Yuqori haroratli retort plyonkalari uchun materiallarni qanday tanlash mumkin? Retortga chidamlilik, harorat standartlari va material tanlash bo'yicha to'liq qo'llanma
Oziq-ovqat mahsulotlarini qadoqlash sanoatida, jumladan, tayyor ovqatlar, konservalangan go'sht mahsulotlari, bolalar ovqatlari va tayyor idishlar, yuqori haroratli retort paketlari qulayligi va saqlash muddati uzaytirilganligi sababli keng qo'llaniladi. Biroq, amalda ishlab chiqarishda yuqori haroratli sterilizatsiyadan so'ng plyonka delaminatsiyasi, qadoqning sinishi va to'siqning ishlashini yo'qotish kabi muammolar oziq-ovqat ishlab chiqaruvchilari tomonidan xabar qilingan eng keng tarqalgan sifat muammolari qatorida qolmoqda.
Plyonka normal harorat sharoitida barcha ishlash talablariga javob berishi mumkin, ammo retort sterilizatsiya kamerasida darhol ishdan chiqishi mumkin. Bu yuqori haroratli materiallarni tanlashda hal qilinishi kerak bo'lgan asosiy texnik muammodir. retort filmlari.
1. Yuqori haroratli retortni qayta ishlash uchun harorat darajalari: Avval kerakli issiqlikka chidamlilik darajasini aniqlang
"Yuqori haroratli retort" bitta belgilangan haroratni anglatmaydi. Turli xil oziq-ovqat mahsulotlari turli xil sterilizatsiya sharoitlarini talab qiladi. Umumiy sanoat tasniflariga ko'ra, yuqori haroratli retort filmlariodatda uchta issiqlikka chidamlilik darajasiga bo'linadi:
Bu toifa asosan pasterizatsiya va suv hammomida sterilizatsiya qilish uchun ishlatiladi, masalan, ma'lum tuzlangan sabzavotlar, souslar va past haroratda qayta ishlangan go'sht mahsulotlari.
Ushbu ilovalar uchun issiqlik o'tkazmaydigan qatlam modifikatsiyalangan HDPE yoki maxsus ishlab chiqilgan issiqlikka chidamli PE navlaridan foydalanishi mumkin. Qadoqlash tuzilishi nisbatan oddiy.
Bu eng keng tarqalgan retort holati bo'lib, go'sht mahsulotlari, bolalar ovqatlari va tayyor ovqatlar uchun keng qo'llaniladi.
Qadoqlash materiali 121°C haroratga va 0,2–0,25 MPa bosimga 30–90 daqiqa davomida qadoqning buzilishi, delaminatsiyasi yoki muhrlanishining buzilishisiz bardosh berishi kerak.
Bu holat ko'pgina yuqori haroratli qurilmalar uchun asosiy dizayn standartini ifodalaydi retort filmlariIssiqlik o'tkazmaydigan qatlam uchun asosiy tanlov CPP (quyma polipropilen) hisoblanadi.
Ushbu dastur intensiv sterilizatsiyani talab qiladigan oziq-ovqat mahsulotlari, ayniqsa, konservalangan go'sht mahsulotlari va uy hayvonlari uchun ozuqa kabi yuqori yog'li va yuqori oqsilli mahsulotlar uchun mo'ljallangan.
Qadoqlash materiallari yuqori bosim sharoitida 135°C yoki undan yuqori haroratga bardosh berishi kerak. Neylon va yuqori haroratli CPP ning maxsus navlari talab qilinadi, bu esa material tanlash va konstruktiv dizaynga juda yuqori talablar qo'yadi.
Turli xil sterilizatsiya harorati turli xil materiallar kombinatsiyalarini talab qiladi. Agar faqat 100°C haroratda qo'llanilishi uchun mo'ljallangan issiqlik o'tkazmaydigan plyonka 121°C retort jarayonida ishlatilsa, muhrlashning buzilishi, erish deformatsiyasi va paketning oqish tezligining sezilarli darajada oshishi muqarrar.
2. Asosiy materialni tanlash printsipi: Issiqlikka chidamlilik birinchi talabdir
Yuqori haroratli retort plyonkalari va an'anaviy plyonkalar orasidagi eng katta farq vakuumli qadoqlash plyonkalari issiqlik muhrlanishi va laminatsiyalash bilan bog'liq barcha materiallar yetarli issiqlikka chidamlilikka ega bo'lishi kerak.
CPP (quyma polipropilen) 121°C yoki undan yuqori haroratni talab qiladigan retort paketlari uchun standart issiqlik o'tkazmaydigan materialdir.
