塑料复合膜是耐蒸煮包装常用的包装材料。蒸煮加热杀菌是包装高温蒸煮食品的重要工序。但塑料复合薄膜受热后物理性能容易发生热衰减，导致包装材料不合格。本文分析了高温蒸煮袋蒸煮后的常见问题，并介绍了其物理性能测试方法，希望对实际生产具有指导意义。
耐高温蒸煮包装袋是肉类、豆制品等即食食品常用的包装形式。一般采用真空包装，经高温（100~135℃）加热灭菌后可常温保存。耐蒸煮包装食品携带方便，开袋即食，卫生方便，并且能很好地保持食品的风味，因此深受消费者的喜爱。根据灭菌工艺和包装材料的不同，耐蒸煮包装产品的保质期从半年到两年不等。
蒸煮食品的包装工艺流程为制袋、装袋、抽真空、热封、检验、蒸煮加热灭菌、干燥冷却、包装。蒸煮加热杀菌是整个工艺流程的核心工序。然而，当包装袋采用高分子材料——塑料时，受热后分子链运动加剧，材料的物理性能容易发生热衰减。本文分析了高温蒸煮袋蒸煮后的常见问题，并介绍了其物理性能测试方法。
一、耐蒸煮包装袋常见问题分析
高温蒸煮食品经包装后与包装材料一起加热灭菌。为了获得高的物理性能和良好的阻隔性能，耐蒸煮包装由多种基材制成。常用的材料包括PA、PET、AL和CPP。常用的结构有两层复合薄膜，有以下例子（BOPA/CPP、PET/CPP）、三层复合薄膜（如PA/AL/CPP、PET/PA/CPP）和四层复合薄膜（如PET/PA/AL/CPP）。实际生产中，最常见的质量问题是起皱、破袋、漏气、煮后有异味等：
1).包装袋起皱一般有三种形式：包装基材上有水平或垂直或不规则的皱纹；各复合层有皱纹、裂纹，平整度差；包装基材的收缩率，以及复合层与其他复合层的收缩率分开、条纹。破袋分为直接爆破和起皱再爆破两种。
2).分层是指包装材料复合层相互分离的现象。轻微分层则表现为包装受力部位出现条纹状凸起，剥离强度降低，甚至可以用手轻轻撕开。严重时，蒸煮后包装复合层大面积分离。如果发生分层，包装材料复合层之间物理性能的协同强化作用就会消失，物理性能和阻隔性能大幅下降，无法满足保质期要求，往往给企业造成较大损失。
3）.轻微漏气一般潜伏期较长，在烹饪过程中不易察觉。在产品流通和储存期间，产品的真空度降低，包装内出现明显的空气。因此，这种质量问题往往涉及到大量的产品。产品影响力更大。漏气的发生与蒸煮袋热封性弱、耐穿刺性能差有密切关系。
4).烹调后产生异味也是常见的质量问题。烹调后出现的异味与包装材料中溶剂残留过多或选材不当有关。如果采用PE膜作为120°以上高温蒸煮袋的内密封层，PE膜在高温下容易产生异味。因此，高温蒸煮袋的内层一般选用RCPP。
2.耐蒸煮包装物物理性能测试方法
导致耐蒸煮包装质量问题的因素比较复杂，涉及复合层原材料、粘合剂、油墨、复合及制袋工艺控制、蒸煮工艺等多个方面。为了保证包装质量和食品保质期，有必要对包装材料进行耐蒸煮测试。
耐蒸煮包装袋适用的国家标准为GB/T10004-2008《包装用塑料复合薄膜、袋干式层压、挤出层压》，其依据是JIS Z 1707-1997《食品包装用塑料薄膜通则》替代GB/T 10004-1998《耐蒸煮复合薄膜和袋子》和GB/T10005-1998《双向拉伸聚丙烯薄膜/低密度聚乙烯复合薄膜和袋子》。 GB/T 10004-2008包含了耐蒸煮包装膜和袋的各项物理性能和溶剂残留指标，并要求耐蒸煮包装袋进行耐高温介质测试。方法是在耐蒸煮包装袋中填充4%醋酸、1%硫化钠、5%氯化钠和植物油，排气密封，在高压蒸煮锅中于121℃加热加压， 40分钟，在压力保持不变的情况下冷却。然后对其外观、拉伸强度、伸长率、剥离力、热封强度进行测试，并以下降率来评价。公式如下：
R=（AB）/A×100
