Per alimenti surgelati si intendono alimenti costituiti da materie prime alimentari di qualità qualificata che sono state adeguatamente lavorate, congelate a una temperatura di -30°C e quindi conservate e fatte circolare a -18°C o a una temperatura inferiore dopo il confezionamento. A causa dell'uso della conservazione della catena del freddo a bassa temperatura durante l'intero processo, gli alimenti surgelati hanno le caratteristiche di lunga durata di conservazione, non deperibili e consumo conveniente, ma presentano anche maggiorisfidatogese requisiti più elevati per i materiali di imballaggio.
Materiali comuni per l'imballaggio degli alimenti surgelati
Al momento, il comunesacchetti per imballaggio di alimenti surgelatisul mercato utilizzano principalmente le seguenti strutture materiali:
1. PET/PE
Questa struttura è relativamente comune negli imballaggi degli alimenti surgelati. Ha buone proprietà di termosaldatura a prova di umidità, resistente al freddo e a bassa temperatura e un costo relativamente basso.
2. BOPP/PE, BOPP/CPP
Questo tipo di struttura è resistente all'umidità, al freddo, ha un'elevata resistenza alla trazione nella termosaldatura a bassa temperatura ed è relativamente economico in termini di costi. Tra questi, l'aspetto e la sensazione al tatto dei sacchetti da imballaggio con struttura BOPP/PE sono migliori rispetto a quelli con struttura PET/PE, il che può migliorare la qualità del prodotto.
3. PET/VMPET/CPE, BOPP/VMPET/CPE
A causa dell'esistenza dello strato di placcatura in alluminio, questo tipo di struttura ha una bella stampa superficiale, ma le sue prestazioni di termosaldatura a bassa temperatura sono leggermente inferiori e il costo è più elevato, quindi il suo tasso di utilizzo è relativamente basso.
4. NY/PE, PET/NY/LLDPE, PET/NY/AL/PE, NY/PE
Gli imballaggi con questo tipo di struttura sono resistenti al gelo e agli urti. Grazie alla presenza dello strato NY, la sua resistenza alla perforazione è molto buona, ma il costo è relativamente elevato. Viene generalmente utilizzato per confezionare prodotti spigolosi o più pesanti.
Inoltre, esiste anche un semplice sacchetto in PE, che viene generalmente utilizzato come sacchetto per l'imballaggio esterno di verdure e semplici alimenti surgelati.
Oltre ai sacchetti per il confezionamento, alcuni alimenti surgelati richiedono l'utilizzo di vassoi blister. Il materiale del vassoio più comunemente utilizzato è il PP. Il PP alimentare è più igienico e può essere utilizzato a basse temperature di -30°C. Ci sono anche PET e altri materiali. Come imballaggio di trasporto generale, i cartoni ondulati sono i primi fattori da considerare per l'imballaggio per il trasporto di alimenti surgelati grazie alle loro proprietà antiurto e resistenti alla pressione e ai vantaggi in termini di costi.
Standard di prova per l'imballaggio di alimenti surgelati
Le merci qualificate devono avere un imballaggio qualificato. Oltre a testare il prodotto stesso, il test del prodotto deve testare anche l'imballaggio. Solo dopo aver superato il test potrà entrare nel campo di circolazione.
Al momento non esistono standard nazionali speciali per i test sugli imballaggi degli alimenti surgelati. Gli esperti del settore stanno collaborando con i produttori di alimenti surgelati per promuovere attivamente la formulazione di standard di settore. Pertanto, quando acquistano imballaggi, i produttori di alimenti surgelati devono soddisfare gli standard nazionali generali per i relativi materiali di imballaggio.
Per esempio:
GB 9685-2008 "Norme igieniche per l'uso di additivi per contenitori alimentari e materiali di imballaggio" stabilisce standard igienici per gli additivi utilizzati nei contenitori alimentari e nei materiali di imballaggio;
GB/T 10004-2008 "Pellicola composita in plastica per imballaggi, laminazione a secco per borse e laminazione per estrusione" specifica pellicole composite, borse e pellicole composite in plastica realizzate mediante processi di laminazione a secco e laminazione a coestrusione che non contengono base di carta e alluminio sventare. , l'aspetto e gli indicatori fisici del sacchetto e stabilisce la quantità di solvente residuo nel sacchetto e nella pellicola compositi;
GB 9688-1988 "Standard igienico per prodotti stampati in polipropilene per imballaggi alimentari" stabilisce gli indicatori fisici e chimici degli imballaggi stampati in PP per alimenti, che possono essere utilizzati come base per la formulazione di standard per vassoi blister in PP per alimenti surgelati designati;
GB/T 4857.3-4 e GB/T 6545-1998 "Metodo per la determinazione della resistenza allo scoppio del cartone ondulato" forniscono rispettivamente i requisiti per la resistenza all'impilamento e alla resistenza allo scoppio delle scatole di cartone ondulato.
