近年來,伴隨著人民生活水平的提高,食品愈發趨於多樣化、衛生化、方便化及高檔化,複合膜軟包裝也逐漸占據了重要的地位。耐高溫蒸煮食品包裝袋——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,一般采用真空包裝,經過高溫(100~135℃)加(jia)熱(re)滅(mie)菌(jun),可(ke)在(zai)常(chang)溫(wen)下(xia)儲(chu)存(cun)。耐(nai)蒸(zheng)煮(zhu)包(bao)裝(zhuang)食(shi)品(pin)攜(xie)帶(dai)方(fang)便(bian),開(kai)袋(dai)即(ji)食(shi),衛(wei)生(sheng)方(fang)便(bian),又(you)能(neng)很(hen)好(hao)地(di)保(bao)持(chi)食(shi)品(pin)風(feng)味(wei),深(shen)受(shou)消(xiao)費(fei)者(zhe)喜(xi)愛(ai)。根(gen)據(ju)滅(mie)菌(jun)工(gong)藝(yi)、包裝材料的不同,耐蒸煮包裝產品的保質期從半年至兩年不等。
蒸煮食品的包裝流程為製袋、裝袋、抽真空、熱封、檢驗、蒸煮加熱滅菌、幹燥冷卻、打包。蒸煮加熱滅菌是整個流程的核心工序,然而,由高分子材料——塑料製成的包裝袋在受熱後分子鏈運動加劇,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(nai)高(gao)溫(wen)蒸(zheng)煮(zhu)食(shi)品(pin)是(shi)將(jiang)食(shi)品(pin)包(bao)裝(zhuang)後(hou)連(lian)同(tong)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)一(yi)起(qi)進(jin)行(xing)加(jia)熱(re)滅(mie)菌(jun)。為(wei)達(da)到(dao)較(jiao)高(gao)的(de)物(wu)理(li)性(xing)和(he)良(liang)好(hao)的(de)阻(zu)隔(ge)性(xing),耐(nai)蒸(zheng)煮(zhu)包(bao)裝(zhuang)由(you)多(duo)種(zhong)基(ji)材(cai)複(fu)合(he)而(er)成(cheng),常(chang)用(yong)材(cai)料(liao)有(you)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良好的機械性能,強度高、柔軟,能適應各種包裝機械、製袋機、熱合機的需要;
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,氧氣透過量低於30cm3/m2.24h.23℃,RH50%,水蒸汽透過量低於5g/m2.24h.38℃.atm,RH90%;
④優(you)秀(xiu)的(de)食(shi)品(pin)衛(wei)生(sheng)性(xing),不(bu)含(han)對(dui)人(ren)有(you)害(hai)的(de)物(wu)質(zhi),經(jing)高(gao)溫(wen)蒸(zheng)煮(zhu)後(hou)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)對(dui)人(ren)有(you)害(hai)的(de)物(wu)質(zhi),長(chang)期(qi)與(yu)食(shi)品(pin)接(jie)觸(chu),化(hua)學(xue)性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding),不(bu)會(hui)與(yu)食(shi)品(pin)中(zhong)各(ge)種(zhong)成(cheng)分(fen)發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying),生(sheng)成(cheng)對(dui)人(ren)體(ti)有(you)害(hai)的(de)物(wu)質(zhi);
⑤良好的商品展示性,高度透明,表層可彩色印刷。
但是在實際生產中會出現很多問題,最常見的質量問題為蒸煮後包裝袋起皺、破袋、漏氣和蒸煮後異味:
①包裝袋起皺一般有3種表現形式,即包裝基材出現橫向或縱向或不規則性皺痕;各複合層出現皺裂,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後破裂兩種。
②脫(tuo)層(ceng)是(shi)指(zhi)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)各(ge)複(fu)合(he)層(ceng)相(xiang)互(hu)分(fen)離(li)的(de)現(xian)象(xiang)。輕(qing)微(wei)的(de)脫(tuo)層(ceng)表(biao)現(xian)為(wei)包(bao)裝(zhuang)受(shou)力(li)部(bu)位(wei)呈(cheng)現(xian)條(tiao)紋(wen)狀(zhuang)凸(tu)起(qi),剝(bo)離(li)強(qiang)度(du)降(jiang)低(di),甚(shen)至(zhi)可(ke)用(yong)手(shou)撕(si)開(kai),而(er)嚴(yan)重(zhong)時(shi)則(ze)在(zai)蒸(zheng)煮(zhu)後(hou)呈(cheng)現(xian)包(bao)裝(zhuang)複(fu)合(he)層(ceng)大(da)麵(mian)積(ji)分(fen)離(li)。如(ru)出(chu)現(xian)脫(tuo)層(ceng)現(xian)象(xiang),則(ze)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)各(ge)複(fu)合(he)層(ceng)間(jian)物(wu)理(li)性(xing)能(neng)的(de)相(xiang)互(hu)協(xie)同(tong)加(jia)強(qiang)作(zuo)用(yong)消(xiao)失(shi),物(wu)理(li)性(xing)能(neng)、阻隔性能大幅下降,無法滿足貨架期的要求,往往會給企業造成較大損失。
