耐蒸煮包(bāo)裝常見問題及檢測(cè)方法(fǎ)介紹
近年來,伴隨著人民生活水平(píng)的提高,食品愈(yù)發趨於多樣化、衛生化、方便化及(jí)高檔化,複合膜軟包(bāo)裝也逐漸(jiàn)占據了重要的地位。
近年來,伴(bàn)隨著人(rén)民(mín)生(shēng)活水平的提高,食品愈發趨於多樣化、衛生化、方便化及高檔化(huà),複合膜軟(ruǎn)包裝(zhuāng)也逐漸占據了重要(yào)的地位。耐(nài)高溫蒸煮食品包裝袋(dài)--俗稱軟罐頭作為符合膜軟包裝的一種,普遍用於食品的常溫存放,常用於肉類、豆製品等食品的包裝形式,一般采用(yòng)真空包裝,經過高溫(100~135℃)加熱滅菌,可在常溫下儲(chǔ)存。耐蒸煮包裝食品攜帶方便,開袋即食,衛生方便,又(yòu)能很好地保持食品風味,深(shēn)受消費者喜愛。根據滅菌工藝、包裝(zhuāng)材料的(de)不同,耐蒸煮包裝產品的保質期從半年至兩年不等(děng)。
蒸煮食品的包裝流程為製(zhì)袋、裝(zhuāng)袋、抽真空、熱封、檢驗、蒸煮加熱滅菌、幹燥冷卻、打包。蒸(zhēng)煮加熱滅菌是整個流程的核心工序(xù),然而,由高分子材料--塑料製(zhì)成(chéng)的包裝袋在受熱後分子(zǐ)鏈運動加劇,材料物理性能易發生熱衰減從而產生問題。
耐蒸煮包裝袋常見問題
耐高溫蒸煮食品是將食品包裝後連同包裝材料一起進行加熱滅(miè)菌。為達到較高的(de)物理性和良好(hǎo)的阻隔性,耐蒸煮包裝由多種基材複合而成,常用材料有PA、PET、AL和CPP,常用結構有兩層複合膜(如BOPA/CPP、PET/CPP)、三層複合膜(如PA/AL/CPP、PET/PA/CPP)和四層複合膜(如PET/PA/AL/CPP)。優質的耐高溫蒸煮食品包裝材料應具備以下條件:
①良好(hǎo)的機械性能,強度高、柔軟,能適應各種包裝機械、製袋機、熱(rè)合機的需要;
②良好的耐熱性,在121℃溫度下蒸煮40min,包裝膜、袋尺寸穩定,不變形,不分層,熱封處不開裂;
③具有較高的阻隔性,氧氣(qì)透過量低於30cm3/m2·24h·23℃,RH50%,水蒸(zhēng)汽透過量(liàng)低於5g/m2·24h·38℃·atm,RH90%;
④優秀的食(shí)品(pǐn)衛生性,不(bú)含對(duì)人有害的物質,經高溫蒸煮(zhǔ)後不(bú)會產生對人(rén)有害的物質,長(zhǎng)期與食品接觸,化學性能穩定,不會與食品中各種成分發(fā)生化學反應(yīng),生成(chéng)對人體有害的物質;
⑤良好的商(shāng)品展示性,高度透明,表層可彩色印刷。
但(dàn)是(shì)在實際生產中會出現很多問題,最常見的質量問(wèn)題為蒸煮後包裝袋(dài)起(qǐ)皺、破袋、漏氣和蒸(zhēng)煮後異味:
①包裝袋(dài)起皺一般有3種表現形式(shì),即包裝基材出現橫向或縱向或不規(guī)則性皺(zhòu)痕;各複合層出現(xiàn)皺(zhòu)裂(liè),平整性差;包裝基材收縮,收縮的複合層與其他複合層分離,呈條紋狀。破袋則分為直接脹裂與起皺(zhòu)後破裂兩種(zhǒng)。
②脫層是指包裝材料各複合層相互分離的現象。輕微的脫(tuō)層表現為包裝受力部位呈現條紋狀凸起,剝離強度降低,甚至可用(yòng)手撕開,而嚴重時則在蒸(zhēng)煮後呈現包裝複合層大麵(miàn)積分離。如出現脫層(céng)現象,則包裝材(cái)料各複合層間物理性能的相互協同加強作用消失,物理性能、阻隔性能大幅下降,無法滿足貨架期的要求,往往會給企(qǐ)業(yè)造成較大損失(shī)。
③輕微漏氣潛伏期較長,蒸煮(zhǔ)時不(bú)易發覺,在產品流通存儲期間產品真(zhēn)空度減(jiǎn)小,包裝出現明(míng)顯空氣時才會被(bèi)發現,因此(cǐ),該質量問題往往涉及產品較多,影響較大。出現漏氣與蒸煮袋的熱封不牢、耐穿刺性差有較大關係。
④蒸煮後食品產生異味也是經常出現的質量問題。蒸(zhēng)煮後出現(xiàn)的(de)異味與包裝材料(liào)的溶劑殘留超標或材(cái)料選擇(zé)不當有(yǒu)關。如(rú)采用PE膜作(zuò)為120℃以上的高(gāo)溫蒸煮袋內封層,在高溫下PE膜易出現臭味。因此,高溫蒸煮袋的內層選擇CPP材料為宜。
