Plastik kompozit film, retorta dayanıklı ambalajlar için yaygın olarak kullanılan bir ambalaj malzemesidir. Retort ve ısı sterilizasyonu, yüksek sıcaklıktaki retort gıdaların ambalajlanması için önemli bir işlemdir. Ancak, plastik kompozit filmlerin fiziksel özellikleri ısıtıldıktan sonra termal bozulmaya eğilimlidir ve bu da kalitesiz ambalaj malzemeleriyle sonuçlanır. Bu makale, yüksek sıcaklıktaki retort torbaların pişirilmesinden sonra karşılaşılan yaygın sorunları analiz etmekte ve gerçek üretim için yol gösterici olması umuduyla fiziksel performans test yöntemlerini tanıtmaktadır.
Yüksek sıcaklığa dayanıklı retort ambalaj poşetleri, et, soya ürünleri ve diğer hazır yemek ürünleri için yaygın olarak kullanılan bir ambalaj türüdür. Genellikle vakumlu olarak paketlenir ve yüksek sıcaklıkta (100-135°C) ısıtılıp sterilize edildikten sonra oda sıcaklığında saklanabilir. Retort dirençli paketlenmiş gıdalar, taşıması kolay, açıldıktan sonra yemeye hazır, hijyenik ve pratiktir ve gıdanın lezzetini iyi koruyabildiği için tüketiciler tarafından çok sevilmektedir. Sterilizasyon işlemine ve ambalaj malzemelerine bağlı olarak, retort dirençli ambalaj ürünlerinin raf ömrü yarım yıldan iki yıla kadar değişmektedir.
Retort gıdaların paketleme süreci; torba yapımı, torbalama, vakumlama, ısıyla kapatma, muayene, pişirme ve ısıtma sterilizasyonu, kurutma ve soğutma ve paketlemeden oluşur. Pişirme ve ısıtma sterilizasyonu, tüm sürecin temel sürecidir. Ancak, polimer malzemelerden (plastikler) yapılmış torbalar paketlendiğinde, ısıtıldıktan sonra moleküler zincir hareketi yoğunlaşır ve malzemenin fiziksel özellikleri termal zayıflamaya eğilimlidir. Bu makale, yüksek sıcaklıktaki retort torbaların pişirilmesinden sonra karşılaşılan yaygın sorunları analiz etmekte ve fiziksel performans test yöntemlerini tanıtmaktadır.
1. Retort dirençli ambalaj poşetlerinde yaygın sorunların analizi
Yüksek sıcaklıktaki retort gıdalar paketlenir ve ardından ambalaj malzemeleriyle birlikte ısıtılıp sterilize edilir. Yüksek fiziksel özellikler ve iyi bariyer özellikleri elde etmek için retort dayanıklı ambalajlar çeşitli temel malzemelerden yapılır. Yaygın olarak kullanılan malzemeler arasında PA, PET, AL ve CPP bulunur. Yaygın olarak kullanılan yapılar iki katmanlı kompozit filmden oluşur; bunlar arasında şunlar bulunur: BOPA/CPP, PET/CPP, üç katmanlı kompozit film (PA/AL/CPP, PET/PA/CPP gibi) ve dört katmanlı kompozit film (PET/PA/AL/CPP gibi). Gerçek üretimde en sık karşılaşılan kalite sorunları kırışıklıklar, kırık poşetler, hava sızıntısı ve pişirme sonrası kokudur:
1). Ambalaj poşetlerinde genellikle üç tür kırışma görülür: ambalaj taban malzemesinde yatay, dikey veya düzensiz kırışıklıklar; her bir kompozit katmanda kırışıklıklar ve çatlaklar ve düzgünsüzlük; ambalaj taban malzemesinin büzülmesi ve kompozit katman ile diğer kompozit katmanların büzülmesi. Ayrı, çizgili. Kırılmış poşetler iki türe ayrılır: doğrudan patlama ve kırışıp sonra patlama.
