Plastová kompozitní fólie je běžně používaný obalový materiál pro obaly odolné vůči retortě. Sterilizace v retortě a tepelná sterilizace je důležitým procesem pro balení potravin v retortě s vysokou teplotou. Fyzikální vlastnosti plastových kompozitních fólií jsou však náchylné k tepelnému rozkladu po zahřátí, což má za následek nekvalifikované obalové materiály. Tento článek analyzuje běžné problémy po vaření vysokoteplotních retortových sáčků a představuje jejich metody testování fyzického výkonu v naději, že bude mít hlavní význam pro skutečnou výrobu.
Retortové obalové sáčky odolné vůči vysokým teplotám jsou obalovou formou běžně používanou pro maso, sójové výrobky a další hotové potravinářské výrobky. Obecně je vakuově balený a může být skladován při pokojové teplotě po zahřátí a sterilizaci při vysoké teplotě (100 ~ 135 ° C). Balené potraviny odolné vůči retortě se snadno přenášejí, jsou připraveny k jídlu po otevření sáčku, hygienické a pohodlné a dokážou dobře zachovat chuť jídla, takže je spotřebitelé hluboce milují. V závislosti na procesu sterilizace a obalových materiálech se trvanlivost obalů odolných vůči retortě pohybuje od půl roku do dvou let.
Proces balení potravin v retortě je výroba sáčků, pytlování, vakuování, tepelné těsnění, kontrola, sterilizace vařením a ohřevem, sušení a chlazení a balení. Sterilizace vařením a ohřevem je základním procesem celého procesu. Při balení sáčků z polymerních materiálů – plastů se však po zahřátí zintenzivňuje pohyb molekulárního řetězce a fyzikální vlastnosti materiálu jsou náchylné k tepelnému útlumu. Tento článek analyzuje běžné problémy po vaření vysokoteplotních retortových sáčků a představuje jejich metody testování fyzického výkonu.
1. Analýza běžných problémů s retortovými obalovými sáčky
Potraviny v retortě o vysoké teplotě se zabalí a poté zahřejí a sterilizují společně s obalovými materiály. Pro dosažení vysokých fyzikálních vlastností a dobrých bariérových vlastností jsou obaly odolné vůči retortě vyrobeny z různých základních materiálů. Mezi běžně používané materiály patří PA, PET, AL a CPP. Běžně používané struktury mají dvě vrstvy kompozitních filmů, s následujícími příklady (BOPA/CPP, PET/CPP), třívrstvý kompozitní film (jako je PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) a čtyřvrstvý kompozitní film (jako je PET/PA/AL/CPP). Ve skutečné výrobě jsou nejčastějšími problémy s kvalitou záhyby, rozbité sáčky, únik vzduchu a zápach po vaření:
1). Obecně existují tři formy zvrásnění obalových sáčků: horizontální nebo vertikální nebo nepravidelné zvrásnění na základním materiálu obalu; vrásky a praskliny na každé kompozitní vrstvě a špatná rovinnost; smrštění základního materiálu obalu a smrštění kompozitní vrstvy a dalších kompozitních vrstev Samostatné, pruhované. Rozbité sáčky se dělí na dva typy: přímé prasknutí a pomačkání a pak prasknutí.
2). Delaminace se týká jevu, kdy jsou kompozitní vrstvy obalových materiálů od sebe odděleny. Mírná delaminace se projevuje proužkovitými vybouleninami v namáhaných částech obalu, snižuje se pevnost v odlupování a lze ji i jemně roztrhnout rukou. V závažných případech se obalová kompozitní vrstva po vaření oddělí na velké ploše. Pokud dojde k delaminaci, synergické posílení fyzikálních vlastností mezi kompozitními vrstvami obalového materiálu zmizí a fyzikální vlastnosti a bariérové vlastnosti se výrazně sníží, což znemožní splnit požadavky na dobu použitelnosti, což často způsobí větší ztráty podniku. .
3). Mírný únik vzduchu má obecně relativně dlouhou inkubační dobu a není snadné ho během vaření odhalit. Během cirkulace produktu a doby skladování se stupeň vakua produktu snižuje a v obalu se objevuje zjevný vzduch. Proto se tento problém kvality často týká velkého množství produktů. produkty mají větší účinek. Výskyt úniku vzduchu úzce souvisí se slabým tepelným utěsněním a špatnou odolností proti propíchnutí vaku retorty.
4). Zápach po vaření je také častým problémem kvality. Zvláštní zápach, který se objevuje po vaření, souvisí s nadměrnými zbytky rozpouštědel v obalových materiálech nebo s nevhodným výběrem materiálu. Pokud je PE fólie použita jako vnitřní těsnící vrstva vysokoteplotních varných sáčků nad 120°, je PE fólie při vysokých teplotách náchylná k zápachu. Proto se RCPP obecně volí jako vnitřní vrstva sáčků na vaření při vysoké teplotě.
