Plastkompositfilm är ett vanligt förekommande förpackningsmaterial för retortresistenta förpackningar. Retort- och värmesterilisering är en viktig process för förpackning av högtemperaturretortmat. De fysikaliska egenskaperna hos plastkompositfilmer är dock benägna att termiskt sönderfalla efter uppvärmning, vilket resulterar i okvalificerade förpackningsmaterial. Den här artikeln analyserar vanliga problem efter tillagning av högtemperaturretortpåsar och introducerar deras fysiska prestandatestmetoder, i hopp om att ha vägledande betydelse för faktisk produktion.
Högtemperaturbeständiga retortförpackningspåsar är en förpackningsform som vanligtvis används för kött, sojaprodukter och andra färdigrättsprodukter. De är vanligtvis vakuumförpackade och kan förvaras i rumstemperatur efter att ha värmts och steriliserats vid hög temperatur (100~135°C). Retortbeständig förpackad mat är lätt att bära, redo att ätas efter att påsen öppnats, hygienisk och bekväm, och kan väl bevara matens smak, så den är djupt älskad av konsumenterna. Beroende på steriliseringsprocessen och förpackningsmaterial varierar hållbarheten för retortbeständiga förpackningsprodukter från ett halvår till två år.
Förpackningsprocessen för retortmat omfattar påstillverkning, påsförpackning, vakuumering, värmeförsegling, inspektion, tillagning och värmesterilisering, torkning och kylning samt förpackning. Tillagning och värmesterilisering är kärnprocessen i hela processen. Men när man förpackar påsar gjorda av polymermaterial – plast – intensifieras molekylkedjerörelsen efter uppvärmning, och materialets fysikaliska egenskaper är benägna att termiskt dämpas. Denna artikel analyserar vanliga problem efter tillagning av högtemperatur-retortpåsar och introducerar deras metoder för testning av fysiska prestanda.
1. Analys av vanliga problem med retortresistenta förpackningspåsar
Högtemperaturretorterade livsmedel förpackas och värms sedan upp och steriliseras tillsammans med förpackningsmaterialen. För att uppnå höga fysikaliska egenskaper och goda barriäregenskaper tillverkas retortbeständiga förpackningar av en mängd olika basmaterial. Vanligt förekommande material inkluderar PA, PET, AL och CPP. Vanligt förekommande strukturer har två lager kompositfilmer, med följande exempel (BOPA/CPP, PET/CPP), trelagers kompositfilm (såsom PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) och fyrlagers kompositfilm (såsom PET/PA/AL/CPP). I faktisk produktion är de vanligaste kvalitetsproblemen skrynklor, trasiga påsar, luftläckage och lukt efter tillagning:
1). Det finns generellt tre former av skrynkling i förpackningspåsar: horisontella, vertikala eller oregelbundna veck på förpackningsbasmaterialet; veck och sprickor på varje kompositlager och dålig planhet; krympning av förpackningsbasmaterialet och krympning av kompositlagret och andra kompositlager separat, randigt. De trasiga påsarna delas in i två typer: direkt sprängning och skrynkling och sedan sprängning.
2). Delaminering avser fenomenet att kompositskikten av förpackningsmaterial separeras från varandra. Lätt delaminering manifesteras som randiga utbuktningar i de belastade delarna av förpackningen, och skalningshållfastheten minskar och kan till och med försiktigt rivas isär för hand. I svåra fall separeras förpackningens kompositskikt över ett stort område efter tillagning. Om delaminering sker kommer den synergistiska förstärkningen av de fysikaliska egenskaperna mellan kompositskikten i förpackningsmaterialet att försvinna, och de fysikaliska egenskaperna och barriäregenskaperna kommer att minska avsevärt, vilket gör det omöjligt att uppfylla hållbarhetskraven, vilket ofta orsakar större förluster för företaget.
3). Lätt luftläckage har generellt en relativt lång inkubationsperiod och är inte lätt att upptäcka under tillagning. Under produktens cirkulations- och lagringsperiod minskar produktens vakuumgrad och tydlig luft uppstår i förpackningen. Därför involverar detta kvalitetsproblem ofta ett stort antal produkter. Produkterna har en större inverkan. Förekomsten av luftläckage är nära relaterad till den svaga värmeförseglingen och det dåliga punkteringsmotståndet hos retortpåsen.