2). Delaminasyon, ambalaj malzemelerinin kompozit katmanlarının birbirinden ayrılması olgusunu ifade eder. Hafif delaminasyon, ambalajın gerilimli kısımlarında şerit benzeri çıkıntılar şeklinde ortaya çıkar ve soyulma mukavemeti azalır, hatta elle hafifçe yırtılabilir. Ciddi durumlarda, ambalaj kompozit katmanı pişirme işleminden sonra geniş bir alanda ayrılır. Delaminasyon meydana gelirse, ambalaj malzemesinin kompozit katmanları arasındaki fiziksel özelliklerin sinerjik güçlenmesi ortadan kalkar ve fiziksel özellikler ile bariyer özellikleri önemli ölçüde düşerek raf ömrü gerekliliklerini karşılamayı imkansız hale getirir ve bu da genellikle işletme için daha büyük kayıplara neden olur.
3). Hafif hava sızıntısı genellikle nispeten uzun bir kuluçka süresine sahiptir ve pişirme sırasında tespit edilmesi kolay değildir. Ürün sirkülasyonu ve depolama süresi boyunca ürünün vakum derecesi düşer ve ambalajda belirgin hava oluşur. Bu nedenle, bu kalite sorunu genellikle çok sayıda ürünü etkiler. Ürünlerin etkisi daha büyüktür. Hava sızıntısının oluşumu, retort poşetin zayıf ısı yalıtımı ve düşük delinme direnciyle yakından ilişkilidir.
4). Pişirme sonrası koku da yaygın bir kalite sorunudur. Pişirmeden sonra oluşan tuhaf koku, ambalaj malzemelerindeki aşırı çözücü kalıntılarından veya yanlış malzeme seçiminden kaynaklanır. 120°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıklı pişirme torbalarının iç sızdırmazlık katmanı olarak PE film kullanılırsa, PE film yüksek sıcaklıklarda kokuya eğilimlidir. Bu nedenle, yüksek sıcaklıklı pişirme torbalarının iç katmanı olarak genellikle RCPP seçilir.
2. Retort dirençli ambalajların fiziksel özelliklerine ilişkin test yöntemleri
Retort dirençli ambalajların kalite sorunlarına yol açan faktörler nispeten karmaşıktır ve kompozit katman hammaddeleri, yapıştırıcılar, mürekkepler, kompozit ve torba üretim proses kontrolü ve retort prosesleri gibi birçok unsuru içerir. Ambalaj kalitesini ve gıda raf ömrünü garanti altına almak için ambalaj malzemeleri üzerinde pişirme direnci testleri yapılması gerekir.
Retort dirençli ambalaj poşetlerine uygulanan ulusal standart, JIS Z 1707-1997 “Gıda Ambalajı için Plastik Filmlerin Genel Prensipleri”ne dayanan GB/T10004-2008 “Ambalaj için Plastik Kompozit Film, Kuru Laminasyon, Ekstrüzyon Laminasyon”dur. GB/T 10004-1998 “Retort Dirençli Kompozit Filmler ve Poşetler” ve GB/T10005-1998 “Çift Eksenli Yönlendirilmiş Polipropilen Film/Düşük Yoğunluklu Polietilen Kompozit Filmler ve Poşetler” standartlarının yerine geçmek üzere formüle edilmiştir. GB/T 10004-2008, retort dirençli ambalaj filmleri ve poşetleri için çeşitli fiziksel özellikler ve çözücü kalıntı göstergeleri içermekte ve retort dirençli ambalaj poşetlerinin yüksek sıcaklık ortamlarına dayanıklılık açısından test edilmesini gerektirmektedir. Yöntem, retort dirençli ambalaj poşetlerini %4 asetik asit, %1 sodyum sülfür, %5 sodyum klorür ve bitkisel yağ ile doldurmak, ardından vakumlayıp mühürlemek, yüksek basınçlı bir tencerede 121°C'de 40 dakika ısıtıp basınçlandırmak ve basınç değişmeden soğutmaktır. Ardından, görünümü, çekme dayanımı, uzama, soyulma kuvveti ve ısıyla sızdırmazlık mukavemeti test edilir ve düşüş oranı kullanılarak değerlendirilir. Formül aşağıdaki gibidir:
R=（AB）/A×100
Formülde, R test edilen ürünlerin düşüş oranı (%), A yüksek sıcaklığa dayanıklı ortam testinden önce test edilen ürünlerin ortalama değeri; B yüksek sıcaklığa dayanıklı ortam testinden sonra test edilen ürünlerin ortalama değeridir. Performans gereklilikleri şunlardır: "Yüksek sıcaklık dielektrik direnç testinden sonra, 80°C veya üzeri servis sıcaklığına sahip ürünlerde, torbanın içinde veya dışında delaminasyon, hasar, belirgin deformasyon olmamalı ve soyulma kuvvetinde, çekme kuvvetinde, kopma anındaki nominal gerinimde ve ısıyla sızdırmazlık mukavemetinde azalma olmalıdır. Oran ≤%30 olmalıdır."
