Пластична композитна фолија је често коришћени материјал за паковање отпорно на реторт. Стерилизација у реторти и топлота су важан процес за паковање хране у реторти на високој температури. Међутим, физичка својства пластичних композитних фолија су склона термичком распадању након загревања, што резултира неквалификованим материјалима за паковање. Овај чланак анализира уобичајене проблеме након кувања реторт кеса на високој температури и представља њихове методе испитивања физичких перформанси, надајући се да ће имати водећи значај за стварну производњу.
Кесице за паковање отпорне на високе температуре су облик паковања који се обично користи за месо, производе од соје и друге готове прехрамбене производе. Генерално се пакују вакуумски и могу се чувати на собној температури након загревања и стерилизације на високој температури (100~135°C). Пакована храна отпорна на реторту је лака за ношење, спремна за јело након отварања кесице, хигијенска и практична, и добро чува укус хране, па је потрошачи веома воле. У зависности од процеса стерилизације и материјала за паковање, рок трајања производа за паковање отпорних на реторту креће се од пола године до две године.
Процес паковања хране у реторт кесици обухвата израду кеса, паковање у кесе, вакуумирање, термичко затварање, инспекцију, стерилизацију кувањем и загревањем, сушење и хлађење и паковање. Стерилизација кувањем и загревањем је основни процес целог процеса. Међутим, када се кесе пакују направљене од полимерних материјала – пластике, кретање молекуларних ланаца се интензивира након загревања, а физичка својства материјала су склона термичком слабљењу. Овај чланак анализира уобичајене проблеме након кувања реторт кеса на високој температури и представља методе испитивања њихових физичких перформанси.
1. Анализа уобичајених проблема са кесама за паковање отпорним на реторт-термостатирање
Храна отпорна на високе температуре пакује се, а затим загрева и стерилише заједно са материјалима за паковање. Да би се постигла висока физичка својства и добра баријерска својства, амбалажа отпорна на реторту се прави од различитих основних материјала. Уобичајено коришћени материјали укључују PA, PET, AL и CPP. Уобичајено коришћене структуре имају два слоја композитних филмова, са следећим примерима (BOPA/CPP, PET/CPP), трослојни композитни филм (као што су PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) и четворослојни композитни филм (као што је PET/PA/AL/CPP). У стварној производњи, најчешћи проблеми са квалитетом су набори, поломљене кесе, цурење ваздуха и мирис након кувања:
1). Генерално постоје три облика набора на кесама за паковање: хоризонтални или вертикални или неправилни набори на основном материјалу за паковање; набори и пукотине на сваком композитном слоју и лоша равност; скупљање основног материјала за паковање и скупљање композитног слоја и других композитних слојева одвојено, пругасто. Поломљене кесе се деле на две врсте: директно пуцање и наборање, а затим пуцање.
2). Деламинација се односи на феномен да су композитни слојеви амбалажних материјала одвојени један од другог. Благо деламинација се манифестује као пругасте избочине на напрегнутим деловима амбалаже, а чврстоћа љуштења је смањена и може се чак и нежно откинути руком. У тешким случајевима, композитни слој амбалаже се одваја на великој површини након кувања. Ако дође до деламинације, синергијско јачање физичких својстава између композитних слојева амбалажног материјала ће нестати, а физичка својства и баријерна својства ће значајно пасти, што онемогућава испуњавање захтева рока трајања, често узрокујући веће губитке за предузеће.
3). Благо цурење ваздуха генерално има релативно дуг период инкубације и није га лако открити током кувања. Током циркулације и периода складиштења производа, степен вакуума производа се смањује и очигледан ваздух се појављује у амбалажи. Стога, овај проблем са квалитетом често укључује велики број производа. Производи имају већи утицај. Појава цурења ваздуха је уско повезана са слабим термичким заптивањем и лошом отпорношћу реторт кесе на пробушење.
4). Мирис након кувања је такође чест проблем квалитета. Необичан мирис који се појављује након кувања повезан је са прекомерним остацима растварача у материјалима за паковање или неправилним избором материјала. Ако се ПЕ фолија користи као унутрашњи заптивни слој кеса за кување на високим температурама изнад 120°, ПЕ фолија је склона мирису на високим температурама. Стога се РЦПП генерално бира као унутрашњи слој кеса за кување на високим температурама.