4). Lukt efter tillagning är också ett vanligt kvalitetsproblem. Den säregna lukten som uppstår efter tillagning är relaterad till för mycket lösningsmedelsrester i förpackningsmaterial eller felaktigt materialval. Om PE-film används som det inre tätningsskiktet i högtemperaturpåsar över 120°, är PE-filmen benägen att lukta vid höga temperaturer. Därför väljs RCPP generellt som det inre lagret i högtemperaturpåsar.
2. Testmetoder för fysikaliska egenskaper hos retortbeständiga förpackningar
Faktorerna som leder till kvalitetsproblem hos retortbeständiga förpackningar är relativt komplexa och involverar många aspekter, såsom råmaterial från kompositlager, lim, tryckfärger, kontroll av komposit- och påstillverkningsprocesser samt retortprocesser. För att säkerställa förpackningskvalitet och hållbarhet för livsmedel är det nödvändigt att utföra tillagningsbeständighetstester på förpackningsmaterial.
Den nationella standarden som gäller för retortresistenta förpackningspåsar är GB/T10004-2008 “Plastkompositfilm för förpackningar, torrlaminering av påsar, extruderingslaminering”, som är baserad på JIS Z 1707-1997 “Allmänna principer för plastfilmer för livsmedelsförpackningar”. Formulerad för att ersätta GB/T 10004-1998 “Retortresistenta kompositfilmer och påsar” och GB/T10005-1998 “Biaxiellt orienterad polypropylenfilm/lågdensitetspolyetenkompositfilmer och påsar”. GB/T 10004-2008 inkluderar olika fysikaliska egenskaper och indikatorer för lösningsmedelsrester för retortresistenta förpackningsfilmer och påsar, och kräver att retortresistenta förpackningspåsar testas för högtemperaturmediebeständighet. Metoden går ut på att fylla de retortresistenta förpackningspåsarna med 4 % ättiksyra, 1 % natriumsulfid, 5 % natriumklorid och vegetabilisk olja, sedan tömma och försluta, värma och trycksätta i en högtrycksgryta vid 121 °C i 40 minuter, och svalna medan trycket förblir oförändrat. Därefter testas dess utseende, draghållfasthet, töjning, skalningskraft och värmeförseglingsstyrka, och nedbrytningshastigheten används för att utvärdera den. Formeln är följande:
R=(AB)/A×100
I formeln är R nedgångshastigheten (%) för de testade artiklarna, A är medelvärdet för de testade artiklarna före testet av högtemperaturbeständigt medium; B är medelvärdet för de testade artiklarna efter testet av högtemperaturbeständigt medium. Prestandakraven är: "Efter testet av dielektriskt motstånd vid hög temperatur bör produkter med en driftstemperatur på 80 °C eller högre inte ha någon delaminering, skador, tydlig deformation inuti eller utanför påsen, och en minskning av skalningskraft, avdragningskraft, nominell brottöjning och värmeförseglingsstyrka. Hastigheten bör vara ≤30 %".
3. Testning av fysikaliska egenskaper hos retortresistenta förpackningspåsar
Det faktiska testet på maskinen kan på bästa sätt fastställa den totala prestandan hos den retortresistenta förpackningen. Denna metod är dock inte bara tidskrävande, utan också begränsad av produktionsplanen och antalet tester. Den har dålig funktionalitet, stort spill och hög kostnad. Genom retorttestet för att detektera fysikaliska egenskaper som draghållfasthet, skalningshållfasthet och värmeförseglingsstyrka före och efter retort kan retortpåsens retortmotståndskvalitet bedömas på ett heltäckande sätt. Tillagningstester använder vanligtvis två typer av faktiskt innehåll och simulerade material. Tillagningstestet med faktiskt innehåll kan vara så nära den faktiska produktionssituationen som möjligt och kan effektivt förhindra att okvalificerade förpackningar kommer in i produktionslinjen i omgångar. För förpackningsmaterialfabriker används simulanter för att testa förpackningsmaterialens motståndskraft under produktionsprocessen och före lagring. Testning av tillagningsprestanda är mer praktiskt och användbart. Författaren introducerar den fysiska prestandatestmetoden för retortresistenta förpackningspåsar genom att fylla dem med livsmedelssimuleringsvätskor från tre olika tillverkare och utföra ång- respektive koktester. Testprocessen är som följer:
1). Tillagningstest
Instrument: Säker och intelligent mottrycksgryta med hög temperatur, HST-H3 värmeförseglingstestare
Teststeg: Tillsätt försiktigt 4 % ättiksyra i retortpåsen upp till två tredjedelar av volymen. Var noga med att inte förorena förseglingen, så att förseglingen inte påverkas. Försegla tillagningspåsarna med HST-H3 efter påfyllning och förbered totalt 12 prover. Vid försegling bör luften i påsen släppas ut så mycket som möjligt för att förhindra att luftutvidgningen under tillagningen påverkar testresultaten.
