הצגת בעיות נפוצות ושיטות זיהוי של אריזה עמידה ברטורט

סרט פלסטיק מרוכב הוא חומר אריזה נפוץ לאריזה עמידה ברטורט. עיקור רטורט וחום הוא תהליך חשוב לאריזת מזון רטורט בטמפרטורה גבוהה. עם זאת, המאפיינים הפיזיים של סרטי פלסטיק מרוכבים נוטים להתפרקות תרמית לאחר חימום, וכתוצאה מכך חומרי אריזה לא מתאימים. מאמר זה מנתח בעיות נפוצות לאחר בישול של שקיות רטורט בטמפרטורה גבוהה, ומציג את שיטות בדיקת הביצועים הפיזיים שלהן, בתקווה שתהיה להן משמעות מנחה לייצור בפועל.

שקיות אריזה עמידות לטמפרטורה גבוהה הן צורת אריזה בשימוש נפוץ לבשר, מוצרי סויה ומוצרי מזון אחרים לארוחה מוכנה. זה בדרך כלל ארוז בוואקום וניתן לאחסן אותו בטמפרטורת החדר לאחר חימום ועיקור בטמפרטורה גבוהה (100 ~ 135 מעלות צלזיוס). מזון ארוז עמיד בפני רטורטים קל לנשיאה, מוכן לאכילה לאחר פתיחת השקית, היגייני ונוח, ויכול לשמור היטב על טעם המזון, ולכן הוא אהוב מאוד על הצרכנים. בהתאם לתהליך העיקור ולחומרי האריזה, חיי המדף של מוצרי אריזה עמידים ברטורט נעים בין חצי שנה לשנתיים.

תהליך האריזה של מזון רטט הוא ייצור שקיות, שקיות, שאיבת אבק, איטום בחום, בדיקה, עיקור בישול וחימום, ייבוש וקירור ואריזה. עיקור בישול וחימום הוא תהליך הליבה של התהליך כולו. עם זאת, כאשר אורזים שקיות מחומרים פולימריים – פלסטיק, תנועת השרשרת המולקולרית מתעצמת לאחר חימום, והתכונות הפיזיקליות של החומר מועדות להיחלשות תרמית. מאמר זה מנתח בעיות נפוצות לאחר בישול של שקיות רטרט בטמפרטורה גבוהה, ומציג את שיטות בדיקת הביצועים הפיזיות שלהן.

1. ניתוח של בעיות נפוצות בשקיות אריזה עמידות ברטורט
מזון רטורט בטמפרטורה גבוהה נארז ולאחר מכן מחומם ומעוקר יחד עם חומרי האריזה. על מנת להשיג תכונות פיזיקליות גבוהות ותכונות מחסום טובות, אריזה עמידה ברטורט עשויה ממגוון חומרי בסיס. החומרים הנפוצים כוללים PA, PET, AL ו-CPP. למבנים נפוצים יש שתי שכבות של סרטים מרוכבים, עם הדוגמאות הבאות (BOPA/CPP , PET/CPP), סרט מרוכב תלת-שכבתי (כגון PA/AL/CPP, PET/PA/CPP) וסרט מרוכב ארבע שכבות (כגון PET/PA/AL/CPP). בייצור בפועל, בעיות האיכות הנפוצות ביותר הן קמטים, שקיות שבורות, נזילת אוויר וריח לאחר בישול:

1). יש בדרך כלל שלוש צורות של קמטים בשקיות אריזה: קמטים אופקיים או אנכיים או לא סדירים על חומר הבסיס של האריזה; קמטים וסדקים בכל שכבה מרוכבת ושטיחות גרועה; הצטמקות של חומר הבסיס של האריזה, והצטמקות השכבה המרוכבת ושכבות מרוכבות אחרות נפרדות, מפוספסות. השקיות השבורות מתחלקות לשני סוגים: התפוצצות ישירה והתקמטות ולאחר מכן התפוצצות.