2. Методе испитивања физичких својстава амбалаже отпорне на реторт-термостат
Фактори који доводе до проблема са квалитетом амбалаже отпорне на реторту су релативно сложени и обухватају многе аспекте као што су сировине за композитне слојеве, лепкови, боје, контрола процеса израде композита и кеса и процеси реторте. Да би се осигурао квалитет амбалаже и рок трајања хране, неопходно је спровести тестове отпорности амбалаже на кување.
Национални стандард који се примењује на кесе за паковање отпорне на реторт је GB/T10004-2008 „Пластична композитна фолија за паковање, сува ламинација кеса, екструзиона ламинација“, који је заснован на JIS Z 1707-1997 „Општи принципи пластичних фолија за паковање хране“ формулисаних да замене GB/T 10004-1998 „Композитне фолије и кесе отпорне на реторт“ и GB/T10005-1998 „Двоосно оријентисане полипропиленске фолије/композитне фолије и кесе од полиетилена ниске густине“. GB/T 10004-2008 обухвата различита физичка својства и индикаторе остатака растварача за фолије и кесе за паковање отпорне на реторт и захтева да се кесе за паковање отпорне на реторт тестирају на отпорност на медије високе температуре. Метода је да се кесе за паковање отпорне на реторту напуне са 4% сирћетне киселине, 1% натријум сулфида, 5% натријум хлорида и биљним уљем, затим се испуштају и затварају, загревају и стављају под притисак у посуду за кување под високим притиском на 121°C током 40 минута, а затим хладе док притисак остаје непромењен. Затим се тестирају њихов изглед, затезна чврстоћа, издужење, сила љуштења и чврстоћа термичког заптивања, а за процену се користи брзина опадања. Формула је следећа:
R=(AB)/A×100
У формули, R је стопа опадања (%) тестираних предмета, A је просечна вредност тестираних предмета пре испитивања отпорности на високе температуре; B је просечна вредност тестираних предмета након испитивања отпорности на високе температуре. Захтеви за перформансе су: „Након испитивања диелектричне отпорности на високе температуре, производи са радном температуром од 80°C или више не би требало да имају деламинацију, оштећења, очигледне деформације унутар или споља вреће, и смањење силе љуштења, силе вуче, номиналног напрезања при кидању и чврстоће термичког заптивања. Стопа треба да буде ≤30%“.
3. Испитивање физичких својстава кеса за паковање отпорних на реторт-термостат
Стварни тест на машини може најтачније да детектује укупне перформансе амбалаже отпорне на реторт. Међутим, ова метода није само дуготрајна, већ је и ограничена планом производње и бројем тестова. Лоше је оперативна, ствара велики отпад и троши се. Кроз тест реторт за детекцију физичких својстава као што су затезна својства, чврстоћа љуштења, чврстоћа термичког заптивања пре и после ретортирања, квалитет отпорности реторт кесе на реторт може се свеобухватно проценити. Тестови кувања генерално користе две врсте стварног садржаја и симулираних материјала. Тест кувања коришћењем стварног садржаја може бити што је могуће ближи стварној производној ситуацији и може ефикасно спречити да неквалификована амбалажа улази у производну линију у серијама. За фабрике материјала за паковање, симулатори се користе за испитивање отпорности материјала за паковање током производног процеса и пре складиштења. Тестирање перформанси кувања је практичније и оперативније. Аутор представља метод испитивања физичких перформанси кеса за паковање отпорних на реторт тако што их пуни течностима за симулацију хране од три различита произвођача и спроводи тестове парења и кувања, респективно. Процес испитивања је следећи:
1). Тест кувања
Инструменти: Безбедан и интелигентан лонац за кување са високим притиском, HST-H3 тестер за топлотно заптивање
Кораци испитивања: Пажљиво сипајте 4% сирћетну киселину у реторт кесу до две трећине запремине. Водите рачуна да не контаминирате заптивач, како не бисте утицали на чврстоћу заптивања. Након пуњења, затворите кесе за кување са HST-H3 и припремите укупно 12 узорака. Приликом заптивања, ваздух из кесе треба што више испустити како би се спречило да ширење ваздуха током кувања утиче на резултате испитивања.
