PHÂN TÍCH CẤU TRÚC SẢN PHẨM CỦA TÚI ĐỰNG THỰC PHẨM RETORT

●Có thể in các họa tiết tinh xảo.

●Sản phẩm có thời hạn sử dụng lâu (6-12 tháng) ở nhiệt độ phòng và dễ dàng đóng kín và mở.

●Không cần bảo quản lạnh, tiết kiệm chi phí làm lạnh

●Sản phẩm này thích hợp để đóng gói nhiều loại thực phẩm, chẳng hạn như thịt gia cầm, thủy sản, trái cây và rau quả, các loại ngũ cốc và súp.

●Có thể hâm nóng cùng với bao bì để giữ hương vị, đặc biệt thích hợp cho công tác dã ngoại, du lịch và làm thức ăn cho quân đội.

Quy trình sản xuất túi nấu ăn hoàn chỉnh bao gồm việc hiểu rõ toàn diện về loại vật liệu chứa bên trong, đảm bảo chất lượng, thiết kế cấu trúc sản phẩm, chất liệu nền và mực in, lựa chọn chất kết dính, quy trình sản xuất, kiểm tra sản phẩm, đóng gói và kiểm soát quy trình khử trùng, v.v. Do thiết kế cấu trúc sản phẩm túi nấu ăn là cốt lõi, nên đây là một phân tích toàn diện, không chỉ phân tích cấu hình chất liệu nền của sản phẩm mà còn phân tích sâu hơn về hiệu suất của các sản phẩm có cấu trúc khác nhau, công dụng, an toàn vệ sinh, kinh tế, v.v.

1. Thực phẩm hư hỏng và khử trùng
Con người sống trong môi trường vi sinh vật, toàn bộ sinh quyển Trái đất tồn tại vô số vi sinh vật, thức ăn sẽ bị vi sinh vật sinh sôi quá mức và mất đi khả năng ăn được.

Các loại vi khuẩn thường gây hư hỏng thực phẩm là Pseudomonas và Vibrio, cả hai đều chịu nhiệt tốt. Vi khuẩn đường ruột sẽ chết nếu đun nóng ở 60℃ trong 30 phút, một số loài Lactobacillus có thể chịu được 65℃ và đun nóng trong 30 phút. Vi khuẩn Bacillus nói chung có thể chịu được 95-100℃ và đun nóng trong vài phút, một số ít có thể chịu được 120℃ và đun nóng trong vòng 20 phút. Ngoài vi khuẩn, thực phẩm còn chứa một lượng lớn nấm, bao gồm Trichoderma, nấm men, v.v. Thêm vào đó, ánh sáng, oxy, nhiệt độ, độ ẩm, độ pH, v.v. cũng có thể gây hư hỏng thực phẩm, nhưng yếu tố chính là vi sinh vật, do đó, sử dụng phương pháp nấu ở nhiệt độ cao để tiêu diệt vi sinh vật là một phương pháp quan trọng để bảo quản thực phẩm lâu dài.

Việc tiệt trùng thực phẩm có thể được chia thành tiệt trùng ở 72 ℃, tiệt trùng bằng cách đun sôi ở 100 ℃, tiệt trùng bằng cách nấu ở nhiệt độ cao 121 ℃, tiệt trùng bằng cách nấu ở nhiệt độ cao 135 ℃ và tiệt trùng tức thời ở nhiệt độ cực cao 145 ℃, cũng như một số nhà sản xuất sử dụng phương pháp tiệt trùng ở nhiệt độ không tiêu chuẩn khoảng 110 ℃. Tùy thuộc vào từng sản phẩm để lựa chọn điều kiện tiệt trùng, điều kiện tiệt trùng khó tiêu diệt nhất đối với vi khuẩn Clostridium botulinum được thể hiện trong Bảng 1.

Bảng 1. Thời gian chết của bào tử Clostridium botulinum liên quan đến nhiệt độ.

nhiệt độ℃	100	105	110	115	120	125	130	135
Thời gian tử vong (phút)	330	100	32	10	4	những năm 80	30s	10s

2. Đặc điểm nguyên liệu túi hấp

Túi tiệt trùng chịu nhiệt dùng trong nấu ăn có các đặc tính sau:

Chức năng đóng gói bền lâu, bảo quản ổn định, ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn, chịu được tiệt trùng ở nhiệt độ cao, v.v.

