全了!軟罐頭包裝材料性能特點、測試及常見問題

相對於馬口鐵和玻璃瓶等剛性包裝的罐頭食品而言,軟罐頭是以聚酯、鋁箔、聚烯烴等薄膜複合而成的包裝材料製成的耐高溫蒸煮袋包裝容器,並經密封、殺菌而製得的能長期保存的袋裝食品。

全了!軟罐頭包裝材料性能特點、測試及常見問題


一般地,食品包裝袋和軟罐頭是兩個不同的概念:

食品包裝袋,指充填或取出內裝物後,容器形狀可發生變化的定容包裝,其材料一般為塑膜、鋁箔、紙、纖維製品及其複合材料。

而軟罐頭屬於食品包裝袋的一種,指採用塑料薄膜或金屬箔以及它們的複合薄膜製成袋狀或具有形狀的容器,充填加工產品後,經熱熔封口、加熱(或加壓)殺菌,達到商業無菌的包裝食品。

軟罐頭食品的歷史較短。

1958年美國陸軍研究所開始研究軍需軟罐頭,1977年一部分蒸煮袋得到美國食品藥品管理局(FDA)和美國農業部(USDA)批准,正式投產和銷售。

世界上把軟罐頭食品大規模商品化生產的,當以日本產業規模最大,品種最多。1968年日本實現了蒸煮袋包裝咖喱製品商品化,1975年制定了軟罐頭食品的標準(JAS),1977年制定了軟罐頭定義與製造標準。

以後日本蒸煮袋各類食品市場發展很快,包裝材料、工藝設備等相關配套相當完善先進。

軟罐頭起源於美國,是食品包裝史上的第二次革新,被稱為第二代罐頭食品。其加工原理及工藝方法類似剛性罐頭,但因其包裝窗口是柔軟的,故稱之為“軟罐頭”,在歐美稱為RetortPouch Foods或Flexible Can。

日本把這軟罐頭產品統稱為"しトルト食品",源於英文的“Retort”(殺菌),目前世界軟罐頭有一萬多個品種。

市場上有把蒸煮袋食品標稱為“真空包裝”的說法是不科學的,因為蒸煮袋充填食品後抽真空密封為去除袋中氧氣與減壓,只是其中一道工藝,高溫(或加壓)殺菌才是蒸煮袋食品達到保藏期目的的切實手段。

軟罐頭包裝形態有袋狀、盒裝、杯狀、碗狀等形式各異的外觀,袋狀軟罐頭中還有立式袋和普通袋之分。

一、軟罐頭的特點

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1、可採用高溫殺菌,且時間短,內容物營養素很少受到破壞

包裝軟罐頭的複合薄膜可以耐受120℃以上高溫,且傳熱快,殺菌後的冷卻時間亦短,整個殺菌時間比剛性罐頭縮短1/2,有利於保持內容物原有的特色。

2、可在常溫長久貯藏或流通,且保存性穩定

軟罐頭是密封包裝的調溫殺菌製品,故無需冷藏等特殊的保存條件。在常溫條件下的普通倉庫、貨架即可安全存放。軟罐頭包裝材料化學性質穩定,其表面無金屬離子,不會與內容物發生化學反應。

3、攜帶方便,開啟簡單安全省時

4、節約能源,降低成本

軟罐頭食品加熱食用,只要放在開水中燙煮3~5分鐘,可節約大量能源。

5、軟罐頭容易受損、洩氣,使內容物腐敗變質

因軟罐頭包裝封口柔軟,易受外壓破損,使真空度降低和受汙染而腐敗變質。

二、高溫蒸煮包材的性能特點

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高溫蒸煮包材是指由多層不同功能的薄膜以粘合劑通過乾式複合後製成的膜或袋,可熱熔封口,並能經受高溫蒸煮。

這裡說的高溫蒸煮,包含三種情況:一種是100℃-121℃的半高溫蒸煮,一種是121℃-135℃的高溫蒸煮,還有一種是135℃以上的超高溫蒸煮。

高溫蒸煮包材由於要經受高溫殺菌和常溫下較長時間的保質期,所以對材料有以下要求:

第一、良好的阻隔性能;

第二、很好的耐熱性及耐低溫性能;

第三、很好的抗穿刺強度;

第四、很好的複合強度及熱封強度;

第五、所用到的油墨及膠水也要有很好的耐熱性及耐低溫性。

PET-C和NY-C分別表示高阻隔PET和高阻隔NY;

PET、NY、AL都是很好的耐溫性材料;

CPP 。

因為有普通型及高溫蒸煮型之分,所以CPP一定要選擇高溫蒸煮型的。

目前高溫蒸煮型CPP大多是從日本、歐洲進口,121℃以下殺菌的CPP,目前國內一些大型CPP生產廠家可以生產,所以可以考慮國產料。

具體CPP的類型需根據後續的殺菌條件及應用來選擇。如果是做為易揭應用的就需要選擇易揭型CPP。

油墨及膠水也要選用高溫蒸煮級的,高溫蒸煮膠水有脂肪族和芳香族之分。從安全角度出發,建議高溫蒸煮膠水儘量使用脂肪族的,特別是出口到一些對安全要求高的國家的產品。

高溫蒸煮包裝包含了高溫蒸煮膜及袋,高溫蒸煮包裝必需對內容物提供足夠的保護,因此高溫蒸煮食品對此類包裝提出了一系列的質量要求。

第六、衛生性能應符合GB9683-88的規定。

第七、溶劑殘留量不大於10mg/m2。

三、高溫蒸煮包材的性能測試

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1、包裝密封性測試

通過用壓縮空氣吹漲和水下擠壓等方法來檢測材料的密封性能, 通過檢測可以有效地比較和評價包裝的密封性能,為確定相關的生產技術指標提供依據。

2、包裝耐壓性、耐跌落能測試

通過檢測高溫蒸煮包裝的耐壓和耐跌落性能, 可以控制週轉過程中的耐破裂性能和比例。

因週轉過程情況千變萬化,針對單個包裝做耐壓檢測和對整箱產品做耐跌落檢測,並且對不同方向做多次檢測,以求對包裝產品耐壓和耐跌落性能進行綜合分析,解決產品在運輸或中轉過程中因包裝損壞而發生的問題。