③輕qing微wei漏lou氣qi潛qian伏fu期qi較jiao長chang,蒸zheng煮zhu時shi不bu易yi發fa覺jiao,在zai產chan品pin流liu通tong存cun儲chu期qi間jian產chan品pin真zhen空kong度du減jian小xiao,包bao裝zhuang出chu現xian明ming顯xian空kong氣qi時shi才cai會hui被bei發fa現xian,因yin此ci,該gai質zhi量liang問wen題ti往wang往wang涉she及ji產chan品pin較jiao多duo,影ying響xiang較jiao大da。出chu現xian漏lou氣qi與yu蒸zheng煮zhu袋dai的de熱re封feng不bu牢lao、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。蒸煮後出現的異味與包裝材料的溶劑殘留超標或材料選擇不當有關。如采用PE膜作為120℃以上的高溫蒸煮袋內封層,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。
耐蒸煮包裝物理性能檢測方法
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、複合及製袋工藝控製、蒸煮工藝等多個方麵。為確保包裝質量及食品貨架期,對包材進行耐蒸煮試驗十分必要。
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、擠出複合》,該標準參照JIS Z 1707-1997《食品包裝用塑料薄膜總則》而製定,代替了GB/T 10004-1998《耐蒸煮複合膜、袋》和GB/T 10005-1998《雙向拉伸聚丙烯薄膜/低密度聚乙烯複合膜、袋》。GB/T 10004-2008中zhong規gui定ding了le耐nai蒸zheng煮zhu包bao裝zhuang膜mo及ji袋dai的de各ge項xiang物wu理li性xing能neng及ji溶rong劑ji殘can留liu指zhi標biao,並bing要yao求qiu對dui耐nai蒸zheng煮zhu包bao裝zhuang袋dai進jin行xing耐nai高gao溫wen介jie質zhi性xing測ce試shi,方fang法fa為wei將jiang蒸zheng煮zhu袋dai中zhong分fen別bie裝zhuang入ru4%乙酸、1%硫化鈉、5%氯化鈉及植物油後排氣封口,在121℃的高壓蒸煮鍋中加熱加壓40min,在壓力保持不變的情況下冷卻。然後對其外觀、拉斷力、伸長率、剝離力和熱封強度進行檢測,用下降率來評定,公式如下:
R=(A-B)/A×100
其中R為被檢測項目的下降率(%),A為耐高溫介質試驗前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“使用溫度為80℃以上的產品經耐高溫介質性試驗後,應無分層、破損、袋內、外無明顯變形,剝離力、拉斷力、斷裂標稱應變和熱合強度下降率應≤30%”。
耐蒸煮包裝袋物理性能檢測
通過蒸煮試驗對蒸煮前後拉伸性能、剝離強度、熱(re)封(feng)強(qiang)度(du)等(deng)物(wu)理(li)性(xing)能(neng)的(de)檢(jian)測(ce)可(ke)對(dui)蒸(zheng)煮(zhu)袋(dai)的(de)耐(nai)蒸(zheng)煮(zhu)質(zhi)量(liang)進(jin)行(xing)綜(zong)合(he)判(pan)定(ding)。蒸(zheng)煮(zhu)試(shi)驗(yan)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)實(shi)際(ji)內(nei)容(rong)物(wu)和(he)模(mo)擬(ni)物(wu)兩(liang)種(zhong)。采(cai)用(yong)實(shi)際(ji)內(nei)容(rong)物(wu)進(jin)行(xing)蒸(zheng)煮(zhu)試(shi)驗(yan),可(ke)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)地(di)接(jie)近(jin)實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)情(qing)況(kuang),能(neng)有(you)效(xiao)預(yu)防(fang)不(bu)合(he)格(ge)包(bao)裝(zhuang)批(pi)次(ci)進(jin)入(ru)生(sheng)產(chan)線(xian)。對(dui)包(bao)材(cai)廠(chang)而(er)言(yan),在(zai)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)及(ji)入(ru)庫(ku)前(qian)采(cai)用(yong)模(mo)擬(ni)物(wu)對(dui)包(bao)材(cai)耐(nai)蒸(zheng)煮(zhu)性(xing)能(neng)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)更(geng)具(ju)有(you)實(shi)踐(jian)性(xing)與(yu)操(cao)作(zuo)性(xing)。以(yi)下(xia)將(jiang)通(tong)過(guo)對(dui)3種不同廠家的耐蒸煮包裝袋裝入食品模擬液,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:安全智能型反壓高溫蒸煮鍋(北京發恩科貿有限公司),HST-H3熱封試驗儀(濟南蘭光機電技術有限公司)。