2). דה למינציה מתייחסת לתופעה שהשכבות המרוכבות של חומרי האריזה מופרדות זו מזו. דלמינציה קלה מתבטאת בבליטות דמויות פסים בחלקים הלחוצים של האריזה, וחוזק הקילוף מצטמצם, ואף ניתן לקרע בעדינות ביד. במקרים חמורים, שכבת האריזה המרוכבת מופרדת בשטח גדול לאחר הבישול. אם מתרחשת דלמינציה, החיזוק הסינרגטי של התכונות הפיזיקליות בין השכבות המרוכבות של חומר האריזה ייעלם, והתכונות הפיזיקליות ותכונות המחסום ירדו באופן משמעותי, מה שלא יאפשר לעמוד בדרישות חיי המדף, ולעתים קרובות יגרום להפסדים גדולים יותר לארגון. .

3). לדליפת אוויר קלה יש בדרך כלל תקופת דגירה ארוכה יחסית ואינה קלה לזיהוי במהלך הבישול. במהלך תקופת מחזור ואחסון המוצר, מידת הוואקום של המוצר פוחתת ואוויר ברור מופיע באריזה. לכן, בעיית איכות זו כוללת לרוב מספר רב של מוצרים. למוצרים יש השפעה גדולה יותר. התרחשות דליפת אוויר קשורה קשר הדוק לאיטום החום החלש ולהתנגדות הלקויה לנקב של שקית הרטרט.

4). גם ריח לאחר בישול הוא בעיית איכות נפוצה. הריח המוזר המופיע לאחר הבישול קשור לשאריות ממיסות מוגזמות בחומרי האריזה או לבחירת חומרים לא נכונה. אם סרט PE משמש כשכבת האיטום הפנימית של שקיות בישול בטמפרטורה גבוהה מעל 120 מעלות, סרט PE נוטה לריח בטמפרטורות גבוהות. לכן, RCPP נבחר בדרך כלל כשכבה הפנימית של שקיות בישול בטמפרטורה גבוהה.

2. שיטות בדיקה לתכונות פיזיקליות של אריזות עמידות ברטורט
הגורמים המובילים לבעיות האיכות של אריזה עמידה ברטורט הם מורכבים יחסית וכוללים היבטים רבים כמו חומרי גלם בשכבה מרוכבת, דבקים, דיו, בקרת תהליך ייצור מרוכבים ושקיות ותהליכי רטורט. על מנת להבטיח איכות אריזה וחיי מדף של מזון, יש צורך לערוך בדיקות עמידות לבישול על חומרי אריזה.

התקן הלאומי החל על שקיות אריזה עמידות ברטורט הוא GB/T10004-2008 "סרט פלסטיק מרוכב לאריזה, למינציה יבשה של שקיות, למינציה שחול", המבוסס על JIS Z 1707-1997 "עקרונות כלליים של סרטי פלסטיק לאריזות מזון" נוסחה להחליף את GB/T 10004-1998 "סרטים ושקיות מרוכבים עמידים בפני רטורטים" ו-GB/T10005-1998 "סרטים ושקיות פוליפרופילן בעל אוריינטציה דו-צירית/שקיות פוליאתילן בצפיפות נמוכה". GB/T 10004-2008 כולל מאפיינים פיזיקליים שונים ואינדיקטורים של שאריות ממס עבור סרטי אריזה ושקיות עמידים ברטורט, ודורש בדיקת שקיות אריזה עמידות לרטרט עבור עמידות מדיה בטמפרטורה גבוהה. השיטה היא למלא את שקיות האריזה העמידות ברטורט ב-4% חומצה אצטית, 1% נתרן גופרתי, 5% נתרן כלורי ושמן צמחי, ולאחר מכן להוציא ולאטום, לחמם ולהפעיל לחץ בסיר בישול בלחץ גבוה ב-121°C עבור 40 דקות, ומצננים כשהלחץ נשאר ללא שינוי. לאחר מכן נבדקים המראה שלו, חוזק המתיחה, התארכותו, כוח הקילוף וחוזק האיטום בחום, וקצב הירידה משמש להערכתו. הנוסחה היא כדלקמן:

R=（AB）/A×100

בנוסחה, R הוא שיעור הירידה (%) של הפריטים שנבדקו, A הוא הערך הממוצע של הפריטים שנבדקו לפני בדיקת המדיום העמיד בטמפרטורה גבוהה; B הוא הערך הממוצע של הפריטים שנבדקו לאחר בדיקת המדיום העמיד בטמפרטורה גבוהה. דרישות הביצועים הן: "לאחר בדיקת ההתנגדות הדיאלקטרית בטמפרטורה גבוהה, מוצרים עם טמפרטורת שירות של 80 מעלות צלזיוס ומעלה לא אמורים להיות בעלי דלמינציה, נזק, עיוות ברור בתוך התיק או מחוצה לו, וירידה בכוח הקילוף, המשיכה- כוח כיבוי, מתח נומינלי בהפסקה וחוזק איטום בחום. התעריף צריך להיות ≤30%".

3. בדיקת תכונות פיזיקליות של שקיות אריזה עמידות ברטורט
הבדיקה בפועל במכונה יכולה לזהות את הביצועים הכוללים של האריזה העמידה ברטורט. עם זאת, שיטה זו לא רק גוזלת זמן, אלא גם מוגבלת על ידי תוכנית הייצור ומספר הבדיקות. יש לו יכולת תפעול גרועה, פסולת גדולה ועלות גבוהה. באמצעות מבחן הרטורט לאיתור מאפיינים פיזיקליים כגון תכונות מתיחה, חוזק קילוף, חוזק איטום חום לפני ואחרי רטורט, ניתן לשפוט באופן מקיף את איכות ההתנגדות לרטורט של שקית הרטרט. מבחני בישול משתמשים בדרך כלל בשני סוגים של תכנים בפועל וחומרים מדומים. בדיקת הבישול באמצעות תכולה בפועל יכולה להיות קרובה ככל האפשר למצב הייצור בפועל ויכולה למעשה למנוע אריזה לא מוסמכת להיכנס לפס הייצור בקבוצות. עבור מפעלי חומרי אריזה, סימולנטים משמשים לבדיקת עמידות חומרי אריזה במהלך תהליך הייצור ולפני האחסון. בדיקת ביצועי הבישול היא מעשית יותר וניתנת להפעלה. המחבר מציג את שיטת בדיקת הביצועים הפיזיים של שקיות אריזה עמידות ברטורט על ידי מילוין בנוזלי הדמיית מזון משלושה יצרנים שונים וביצוע בדיקות אידוי והרתחה בהתאמה. תהליך הבדיקה הוא כדלקמן:

1). מבחן בישול

מכשירים: סיר בישול בטוח וחכם בלחץ גב בטמפרטורה גבוהה, בודק אטימות חום HST-H3

שלבי הבדיקה: הכנס בזהירות חומצה אצטית 4% לתוך שקית הרטרט עד לשני שליש מהנפח. היזהר לא לזהם את האיטום, כדי לא להשפיע על יציבות האיטום. לאחר המילוי, אוטמים את שקיות הבישול ב-HST-H3, ומכינים בסך הכל 12 דוגמאות. בעת האיטום, יש להוציא את האוויר בשקית ככל האפשר כדי למנוע מהתפשטות האוויר במהלך הבישול להשפיע על תוצאות הבדיקה.

הנח את המדגם האטום לתוך סיר הבישול כדי להתחיל את הבדיקה. כוונו את טמפרטורת הבישול ל-121 מעלות צלזיוס, זמן הבישול ל-40 דקות, אדים 6 דגימות והרתיחו 6 דגימות. במהלך בדיקת הבישול, שימו לב היטב לשינויים בלחץ האוויר והטמפרטורה בסיר הבישול כדי להבטיח שהטמפרטורה והלחץ יישמרו בטווח שנקבע.

לאחר סיום הבדיקה יש לקרר לטמפרטורת החדר, להוציא ולראות אם יש שקיות שבורות, קמטים, דלמינציה וכו'. לאחר הבדיקה, המשטחים של הדגימות 1# ו-2# היו חלקים לאחר הבישול ולא היה דה למינציה. פני השטח של מדגם 3# לא היו חלקים במיוחד לאחר הבישול, והקצוות היו מעוותים בדרגות שונות.

