蒸煮袋产品结构分析

●可印制精美图案。

●在室温下保质期长（6-12个月），易于密封和开启。

●无需冷藏，节省冷藏成本

●适用于包装多种食品，如肉类和家禽、水产品、水果和蔬菜、各种谷物食品和汤类。

●可连同包装一起加热，防止味道流失，特别适合野外作业、旅行和军用食品。

烹饪袋生产全过程，包括内容物类型、质量保证、产品结构设计、基材和油墨、粘合剂选择、生产工艺、产品测试、包装和灭菌过程控制等，由于烹饪袋产品结构设计是核心，因此这是一项广泛的分析，不仅分析产品的基材配置，还要进一步分析不同结构产品的性能、用途、安全卫生、经济性等。

1. 食品腐败与杀菌
人类生活在微生物环境中，整个地球生物圈都存在无数微生物，食物在微生物繁殖超过一定限度后就会腐败变质，失去食用价值。

导致食物腐败的常见细菌有假单胞菌属和弧菌属，二者均耐热；肠杆菌属在60℃加热30分钟后即死亡；乳酸杆菌属某些菌种可耐受65℃加热30分钟；芽孢杆菌属一般可耐受95-100℃加热数分钟，少数菌种可耐受120℃加热20分钟。除细菌外，食物中还存在大量真菌，包括木霉属、酵母属等。此外，光照、氧气、温度、水分、pH值等因素也会导致食物腐败，但主要因素是微生物，因此，利用高温烹煮杀灭微生物是长期保存食物的重要方法。

食品的灭菌方法可分为72℃巴氏杀菌、100℃沸煮杀菌、121℃高温烹煮杀菌、135℃高温烹煮杀菌和145℃超高温瞬时杀菌，此外，一些生产商还采用约110℃的非标温度灭菌。根据不同产品选择合适的灭菌条件，表1列出了最难杀灭肉毒梭菌的灭菌条件。

表1 肉毒梭菌孢子死亡时间与温度的关系

温度℃	100	105	110	115	120	125	130	135
死亡时间（分钟）	330	100	32	10	4	80年代	30s	10s

2.蒸笼袋原材料特性

耐高温蒸煮包装袋具有以下特性：

包装功能持久耐用，储存稳定，防止细菌滋生，耐高温杀菌等。

它是一种非常好的复合材料，适合用于速食食品包装。

典型结构测试：PET/粘合剂/铝箔/粘合剂/尼龙/RCPP

三层结构高温蒸煮袋 PET/AL/RCPP

材料说明

（1）PET薄膜
BOPET薄膜具有以下特性之一最高抗拉强度在所有塑料薄膜中，它能够满足对高刚性和硬度的超薄产品的需求。

优异的耐寒耐热性能。BOPET薄膜的适用温度范围为70℃-150℃，可在较宽的温度范围内保持优异的物理性能，适用于大多数产品包装。

优异的阻隔性能。它具有优异的综合防水防潮性能，与易受湿度影响的尼龙不同，其防水性能与聚乙烯（PE）相近，且透气系数极低。它对空气和异味具有极高的阻隔性能，是保持香气的理想材料之一。

耐化学腐蚀，耐油污、油脂、大多数溶剂以及稀酸和稀碱。

（2）BOPA薄膜
BOPA薄膜具有优异的韧性。拉伸强度、撕裂强度、冲击强度和断裂强度在塑料材料中名列前茅。

BOPA 具有优异的柔韧性、抗针孔性，不易刺破，不易造成内容物破损，这是其主要特点，良好的柔韧性也使包装手感良好。

良好的阻隔性能、良好的留香性能、对除强酸以外的化学品具有耐受性，尤其是优异的耐油性。
由于其工作温度范围广，熔点为225°C，因此可在-60°C至130°C的温度范围内长期使用。BOPA的机械性能在低温和高温下均能保持稳定。

BOPA薄膜的性能受湿度影响很大，其尺寸稳定性和阻隔性能均受湿度影响。BOPA薄膜受潮后，除了起皱外，通常还会出现水平方向的伸长和纵向的缩短，伸长率可达1%。

（3）CPP薄膜为聚丙烯薄膜，耐高温，热封性能好；
CPP薄膜是流延聚丙烯薄膜，CPP通用烹饪薄膜采用二元无规共聚丙烯原料制成，薄膜袋经121-125℃高温杀菌处理可耐受30-60分钟。
CPP高温烹饪膜采用块状共聚丙烯原料制成，薄膜袋可承受135℃高温杀菌30分钟。

