Els aliments congelats es refereixen als aliments amb matèries primeres alimentàries de qualitat qualificades que s'han processat correctament, congelats a una temperatura de -30 °C i després emmagatzemats i circulats a -18 °C o menys després de l'envasat. A causa de l'ús de la conservació de la cadena de fred a baixa temperatura durant tot el procés, els aliments congelats tenen les característiques d'una llarga vida útil, no peribles i de consum convenient, però també suposa una majorreptegesi requisits més elevats per als materials d'embalatge.
Materials comuns d'envasament d'aliments congelats
En l'actualitat, el comúbosses d'envasat d'aliments congelatsal mercat utilitzen principalment les següents estructures de materials:
1. PET/PE
Aquesta estructura és relativament comuna en els envasos d'aliments congelats ràpidament. Té bones propietats de segellat tèrmic a prova d'humitat, resistent al fred i a baixa temperatura i un cost relativament baix.
2. BOPP/PE, BOPP/CPP
Aquest tipus d'estructura és resistent a la humitat, resistent al fred, té una alta resistència a la tracció en el segellat tèrmic a baixa temperatura i és relativament econòmic. Entre ells, l'aspecte i la sensació de les bosses d'embalatge amb estructura BOPP/PE són millors que les amb estructura PET/PE, cosa que pot millorar la qualitat del producte.
3. PET/VMPET/CPE, BOPP/VMPET/CPE
A causa de l'existència de la capa d'alumini, aquest tipus d'estructura té una bella impressió superficial, però el seu rendiment de segellat tèrmic a baixa temperatura és lleugerament més pobre i el cost és més elevat, de manera que la seva taxa d'utilització és relativament baixa.
4. NY/PE, PET/NY/LLDPE, PET/NY/AL/PE, NY/PE
Els envasos amb aquest tipus d'estructura són resistents a la congelació i als impactes. A causa de la presència de la capa NY, la seva resistència a la punxada és molt bona, però el cost és relativament elevat. Generalment s'utilitza per envasar productes angulars o més pesats.
A més, també hi ha una bossa de PE senzilla, que s'utilitza generalment com a bossa d'embalatge exterior per a verdures i aliments congelats senzills.
A més d'envasar les bosses, alguns aliments congelats requereixen l'ús de safates blister. El material de safata més utilitzat és PP. El PP de qualitat alimentària és més higiènic i es pot utilitzar a baixes temperatures de -30 °C. També hi ha PET i altres materials. Com a paquet de transport general, els cartrons ondulats són els primers factors que s'han de tenir en compte per als envasos de transport d'aliments congelats a causa de les seves propietats a prova de cops, resistents a la pressió i avantatges de costos.
Normes de prova per a envasos d'aliments congelats
Els productes qualificats han de tenir un embalatge qualificat. A més de provar el producte en si, les proves de producte també han de provar l'embalatge. Només després de superar la prova pot entrar al camp de circulació.
Actualment, no hi ha estàndards nacionals especials per a la prova d'envasos d'aliments congelats. Els experts del sector estan treballant amb fabricants d'aliments congelats per promoure activament la formulació d'estàndards de la indústria. Per tant, a l'hora de comprar envasos, els fabricants d'aliments congelats han de complir els estàndards nacionals generals per als materials d'embalatge rellevants.
Per exemple:
GB 9685-2008 "Normes higièniques per a l'ús d'additius per a envasos alimentaris i materials d'embalatge" estipula normes higièniques per als additius utilitzats en envasos d'aliments i materials d'embalatge;
GB/T 10004-2008 "Pel·lícula composta de plàstic per a envasos, laminació seca per a bosses i laminació per extrusió" especifica pel·lícules compostes, bosses i pel·lícules compostes de plàstic fetes per processos de laminació en sec i laminació de coextrusió que no contenen base de paper i alumini. paper d'alumini. , l'aspecte i els indicadors físics de la bossa, i estipula la quantitat de dissolvent residual a la bossa composta i la pel·lícula;
GB 9688-1988 "Norma higiènica per a productes modelats de polipropilè per a envasos d'aliments" estipula els indicadors físics i químics dels envasos modelats de PP per a aliments, que es poden utilitzar com a base per a la formulació d'estàndards per a safates de butllofes de PP per a aliments congelats designats;
GB/T 4857.3-4 i GB/T 6545-1998 "Mètode per a la determinació de la resistència a l'explosió del cartró ondulat" proporcionen, respectivament, els requisits per a la resistència a l'apilament i la resistència a l'esclat de les caixes de cartró ondulat.