CPP taxminan 160–165°C erish nuqtasiga ega. 121°C retort sterilizatsiyasi paytida u strukturaviy jihatdan barqaror bo'lib qoladi va muhrlanish yaxlitligini saqlaydi, bu esa qadoqlashning ishonchli ishlashini ta'minlaydi.
Aksincha, odatda 110–125°C oralig'ida erish nuqtalariga ega bo'lgan an'anaviy LDPE va LLDPE 121°C retortni qayta ishlash jarayonida yumshaydi va deformatsiyalanadi. Shuning uchun ularni 121°C yoki undan yuqori haroratli retort ilovalari uchun issiqlik o'tkazmaydigan qatlamlar sifatida ishlatib bo'lmaydi.
Biroq, taxminan 130–137°C erish nuqtasiga ega modifikatsiyalangan HDPE ma'lum sharoitlarda ham ishlatilishi mumkin.
Ultra yuqori haroratli retort ilovalari uchun maxsus ishlab chiqilgan yuqori haroratli CPP darajalari talab qilinadi.
Uchun retort paketlariYuqori kislorod to'sig'i xususiyatiga ega bo'lgan EVOH (Etilen Vinil Spirt Kopolimeri) eng ko'p ishlatiladigan to'siq materiallaridan biridir.
Biroq, shuni ta'kidlash kerakki, EVOH ning to'siq ishlashi yuqori harorat va yuqori namlik sharoitida sezilarli darajada pasayadi.
Odatda ikkita yechim mavjud:
- EVOH qatlamini PA qatlamlari orasiga joylashtiring va EVOH uchun himoya buferlash effektini ta'minlash uchun PA ning namlikni yutish qobiliyatidan foydalaning.
- Buning o'rniga PVDC bilan qoplangan to'siq qatlamidan foydalaning, chunki PVDC to'sig'ining ishlashi namlikdan kamroq ta'sirlanadi.
PET (poliester) ajoyib issiqlikka chidamlilik va yuqori qattiqlikka ega, bu uni 121°C retort paketlari uchun eng ko'p ishlatiladigan tashqi qatlamlardan biriga aylantiradi.
Suyak ichidagi go'sht qadoqlash kabi yuqori teshilishga chidamlilikni talab qiladigan mahsulotlar uchun mexanik mustahkamlikni oshirish uchun tashqi tuzilishga qo'shimcha PA qatlami kiritilishi mumkin.
Ko'p qatlamli qo'shma ekstruziya texnologiyasi va quruq laminatsiya texnologiyasi o'rtasidagi farq ko'pincha retort qadoqlash materiallarini tanlashda e'tibordan chetda qoladi.
Quruq laminatsiyalangan retort paketlari uchun yuqori haroratga chidamli poliuretan yopishtiruvchi moddalar talab qilinadi. Biroq, bu jarayon birlamchi aromatik aminlar (PAA) migratsiyasi bilan bog'liq potentsial xavflarni o'z ichiga olishi mumkin. Bundan tashqari, yopishtiruvchi moddalar yuqori harorat va yuqori namlik ta'sirida uzoq vaqt qarishi va delaminatsiyaga olib kelishi mumkin.
Aksincha, ko'p qavatli qo'shma ekstruziya qilingan retort plyonkalari yopishtiruvchi moddalarni talab qilmaydi. PAA migratsiyasi va yopishtiruvchi moddalarning qarishi xavfi manbada yo'q qilinadi.
Qatlamlar eritma bog'lanishi orqali bog'lanadi, bu esa 121°C dan yuqori retort sharoitida qatlamlararo ishonchliroq yopishishni ta'minlaydi.
Bu yuqori haroratli retort qadoqlash dasturlarida qo'shma ekstruziya texnologiyasining asosiy afzalliklaridan biridir.
3. Strukturaviy dizayn: odatiy yuqori haroratli retort plyonkali yechimlar
Turli sterilizatsiya harorati va mahsulot xususiyatlariga asoslanib, yuqori haroratli retort plyonkalari uchun keng tarqalgan bir nechta strukturaviy dizaynlar quyida keltirilgan.
Odatdagi tuzilmalar:
- PET/PA/CPP (uch qavatli struktura)
- PET/PA/EVOH/PA/CPP (besh qavatli yoki yetti qavatli qo'shma ekstruziyalangan struktura)
Tashqi PET qatlami issiqlikka chidamlilik va qattiqlikni ta'minlaydi. O'rta PA qatlami teshilishga chidamlilik va ajoyib retort chidamliligini ta'minlaydi, ichki CPP qatlami esa issiqlik o'tkazmaydigan ishlashni ta'minlaydi.