Đây là một loại vật liệu tổng hợp rất tốt, phù hợp cho bao bì thực phẩm ăn liền.

Thử nghiệm cấu trúc điển hình PET/chất kết dính/lá nhôm/keo dán/nylon/RCPP

Túi tiệt trùng chịu nhiệt cao với cấu trúc ba lớp PET/AL/RCPP

HƯỚNG DẪN VẬT LIỆU

(1) Màng PET
Phim BOPET có một trong số đóđộ bền kéo cao nhấtTrong số tất cả các loại màng nhựa, nó có thể đáp ứng nhu cầu của các sản phẩm rất mỏng với độ cứng và độ bền cao.

Khả năng chịu nhiệt và lạnh tuyệt vời.Màng BOPET có phạm vi nhiệt độ ứng dụng từ 70℃ đến 150℃, có thể duy trì các đặc tính vật lý tuyệt vời trong phạm vi nhiệt độ rộng và phù hợp với hầu hết các loại bao bì sản phẩm.

Khả năng chắn bảo vệ tuyệt vời.Nó có khả năng chắn nước và không khí toàn diện tuyệt vời, không giống như nylon bị ảnh hưởng nhiều bởi độ ẩm, khả năng chống nước của nó tương tự như PE, và hệ số thấm khí cực kỳ nhỏ. Nó có đặc tính chắn khí và mùi rất cao, và là một trong những vật liệu giữ hương thơm.

Khả năng kháng hóa chất, chống dầu mỡ, hầu hết các dung môi và axit, kiềm loãng.

(2) BOPA FILM
Màng BOPA có độ bền tuyệt vời.Độ bền kéo, độ bền xé, độ bền va đập và độ bền đứt của vật liệu này thuộc hàng tốt nhất trong các loại nhựa.

Độ dẻo dai vượt trội, khả năng chống thủng, không dễ bị vật bên trong đâm thủng, là đặc điểm chính của BOPA, độ dẻo tốt cũng giúp bao bì có cảm giác cầm nắm tốt.

Khả năng chắn khí tốt, giữ hương thơm lâu, kháng hóa chất (trừ axit mạnh), đặc biệt là khả năng chống dầu tuyệt vời.
Với phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng và điểm nóng chảy 225°C, vật liệu này có thể được sử dụng trong thời gian dài ở nhiệt độ từ -60°C đến 130°C. Các đặc tính cơ học của BOPA được duy trì ở cả nhiệt độ thấp và cao.

Hiệu suất của màng BOPA bị ảnh hưởng rất nhiều bởi độ ẩm, cả độ ổn định kích thước và tính chất chắn khí đều bị ảnh hưởng bởi độ ẩm. Sau khi màng BOPA tiếp xúc với độ ẩm, ngoài hiện tượng nhăn, nó thường sẽ giãn dài theo chiều ngang. Hiện tượng co ngắn theo chiều dọc, tỷ lệ giãn dài lên đến 1%.

(3) Màng CPP màng polypropylen, chịu nhiệt độ cao, hiệu suất hàn nhiệt tốt;
Màng CPP là màng polypropylene đúc, màng CPP dùng trong nấu ăn thông thường sử dụng nguyên liệu copolypropylene ngẫu nhiên nhị phân, túi màng được làm từ có thể chịu được tiệt trùng ở nhiệt độ cao 121-125 ℃ trong 30-60 phút.
Màng nấu ăn chịu nhiệt CPP sử dụng nguyên liệu copolypropylene khối, được làm từ túi màng có thể chịu được nhiệt độ cao 135 ℃ khi tiệt trùng trong 30 phút.

Các yêu cầu về hiệu năng bao gồm: Nhiệt độ hóa mềm Vicat phải cao hơn nhiệt độ nấu, khả năng chống va đập phải tốt, khả năng chống ăn mòn tốt, hiện tượng mắt cá và điểm kết tinh càng ít càng tốt.