2. Metody zkoušení fyzikálních vlastností obalů odolných vůči retortě
Faktory vedoucí k problémům s kvalitou obalů odolných v retortě jsou relativně složité a zahrnují mnoho aspektů, jako jsou suroviny kompozitní vrstvy, lepidla, inkousty, řízení procesu výroby kompozitů a sáčků a procesy v retortě. Pro zajištění kvality balení a trvanlivosti potravin je nutné provádět testy odolnosti obalových materiálů při vaření.
Národní norma použitelná pro obalové sáčky odolné vůči retortě je GB/T10004-2008 „Plastové kompozitní fólie pro balení, suchá laminace sáčků, laminace vytlačováním“, která je založena na JIS Z 1707-1997 „Obecné zásady plastových fólií pro balení potravin“ Formulováno jako náhrada GB/T 10004-1998 „Retortově odolné kompozitní fólie a sáčky“ a GB/T10005-1998 „Biasálně orientovaná polypropylenová fólie/kompozitní fólie a sáčky z nízkohustotního polyetylenu“. GB/T 10004-2008 obsahuje různé fyzikální vlastnosti a indikátory zbytků rozpouštědel pro obalové fólie a sáčky odolné vůči autoklávu a vyžaduje, aby obalové sáčky odolné vůči autoklávu byly testovány na odolnost vůči médiím při vysokých teplotách. Způsob spočívá v naplnění obalových sáčků odolných vůči retortě 4 % kyseliny octové, 1 % sulfidu sodného, 5 % chloridu sodného a rostlinného oleje, poté odsát a utěsnit, zahřát a natlakovat ve vysokotlaké varné nádobě při 121 °C po dobu 40 minut a ochlaďte, dokud se tlak nezmění. Poté se testuje jeho vzhled, pevnost v tahu, tažnost, odlupovací síla a pevnost tepelného svařování a k vyhodnocení se použije rychlost poklesu. Vzorec je následující:
R=（AB）/A×100
Ve vzorci je R míra poklesu (%) testovaných položek, A je průměrná hodnota testovaných položek před testem na médium odolné vůči vysokým teplotám; B je průměrná hodnota testovaných položek po testu na médium odolné vůči vysokým teplotám. Požadavky na provedení jsou: „Po zkoušce vysokoteplotní dielektrické odolnosti by výrobky s provozní teplotou 80 °C nebo vyšší neměly vykazovat žádné delaminace, poškození, zjevnou deformaci uvnitř nebo vně sáčku a snížení odlupovací síly, tahu. vypínací síla, jmenovité napětí při přetržení a pevnost tepelného svaru. Sazba by měla být ≤ 30 %“.
3. Testování fyzikálních vlastností retortových obalových sáčků
Vlastní test na stroji dokáže nejvěrněji zjistit celkový výkon obalu odolného vůči retortě. Tato metoda je však nejen časově náročná, ale také omezená plánem výroby a počtem zkoušek. Má špatnou provozuschopnost, velký odpad a vysoké náklady. Prostřednictvím testu retorty ke zjištění fyzikálních vlastností, jako jsou vlastnosti v tahu, pevnost v odlupování, pevnost tepelného svaru před a po retortě, lze komplexně posoudit kvalitu odolnosti vaku retorty. Testy vaření obecně používají dva typy skutečného obsahu a simulovaných materiálů. Varný test s použitím skutečného obsahu se může co nejvíce přiblížit skutečné výrobní situaci a může účinně zabránit tomu, aby se nekvalifikované obaly dostaly do výrobní linky v dávkách. Pro továrny na obalové materiály se simulanty používají k testování odolnosti obalových materiálů během výrobního procesu a před skladováním. Testování výkonu vaření je praktičtější a ovladatelnější. Autor představuje metodu testování fyzikálních vlastností obalových sáčků odolných v retortě jejich plněním kapalinami pro simulaci potravin od tří různých výrobců a prováděním testů napařování a varu. Proces testu je následující:
1). Test vaření
Nástroje: Bezpečný a inteligentní protitlaký vysokoteplotní varný hrnec, tester tepelného těsnění HST-H3
Kroky testu: Opatrně vložte 4% kyselinu octovou do vaku retorty do dvou třetin objemu. Dávejte pozor, abyste těsnění neznečistili, abyste neovlivnili pevnost těsnění. Po naplnění uzavřete varné sáčky HST-H3 a připravte celkem 12 vzorků. Při uzavírání by měl být vzduch ze sáčku co nejvíce vypuštěn, aby se zabránilo tomu, že by expanze vzduchu během vaření ovlivnila výsledky testu.
