La pellicola composita in plastica è un materiale da imballaggio comunemente utilizzato per imballaggi resistenti alle storte. La sterilizzazione a caldo e in storta è un processo importante per il confezionamento di alimenti in storta ad alta temperatura. Tuttavia, le proprietà fisiche delle pellicole plastiche composite sono soggette a decadimento termico dopo essere state riscaldate, il che si traduce in materiali di imballaggio non qualificati. Questo articolo analizza i problemi comuni dopo la cottura dei sacchetti delle storte ad alta temperatura e presenta i relativi metodi di test delle prestazioni fisiche, sperando di avere un significato guida per la produzione effettiva.
Le buste per imballaggio in storta resistenti alle alte temperature sono una forma di imballaggio comunemente utilizzata per carne, prodotti a base di soia e altri prodotti alimentari pronti. Generalmente è confezionato sottovuoto e può essere conservato a temperatura ambiente dopo essere stato riscaldato e sterilizzato ad alta temperatura (100~135°C). Il cibo confezionato resistente alla storta è facile da trasportare, pronto da mangiare dopo l'apertura della busta, igienico e conveniente e può mantenere bene il sapore del cibo, quindi è profondamente amato dai consumatori. A seconda del processo di sterilizzazione e dei materiali di imballaggio, la durata di conservazione dei prodotti di imballaggio resistenti alle storte varia da sei mesi a due anni.
Il processo di confezionamento degli alimenti in storta prevede la realizzazione di sacchetti, l'insaccamento, l'aspirazione, la termosaldatura, l'ispezione, la cottura e la sterilizzazione con riscaldamento, l'essiccazione e il raffreddamento e l'imballaggio. La sterilizzazione con cottura e riscaldamento è il processo centrale dell'intero processo. Tuttavia, quando si confezionano sacchetti realizzati con materiali polimerici – plastica, il movimento della catena molecolare si intensifica dopo il riscaldamento e le proprietà fisiche del materiale tendono ad attenuarsi termicamente. Questo articolo analizza i problemi comuni dopo la cottura dei sacchetti delle storte ad alta temperatura e ne presenta i metodi di test delle prestazioni fisiche.
1. Analisi dei problemi comuni con i sacchetti di imballaggio resistenti alle storte
Il cibo in storta ad alta temperatura viene confezionato e quindi riscaldato e sterilizzato insieme ai materiali di imballaggio. Per ottenere proprietà fisiche elevate e buone proprietà barriera, gli imballaggi resistenti alle storte sono costituiti da una varietà di materiali di base. I materiali comunemente utilizzati includono PA, PET, AL e CPP. Le strutture comunemente utilizzate hanno due strati di film compositi, con i seguenti esempi (BOPA/CPP, PET/CPP), film composito a tre strati (come PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) e film composito a quattro strati (come PET/PA/AL/CPP). Nella produzione attuale, i problemi di qualità più comuni sono grinze, sacchetti rotti, perdite d'aria e odori dopo la cottura:
1). Esistono generalmente tre forme di grinze nei sacchetti da imballaggio: pieghe orizzontali o verticali o irregolari sul materiale di base dell'imballaggio; rughe e crepe su ogni strato composito e scarsa planarità; ritiro del materiale di base dell'imballaggio e ritiro dello strato composito e di altri strati compositi Separati, a strisce. I sacchi rotti si dividono in due tipologie: a scoppio diretto e a raggrinzimento e poi a scoppio.
2). La delaminazione si riferisce al fenomeno per cui gli strati compositi dei materiali di imballaggio sono separati gli uni dagli altri. Una leggera delaminazione si manifesta sotto forma di rigonfiamenti a forma di striscia nelle parti sollecitate dell'imballaggio, la resistenza alla pelatura è ridotta e può anche essere delicatamente strappata a mano. Nei casi più gravi, lo strato composito dell'imballaggio viene separato in un'ampia area dopo la cottura. Se si verifica la delaminazione, il rafforzamento sinergico delle proprietà fisiche tra gli strati compositi del materiale di imballaggio scomparirà e le proprietà fisiche e le proprietà barriera diminuiranno in modo significativo, rendendo impossibile soddisfare i requisiti di durata di conservazione, causando spesso maggiori perdite per l'impresa .
3). Una leggera perdita d'aria ha generalmente un periodo di incubazione relativamente lungo e non è facile da rilevare durante la cottura. Durante il periodo di circolazione e conservazione del prodotto, il grado di vuoto del prodotto diminuisce e nella confezione appare evidente aria. Pertanto, questo problema di qualità coinvolge spesso un gran numero di prodotti. i prodotti hanno un impatto maggiore. Il verificarsi di perdite d'aria è strettamente correlato alla debole termosaldatura e alla scarsa resistenza alla perforazione del sacchetto della storta.