試驗步驟:將4%乙酸小心裝入蒸煮袋至容積的2/3,注意不要汙染封口,以免影響封口牢度。裝好後,用HST-H3將蒸煮袋封口,共製樣12個。在封口時要盡量將袋內空氣排出,以免蒸煮時空氣膨脹影響測試結果。
將密封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。
試驗結束後,冷卻至室溫,取出觀察是否有破袋、皺痕、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#試樣蒸煮後表麵不很平整,且邊緣有不同程度的翹曲。
2 拉伸性能對比
分別取蒸煮前與蒸煮後的包裝袋,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XLW(PC)智能電子拉力試驗機(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中耐高溫介質性公式計算下降率。試驗結果如表1所示。

3 剝離試驗
根據GB 8808-1988《軟質複合塑料材料剝離試驗方法》A法,裁取寬15±0.1mm,長150mm的試樣,試樣橫、縱向各取5條。沿試樣長度方向對複合層進行預剝離,裝入XLW(PC)智能電子拉力試驗機(濟南蘭光機電技術有限公司),在300mm/min的條件下測試剝離力。經試驗,1#、2#試樣蒸煮前、後經乙酸乙酯溶劑浸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,蒸後縱向平均剝離力為5.679N,橫向平均剝離力為4.921N。
4 熱封強度試驗
根據GB/T 2358-1998《塑料薄膜包裝袋 熱合強度試驗方法》,在試樣熱封部位裁取寬15mm的試樣,打開呈180°,將試樣兩端裝夾在XLW(PC) 智能電子拉力試驗機(濟南蘭光機電技術有限公司)上,在300mm/min的速度下測試最大載荷,采用GB/T 10004-2008中耐高溫介質性公式計算下降率。本次試驗測試結果如表2。
5 試驗結果分析
經試驗,3#試樣表麵出現褶皺,蒸煮後斷裂伸長率下降率大,超過了GB/T 10004-2008的要求,耐高溫介質性不合格,不適於應用於高溫蒸煮食品。2#試樣蒸煮試驗後,橫向拉伸性能下降較縱向更為明顯,雖然拉斷力、熱封強度下降率符合要求,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率甚至達到了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,可用於耐高溫蒸、煮食品。
從(cong)檢(jian)測(ce)結(jie)果(guo)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)蒸(zheng)煮(zhu)滅(mie)菌(jun)後(hou),包(bao)材(cai)的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)形(xing)式(shi)的(de)改(gai)變(bian),因(yin)此(ci),進(jin)行(xing)耐(nai)高(gao)溫(wen)介(jie)質(zhi)性(xing)測(ce)試(shi)時(shi)不(bu)可(ke)隻(zhi)進(jin)行(xing)單(dan)個(ge)方(fang)向(xiang)的(de)性(xing)能(neng)檢(jian)驗(yan),以(yi)偏(pian)概(gai)全(quan)。並(bing)且(qie),高(gao)溫(wen)滅(mie)菌(jun)方(fang)式(shi)(蒸、煮)對包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。本次試驗的3個包裝袋的適用範圍如表3。

耐蒸煮包裝袋物理性能總結
耐蒸煮包裝食品因其食用、存cun儲chu的de便bian利li性xing,愈yu發fa受shou到dao消xiao費fei者zhe青qing睞lai。為wei有you效xiao保bao持chi內nei容rong物wu質zhi量liang,防fang止zhi食shi品pin變bian質zhi,需xu對dui高gao溫wen蒸zheng煮zhu袋dai生sheng產chan工gong藝yi的de每mei一yi道dao工gong序xu嚴yan格ge把ba關guan,合he理li控kong製zhi。
1、耐高溫蒸煮袋應根據內容物、生產工藝選擇合適的材質。例如,耐高溫蒸煮袋內封層一般選擇CPP;含AL層包裝袋用於包裝酸堿性內容物時,應在AL及CPP之間增加PA複合層以增加抗酸堿滲透性;各複合層的熱縮性應一致或相似,以免因材料熱縮性能匹配性差而導致蒸煮後材料翹曲甚至脫層。
2、合he理li控kong製zhi複fu合he工gong藝yi。耐nai高gao溫wen蒸zheng煮zhu袋dai多duo采cai用yong幹gan式shi複fu合he法fa。在zai蒸zheng煮zhu膜mo生sheng產chan過guo程cheng中zhong,要yao選xuan擇ze合he適shi的de膠jiao粘zhan劑ji及ji良liang好hao的de塗tu膠jiao工gong藝yi,合he理li控kong製zhi熟shu化hua條tiao件jian,確que保bao膠jiao粘zhan劑ji主zhu劑ji與yu固gu化hua劑ji反fan應ying充chong分fen。
3、耐高溫介質性是耐高溫蒸煮袋包裝過程中最嚴峻的一道工序,為減少批量質量問題的出現,必須在使用前、生產過程中根據實際生產情況對耐高溫蒸煮袋進行蒸煮試驗,檢測蒸煮後包裝的外觀是否平整、起皺、起泡、變形,是否有離層、滲漏現象,物理性能(拉伸性能、剝離強度、熱封強度)下降率是否符合要求等。
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