公(gōng)司新聞
高溫蒸煮袋的爆袋問題分析
高溫蒸煮袋(dài)是軟包裝中的高端產(chǎn)品, 為什麽(me)說高呢,有兩個因(yīn)素,一個是利潤高,每個袋子的利潤是同規格普通袋的幾倍:另一個是(shì)風險高, 因(yīn)為變色、剝離(lí)強度降低(dī)、爆袋等造成的問題很多,輕者導致下遊廠家退貨(huò)丟(diū)失訂單(dān),重者(zhě)要賠償下遊產品儲存中內容物的一大筆費用。現就筆者經(jīng)常遇到的爆(bào)袋問題做一個分析。
根(gēn)據拉(lā)烏爾定律, 絕對空(kōng)間裏液體汽化的壓力, 由可液化物質的物質的(de)量決定。在常壓下,每摩爾的液體完全汽化後可(kě)以給22.4L的空間一個大(dà)氣壓的壓力,以G B/T1 O004—1 998《耐蒸煮複合(hé)膜、袋》為例(lì),試驗(yàn)中要求在包裝袋內分別裝4%HAC、1% 硫化鈉(N a 2S)、5%氯化鈉(N aCI)水溶(róng)液及精製植物油(yóu),然後進行排氣封口,裝入反壓蒸煮鍋內進行試驗。我們往往(wǎng)認為已經很(hěn)精確地控製(zhì)溫度,降溫時有足夠的反壓,還是常常發現有爆袋現象。
我們知道,考察高溫蒸煮袋的蒸煮性能,主要是(shì)圖案是否變色、複合是否開膠、薄膜是否褶皺, 或(huò)者袋(dài)子的強度(dù)在蒸煮前後變化等(děng),似乎是否爆袋不在考察範圍內。但(dàn)作為蒸煮袋的生產廠,食品廠在使用你的袋子(zǐ)時(shí)會考察你的蒸煮爆袋率,超過3%時判定為整體不合格。可以確定的是,爆袋肯定是(shì)因為(wéi)袋(dài)內的壓力高於袋外。在水煮試(shì)驗(yàn)和TS一25C反壓蒸煮的試驗中也說明了同樣的問題,即發生爆袋現象。那生產中為什麽把蒸煮袋裝入蒸(zhēng)煮鍋內,在(zài)加熱到接近100℃就聽見劈啪的爆裂聲呢?難道在加(jiā)熱時就(jiù)開始爆袋了?這是什麽原因呢?
1.首先分析水煮袋按規定把水裝入袋內,排氣封口。我們(men)仔細觀(guān)察後發現,空氣沒有排(pái)幹淨(jìng)。其在100℃前的加熱過程示:時間密閉的玻璃球代(dài)表封閉的袋子,可以(yǐ)看出,加熱時水煮(zhǔ)袋膨(péng)脹(zhàng)是正常的(de)。分(fèn)析其原因為:室溫時裝入水封口,這時袋內外(wài)壓力是平衡的,在室溫加熱到98℃的過程中,液體水本身要膨脹,袋內空氣要膨脹(zhàng),這時產生的部分水蒸氣也占據(jù)部分空間,導致膨(péng)脹。這時候袋內壓力會增(zēng)加。為支持上述結論,我們使用北京蘭德梅(méi)克的ZY一1正壓測(cè)試儀和DK一98—1A水浴鍋進行定性(xìng)試驗,在(zài)加熱過程(chéng)中(zhōng)袋內壓力確實在升高,且升高的(de)程度和裝入試樣與殘留空氣與袋子最大容積比例有關係,與殘留的空氣多少有關係。裝入水與袋子比例高的,壓力高(gāo);殘留空氣多的,壓力高。袋子的爆破是這種熱狀態下封口部位高(gāo)分子材料產生蠕變(biàn)現象,不足以支持壓力導致的,這種強度我(wǒ)們稱為(wéi)熱爆破強度。為對比冷熱爆破強度,我們在室溫和95℃下分別用ZY一1正壓測(cè)試儀檢測不同溫度下的爆破強度,抽查2O組對(duì)比發現,熱封(fēng)好的袋子,室溫下爆破強(qiáng)度與95℃差別較大, 分析(xī)原因是(shì)受熱時強度降低所致,這是(shì)我們生產中遇(yù)到的正常情況。如果袋子沒有熱封好,在常溫下爆破強度就很小,屬於生(shēng)產中的次品,雖然沒有泄漏,但(dàn)是受熱時更容易爆袋。
2.蒸煮袋問題蒸煮袋在加熱到100℃以前,同水(shuǐ)煮袋變化是一樣的。我們考察蒸煮袋(dài)在加(jiā)熱到1000(2以上時,因為目前國(guó)內沒(méi)有可(kě)以觀察(chá)蒸煮過(guò)程的儀器,ZY-1正壓測試儀的傳感器又無法(fǎ)深入T-25C反壓蒸(zhēng)煮鍋內(nèi),我(wǒ)們(men)隻能推測,在蒸煮鍋內,加熱超過100℃時,袋內壓力永(yǒng)遠高於袋外壓力(這種(zhǒng)推測目(mù)前無事實支持,我們正在研製一種帶有透明觀察窗(chuāng)的蒸煮鍋,以期解決這個(gè)問題)。
3.爆袋能否避免呢? 爆袋是袋內壓力高於袋外,那麽有沒有辦(bàn)法避免這種情況呢?從水煮過程我們了解到,袋內壓力高(gāo)時環(huán)境壓力不變才形成壓差(chà)爆袋,如果讓環境變化同步能不能避免呢。我們把TS-25C反(fǎn)壓蒸煮鍋的(de)排氣關閉,從試樣放進去開始就形成一(yī)個封閉的環境,設定115℃ (因為保險閥關係(xì),不能設置更高)蒸煮,共試驗30個(gè)蒸煮袋,未見爆袋。可以想象,這樣相當於從加熱開始就(jiù)給袋子施加一個外壓,使內外壓力平衡,所以沒(méi)有爆袋。
4.結論(lùn):(1)高溫蒸煮袋的(de)蒸煮爆袋問題其實是袋子的熱爆破強度問題,一般是由於熱封(fēng)處(chù)受損而引起。(2)如果提前給蒸煮袋加一個外壓,並且(qiě)在加熱過程中始終保持這種相對外壓,應該不會發生爆袋,但是對鍋體要求耐壓高,如135℃ ,要求正常工(gōng)作耐(nài)壓從2.2kg升(shēng)高到3.2kg。這樣看來,爆袋與試驗方式有關,也(yě)與生產方式有關,改進高溫殺菌工藝對減少爆袋有重要(yào)意義。本文藉此拋磚引玉,期望能(néng)為食品包裝的進一(yī)步完善提供幫助。
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