A més, en les operacions reals, els fabricants d'aliments congelats també formularan alguns estàndards corporatius que s'adaptin a les seves pròpies condicions en funció de les necessitats reals, com ara els requisits quantitatius per a safates blíster, galledes d'escuma i altres productes modelats.
No es poden ignorar dos grans problemes
1. consum d'aliments secs, fenomen de "combustió congelada".
L'emmagatzematge congelat pot limitar molt el creixement i la reproducció de microorganismes i reduir la taxa de deteriorament dels aliments. Tanmateix, per a alguns processos de congelació, el consum sec i l'oxidació dels aliments es tornaran més greus amb l'allargament del temps de congelació.
Al congelador, la distribució de la temperatura i la pressió parcial del vapor d'aigua existeix com: la superfície dels aliments> l'aire circumdant> el més fresc. D'una banda, això es deu al fet que la calor de la superfície dels aliments es transfereix a l'aire circumdant, i la temperatura es redueix encara més; d'altra banda, la diferència de pressió parcial entre el vapor d'aigua present a la superfície dels aliments i l'aire circumdant provoca aigua, evaporació de cristalls de gel i sublimació en vapor d'aigua a l'aire.
Fins ara, l'aire que conté més vapor d'aigua disminueix la seva densitat i es mou sobre el congelador. A la baixa temperatura de la nevera, el vapor d'aigua entra en contacte amb la superfície de la nevera i es condensa en gelada per unir-la, i la densitat de l'aire augmenta, així s'enfonsa i torna a entrar en contacte amb els aliments. Aquest procés es repetirà, la circulació, l'aigua a la superfície dels aliments es perd constantment, el pes es redueix, aquest fenomen és el "consum sec". En el procés del fenomen de consum sec continu, la superfície dels aliments es convertirà gradualment en teixit porós, augmentant l'àrea de contacte amb l'oxigen, accelerant l'oxidació del greix dels aliments, pigments, daurament superficial, desnaturalització de proteïnes, aquest fenomen és "crema per congelació".
A causa de la transferència de vapor d'aigua i la reacció d'oxidació de l'oxigen a l'aire són les causes fonamentals del fenomen anterior, de manera que com a barrera entre els aliments congelats i el món exterior, els materials d'embalatge de plàstic utilitzats en els seus envasos interns haurien de tenir una bona aigua. rendiment de bloqueig de vapor i oxigen.
2. L'impacte de l'entorn d'emmagatzematge congelat en la resistència mecànica dels materials d'embalatge
Com tots sabem, els plàstics es tornaran trencadissos i propensos a trencar-se quan estiguin exposats a entorns de baixa temperatura durant molt de temps, i les seves propietats físiques disminuiran bruscament, cosa que reflecteix la debilitat dels materials plàstics en termes de poca resistència al fred. Normalment, la resistència al fred dels plàstics s'expressa per la temperatura de fragilitat. A mesura que disminueix la temperatura, el plàstic es torna trencadís i fàcil de trencar a causa de la disminució de la mobilitat de la cadena molecular del polímer. Sota la força d'impacte especificada, el 50% del plàstic patirà una fallada trencadissa. La temperatura en aquest moment és la temperatura trencadissa. És a dir, el límit inferior de temperatura per a l'ús normal de materials plàstics. Si els materials d'embalatge utilitzats per als aliments congelats tenen poca resistència al fred, durant els processos posteriors de transport i càrrega i descàrrega, les sortides agudes dels aliments congelats poden perforar fàcilment l'envàs, causant problemes de fuites i accelerant el deteriorament dels aliments.