性能要求为：维卡软化点温度应高于烹饪温度，抗冲击性应良好，耐介质性应良好，鱼眼和结晶点应尽可能少。

可承受 121℃ 0.15MPa 压力烹饪杀菌，几乎保持食物的形状和味道，薄膜不会开裂、剥落或粘连，具有良好的稳定性；常与尼龙膜或聚酯膜复合，用于包装汤类食品，以及肉丸、饺子、米饭等加工冷冻食品。

（4）铝箔
铝箔是软包装材料中唯一的金属箔，其防水、防气、防光、保鲜等性能是其他包装材料难以比拟的。铝箔能够承受121℃、0.15MPa的压力高温高温烹煮杀菌，确保食品的形状和风味不变形，且薄膜不会开裂、剥落或粘连，具有良好的稳定性；常与尼龙膜或聚酯膜复合使用，用于包装汤类食品、肉丸、饺子、米饭等加工冷冻食品。

（5）墨水
蒸笼袋采用聚氨酯基油墨进行印刷，要求残留溶剂少、复合强度高、蒸煮后不褪色、不分层、不起皱，如蒸煮温度超过 121 ℃ 时，应添加一定比例的固化剂以提高油墨的耐温性。

油墨的卫生状况极其重要，镉、铅、汞、铬、砷等重金属会对自然环境和人体健康构成严重威胁。其次，油墨本身是由多种材料组成的，包括各种连接剂、颜料、染料以及各种添加剂，例如消泡剂、抗静电剂、增塑剂等，这些都存在安全隐患。不应允许添加各种重金属颜料、乙二醇醚和酯类化合物。溶剂可能含有苯、甲醛、甲醇、苯酚等物质，连接剂可能含有游离甲苯二异氰酸酯，颜料可能含有多氯联苯、芳香胺等物质。

（6）粘合剂
蒸煮袋复合材料采用双组分聚氨酯胶粘剂，主剂有三种：聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚氨酯多元醇。固化剂有两种：芳香族聚异氰酸酯和脂肪族聚异氰酸酯。耐高温蒸煮胶粘剂具有以下特点：

●高固含量、低粘度、良好的涂抹性。

●初始粘合力强，蒸煮后剥离强度不损失，生产过程中无隧道效应，蒸煮后无起皱。

●该粘合剂卫生安全，无毒无味。

●反应速度更快，成熟时间更短（塑料-塑料复合材料产品在48小时内成熟，铝-塑料复合材料产品在72小时内成熟）。

●涂层用量少，粘合强度高，热封强度高，耐温性好。

●稀释粘度低，固态性能好，铺展性好。

●应用范围广，适用于多种薄膜。

●良好的耐腐蚀性（耐热、耐寒、耐酸、耐碱、耐盐、耐油、耐辣等）。

粘合剂的卫生始于伯芳香胺（PAA）的生产，它来源于印刷双组分油墨和层压粘合剂中芳香族异氰酸酯与水的化学反应。PAA的生成依赖于芳香族异氰酸酯，而非脂肪族异氰酸酯、丙烯酸酯或环氧基粘合剂。未完成的低分子物质和残留溶剂的存在也可能构成安全隐患。

3.烹饪袋的主要结构
根据材料的经济、物理和化学特性，烹饪袋通常采用以下结构。

两层：PET/CPP、BOPA/CPP、GL-PET/CPP。

三层结构：PET/AL/CPP、BOPA/AL/CPP、PET/BOPA/CPP
GL-PET/BOPA/CPP，PET/PVDC/CPP，PET/EVOH/CPP，BOPA/EVOH/CPP

四层结构：PET/PA/AL/CPP，PET/AL/PA/CPP

多层建筑。

PET/EVOH共挤薄膜/CPP，PET/PVDC共挤薄膜/CPP，PA/PVDC共挤薄膜/CPP，PET/EVOH共挤薄膜，PA/PVDC共挤薄膜

4. 烹饪袋结构特征分析
烹饪袋的基本结构由表层、中间层和热封层组成。表层一般由PET和BOPA制成，起到强度支撑、耐热和印刷良好的作用。中间层由Al、PVDC、EVOH、BOPA等制成，主要起到阻隔、遮光、双面复合等作用。热封层由各种类型的CPP、EVOH、BOPA等制成。热封层可选用各种类型的CPP、共挤PP和PVDC、EVOH共挤薄膜，110℃以下烹饪还需选用LLDPE薄膜，主要起到热封、抗穿刺、耐化学腐蚀的作用，同时材料吸附性低，卫生性好。