Có thể chịu được áp suất tiệt trùng 121 ℃ 0.15Mpa, gần như giữ nguyên hình dạng và hương vị của thực phẩm, màng phim không bị nứt, bong tróc hay dính, có độ ổn định tốt; thường được kết hợp với màng nylon hoặc màng polyester, dùng để đóng gói các loại thực phẩm dạng súp, cũng như thịt viên, bánh bao, cơm và các loại thực phẩm đông lạnh chế biến khác.

(4) Lá nhôm
Giấy nhôm là loại màng kim loại duy nhất trong vật liệu bao bì mềm, vì là vật liệu kim loại nên khả năng chống thấm nước, chống khí, chống ánh sáng và giữ hương vị của nó khó có thể so sánh với bất kỳ vật liệu đóng gói nào khác. Giấy nhôm có thể chịu được áp suất 0,15Mpa khi nấu tiệt trùng ở 121℃, đảm bảo hình dạng và hương vị của thực phẩm, màng sẽ không bị nứt, bong tróc hoặc dính, có độ ổn định tốt; thường được kết hợp với màng nylon hoặc màng polyester, dùng để đóng gói các loại thực phẩm dạng súp, thịt viên, bánh bao, cơm và các thực phẩm đông lạnh chế biến khác.

(5) MỰC
Túi hấp sử dụng mực in gốc polyurethane, yêu cầu là hàm lượng dung môi dư thấp, độ bền composite cao, không bị phai màu sau khi hấp, không bị bong tróc, nhăn. Ví dụ, ở nhiệt độ hấp vượt quá 121 ℃, cần thêm một tỷ lệ chất làm cứng nhất định để tăng khả năng chịu nhiệt của mực.

Vệ sinh mực in vô cùng quan trọng, các kim loại nặng như cadmium, chì, thủy ngân, crom, asen và các kim loại nặng khác có thể gây nguy hiểm nghiêm trọng cho môi trường tự nhiên và sức khỏe con người. Thứ hai, bản thân mực in là thành phần của các vật liệu, mực in chứa nhiều chất liên kết, chất tạo màu, thuốc nhuộm, các chất phụ gia khác nhau, chẳng hạn như chất khử bọt, chất chống tĩnh điện, chất làm dẻo và các chất khác tiềm ẩn rủi ro an toàn. Không được phép thêm các chất tạo màu chứa kim loại nặng, các hợp chất glycol ether và ester. Dung môi có thể chứa benzen, formaldehyde, methanol, phenol, chất liên kết có thể chứa toluen diisocyanate tự do, chất tạo màu có thể chứa PCB, amin thơm, v.v.

(6) Chất kết dính
Túi tiệt trùng bằng hơi nước sử dụng chất kết dính polyurethane hai thành phần, chất chính có ba loại: polyol polyester, polyol polyether, polyol polyurethane. Có hai loại chất đóng rắn: polyisocyanat thơm và polyisocyanat béo. Chất kết dính hấp hơi nước chịu nhiệt độ cao tốt hơn có các đặc điểm sau:

●Hàm lượng chất rắn cao, độ nhớt thấp, khả năng dàn đều tốt.

● Độ bám dính ban đầu tuyệt vời, không bị giảm độ bền bóc tách sau khi hấp, không bị lõm trong quá trình sản xuất, không bị nhăn sau khi hấp.

● Keo dán an toàn vệ sinh, không độc hại và không mùi.

●Tốc độ phản ứng nhanh hơn và thời gian trưởng thành ngắn hơn (trong vòng 48 giờ đối với sản phẩm composite nhựa-nhựa và 72 giờ đối với sản phẩm composite nhôm-nhựa).

●Lượng lớp phủ thấp, độ bám dính cao, độ bền hàn nhiệt cao, khả năng chịu nhiệt tốt.

● Độ nhớt pha loãng thấp, có thể đạt hiệu suất cao ở trạng thái rắn và khả năng trải đều tốt.

●Ứng dụng rộng rãi, phù hợp với nhiều loại màng phim.

●Khả năng chịu đựng tốt (nhiệt, băng, axit, kiềm, muối, dầu, gia vị, v.v.).