Durant l'emmagatzematge i el transport, els aliments congelats s'envasen en caixes de cartró ondulat. La temperatura de l'emmagatzematge en fred s'estableix generalment en -24 ℃ ~ -18 ℃. A l'emmagatzematge en fred, les caixes de cartró ondulat absorbiran gradualment la humitat de l'entorn i normalment assoleixen l'equilibri d'humitat en 4 dies. Segons la literatura rellevant, quan un cartró ondulat arriba a un equilibri d'humitat, el seu contingut d'humitat augmentarà entre un 2% i un 3% en comparació amb un estat sec. Amb l'ampliació del temps de refrigeració, la resistència a la pressió de la vora, la resistència a la compressió i la força d'unió dels cartró ondulat disminuiran gradualment i disminuiran un 31%, un 50% i un 21% respectivament després de 4 dies. Això significa que després d'entrar a l'emmagatzematge frigorífic, la resistència mecànica dels cartró ondulat disminuirà. La força es veu afectada fins a cert punt, la qual cosa augmenta el risc potencial de col·lapse de la caixa en l'etapa posterior.
Els aliments congelats se sotmetran a múltiples operacions de càrrega i descàrrega durant el transport des de l'emmagatzematge frigorífic fins al lloc de venda. Els canvis constants en les diferències de temperatura fan que el vapor d'aigua de l'aire al voltant del cartró ondulat es condense a la superfície del cartró i el contingut d'humitat del cartró s'eleva ràpidament a un 19%. , la seva força de pressió de vora baixarà entre un 23% i un 25%. En aquest moment, la resistència mecànica de la caixa corrugada es farà malbé encara més, augmentant la probabilitat de col·lapse de la caixa. A més, durant el procés d'apilament de cartró, els cartrons superiors exerceixen una pressió estàtica contínua sobre els cartrons inferiors. Quan els cartrons absorbeixen la humitat i redueixen la seva resistència a la pressió, els cartrons inferiors es deformaran i es trituraran primer. Segons les estadístiques, les pèrdues econòmiques provocades pel col·lapse dels cartrons per absorció d'humitat i apilament ultra alt representen al voltant del 20% de les pèrdues totals en el procés de circulació.
Solucions
Per tal de minimitzar la freqüència dels dos principals problemes anteriors i garantir la seguretat dels aliments congelats, podeu partir dels següents aspectes.
1. Trieu materials d'embalatge interior amb alta barrera i alta resistència.
Hi ha molts tipus de materials d'embalatge amb diferents propietats. Només entenent les propietats físiques de diversos materials d'embalatge podem triar materials raonables segons els requisits de protecció dels aliments congelats, de manera que no només puguin mantenir el sabor i la qualitat dels aliments, sinó que també reflecteixin el valor del producte.
Actualment, els envasos flexibles de plàstic utilitzats en el camp dels aliments congelats es divideixen principalment en tres categories:
El primer tipus ésbosses d'embalatge d'una sola capa, com les bosses de PE, que tenen efectes barrera relativament pobres i s'utilitzen habitualment per a envasos vegetals;
La segona categoria ésbosses d'embalatge de plàstic tou compost, que utilitzen adhesiu per unir dues o més capes de materials de pel·lícula plàstica, com ara OPP/LLDPE, NY/LLDPE, etc., que tenen propietats relativament bones a prova d'humitat, resistents al fred i resistents a la punxada;
La tercera categoria ésbosses d'embalatge de plàstic flexible coextruït multicapa, en què les matèries primeres amb diferents funcions com PA, PE, PP, PET, EVOH, etc. es fonen i extrueixen per separat, es fusionen a la matriu principal i després es combinen després de l'emmotllament per bufat i el refredament. , aquest tipus de material no utilitza adhesius i té les característiques de no contaminació, alta barrera, alta resistència, resistència a alta i baixa temperatura, etc.
Les dades mostren que als països i regions desenvolupats, l'ús d'envasos de tercera categoria representa aproximadament el 40% del total d'envasos d'aliments congelats, mentre que al meu país només representa al voltant del 6% i s'ha de promoure més.
Amb l'avenç continu de la ciència i la tecnologia, apareixen nous materials un rere l'altre, i la pel·lícula d'envasos comestibles és un dels representants. Utilitza com a matriu polisacàrids, proteïnes o lípids biodegradables, i forma una pel·lícula protectora a la superfície dels aliments congelats utilitzant substàncies comestibles naturals com a matèries primeres i mitjançant interaccions intermoleculars mitjançant embolcall, immersió, recobriment o polvorització. , per controlar la transferència d'humitat i la penetració d'oxigen. Aquest tipus de pel·lícula té una resistència a l'aigua evident i una forta resistència a la permeabilitat del gas. El més important és que es pot menjar amb aliments congelats sense cap tipus de contaminació, i té àmplies perspectives d'aplicació.