Umístěte uzavřený vzorek do varné nádoby a začněte test. Nastavte teplotu vaření na 121 °C, dobu vaření na 40 minut, 6 vzorků v páře a 6 vzorků uvařte. Během testu vaření věnujte zvýšenou pozornost změnám tlaku vzduchu a teploty ve varném hrnci, abyste zajistili udržení teploty a tlaku v nastaveném rozsahu.
Po dokončení testu ochlaďte na pokojovou teplotu, vyjměte jej a sledujte, zda tam nejsou rozbité sáčky, záhyby, delaminace atd. Po testu byly povrchy vzorků 1# a 2# po uvaření hladké a nebyly žádné delaminace. Povrch vzorku 3# nebyl po uvaření příliš hladký a okraje byly v různé míře pokroucené.
2). Porovnání tahových vlastností
Vezměte balicí sáčky před a po vaření, vyřízněte 5 obdélníkových vzorků 15 mm × 150 mm v příčném směru a 150 mm v podélném směru a upravte je po dobu 4 hodin v prostředí 23 ± 2 ° C a 50 ± 10 % RH. Inteligentní elektronický tahový zkušební stroj XLW (PC) byl použit k testování síly při přetržení a prodloužení při přetržení za podmínek 200 mm/min.
3). Odlupovací test
Podle metody A z GB 8808-1988 „Metoda testu odlupování pro měkké kompozitní plastové materiály“ vyřízněte vzorek o šířce 15±0,1 mm a délce 150 mm. Každý odeberte 5 vzorků v horizontálním a vertikálním směru. Předloupejte kompozitní vrstvu v podélném směru vzorku, vložte ji do XLW (PC) inteligentního elektronického tahového testovacího stroje a otestujte odlupovací sílu při 300 mm/min.
4). Zkouška pevnosti tepelného těsnění
Podle GB/T 2358-1998 „Zkušební metoda pro tepelnou pevnost obalových sáčků s plastovou fólií“ odřízněte vzorek o šířce 15 mm v tepelně svařitelné části vzorku, otevřete jej při 180° a upněte oba konce vzorku na the XLW (PC) intelligent Na elektronickém stroji na zkoušení tahem je maximální zatížení testováno při rychlosti 300 mm/min a rychlost pádu je vypočítána pomocí dielektrického vzorce odolnosti proti vysoké teplotě v GB/T 10004-2008.
Shrnout
Spotřebitelé stále více upřednostňují balené potraviny odolné vůči retortě kvůli jejich pohodlí při konzumaci a skladování. Aby se efektivně zachovala kvalita obsahu a zabránilo se znehodnocení potravin, každý krok procesu výroby vysokoteplotního retortového sáčku musí být přísně sledován a přiměřeně kontrolován.
1. Varné sáčky odolné vůči vysokým teplotám by měly být vyrobeny z vhodných materiálů podle obsahu a výrobního procesu. Například CPP se obecně volí jako vnitřní těsnící vrstva varných sáčků odolných vůči vysokým teplotám; pokud se k balení kyselého a alkalického obsahu používají balicí sáčky obsahující AL vrstvy, měla by být mezi AL a CPP přidána kompozitní vrstva PA, aby se zvýšila odolnost vůči propustnosti kyselin a zásad; každá kompozitní vrstva Tepelná smrštitelnost by měla být konzistentní nebo podobná, aby se zabránilo deformaci nebo dokonce delaminaci materiálu po vaření v důsledku špatného přizpůsobení vlastností tepelného smrštění.
2. Přiměřeně řídit kompozitní proces. Retortové sáčky odolné vůči vysokým teplotám většinou používají metodu suchého míšení. Při výrobním procesu retortové fólie je nutné zvolit vhodné lepidlo a dobrý proces lepení a přiměřeně kontrolovat podmínky vytvrzování, aby se zajistilo, že hlavní činidlo lepidla a vytvrzovací činidlo budou plně reagovat.
3. Vysokoteplotní střední odolnost je nejnáročnějším procesem v procesu balení vysokoteplotních retortových sáčků. Aby se snížil výskyt problémů s kvalitou šarže, musí být vysokoteplotní retortové vaky před použitím a během výroby testovány v retortě a kontrolovány na základě skutečných výrobních podmínek. Zkontrolujte, zda je vzhled obalu po uvaření plochý, pomačkaný, s puchýři, zdeformovaný, zda nedochází k delaminaci nebo netěsnosti, zda rychlost poklesu fyzikálních vlastností (vlastnosti v tahu, pevnost v odlupování, pevnost tepelného svařování) odpovídá požadavkům atd.
Čas odeslání: 18. ledna 2024