4). Anche l'odore dopo la cottura è un problema di qualità comune. L'odore particolare che appare dopo la cottura è legato ad eccessivi residui di solvente nei materiali di imballaggio o alla scelta impropria dei materiali. Se la pellicola in PE viene utilizzata come strato sigillante interno dei sacchetti per cottura ad alta temperatura superiore a 120°, la pellicola in PE è soggetta a odori alle alte temperature. Pertanto, l'RCPP viene generalmente selezionato come strato interno dei sacchetti per cottura ad alta temperatura.
2. Metodi di prova per le proprietà fisiche degli imballaggi resistenti alle storte
I fattori che portano ai problemi di qualità degli imballaggi resistenti alle storte sono relativamente complessi e coinvolgono molti aspetti come le materie prime dello strato composito, gli adesivi, gli inchiostri, il controllo del processo di produzione dei compositi e dei sacchetti e i processi delle storte. Per garantire la qualità dell’imballaggio e la conservabilità degli alimenti, è necessario condurre test di resistenza alla cottura sui materiali di imballaggio.
Lo standard nazionale applicabile ai sacchetti per imballaggio resistenti alla storta è GB/T10004-2008 “Pellicola composita in plastica per imballaggio, laminazione a secco di sacchetti, laminazione per estrusione”, che si basa su JIS Z 1707-1997 “Principi generali delle pellicole di plastica per l'imballaggio alimentare” Formulato per sostituire GB/T 10004-1998 “Film e sacchetti compositi resistenti alla storta” e GB/T10005-1998 “Film e sacchetti compositi in polipropilene biorientato/film e sacchetti in polietilene a bassa densità”. GB/T 10004-2008 comprende varie proprietà fisiche e indicatori di residui di solventi per pellicole e sacchetti di imballaggio resistenti alle storte e richiede che i sacchetti di imballaggio resistenti alle storte siano testati per la resistenza ai mezzi ad alta temperatura. Il metodo consiste nel riempire i sacchetti di imballaggio resistenti alla storta con acido acetico al 4%, solfuro di sodio all'1%, cloruro di sodio al 5% e olio vegetale, quindi scaricare e sigillare, riscaldare e pressurizzare in una pentola di cottura ad alta pressione a 121°C per 40 minuti e raffreddare finché la pressione rimane invariata. Quindi vengono testati l'aspetto, la resistenza alla trazione, l'allungamento, la forza di pelatura e la resistenza alla termosaldatura e per valutarlo viene utilizzato il tasso di declino. La formula è la seguente:
R=（AB）/A×100
Nella formula, R è il tasso di declino (%) degli articoli testati, A è il valore medio degli articoli testati prima del test medio resistente alle alte temperature; B è il valore medio degli articoli testati dopo il test del mezzo resistente alle alte temperature. I requisiti prestazionali sono: “Dopo il test di resistenza dielettrica ad alta temperatura, i prodotti con una temperatura di servizio di 80°C o superiore non dovrebbero presentare delaminazione, danni, deformazioni evidenti all'interno o all'esterno del sacchetto e una diminuzione della forza di pelatura, trazione fuori forza, deformazione nominale alla rottura e resistenza alla termosaldatura. Il tasso dovrebbe essere ≤30%”.
3. Test delle proprietà fisiche dei sacchetti per imballaggio resistenti alle storte
Il test effettivo sulla macchina può rilevare con maggiore precisione le prestazioni complessive dell'imballaggio resistente alla storta. Tuttavia, questo metodo non solo richiede molto tempo, ma è anche limitato dal piano di produzione e dal numero di test. Ha scarsa operabilità, grandi sprechi e costi elevati. Attraverso il test della storta per rilevare proprietà fisiche quali proprietà di trazione, resistenza alla pelatura, resistenza alla saldatura a caldo prima e dopo la storta, è possibile valutare in modo completo la qualità di resistenza della storta del sacchetto della storta. I test di cucina utilizzano generalmente due tipi di contenuti reali e materiali simulati. Il test di cottura utilizzando il contenuto reale può essere il più vicino possibile alla situazione di produzione effettiva e può efficacemente impedire che imballaggi non qualificati entrino in lotti nella linea di produzione. Per le fabbriche di materiali da imballaggio, i simulanti vengono utilizzati per testare la resistenza dei materiali da imballaggio durante il processo di produzione e prima dello stoccaggio. Testare le prestazioni di cottura è più pratico e gestibile. L'autore introduce il metodo di prova delle prestazioni fisiche dei sacchetti per imballaggio resistenti alle storte riempiendoli con liquidi per la simulazione degli alimenti di tre diversi produttori ed eseguendo rispettivamente test di cottura a vapore e di bollitura. Il processo di prova è il seguente:
1). Prova di cucina
Strumenti: pentola di cottura ad alta temperatura a contropressione sicura e intelligente, tester di tenuta termica HST-H3
Fasi del test: versare con attenzione acido acetico al 4% nel sacchetto della storta fino a due terzi del volume. Fare attenzione a non contaminare la guarnizione, per non pregiudicare la solidità della sigillatura. Dopo il riempimento, sigillare i sacchetti da cucina con HST-H3 e preparare un totale di 12 campioni. Durante la sigillatura, l'aria nel sacchetto deve essere scaricata il più possibile per evitare che l'espansione dell'aria durante la cottura possa influenzare i risultati del test.