2. Millorar la resistència al fred i la resistència mecànica dels materials d'embalatge interior
Primer mètode, trieu un compost raonable o matèries primeres coextrusionades.
El niló, LLDPE, EVA tenen una excel·lent resistència a les baixes temperatures i resistència a la llàgrima i resistència a l'impacte. L'addició d'aquestes matèries primeres en el procés de composició o coextrusió pot millorar eficaçment la resistència a l'aigua i l'aire i la resistència mecànica dels materials d'embalatge.
Mètode dos, augmentar adequadament la proporció de plastificants. El plastificant s'utilitza principalment per debilitar l'enllaç subvalent entre les molècules del polímer, per augmentar la mobilitat de la cadena molecular del polímer, reduir la cristal·lització, que es manifesta com la disminució de la duresa del polímer, la temperatura de fragilitat del mòdul, així com la millora de l'allargament i la flexibilitat.
3. millorar la resistència a la compressió de les caixes de cartró ondulat
Actualment, el mercat utilitza bàsicament el cartró corrugat ranurat per transportar aliments congelats, aquest cartró està envoltat per quatre claus de cartró ondulat, amunt i avall per quatre ales trencades de tipus sintètic de segellat plegable. Mitjançant l'anàlisi de la literatura i la verificació de proves, es pot trobar que el col·lapse del cartró es produeix als quatre cartró col·locats verticalment a l'estructura de la caixa, de manera que l'enfortiment de la resistència a la compressió d'aquest lloc pot millorar eficaçment la resistència a la compressió general del cartró. Concretament, en primer lloc, a la paret de cartró al voltant de l'addició de la màniga de l'anell, es recomana utilitzar un cartró ondulat, la seva elasticitat, absorció de cops, pot evitar que els aliments congelats punxades punxades cartró humit. En segon lloc, es pot utilitzar l'estructura de cartró de tipus caixa, aquest tipus de caixa sol estar fet de diverses peces de cartró ondulat, el cos de la caixa i la coberta de la caixa estan separats, a través de la coberta per al seu ús. La prova mostra que, en les mateixes condicions d'embalatge, la resistència a la compressió del cartró d'estructura tancada és aproximadament 2 vegades superior a la del cartró d'estructura ranurada.
4. Reforçar les proves d'envasos
L'embalatge és de gran importància per als aliments congelats, de manera que l'estat ha formulat GB / T24617-2009 Embalatge, marca, transport i emmagatzematge de la logística d'aliments congelats, SN / T0715-1997 Reglaments d'inspecció d'embalatge de transport de productes alimentaris congelats d'exportació i altres normes i regulacions rellevants, establint els requisits mínims de rendiment del material d'embalatge, per garantir la qualitat de tot el procés des del subministrament de matèries primeres d'embalatge, procés d'embalatge i efecte d'embalatge. Per a això, l'empresa hauria d'establir un laboratori de control de qualitat d'envasos perfecte, equipat amb una estructura de blocs integrada de tres cavitats de prova de transmissió d'oxigen / vapor d'aigua, màquina de prova de tensió electrònica intel·ligent, màquina de prova de compressor de cartró, per al rendiment de la barrera del material d'embalatge congelat, resistència a la compressió, punxada. resistència, resistència a l'esquinçament, resistència a l'impacte i una sèrie de proves.
En resum, els materials d'embalatge dels aliments congelats s'enfronten a moltes noves necessitats i nous problemes en el procés d'aplicació. Estudiar i resoldre aquests problemes és de gran benefici per millorar la qualitat d'emmagatzematge i transport dels aliments congelats. A més, la millora del procés de prova d'envasos, l'establiment de diversos tipus de sistemes de dades de proves de materials d'embalatge, també proporcionarà una base de recerca per a la futura selecció de materials i control de qualitat.
Hora de publicació: 23-12-2023