Ushbu struktura 121°C sterilizatsiya paytida mukammal yaxlitlikni saqlab qolishi mumkin, shu bilan birga yaxshi shaffoflikni ta'minlaydi, bu esa mahsulotning ko'rinishi muhim bo'lgan yuqori sifatli tayyor oziq-ovqat mahsulotlarini qadoqlash uchun mos keladi.
Odatdagi tuzilmalar:
- PET/AL/PA/CPP
- PET/AL/CPP
Alyuminiy folga qatlamini qo'shish orqali kislorod to'sig'i va namlik to'sig'ining ishlashini sezilarli darajada yaxshilash mumkin.
Ushbu tuzilmalar konservalangan go'sht mahsulotlari va harbiy oziq-ovqat mahsulotlari kabi juda yuqori saqlash muddati talablariga ega mahsulotlar uchun keng qo'llaniladi.
Biroq, alyuminiy folga konstruksiyalari shaffof emas va ularni qayta ishlash qiyin. Yevropa Ittifoqining qadoqlash va qadoqlash chiqindilari to'g'risidagi qonuni (PPWR) doirasida ular tobora ortib borayotgan muvofiqlik bosimiga duch kelishi mumkin.
Shuning uchun, ishlab chiqaruvchilarga iloji boricha to'liq plastikdan yasalgan yuqori to'siqli alternativalarni baholashga ustuvor ahamiyat berish tavsiya etiladi.
Odatdagi tuzilish:
- PET/PA/CPP (yuqori haroratli navlardan foydalangan holda)
Ultra yuqori haroratli retortni qayta ishlash materialning issiqlikka chidamliligi va qatlamlararo bog'lanish kuchiga juda yuqori talablar qo'yadi.
135°C retort ilovalari uchun mo'ljallangan maxsus neylon navlari va yuqori haroratli CPP materiallari tanlanishi kerak. Bundan tashqari, qadoqlash ishonchliligini ta'minlash uchun struktura yanada qattiqroq termal zarbalarga chidamlilik sinovlaridan o'tishi kerak.
4. Jarayonni boshqarish: Retort sumkasining ishdan chiqishining oldini olishning "yakuniy bosqichi"
To'g'ri material kombinatsiyasi bilan ham, qadoqlash samaradorligini kafolatlash uchun qat'iy jarayon nazorati talab qilinadi.
121°C yuqori harorat va yuqori namlik sharoitida qatlamlararo yopishishning yetarli emasligi turli plyonka qatlamlari orasidagi ajralishga olib kelishi mumkin, bu esa delaminatsiyaga olib keladi.
GB/T 10004-2008 standartiga muvofiq, retortni qayta ishlashdan oldin va keyin po'stlog'ining mustahkamligi odatda 3,0 N/15 mm dan kam bo'lmasligi kerak.
Alyuminiy folga o'z ichiga olgan tuzilmalar uchun odatda yuqori po'stlanish kuchi talablari qo'llaniladi.
Yuqori haroratli retort paketlarining issiqlik o'tkazmaydigan qatlami odatda CPP bo'lib, u nisbatan yuqori sızdırmazlık boshlang'ich haroratiga (taxminan 160-200°C) va torroq issiqlik o'tkazmaydigan oynaga ega.
Paket ishlab chiqarish jarayonida, muhrlash chegarasida to'liq erish va bog'lanishni ta'minlash uchun muhrlash harorati va bosimi aniq nazorat qilinishi kerak, shu bilan birga muhrning mo'rtlashishiga olib kelishi mumkin bo'lgan ortiqcha issiqlik ta'siridan saqlanish kerak.
Uchun retort paketlari Quruq laminatsiya orqali ishlab chiqarilganda, qattiqlashtirish jarayoni muhim ishlab chiqarish bosqichidir.
Yetarli darajada qattiqlashish harorati yoki qattiqlashish vaqti yopishqoq o'zaro bog'lanishning to'liq emasligiga olib kelishi mumkin, bu esa retort sterilizatsiyasi paytida delaminatsiyaga olib keladi.
Umuman olganda, aniq parametrlar o'ziga xos yopishtiruvchi tizimga bog'liq bo'lsa-da, 50-60°C da 48-72 soat davomida qattiqlashish tavsiya etiladi.
Farqli o'laroq, ko'p qatlamli qo'shma ekstruziyalangan retort plyonkalariyopishtiruvchi moddalarsiz yaxlit struktura sifatida shakllantirilgan.
Bu ishlab chiqarish jarayonining o'zida yopishqoqning to'liq qotib qolmasligi natijasida yuzaga keladigan delaminatsiya xavfini yo'q qiladi.