Placera det förseglade provet i kokkärlet för att starta testet. Ställ in koktemperaturen till 121 °C, koktiden till 40 minuter, ångkoka 6 prover och koka 6 prover. Under koktestet, var noga med att följa förändringarna i lufttryck och temperatur i kokkärlet för att säkerställa att temperaturen och trycket hålls inom det inställda intervallet.
När testet är avslutat, låt det svalna till rumstemperatur, ta ut det och observera om det finns trasiga påsar, skrynklor, delaminering etc. Efter testet var ytorna på 1# och 2# proverna släta efter tillagningen och det fanns ingen delaminering. Ytan på 3# provet var inte särskilt slät efter tillagningen, och kanterna var skeva i varierande grad.
2). Jämförelse av draghållfasthetsegenskaper
Ta förpackningspåsarna före och efter tillagning, skär ut 5 rektangulära prover på 15 mm × 150 mm i tvärriktningen och 150 mm i längdriktningen och konditionera dem i 4 timmar i en miljö med 23 ± 2 ℃ och 50 ± 10 % RF. Den intelligenta elektroniska dragprovningsmaskinen XLW (PC) användes för att testa brottkraften och brottöjningen under förhållanden av 200 mm/min.
3). Skalningstest
Enligt metod A i GB 8808-1988 “Peel Test Method for Soft Composite Plastic Materials”, skär ett prov med en bredd på 15 ± 0,1 mm och en längd på 150 mm. Ta 5 prover i horisontell och vertikal riktning. Förskala kompositlagret längs provets längdriktning, ladda det i den intelligenta elektroniska dragprovningsmaskinen XLW (PC) och testa skalningskraften vid 300 mm/min.
4). Test av värmeförseglingsstyrka
Enligt GB/T 2358-1998 “Testmetod för värmeförseglingsstyrka hos plastfilmspåsar”, skär ett 15 mm brett prov vid provets värmeförseglingsdel, öppna det vid 180° och kläm fast båda ändar av provet på XLW (PC). På en elektronisk dragprovningsmaskin testas den maximala belastningen med en hastighet av 300 mm/min, och fallhastigheten beräknas med hjälp av den dielektriska formeln för högtemperaturresistans i GB/T 10004-2008.
Sammanfatta
Retortbeständiga förpackade livsmedel föredras alltmer av konsumenter på grund av deras enkla ät- och förvaringsmöjligheter. För att effektivt bibehålla innehållets kvalitet och förhindra att livsmedel försämras måste varje steg i produktionsprocessen för högtemperatur-retortpåsar noggrant övervakas och kontrolleras på ett rimligt sätt.
1. Högtemperaturbeständiga matlagningspåsar bör tillverkas av lämpliga material baserat på innehållet och produktionsprocessen. Till exempel väljs CPP generellt som det inre tätningsskiktet i högtemperaturbeständiga matlagningspåsar. När förpackningspåsar som innehåller AL-lager används för att förpacka syra- och alkaliskt innehåll, bör ett PA-kompositlager läggas till mellan AL och CPP för att öka motståndskraften mot syra- och alkalipermeabilitet. Varje kompositlagers värmekrympbarhet bör vara jämn eller likartad för att undvika skevhet eller till och med delaminering av materialet efter tillagning på grund av dålig matchning av värmekrympningsegenskaperna.
2. Kontrollera kompositprocessen på ett rimligt sätt. Högtemperaturbeständiga retortpåsar använder oftast torrblandningsmetoden. Vid produktionsprocessen av retortfilm är det nödvändigt att välja lämpligt lim och en bra limningsprocess, och kontrollera härdningsförhållandena på ett rimligt sätt för att säkerställa att huvudmedlet lim och härdningsmedlet reagerar fullt ut.
3. Motståndskraft mot höga temperaturer är den mest krävande processen i förpackningsprocessen för högtemperaturretortpåsar. För att minska förekomsten av problem med batchkvaliteten måste högtemperaturretortpåsar retorttestas och inspekteras baserat på faktiska produktionsförhållanden före användning och under produktion. Kontrollera om förpackningens utseende efter tillagning är platt, skrynkligt, blåsigt, deformerat, om det finns delaminering eller läckage, om minskningen av fysikaliska egenskaper (draghållfasthet, skalningshållfasthet, värmeförseglingshållfasthet) uppfyller kraven, etc.
Publiceringstid: 18 januari 2024