Ставите затворени узорак у посуду за кување да бисте започели тест. Подесите температуру кувања на 121°C, време кувања на 40 минута, кувајте на пари 6 узорака и кувајте 6 узорака. Током теста кувања, обратите пажњу на промене ваздушног притиска и температуре у посуди за кување како бисте осигурали да се температура и притисак одржавају у подешеном опсегу.
Након завршетка теста, охладите на собну температуру, извадите и посматрајте да ли има поломљених кесица, набора, раслојавања итд. Након теста, површине узорака 1# и 2# су биле глатке након кувања и није било раслојавања. Површина узорка 3# није била баш глатка након кувања, а ивице су биле искривљене у различитом степену.
2). Поређење затезних својстава
Узмите кесе за паковање пре и после кувања, исеците 5 правоугаоних узорака димензија 15 мм × 150 мм у попречном смеру и 150 мм у уздужном смеру и кондиционирајте их 4 сата у окружењу на температури од 23 ± 2 ℃ и 50 ± 10% релативне влажности. Интелигентна електронска машина за испитивање затезања XLW (PC) коришћена је за испитивање силе кидања и издужења при кидању под условом од 200 мм/мин.
3). Тест љуштења
Према методи А из стандарда GB 8808-1988 „Метода испитивања љуштења за меке композитне пластичне материјале“, исеците узорак ширине 15±0,1 мм и дужине 150 мм. Узмите по 5 узорака у хоризонталном и вертикалном смеру. Претходно одлепите композитни слој дуж правца дужине узорка, ставите га у интелигентну електронску машину за испитивање затезања XLW (PC) и тестирајте силу љуштења брзином од 300 мм/мин.
4). Тест чврстоће термичког заптивања
Према GB/T 2358-1998 „Метода испитивања чврстоће термичког заптивања пластичних фолијских кеса за паковање“, исеците узорак ширине 15 мм на делу за термичко заптивање, отворите га под углом од 180° и стегните оба краја узорка на XLW (PC) интелигентној електронској машини за испитивање затезања, максимално оптерећење се тестира брзином од 300 мм/мин, а брзина пада се израчунава коришћењем формуле за диелектричну отпорност на високе температуре у GB/T 10004-2008.
Сумирај
Пакована храна отпорна на реторт термику је све више фаворизована од стране потрошача због своје једноставности за јело и складиштење. Да би се ефикасно одржао квалитет садржаја и спречило кварење хране, сваки корак у процесу производње реторт кеса на високој температури мора бити строго праћен и разумно контролисан.
1. Кесе за кување отпорне на високе температуре треба да буду направљене од одговарајућих материјала на основу садржаја и процеса производње. На пример, CPP се генерално бира као унутрашњи заптивни слој кеса за кување отпорних на високе температуре; када се кесе за паковање које садрже AL слојеве користе за паковање киселих и алкалних садржаја, између AL и CPP треба додати PA композитни слој како би се повећала отпорност на пропустљивост киселина и алкалија; сваки композитни слој треба да има конзистентну или сличну способност скупљања на топлоту како би се избегло савијање или чак раслојавање материјала након кувања због лошег усклађивања својстава скупљања на топлоту.
2. Разумно контролисати процес композитног материјала. Реторт кесе отпорне на високе температуре углавном користе метод сувог мешања. У процесу производње реторт фолије, неопходно је одабрати одговарајући лепак и добар процес лепљења, и разумно контролисати услове сушења како би се осигурало да главни агенс лепка и агент за сушење потпуно реагују.
3. Отпорност на високе температуре на медијуме је најтежи процес у процесу паковања реторт кеса на високим температурама. Да би се смањила појава проблема са квалитетом серије, реторт кесе на високим температурама морају се тестирати и прегледати у реторти на основу стварних производних услова пре употребе и током производње. Проверити да ли је изглед паковања након кувања раван, наборан, са мехурићима, деформисан, да ли постоји раслојавање или цурење, да ли стопа опадања физичких својстава (затезна својства, чврстоћа љуштења, чврстоћа термичког заптивања) испуњава захтеве итд.
Време објаве: 18. јануар 2024.