5. Yuqori haroratli retort plyonkalari haqida tez-tez so'raladigan savollar
Javob:
Bu odatda issiqlik o'tkazmaydigan qatlamning yetarli issiqlikka chidamliligiga ega emasligidan dalolat beradi.
Sızdırmazlık harorati sızdırmazlık materialining erish haroratiga yaqinlashganda yoki undan oshib ketganda, sızdırmazlık sohasidagi qatron haddan tashqari eriydi va yopishqoq iplar hosil qilishi mumkin.
121°C retort paketlari uchun muhrlash qatlami LLDPE (taxminan erish nuqtasi 120–125°C) o'rniga CPP (erish nuqtasi taxminan 160–165°C) dan foydalanishi kerak.
Bundan tashqari, haddan tashqari yuqori sızdırmazlık harorati ham shunga o'xshash muammolarga olib kelishi mumkin.
Optimal muhrlash parametrlarini issiqlik muhrlash egri chizig'ini sinash orqali aniqlash tavsiya etiladi.
Ko'p qatlamli qo'shma ekstruziya texnologiyasi muhrlash qatlamining qalinligini aniq boshqarishi mumkin, bu esa muhrlash kuchi va qadoqlash mashinasining mosligi o'rtasidagi muvozanatni ta'minlaydi.
Javob:
EVOH ning kislorod to'sig'i namlikka juda sezgir.
Yuqori namlik sharoitida 121°C yuqori haroratli retortni qayta ishlash jarayonida EVOH qatlami suvni shimib oladi, natijada kislorod to'sig'i samaradorligi sezilarli darajada pasayadi.
Ikkita keng tarqalgan yechim mavjud:
- PA qatlamlarini EVOH qatlamining ikkala tomoniga ham joylashtiring. PA ning namlikni yutish qobiliyati buferlash effektini yaratadi va EVOH ga to'g'ridan-to'g'ri namlik ta'sirini kamaytiradi.
- EVOH ni to'siq qatlami sifatida PVDC bilan almashtiring. PVDC to'sig'ining ishlashiga namlik kamroq ta'sir qiladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, retort bilan ishlov berilgandan so'ng, EVOH quruq sharoitlarda kislorod to'sig'i xususiyatini qisman tiklashi mumkin. Tiklanish darajasi PA himoya qatlamlarining dizayni va samaradorligiga bog'liq.
Javob:
Eng ishonchli usul - yetkazib beruvchidan uchinchi tomon retort sinov hisobotini so'rash.
Hisobotda quyidagilar aniq ko'rsatilishi kerak:
- Sinov sharoitlari (harorat, bosim va vaqt)
- Sinov natijalari (tashqi ko'rinish o'zgarishi, po'stlanish kuchi, issiqlik o'tkazuvchanligi, kislorod uzatish tezligining o'zgarishi va boshqalar)
- Sinov standartlari qo'llanildi
GB/T 10004-2008 da tasvirlangan retort sinov usuliga ko'ra, tayyor paketlar haqiqiy mahsulotlar yoki simulyatsiya qilingan materiallar bilan to'ldirilishi va 121°C retort kamerasida sterilizatsiya sinovidan o'tkazilishi kerak.
Keyin qadoq quyidagilar uchun baholanishi kerak:
- Delaminatsiya
- Ajinlar
- Paketning sinishi
- Sterilizatsiyadan oldin va keyin to'siq ishlashidagi o'zgarishlar
Ichki sifatni tekshirish uchun ishlab chiqaruvchilarga ham shunga o'xshash tasdiqlash sinovlarini o'tkazish tavsiya etiladi.
Xulosa
Material tanlash yuqori haroratli retort plyonkalariasosan issiqlikka chidamlilikni boshqarishga qaratilgan tizimli muhandislik jarayonidir.
Issiqlik o'tkazmaydigan qatlam sifatida CPP ni tanlashdan tortib, teshilishga chidamlilik va strukturaviy qo'llab-quvvatlash uchun PA qatlamlaridan foydalanishgacha va yuqori harorat va yuqori namlik sharoitida EVOH to'siq qatlamini himoya qilishgacha, har bir qatlam va har bir material tanlovi sterilizatsiya kameralari ichidagi retort paketlarining ishlashi va ishonchliligini bevosita belgilaydi.
To'g'ri materiallarni tanlash va tegishli ko'p qatlamli tuzilmani loyihalash yuqori haroratga oqish, delaminatsiya yoki to'siqning buzilishisiz bardosh beradigan retort qadoqlashga erishishning asosiy omillaridir.