Vệ sinh của chất kết dính bắt đầu từ quá trình sản xuất amin thơm bậc nhất PAA (amin thơm bậc nhất), được tạo ra từ phản ứng hóa học giữa isocyanat thơm và nước trong mực in hai thành phần và chất kết dính cán màng. Sự hình thành PAA bắt nguồn từ isocyanat thơm, chứ không phải từ isocyanat béo, acrylic hoặc chất kết dính gốc epoxy. Sự hiện diện của các chất chưa hoàn thiện, các phân tử thấp và dung môi dư cũng có thể gây nguy hiểm về an toàn.

3. Cấu trúc chính của túi nấu ăn
Dựa trên các đặc tính kinh tế, vật lý và hóa học của vật liệu, các cấu trúc sau đây thường được sử dụng cho túi nấu ăn.

Hai lớp: PET/CPP, BOPA/CPP, GL-PET/CPP.

Ba lớp: PET/AL/CPP, BOPA/AL/CPP, PET/BOPA/CPP,
GL-PET/BOPA/CPP,PET/PVDC/CPP,PET/EVOH/CPP,BOPA/EVOH/CPP

BỐN LỚP: PET/PA/AL/CPP, PET/AL/PA/CPP

Công trình nhiều tầng.

Màng ép đùn đồng thời PET/EVOH/CPP, màng ép đùn đồng thời PET/PVDC/CPP, màng ép đùn đồng thời PA/PVDC/CPP, màng ép đùn đồng thời PET/EVOH, màng ép đùn đồng thời PA/PVDC

4. Phân tích đặc điểm cấu trúc của túi nấu ăn
Cấu trúc cơ bản của túi nấu ăn bao gồm lớp bề mặt/lớp trung gian/lớp hàn nhiệt. Lớp bề mặt thường được làm từ PET và BOPA, đóng vai trò chịu lực, chịu nhiệt và in ấn tốt. Lớp trung gian được làm từ Al, PVDC, EVOH, BOPA, chủ yếu đóng vai trò chắn, cản sáng, lớp composite hai mặt, v.v. Lớp hàn nhiệt được làm từ nhiều loại CPP, EVOH, BOPA, v.v. Lớp hàn nhiệt có thể được lựa chọn từ nhiều loại CPP, PP ép đùn đồng thời và PVDC, màng EVOH ép đùn đồng thời. Đối với việc nấu ăn ở nhiệt độ dưới 110℃, cũng cần chọn màng LLDPE, chủ yếu đóng vai trò hàn nhiệt, chống thủng, kháng hóa chất, đồng thời có độ hấp thụ thấp, đảm bảo vệ sinh tốt.

4.1 PET/keo/PE
Cấu trúc này có thể được thay đổi thành PA/keo/PE, PE có thể được thay thế bằng HDPE, LLDPE, MPE, ngoài ra còn có một số ít màng HDPE đặc biệt, do khả năng chịu nhiệt của PE nên thường được sử dụng cho túi tiệt trùng ở nhiệt độ khoảng 100 ~ 110 ℃; keo có thể được chọn từ keo polyurethane thông thường và keo đun sôi, không thích hợp cho bao bì thịt, khả năng chắn khí kém, túi sẽ bị nhăn sau khi hấp, và đôi khi lớp màng bên trong bị dính vào nhau. Về cơ bản, cấu trúc này chỉ là túi luộc hoặc túi tiệt trùng.

4.2 PET/keo/CPP
Cấu trúc này là cấu trúc túi nấu ăn trong suốt điển hình, có thể đóng gói hầu hết các sản phẩm nấu ăn, đặc điểm là cho phép nhìn thấy sản phẩm bên trong, nhưng không thể đóng gói sản phẩm cần tránh ánh sáng. Sản phẩm cứng khi chạm vào, thường cần phải đục lỗ bo tròn các góc. Cấu trúc sản phẩm này thường được tiệt trùng ở 121℃, có thể sử dụng keo nấu ăn chịu nhiệt thông thường hoặc màng hấp CPP loại thông thường. Tuy nhiên, nên chọn loại keo có độ co ngót thấp, nếu không sự co ngót của lớp keo sẽ làm mực in bị xê dịch, có khả năng bị bong tróc sau khi hấp.