4.1 PET/胶水/PE
这种结构可以改为PA/胶/PE，PE可以改为HDPE、LLDPE、MPE，此外还有少量特殊HDPE薄膜，由于PE的耐温性，一般用于100~110℃左右的灭菌袋；胶水可以选择普通聚氨酯胶或煮沸胶，不适合肉类包装，阻隔性差，蒸煮后袋子容易起皱，有时内层薄膜还会粘连。本质上，这种结构就是一种煮沸袋或巴氏杀菌袋。

4.2 PET/胶水/CPP
这种结构是典型的透明烹饪袋结构，可以包装大多数烹饪产品，其特点是产品可视性强，可以直接看到内容物，但不能包装需要避光的产品。产品触感较硬，通常需要冲压圆角。这种结构的产品一般采用121℃高温杀菌，可以使用普通耐高温烹饪胶，普通等级的烹饪用CPP胶即可。但是，胶水应选择收缩率较小的等级，否则胶层收缩会导致油墨移位，蒸煮后可能出现分层现象。

4.3 BOPA/胶水/CPP
这是一款常见的透明烹饪袋，适用于121℃高温烹饪杀菌，透明度好，触感柔软，抗穿刺性强。但该产品不适用于需要避免轻质产品的包装。

由于BOPA的透湿性较大，印刷品在蒸煮过程中容易出现透色现象，尤其是红色系油墨容易渗透到表面，因此油墨生产过程中通常需要添加固化剂来防止这种情况发生。此外，由于油墨在BOPA上的附着力较弱，也容易出现不粘现象，尤其是在高湿度环境下。半成品和成品袋在加工过程中必须进行密封包装。

4.4 KPET/CPP、KBOPA/CPP
这种结构并不常用，产品透明度好，阻隔性能高，但只能用于115℃以下的灭菌，耐温性稍差，其健康和安全性也存在疑问。

4.5 PET/BOPA/CPP
该产品的结构强度高、透明度好、抗穿刺性好，由于PET和BOPA的收缩率差异较大，一般用于121℃及以下温度的产品包装。

与使用含铝结构相比，选择这种结构的产品，其包装内容物会呈现更强的酸性或碱性。

外层胶水可以选用煮沸过的胶水，这样可以适当降低成本。

4.6 PET/Al/CPP
这是最典型的不透明烹饪袋结构，根据不同的油墨、胶水、CPP，这种结构可以使用121~135℃的烹饪温度。

PET/单组分油墨/高温胶粘剂/Al7µm/高温胶粘剂/CPP60µm结构可达到121℃的烹饪要求。

PET/双组分油墨/高温胶粘剂/Al9µm/高温胶粘剂/高温CPP70µm结构可耐受121℃以上的烹饪温度，阻隔性能增强，保质期延长至一年以上。

4.7 BOPA/Al/CPP
该结构与上述 4.6 结构相似，但由于 BOPA 吸水率大且收缩率高，因此不适合 121℃ 以上的高温烹饪，但其抗穿刺性更好，可以满足 121℃ 烹饪的要求。

4.8 PET/PVDC/CPP、BOPA/PVDC/CPP
该产品的阻隔结构非常好，适用于 121℃ 及以下温度的烹饪杀菌，对氧气阻隔性有较高要求。

上述结构中的 PVDC 可以用 EVOH 代替，EVOH 也具有较高的阻隔性能，但其阻隔性能在高温灭菌时会明显下降，而 BOPA 不能用作表面层，否则其阻隔性能会随着温度的升高而急剧下降。

4.9 PET/Al/BOPA/CPP
这是一种高性能的烹饪包装袋结构，几乎可以包装任何烹饪产品，并且可以承受 121 至 135 摄氏度的烹饪温度。