3. Retort dirençli ambalaj poşetlerinin fiziksel özelliklerinin test edilmesi
Makinede yapılan gerçek test, retort dirençli ambalajın genel performansını en doğru şekilde tespit edebilir. Ancak bu yöntem yalnızca zaman alıcı olmakla kalmaz, aynı zamanda üretim planı ve test sayısıyla da sınırlıdır. Zayıf işlenebilirliğe, büyük atıklara ve yüksek maliyete sahiptir. Çekme özellikleri, soyulma mukavemeti, retort öncesi ve sonrası ısıl yapışma mukavemeti gibi fiziksel özellikleri tespit etmek için yapılan retort testi sayesinde, retort torbasının retort direnci kalitesi kapsamlı bir şekilde değerlendirilebilir. Pişirme testlerinde genellikle iki tür gerçek içerik ve simüle edilmiş malzeme kullanılır. Gerçek içeriklerin kullanıldığı pişirme testi, gerçek üretim durumuna mümkün olduğunca yakın olabilir ve niteliksiz ambalajların üretim hattına partiler halinde girmesini etkili bir şekilde önleyebilir. Ambalaj malzemesi fabrikalarında, üretim süreci boyunca ve depolamadan önce ambalaj malzemelerinin direncini test etmek için simülantlar kullanılır. Pişirme performansını test etmek daha pratik ve uygulanabilirdir. Yazar, retort dirençli ambalaj torbalarının fiziksel performans test yöntemini, üç farklı üreticiden gıda simülasyon sıvılarıyla doldurarak ve sırasıyla buharlama ve kaynatma testleri yaparak tanıtmaktadır. Test süreci şu şekildedir:
1). Pişirme testi
Aletler: Güvenli ve akıllı geri basınçlı yüksek sıcaklık pişirme kabı, HST-H3 ısı sızdırmazlık test cihazı
Test adımları: Retort torbasına hacminin üçte ikisi kadar %4 asetik asit koyun. Sızdırmazlık özelliğini etkilememek için contayı kirletmemeye dikkat edin. Doldurduktan sonra, pişirme torbalarını HST-H3 ile kapatın ve toplam 12 numune hazırlayın. Sızdırmazlık sırasında, pişirme sırasında hava genleşmesinin test sonuçlarını etkilemesini önlemek için torbadaki hava mümkün olduğunca boşaltılmalıdır.
Testi başlatmak için kapalı numuneyi pişirme kabına yerleştirin. Pişirme sıcaklığını 121°C'ye, pişirme süresini 40 dakikaya ayarlayın, 6 numuneyi buharda pişirin ve 6 numuneyi kaynatın. Pişirme testi sırasında, sıcaklık ve basıncın ayarlanan aralıkta kalmasını sağlamak için pişirme kabındaki hava basıncı ve sıcaklıktaki değişikliklere dikkat edin.
Test tamamlandıktan sonra, oda sıcaklığına soğutun, çıkarın ve kırık poşetler, kırışıklıklar, delaminasyon vb. olup olmadığını kontrol edin. Testten sonra, 1# ve 2# numunelerin yüzeyleri pişirildikten sonra pürüzsüzdü ve delaminasyon yoktu. 3# numunenin yüzeyi pişirildikten sonra çok pürüzsüz değildi ve kenarları çeşitli derecelerde eğrilmişti.
