funcție de conținut și de procesul de producție. De exemplu, CPP este în general selectat ca strat interior de etanșare al pungilor de gătit rezistente la temperaturi ridicate; atunci când se utilizează pungi de ambalare care conțin straturi de AL pentru a ambala conținut acid și alcalin, trebuie adăugat un strat compozit de PA între AL și CPP pentru a crește rezistența la permeabilitatea la acid și alcaline; contractia termică a fiecărui strat compozit trebuie să fie consistentă sau similară pentru a evita deformarea sau chiar delaminarea materialului după gătire din cauza potrivirii slabe a proprietăților de contracție termică.
2. Controlați în mod rezonabil procesul de compoziție. Sacii de retortă rezistenți la temperaturi ridicate utilizează în mare parte metoda de compoundare uscată. În procesul de producție a foliei de retortă, este necesar să se selecteze adezivul adecvat și un proces de lipire bun și să se controleze în mod rezonabil condițiile de întărire pentru a se asigura că agentul principal al adezivului și agentul de întărire reacționează complet.
3. Rezistența la temperaturi ridicate a mediului este cel mai sever proces în procesul de ambalare a pungilor autoclave pentru temperaturi ridicate. Pentru a reduce apariția problemelor de calitate a loturilor, pungile autoclave pentru temperaturi ridicate trebuie testate și inspectate în condițiile reale de producție înainte de utilizare și în timpul producției. Verificați dacă aspectul ambalajului după fierbere este plat, încrețit, bășicat, deformat, dacă există delaminare sau scurgeri, dacă rata de scădere a proprietăților fizice (proprietăți de tracțiune, rezistență la decojire, rezistență la termosudare) îndeplinește cerințele etc.
Data publicării: 18 ian. 2024