耐(nài)蒸(zhēng)煮包裝物理性能檢測(cè)方法
導致耐蒸煮包裝質量問題的因素比較複雜,涉及到複合層原材料、膠粘劑、油墨、複合(hé)及製袋工藝控製、蒸煮工藝(yì)等多(duō)個方麵(miàn)。為確保包裝(zhuāng)質量及食品貨架(jià)期,對包(bāo)材進行耐蒸煮試(shì)驗十分必(bì)要。
適用於耐蒸煮包裝袋的國家標準為GB/T 10004-2008《包裝用塑料複合膜、袋幹法複合(hé)、擠出(chū)複合》,該(gāi)標準參照JISZ 1707-1997《食(shí)品包裝(zhuāng)用塑料薄膜總則(zé)》而製定,代替了GB/T 10004-1998《耐蒸煮(zhǔ)複合膜、袋》和GB/T 10005-1998《雙(shuāng)向(xiàng)拉伸聚丙烯薄膜/低密度聚乙烯複合膜(mó)、袋》。GB/T 10004-2008中規(guī)定了耐蒸煮(zhǔ)包(bāo)裝膜及袋的(de)各項物理性能及溶劑殘留指標,並要求對耐蒸煮包裝袋進行耐高溫介(jiè)質性測試,方法為將(jiāng)蒸煮袋中分別裝入4%乙酸(suān)、1%硫化鈉、5%氯化鈉及(jí)植物(wù)油後排(pái)氣(qì)封口,在121℃的(de)高壓蒸煮(zhǔ)鍋中(zhōng)加熱加壓(yā)40min,在(zài)壓力保持不(bú)變的情況下冷卻。然後對其外觀、拉斷力、伸長率(lǜ)、剝離力和熱封強度進行檢測,用下降率來評定,公(gōng)式如下:
R=(A-B)/A×100
其中R為被檢測項目(mù)的下降率(%),A為耐高溫介質試驗前(qián)被檢測項目的平均值;B為耐高溫介質試驗後被檢測項目的平均值。性能要求為(wéi)"使用溫度為80℃以上(shàng)的產(chǎn)品經耐高溫介質性試驗後,應(yīng)無分層、破損、袋內、外無明顯變(biàn)形(xíng),剝離力、拉斷力、斷裂標稱應變和熱合強(qiáng)度下降率應≤30%"。
耐蒸煮包裝(zhuāng)袋物理性能檢測
通過蒸煮(zhǔ)試驗對蒸煮前(qián)後拉伸性能、剝離強度(dù)、熱封強度(dù)等物理性能的檢測可對蒸煮(zhǔ)袋的耐蒸煮質量進行(háng)綜合判定。蒸煮試驗一般采用實際內容物和(hé)模擬物兩種(zhǒng)。采用實際內容物進行蒸煮(zhǔ)試驗,可最大程度地接近實際生產情況,能有效預防不合格包裝批次進入生產線。對包(bāo)材廠而言(yán),在生產過程中及(jí)入(rù)庫前采用模擬物對包材耐蒸煮性能進行(háng)檢測更具有實踐性與操作性。以下將通過(guò)對3種不同廠家的耐蒸煮包裝袋(dài)裝(zhuāng)入食品模擬液,分別進行蒸、煮試驗來介紹耐蒸煮包裝袋物理(lǐ)性能測試方法,試驗過程如下:
1 蒸煮試驗
儀器:安全智能型反壓(yā)高(gāo)溫蒸煮鍋(guō)(北京發恩科貿(mào)有限公司),HST-H3熱封試驗儀(濟(jì)南(nán)蘭光機電技術有限(xiàn)公司)。
試驗步驟(zhòu):將4%乙酸小心裝入蒸煮袋(dài)至容(róng)積的(de)2/3,注意不要汙染封口,以免影響封口牢度。裝好後,用HST-H3將蒸煮(zhǔ)袋封口,共製樣12個。在封(fēng)口時要盡量將袋內空氣排出,以(yǐ)免蒸煮時空氣膨脹影響測試結果。
將密封(fēng)好的試樣放入蒸煮鍋內開始試驗。設置蒸煮溫度121℃,蒸煮時間40min,6個試(shì)樣蒸,6個試樣煮。在蒸煮試驗過程中要密切注意蒸煮鍋內氣壓和溫度的變化,以確保溫度和壓力維持在設定的範圍內。
試驗(yàn)結束後,冷卻至室溫,取出觀(guān)察是否有破袋(dài)、皺(zhòu)痕(hén)、脫層等現象。經試驗,1#、2#試樣蒸煮後表麵平整,無脫層現象,3#試樣蒸煮後表麵(miàn)不很平整,且(qiě)邊(biān)緣有不(bú)同程(chéng)度的翹曲。
2 拉伸性能對比(bǐ)