2). השוואה בין תכונות מתיחה

קח את שקיות האריזה לפני ואחרי הבישול, חתוך 5 דוגמאות מלבניות של 15 מ"מ×150 מ"מ בכיוון הרוחבי ו-150 מ"מ בכיוון האורך, ותנה אותן למשך 4 שעות בסביבה של 23±2℃ ו-50±10%RH. מכונת בדיקת מתיחה אלקטרונית חכמה XLW (PC) שימשה לבדיקת כוח השבירה וההתארכות בשבירה בתנאי של 200 מ"מ/דקה.

3). בדיקת פילינג

לפי שיטה A של GB 8808-1988 "שיטת בדיקת קילוף לחומרי פלסטיק מרוכבים רכים", חתכו דוגמה ברוחב של 15±0.1 מ"מ ואורך של 150 מ"מ. קח 5 דגימות כל אחת בכיוון האופקי והאנכי. קלף מראש את השכבה המרוכבת לאורך כיוון הדוגמה, טען אותה למכונת בדיקת מתיחה אלקטרונית חכמה XLW (PC), ובדוק את כוח הקילוף ב-300 מ"מ לדקה.

4). בדיקת חוזק איטום בחום

על פי GB/T 2358-1998 "שיטת בדיקה לחוזק איטום חום של שקיות אריזה מפלסטיק", חתכו דוגמה ברוחב 15 מ"מ בחלק האיטום בחום של הדגימה, פתחו אותה ב-180°, והדקו את שני קצוות המדגם על ה-XLW (PC) intelligent במכונת בדיקת מתיחה אלקטרונית, העומס המרבי נבדק במהירות של 300 מ"מ/דקה, וקצב הירידה מחושב באמצעות הנוסחה הדיאלקטרית של התנגדות לטמפרטורה גבוהה ב-GB/T 10004-2008.

לְסַכֵּם
מזונות ארוזים עמידים בפני רטורטים מועדפים יותר ויותר על ידי הצרכנים בגלל הנוחות שלהם באכילה ובאחסון. על מנת לשמור ביעילות על איכות התכולה ולמנוע את הידרדרות המזון, כל שלב בתהליך ייצור שקיות הרטרט בטמפרטורה גבוהה צריך להיות בפיקוח קפדני ובקרה סבירה.

1. שקיות בישול עמידות בטמפרטורות גבוהות צריכות להיות עשויות מחומרים מתאימים בהתאם לתוכן ותהליך הייצור. לדוגמה, CPP נבחר בדרך כלל כשכבת האיטום הפנימית של שקיות בישול עמידות לטמפרטורה גבוהה; כאשר משתמשים בשקיות אריזה המכילות שכבות AL לאריזת תוכן חומצה ואלקליין, יש להוסיף שכבה מרוכבת PA בין AL ל-CPP כדי להגביר את העמידות בפני חדירות חומצה ואלקלי; כל שכבה מרוכבת יכולת כיווץ החום צריכה להיות עקבית או דומה כדי למנוע עיוות או אפילו דה למינציה של החומר לאחר הבישול עקב התאמה לקויה של תכונות כיווץ החום.

2. לשלוט באופן סביר בתהליך המרוכב. שקיות רטורט עמידות בטמפרטורות גבוהות משתמשות בעיקר בשיטת תרכובת יבשה. בתהליך הייצור של סרט רטורט, יש צורך לבחור את הדבק המתאים ותהליך ההדבקה הטוב, ולשלוט באופן סביר בתנאי הריפוי כדי להבטיח שהחומר העיקרי של הדבק וחומר המרפא יגיבו באופן מלא.

3. עמידות בינונית בטמפרטורה גבוהה היא התהליך החמור ביותר בתהליך האריזה של שקיות רטורט בטמפרטורה גבוהה. על מנת לצמצם את התרחשותן של בעיות איכות אצווה, שקיות רטורט בטמפרטורה גבוהה חייבות להיבדק ולבדוק בהתבסס על תנאי הייצור בפועל לפני השימוש ובמהלך הייצור. בדקו האם מראה האריזה לאחר הבישול שטוח, מקומט, מכוסה שלפוחיות, מעוות, האם יש דלמינציה או דליפה, האם קצב הירידה בתכונות הפיזיקליות (תכונות מתיחה, חוזק קילוף, חוזק איטום בחום) עומד בדרישות וכו'.