3、高溫蒸煮包裝的機械強度測試

包裝材料的機械強度包括材料的複合剝離強度、封口熱封強度、抗拉強度等,如果檢測指標不能達標容易在包裝運輸過程中破裂或者斷裂,可以通過萬能拉力檢測儀根據國家和行業的相關標準和標準方法來檢測並判定合格與否。

4、阻隔性能測試

高溫蒸煮產品一般都是包裝極富營養的內容物如肉類製品等,極易被氧化變質,即使在保質期內其口感也隨日期不同而有所差異。

因此要想確保其營養、風味及質量,必須採用阻隔材料,也因此需對包材進行嚴格的透氧與透溼性測試。

5、殘留溶劑檢測

由於在高溫蒸煮生產過程印刷和複合是兩個非常重要的工序,而在印刷和複合過程中溶劑的使用是必須的, 溶劑是一種有一定刺激性氣味的和對人體有危害的高分子化工材料,國外的法律法規對其中某些溶劑如甲苯丁酮等有著非常嚴格的控制指標,因此在印刷半成品、複合半成品和成品生產過程中都要檢測溶劑殘留,以保證產品是健康和安全的。

四、高溫蒸煮軟包裝產品的常見問題

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雖然高溫蒸煮軟包裝已經發展了多年,但是在實際使用中依然還有很多常見的質量問題,有包材生產過程中出現的,也有在使用過程中由於對於軟包裝瞭解不足夠或者使用適合剛性罐頭殺菌的殺菌設備而沒有必要的調整工藝而出現。

常見問題有以下幾個方面。

1、漲袋:

主要原因有封口處被汙染造成假封,導致氧氣進入袋內,因此細菌繁殖造成漲袋;或者在封口處由於封口隧道而沒有完全密封,內容物變質發酵而出現漲袋;或者是選擇了阻隔性不好的原材料,使得氧氣進入導致內容物變質而漲袋;也有在生產或者運輸過程中包裝袋受到內容物骨刺或者外部異物尖銳所刺或者摩擦等現象而出現袋面穿孔,同樣會導致汙染內容物而變質漲袋等。

2、爆袋:

由於蒸煮時反壓控制不當,造成袋子內部壓力遠大於高溫蒸煮鍋內的環境壓力,會引起漲袋甚至爆袋。

如果內容物所裝是液體,在生產和運輸過程中嚴重的顛簸會導致袋子內部的液體過度衝擊袋子的封邊而可能導致破袋。

或者由於漲袋嚴重而使得封邊承受不了壓力而爆袋。

3、高溫蒸煮後袋面出現皺褶:

由於原材料選擇不當,造成複合材料中不同組分的原材料對蒸煮時溫度的敏感性有明顯差異,出現變形量不同而導致袋面皺褶。

另外由於反壓壓力控制不好,反壓過大而導致材料發生永久性形變;同樣也有可能在進行真空封口時,真空度過大,導致材料變形等。

4、熱封邊破裂:

此現象出現的可能原因有在制袋工序中封口溫度和壓力過高,導致破壞材料降低了封邊的強度;或者在封邊處出現了熱封氣泡,造成了熱封邊的局部薄弱點而在外力影響下產生破裂。

膠粘劑或者油墨選擇不當,在熱封高溫高壓下或者在高溫蒸煮時的高溫和高壓導致複合強度降低,出現複合剝離,最終使得封口強度僅僅是熱封層材料的強度,當支撐不住內外力時就會出現封邊破裂。

隨著人民生活水平的不斷提高,生活節湊的不斷加快,對快速、安全、方便的包裝需求越來越迫切。因此高溫蒸煮包裝的需求呈不斷上升趨勢,而且對高溫蒸煮包裝的性能及功能也提出了更高的要求。

比如要求包裝材料對內容物的保護更加有效,包括更好的阻隔性、更好的強度和耐候性;更加合理的設計;對環境更加有利,可回收再生;個性化;因此透明可視高阻隔高溫蒸煮包裝就逐漸成為高溫蒸煮軟包裝的流行趨勢。

與傳統的鋁箔蒸煮包裝相比較,由於採用透明可視高溫蒸煮包裝,消費者可以直接看到內容物的質量及色澤,包裝袋可以經過金屬探測器,可以微波爐直接使用,而且阻隔性能也可達到1.0以下。

現在,這種軟包裝材料已經成功地應用在罐頭食品包裝上。這種包裝採用了透明的耐高溫蒸煮高阻隔性材料與 NY、PET、CPP 複合而成。

其獨特的高阻隔性能, UV阻隔性能,及成袋後的阻隔性維持,特別適用於高阻隔和 UV 阻隔性能要求的包裝,例如鹽水蘑菇,竹筍,清水馬蹄,米飯,玉米,蔬菜,水果等的包裝。同時,該包裝可使內容物在保質期內不變質,不變色,完全可替代馬口鐵罐包裝。


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