式中，R为被测项目的下降率（%），A为被测项目在耐高温介质试验前的平均值； B为耐高温介质试验后各测试项目的平均值。性能要求是：“高温介电电阻试验后，使用温度80℃以上的产品应无分层、破损，袋内外无明显变形，剥离力、拉力下降”。脱开力、断裂标称应变和热封强度。该比率应≤30%”。
3、耐蒸煮包装袋物理性能测试
实际上机测试最能真实检测耐蒸煮包装的整体性能。但这种方法不仅耗时，而且受到生产计划和测试次数的限制。可操作性差，浪费大，成本高。通过蒸煮试验检测蒸煮前后的拉伸性能、剥离强度、热封强度等物理性能，可以综合判断蒸煮袋的耐蒸煮质量。烹饪测试一般采用实际内容和模拟材料两种。采用实际内容物进行蒸煮测试，可以尽可能接近实际生产情况，可以有效防止不合格包装批量进入生产线。对于包装材料工厂来说，使用模拟物来测试包装材料在生产过程中和储存前的电阻。测试烹饪性能更加实用、可操作。笔者介绍了耐蒸煮包装袋的物理性能测试方法，将三个不同厂家的食品模拟液体填充到耐蒸煮包装袋中，分别进行蒸煮和煮沸测试。测试流程如下：
1).烹饪测试
仪器：安全智能背压高温蒸煮锅、HST-H3热封测试仪
测试步骤：小心地将4%醋酸放入蒸煮袋中至三分之二体积。注意不要污染密封件，以免影响密封牢度。填充后，用HST-H3密封蒸煮袋，共制备12个样品。密封时应尽可能排出袋内空气，防止蒸煮时空气膨胀影响测试结果。
将密封的样品放入烹饪锅中开始测试。将蒸煮温度设置为121°C，蒸煮时间设置为40分钟，蒸6个样品，煮6个样品。烹饪测试时，密切关注烹饪锅内气压和温度的变化，确保温度和压力保持在设定范围内。
试验完成后，冷却至室温，取出观察是否有破袋、皱纹、分层等现象。试验后，1#、2#样品蒸煮后表面光滑，无分层。 3#样品蒸煮后表面不是很光滑，边缘有不同程度的翘曲。
2）。拉伸性能比较
取蒸煮前后的包装袋，剪出5个横向15mm×150mm、纵向150mm的矩形样品，在23±2℃、50±10%RH的环境下调理4小时。采用XLW(PC)智能电子拉力试验机在200mm/min条件下测试断裂拉力和断裂伸长率。
3）。剥离测试
按照GB 8808-1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》A法，剪取宽度为15±0.1mm、长度为150mm的试样。在水平和垂直方向各取 5 个样本。将复合层沿试样长度方向预剥离，装入XLW(PC)智能电子拉力试验机中，以300mm/min测试剥离力。
4).热封强度测试
按照GB/T 2358-1998《塑料薄膜包装袋热封强度试验方法》，在样品热封处剪取15mm宽的样品，180°打开，将样品两端夹在XLW（PC）智能电子拉力试验机上以300mm/min的速度测试最大载荷，跌落率采用GB/T 10004-2008中耐高温介质公式计算。
总结
耐蒸煮包装食品因其食用和储存方便而越来越受到消费者的青睐。为了有效保持内容物的质量，防止食品变质，高温蒸煮袋生产过程的每一步都需要严格监控和合理控制。
1、耐高温蒸煮袋应根据内容物和生产工艺选用合适的材料。例如，耐高温蒸煮袋的内密封层一般选用CPP；当使用含AL层的包装袋包装酸碱内容物时，应在AL和CPP之间添加PA复合层，以增加抗酸碱渗透能力；各复合层的热收缩性能应一致或相近，避免因热收缩性能匹配不良而导致材料在蒸煮后发生翘曲甚至分层。
2、合理控制复合过程。耐高温蒸煮袋多采用干法复合方法。在蒸煮膜的生产过程中，需要选择合适的胶粘剂和良好的涂胶工艺，合理控制固化条件，保证胶粘剂主剂与固化剂充分反应。
3、耐高温介质是高温蒸煮袋包装过程中最严酷的一道工序。为了减少批次质量问题的发生，高温蒸煮袋在使用前和生产过程中必须根据实际生产情况进行蒸煮试验和检查。检查蒸煮后的包装外观是否平整、起皱、起泡、变形，是否有分层、渗漏，物理性能（拉伸性能、剥离强度、热封强度）下降率是否符合要求等。
发布时间：2024年1月18日