4.3 BOPA/keo/CPP
Đây là loại túi nấu ăn trong suốt thông dụng dùng để tiệt trùng ở nhiệt độ 121℃, có độ trong suốt tốt, mềm mại khi chạm vào, khả năng chống thủng tốt. Sản phẩm này cũng không thể sử dụng cho mục đích cần tránh ánh sáng khi đóng gói sản phẩm.

Do khả năng thấm hút ẩm của BOPA cao, nên các sản phẩm in khi hấp hơi dễ bị hiện tượng thấm màu, đặc biệt là mực màu đỏ dễ thấm lên bề mặt. Trong quá trình sản xuất mực in, thường cần thêm chất làm cứng để ngăn ngừa hiện tượng này. Ngoài ra, do độ bám dính của mực trong BOPA thấp, nên cũng dễ bị hiện tượng bong tróc, đặc biệt là trong môi trường có độ ẩm cao. Sản phẩm bán thành phẩm và túi thành phẩm trong quá trình gia công phải được niêm phong và đóng gói cẩn thận.

4.4 KPET/CPP, KBOPA/CPP
Cấu trúc này không được sử dụng phổ biến, sản phẩm có độ trong suốt tốt, đặc tính chắn cao, nhưng chỉ có thể dùng để khử trùng ở nhiệt độ dưới 115 ℃, khả năng chịu nhiệt hơi kém, và có những nghi ngờ về vấn đề vệ sinh an toàn.

4.5 PET/BOPA/CPP
Sản phẩm này có cấu trúc chắc chắn, độ trong suốt tốt, khả năng chống thủng cao. Do tỷ lệ co ngót của PET và BOPA khác nhau khá lớn, nên thường được sử dụng để đóng gói sản phẩm ở nhiệt độ 121℃ trở xuống.

Khi lựa chọn cấu trúc sản phẩm này, hàm lượng chất bên trong bao bì sẽ có tính axit hoặc kiềm cao hơn so với khi sử dụng cấu trúc chứa nhôm.

Lớp keo bên ngoài có thể được sử dụng để lựa chọn loại keo đã đun sôi, giúp giảm chi phí một cách hợp lý.

4.6 PET/Al/CPP
Đây là cấu trúc túi nấu ăn không trong suốt điển hình nhất, tùy thuộc vào loại mực, keo, CPP, nhiệt độ nấu từ 121 ~ 135 ℃ có thể được sử dụng trong cấu trúc này.

Cấu trúc PET/mực một thành phần/keo chịu nhiệt cao/Al7µm/keo chịu nhiệt cao/CPP60µm có thể đáp ứng yêu cầu nấu ở 121℃.

Cấu trúc PET/Mực hai thành phần/Keo chịu nhiệt cao/Al9µm/Keo chịu nhiệt cao/CPP70µm chịu nhiệt cao có thể chịu được nhiệt độ nấu cao hơn 121℃, giúp tăng cường khả năng chắn khí và kéo dài thời hạn sử dụng, có thể lên đến hơn một năm.

4.7 BOPA/Al/CPP
Cấu trúc này tương tự như cấu trúc 4.6 ở trên, nhưng do khả năng hút nước và co ngót lớn của BOPA, nó không phù hợp cho việc nấu ở nhiệt độ cao trên 121 ℃, nhưng khả năng chống thủng tốt hơn và có thể đáp ứng yêu cầu nấu ở 121 ℃.

4.8 PET/PVDC/CPP, BOPA/PVDC/CPP
Cấu trúc màng chắn của sản phẩm này rất tốt, phù hợp cho việc tiệt trùng ở nhiệt độ 121 ℃ trở lên, và sản phẩm có yêu cầu cao về khả năng ngăn chặn oxy.

Trong cấu trúc trên, PVDC có thể được thay thế bằng EVOH, loại vật liệu cũng có tính chất chắn khí cao, nhưng tính chất chắn khí của nó giảm rõ rệt khi được khử trùng ở nhiệt độ cao, và BOPA không thể được sử dụng làm lớp bề mặt, nếu không tính chất chắn khí sẽ giảm mạnh khi nhiệt độ tăng.

4.9 PET/Al/BOPA/CPP
Đây là loại túi nấu ăn có cấu tạo hiệu suất cao, có thể đóng gói hầu hết mọi loại thực phẩm và chịu được nhiệt độ nấu từ 121 đến 135 độ C.