2). Çekme özelliklerinin karşılaştırılması
Pişirmeden önce ve sonra ambalaj poşetlerini alın, enine yönde 15 mm x 150 mm ve boyuna yönde 150 mm boyutlarında 5 dikdörtgen numune kesin ve 23±2℃ ve %50±10 bağıl nem ortamında 4 saat bekletin. XLW (PC) akıllı elektronik çekme test cihazı, 200 mm/dak. hız koşulunda kopma kuvvetini ve kopma anındaki uzamayı test etmek için kullanıldı.
3). Soyulma testi
GB 8808-1988 "Yumuşak Kompozit Plastik Malzemeler için Soyulma Testi Yöntemi"nin A yöntemine göre, 15±0,1 mm genişliğinde ve 150 mm uzunluğunda bir numune kesin. Yatay ve dikey yönlerden 5'er numune alın. Kompozit tabakayı numunenin uzunluk yönü boyunca önceden soyun, XLW (PC) akıllı elektronik çekme test cihazına yükleyin ve soyulma kuvvetini 300 mm/dak hızında test edin.
4). Isıl sızdırmazlık mukavemet testi
GB/T 2358-1998 “Plastik Film Ambalaj Poşetlerinin Isıl Yapışma Mukavemeti Test Yöntemi”ne göre, numunenin ısıl yapışma kısmından 15 mm genişliğinde bir numune kesilir, 180° açılır ve numunenin her iki ucu XLW (PC) akıllı çekme test cihazına sıkıştırılır. Elektronik bir çekme test cihazında, maksimum yük 300 mm/dakika hızda test edilir ve düşme oranı, GB/T 10004-2008'deki yüksek sıcaklık dayanımlı dielektrik formülü kullanılarak hesaplanır.
Özetle
Retorta dayanıklı paketlenmiş gıdalar, tüketim ve saklama kolaylığı nedeniyle tüketiciler tarafından giderek daha fazla tercih edilmektedir. İçeriğin kalitesini etkili bir şekilde korumak ve gıdanın bozulmasını önlemek için, yüksek sıcaklıklı retort poşet üretim sürecinin her aşamasının sıkı bir şekilde izlenmesi ve makul ölçüde kontrol edilmesi gerekmektedir.
1. Yüksek sıcaklığa dayanıklı pişirme torbaları, içerik ve üretim sürecine göre uygun malzemelerden yapılmalıdır. Örneğin, yüksek sıcaklığa dayanıklı pişirme torbalarının iç sızdırmazlık katmanı olarak genellikle CPP seçilir; AL katmanları içeren ambalaj torbaları asit ve alkali içerikleri paketlemek için kullanıldığında, asit ve alkali geçirgenliğine karşı direnci artırmak için AL ve CPP arasına bir PA kompozit katmanı eklenmelidir; her kompozit katmanın ısıyla büzülebilirliği, pişirme sonrasında ısıyla büzülme özelliklerinin uyumsuzluğu nedeniyle malzemenin eğilmesini veya hatta delaminasyonunu önlemek için tutarlı veya benzer olmalıdır.
2. Kompozit sürecini makul bir şekilde kontrol edin. Yüksek sıcaklığa dayanıklı retort torbalar çoğunlukla kuru birleştirme yöntemini kullanır. Retort film üretim sürecinde, uygun yapıştırıcı ve iyi bir yapıştırma işlemi seçmek ve yapıştırıcının ana maddesi ile kürleme maddesinin tam olarak reaksiyona girmesini sağlamak için kürleme koşullarını makul bir şekilde kontrol etmek gerekir.
3. Yüksek sıcaklık ortamına dayanıklılık, yüksek sıcaklık retort torbalarının ambalajlama sürecindeki en zorlu süreçtir. Parti kalite sorunlarının oluşumunu azaltmak için, yüksek sıcaklık retort torbaları kullanımdan önce ve üretim sırasında gerçek üretim koşullarına göre retort testine tabi tutulmalı ve denetlenmelidir. Pişirme sonrası paketin görünümünün düz, buruşuk, kabarcıklı, deforme olup olmadığı, delaminasyon veya sızıntı olup olmadığı, fiziksel özelliklerin (çekme özellikleri, soyulma mukavemeti, ısıyla kapatma mukavemeti) düşüş oranının gereklilikleri karşılayıp karşılamadığı vb. kontrol edilmelidir.
Gönderim zamanı: 18 Ocak 2024
