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行业知识|一文详解冷冻食品包装技术要求
2023-09-04 11:29  浏览:34

冷冻食品是指质量合格的食品原料经过适当的加工处理,在-30℃的温度环境下进行急冻,完成包装后在-18℃或更低温度下进行储藏和流通的食品。由于全程采用低温冷链保藏,冷冻食品具有货架期长、不易腐烂、食用便利的特点,但由此也对包装材料提出了更大的挑战和更高的要求。


01


常见的冷冻食品包装材料

PET/PE

此结构在速冻食品包装中比较常见,防潮、耐寒、低温热封性能较好,成本相对较低。

BOPP/PE、BOPP/CPP

此类结构防潮、耐寒、低温热封拉力强度高,成本相对比较经济。其中,BOPP/PE结构的包装袋外观、手感较PET/PE结构好,能提升产品档次。

PET/VMPET/CPE、BOPP/VMPET/CPE

此类结构由于镀铝层的存在,表面印刷精美,但低温热封性能稍差,成本较高,因此使用率相对较低。

NY/PE、PET/NY/LLDPE、PET/NY/AL/PE、NY/PE

此类结构的包装耐冷冻、耐冲击,由于NY层的存在,其耐刺穿性能很好,但成本相对较高,一般用于包装有棱角或较重的产品。


02


冷冻食品包装的检测标准

合格的商品必须有合格的包装,商品检测除对产品本身进行检测外,也必须对包装进行检测,合格后方能进入流通领域。目前,冷冻食品包装的检测没有专门的国家标准,行业专家正在联合冷冻食品生产企业积极推动行业标准的制定。因此,冷冻食品生产企业在采购包装时,必须满足相关包装材料通用国家标准。

例如:GB 9685-2008《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准》对食品容器、包装材料用添加剂规定了卫生标准;

GB/T 10004-2008《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》规定了不含纸基和铝箔的复合膜、袋和干法复合、共挤复合工艺制成的塑料复合膜、袋的外观、物理指标,并对复合袋、膜的残留溶剂量做了规定;

GB 9688-1988《食品包装用聚丙烯成型品卫生标准》对食品用PP类成型包装的理化指标做了规定,可作为指定冷冻食品用PP吸塑托盘标准的制定依据;

GB/T 4857.3-4以及GB/T 6545-1998《瓦楞纸板耐破强度的测定法》分别给出了瓦楞纸箱堆码强度及耐破强度要求。


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两大问题不容忽视

食品的干耗、冻结烧现象:

在冷冻室内,温度和水蒸气分压的分布存在这样的情况:食品表面>周围空气>冷却器。这一方面是由于食品表面的热量会向周围的空气中传递,自身温度进一步降低;另一方面,食品表面与周围空气存在的水蒸气分压差会促使食品表面的水分、冰晶蒸发和升华为水蒸气融入空气中。

至此,含有水蒸气较多的空气因吸收了热量,密度减小,向冷冻室上空运动;当流经冷却器时,由于冷却器温度极低,该温度下的饱和水分压也很小,在空气被冷却的同时,水蒸气接触冷却器表面并凝结成霜附着其上,降温后的空气密度变大,从而下沉并再次与食品接触。这一过程会不断重复、循环进行,食品表面的水分则不断损失,重量减轻,这一现象即为“干耗”。

在干耗现象持续进行的过程中,食品表面会逐渐变为多孔状组织,增加了与氧气的接触面积,使食品脂肪、色素加速氧化,表层发生褐变,蛋白质发生变性,这一现象即为“冻结烧”。

冻藏环境对包装材料力学强度的影响:

众所周知,塑料长时间处于低温环境中会变脆,易破裂,物理性能急剧下降,这反映了塑料材料耐寒性较差的弱点。通常,塑料的耐寒性能用脆化温度表示。随着温度的降低,塑料因其聚合物分子链活动性的降低而变得性脆易折,在规定的冲击强度下,50%的塑料发生脆性破坏,此时的温度即为脆化温度,也即塑料材料正常使用的温度下限。如果冷冻食品采用的包装材料耐寒性较差,在后期的运输装卸过程中,冷冻食品尖锐的突起很容易刺破包装,造成泄漏问题,加快食品的腐败。


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解决措施

选择高阻隔、高强度的内层包装材料:

包装材料的种类繁多、性能各异,只有了解各种包装材料的物理性能,才能根据冷冻食品的防护要求选择合理的材料,使其既能维持食品的风味和质量,又能体现商品价值。

目前,冷冻食品领域使用的塑料软包装主要分为三类:

第一类是单层包装袋,如PE袋,其阻隔效果相对较差,普遍用于蔬菜包装等;

第二类为复合软塑包装袋,其采用胶黏剂将两层或多层塑料薄膜材料粘合在一起,如OPP/LLDPE、NY/LLDPE等,防潮、耐寒、耐穿刺性能相对较好;

第三类为多层共挤软塑包装袋,其将不同功能的原料如PA、PE、PP、PET、EVOH等分别熔融挤出,在总模头汇合,经吹胀成型、冷却复合在一起,这类材料不采用胶黏剂,具有无污染、高阻隔、高强度、耐高低温等特点。

提高内层包装材料的耐寒性和力学强度:

方法一,选择合理的复合或共挤原料。

尼龙、LLDPE、EVA都具有优异的耐低温性和耐撕裂、抗冲击性能,在复合或共挤工艺中加入此类原料,可有效提高包装材料的防水阻气性以及机械强度。

方法二,适当提高增塑剂的比例。

增塑剂主要用来削弱聚合物分子之间的次价键,从而增加聚合物分子链的移动性,降低结晶性,表现为聚合物的硬度、模量脆化温度下降,以及伸长率、柔韧性的提高。

加强包装检测力度:

包装对冷冻食品意义重大,因此国家制定了GB/T24617-2009《冷冻食品物流包装、标志、运输和储存》、SN/T0715-1997《出口冷冻食品类商品运输包装检验规程》等相关标准、规程,通过设定包装材料性能的最低要求,来保障从包装原材料供应、包装工艺到包装效果全流程的品质。对此,企业应建立完善的包装质量控制实验室,配备三腔一体集成块结构的氧气/水蒸气透过率测试仪、智能电子拉力试验机、纸箱抗压机等试验仪器,对冷冻包装材料进行阻隔性能、抗压性能、耐穿刺性能、耐撕裂性能、耐冲击性能等一系列检测试验。



冷冻食品的包装材料在应用过程中面临着许多新需求和新问题,研究并解决这些问题,对提高冷冻食品的储存和运输质量具有莫大裨益。另外,完善包装检测流程,建立各类包装材料测试数据体系,也将为未来的选材和质量控制提供研究基础。

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