Posizionare il campione sigillato nella pentola per iniziare il test. Impostare la temperatura di cottura su 121°C, il tempo di cottura su 40 minuti, cuocere a vapore 6 campioni e far bollire 6 campioni. Durante il test di cottura, prestare molta attenzione ai cambiamenti nella pressione dell'aria e nella temperatura nella pentola per garantire che la temperatura e la pressione siano mantenute entro l'intervallo impostato.
Una volta completato il test, lasciarlo raffreddare a temperatura ambiente, estrarlo e osservare se sono presenti sacchetti rotti, rughe, delaminazione, ecc. Dopo il test, le superfici dei campioni 1# e 2# erano lisce dopo la cottura e non c'erano delaminazione. La superficie del campione 3# non era molto liscia dopo la cottura e i bordi erano deformati a vari livelli.
2). Confronto delle proprietà tensili
Prendere i sacchetti di imballaggio prima e dopo la cottura, ritagliare 5 campioni rettangolari di 15 mm×150 mm nella direzione trasversale e 150 mm nella direzione longitudinale e condizionarli per 4 ore in un ambiente di 23±2℃ e 50±10% di umidità relativa. La macchina per prove di trazione elettronica intelligente XLW (PC) è stata utilizzata per testare la forza di rottura e l'allungamento alla rottura in condizioni di 200 mm/min.
3). Prova di sbucciatura
Secondo il metodo A di GB 8808-1988 “Metodo di prova di pelatura per materiali plastici compositi morbidi”, tagliare un campione con una larghezza di 15±0,1 mm e una lunghezza di 150 mm. Prendere 5 campioni ciascuno nelle direzioni orizzontale e verticale. Pre-pelare lo strato composito lungo la direzione della lunghezza del campione, caricarlo nella macchina per prove di trazione elettronica intelligente XLW (PC) e testare la forza di pelatura a 300 mm/min.
4). Prova di resistenza alla termosaldatura
Secondo GB/T 2358-1998 "Metodo di prova per la resistenza della termosaldatura dei sacchetti di imballaggio in film plastico", tagliare un campione largo 15 mm nella parte termosaldante del campione, aprirlo a 180° e fissare entrambe le estremità del campione su XLW (PC) intelligente Su una macchina per prove di trazione elettronica, il carico massimo viene testato a una velocità di 300 mm/min e il tasso di caduta viene calcolato utilizzando la formula dielettrica di resistenza alle alte temperature in GB/T 10004-2008.
Riassumere
Gli alimenti confezionati resistenti alla storta sono sempre più preferiti dai consumatori per la loro praticità nel consumo e nella conservazione. Al fine di mantenere efficacemente la qualità del contenuto e prevenire il deterioramento degli alimenti, ogni fase del processo di produzione delle buste per storte ad alta temperatura deve essere rigorosamente monitorata e ragionevolmente controllata.
1. I sacchetti da cucina resistenti alle alte temperature devono essere realizzati con materiali adeguati in base al contenuto e al processo di produzione. Ad esempio, il CPP viene generalmente selezionato come strato sigillante interno dei sacchetti da cucina resistenti alle alte temperature; quando si utilizzano buste da imballaggio contenenti strati di AL per confezionare contenuti acidi e alcalini, è necessario aggiungere uno strato composito di PA tra AL e CPP per aumentare la resistenza alla permeabilità acida e alcalina; ciascuno strato composito. La termoretrazione deve essere costante o simile per evitare deformazioni o addirittura delaminazione del materiale dopo la cottura a causa della scarsa corrispondenza delle proprietà di termoretrazione.
2. Controllare ragionevolmente il processo composito. I sacchetti della storta resistenti alle alte temperature utilizzano principalmente il metodo di composizione a secco. Nel processo di produzione della pellicola della storta, è necessario selezionare l'adesivo appropriato e un buon processo di incollaggio e controllare ragionevolmente le condizioni di indurimento per garantire che l'agente principale dell'adesivo e l'agente indurente reagiscano pienamente.
3. La resistenza media alle alte temperature è il processo più severo nel processo di confezionamento delle buste per storte ad alta temperatura. Per ridurre il verificarsi di problemi di qualità dei lotti, i sacchetti delle storte ad alta temperatura devono essere testati e ispezionati in base alle effettive condizioni di produzione prima dell'uso e durante la produzione. Controllare se l'aspetto della confezione dopo la cottura è piatto, spiegazzato, con vesciche, deformato, se c'è delaminazione o perdita, se il tasso di declino delle proprietà fisiche (proprietà di trazione, resistenza alla pelatura, resistenza alla termosaldatura) soddisfa i requisiti, ecc.
Orario di pubblicazione: 18 gennaio 2024