分別取蒸煮前(qián)與蒸煮後的包裝袋,裁取橫向、縱向15mm×150mm的長方形試樣各5條,在23±2℃,50±10%RH的環境下狀態調節4h。采用(yòng)XLW(PC)智(zhì)能電子拉力試驗機(jī)(濟南蘭光機電技術有限公司)在200mm/min的條件下測試其拉斷力與斷裂伸長率。采用GB/T 10004-2008中(zhōng)耐高溫介(jiè)質性公式計算(suàn)下降率。
3 剝離試驗
根據GB 8808-1988《軟質複合(hé)塑(sù)料材料剝離試驗方法》A法,裁取寬15±0.1mm,長(zhǎng)150mm的試樣,試(shì)樣橫、縱向各取5條。沿試樣長度方向(xiàng)對複(fù)合層進行預剝離,裝入XLW(PC)智能(néng)電子拉力試(shì)驗機(濟(jì)南蘭光機電技術有限公司(sī)),在300mm/min的條件下測試剝離力。經試(shì)驗,1#、2#試樣蒸煮前、後經乙酸(suān)乙酯溶劑浸(jìn)泡一端後均無法剝離。3#試樣蒸煮前、煮後經乙酸乙酯溶劑浸泡後無法剝離(lí),蒸(zhēng)後縱向平均剝離力(lì)為5.679N,橫向平均(jun1)剝離力為4.921N。
4 熱封強度試(shì)驗
根據GB/T 2358-1998《塑(sù)料薄膜包裝袋 熱合強(qiáng)度試驗方法(fǎ)》,在試樣熱封(fēng)部位裁(cái)取寬15mm的試樣,打開呈180°,將試樣兩(liǎng)端裝夾在XLW(PC) 智能(néng)電子(zǐ)拉(lā)力試(shì)驗機(濟南(nán)蘭光機電技術有限公(gōng)司)上,在300mm/min的速度下測試最大載荷,采用GB/T 10004-2008中耐高(gāo)溫介質性公式計算下(xià)降率。
5 試驗結果分析
經試驗,3#試樣表麵出現褶皺,蒸煮(zhǔ)後斷裂伸長率下降率大,超過了GB/T 10004-2008的要求,耐高溫(wēn)介質性(xìng)不合格,不適於應用於(yú)高溫蒸煮食(shí)品。2#試(shì)樣蒸煮試(shì)驗後,橫向(xiàng)拉伸性(xìng)能下降較縱向更(gèng)為明顯,雖然拉斷力、熱封強度下(xià)降率符合要求(qiú),但是斷裂伸長率明顯降低,尤其是蒸的試樣,橫向斷裂伸長率下降(jiàng)率甚(shèn)至達到了50%以上,2#試樣不能用於高溫蒸的食品包裝。1#試樣耐高溫介質性優異(yì),可用於耐(nài)高溫蒸、煮食品。
從檢測結果可以看出,經過高溫(wēn)蒸煮滅菌後,包材的各項性能指標具有不同形式的改變,因此,進行耐(nài)高溫介質性測(cè)試時(shí)不可隻進行單個方向的性能檢驗(yàn),以偏(piān)概全。並且,高溫(wēn)滅菌方(fāng)式(蒸、煮)對包(bāo)材物理性能的影響有較大區別,企業應根據實際生產工藝選擇蒸或煮的方式。
耐蒸煮包裝袋物理性能總結
耐蒸煮包裝食品因其(qí)食用、存儲的便利性,愈發受到(dào)消費者青睞。為有效保持(chí)內容物質量,防止食品變質,需對高溫蒸煮袋生產工藝(yì)的每(měi)一道工序嚴格把關,合理控製。
1、耐高溫蒸煮袋應根據(jù)內容物、生產(chǎn)工藝選擇(zé)合適的材質(zhì)。例如,耐高溫蒸煮袋內封層(céng)一般選擇CPP;含AL層包裝袋用於(yú)包(bāo)裝酸堿性內容(róng)物時,應(yīng)在AL及CPP之間增加PA複合層(céng)以增加抗酸堿滲透性(xìng);各複合層(céng)的熱(rè)縮性應一致或相似(sì),以免因材料熱縮性能匹(pǐ)配性差而導致蒸煮(zhǔ)後材料翹曲甚至脫層。
2、合理控製複(fù)合工(gōng)藝。耐(nài)高溫蒸煮袋多采用(yòng)幹式複合法。在蒸煮膜生產過(guò)程中,要選擇合適的膠粘劑及良好的塗膠工藝,合理控製熟化條件,確保膠粘劑(jì)主劑與固化劑(jì)反應(yīng)充分。
3、耐高溫介質性是耐高溫蒸煮袋包裝過程中(zhōng)最(zuì)嚴峻的一道工序,為減少批量質量問(wèn)題的出現,必須在使用前、生產過程中根據實際(jì)生產(chǎn)情況對耐高溫蒸煮袋進行蒸煮試驗,檢測(cè)蒸煮後包(bāo)裝的外觀是否平整、起皺、起泡、變形,是否有(yǒu)離層、滲漏現象,物理性能(拉伸性能、剝離(lí)強度、熱(rè)封強度)下降(jiàng)率是否符合(hé)要求等。