Inoltre, nelle operazioni reali, i produttori di alimenti surgelati formuleranno anche alcuni standard aziendali che si adattano alle proprie condizioni in base alle esigenze effettive, come i requisiti quantitativi per vassoi blister, contenitori in schiuma e altri prodotti stampati.
Non è possibile ignorare due problemi importanti
1. consumo di alimenti secchi, fenomeno della "combustione congelata".
La conservazione congelata può limitare notevolmente la crescita e la riproduzione dei microrganismi e ridurre il tasso di deterioramento degli alimenti. Tuttavia, per alcuni processi di congelamento, il consumo di prodotti secchi e l'ossidazione degli alimenti diventeranno più gravi con l'estensione del tempo di congelamento.
Nel congelatore esiste la distribuzione della temperatura e della pressione parziale del vapore acqueo: superficie del cibo> aria circostante> più fresco. Ciò è dovuto da un lato al fatto che il calore della superficie del cibo viene trasferito all'aria circostante e la temperatura viene ulteriormente ridotta; d'altro canto, la differenza di pressione parziale tra il vapore acqueo presente sulla superficie dell'alimento e l'aria circostante provoca l'evaporazione dell'acqua, dei cristalli di ghiaccio e la sublimazione in vapore acqueo nell'aria.
Finora, l’aria contenente più vapore acqueo diminuisce la sua densità e si sposta sopra il congelatore. Alla bassa temperatura del frigorifero, il vapore acqueo entra in contatto con la superficie del frigorifero e si condensa in brina per attaccarlo, e la densità dell'aria aumenta, quindi affonda e torna a contatto con il cibo. Questo processo si ripeterà, la circolazione, l'acqua sulla superficie del cibo verrà costantemente persa, il peso si ridurrà, questo fenomeno è il "consumo secco". Nel processo di fenomeno del consumo secco continuo, la superficie del cibo diventerà gradualmente un tessuto poroso, aumentando l'area di contatto con l'ossigeno, accelerando l'ossidazione del grasso alimentare, del pigmento, dell'imbrunimento superficiale, della denaturazione delle proteine, questo fenomeno è "bruciore da congelamento".
A causa del trasferimento del vapore acqueo e della reazione di ossidazione dell'ossigeno nell'aria sono le cause fondamentali del fenomeno di cui sopra, quindi come barriera tra gli alimenti congelati e il mondo esterno, i materiali di imballaggio in plastica utilizzati nell'imballaggio interno dovrebbero avere una buona acqua prestazioni di blocco del vapore e dell'ossigeno.
2. L'impatto dell'ambiente di stoccaggio congelato sulla resistenza meccanica dei materiali di imballaggio
Come tutti sappiamo, la plastica diventerà fragile e soggetta a rotture se esposta per lungo tempo ad ambienti a bassa temperatura e le sue proprietà fisiche diminuiranno drasticamente, il che riflette la debolezza dei materiali plastici in termini di scarsa resistenza al freddo. Solitamente la resistenza al freddo delle materie plastiche è espressa dalla temperatura di infragilimento. Al diminuire della temperatura, la plastica diventa fragile e facile da rompere a causa della diminuzione della mobilità della catena molecolare del polimero. Al di sotto della resistenza agli urti specificata, il 50% della plastica subirà una rottura fragile. La temperatura in questo momento è la temperatura fragile. Cioè il limite inferiore di temperatura per il normale utilizzo dei materiali plastici. Se i materiali di imballaggio utilizzati per gli alimenti congelati hanno una scarsa resistenza al freddo, durante i successivi processi di trasporto e di carico e scarico, le sporgenze taglienti degli alimenti congelati possono facilmente forare l'imballaggio, causando problemi di perdite e accelerando il deterioramento degli alimenti.
Durante lo stoccaggio e il trasporto, gli alimenti congelati vengono confezionati in scatole di cartone ondulato. La temperatura della cella frigorifera è generalmente fissata a -24℃~-18℃. Nella cella frigorifera, le scatole di cartone ondulato assorbono gradualmente l'umidità dall'ambiente e solitamente raggiungono l'equilibrio dell'umidità in 4 giorni. Secondo la letteratura pertinente, quando un cartone ondulato raggiunge un equilibrio di umidità, il suo contenuto di umidità aumenterà dal 2% al 3% rispetto allo stato secco. Con l'estensione del tempo di refrigerazione, la resistenza alla pressione dei bordi, la resistenza alla compressione e la forza di adesione dei cartoni ondulati diminuiranno gradualmente e diminuiranno rispettivamente del 31%, 50% e 21% dopo 4 giorni. Ciò significa che dopo essere entrati nella cella frigorifera, la resistenza meccanica dei cartoni ondulati diminuirà. La resistenza viene influenzata in una certa misura, il che aumenta il rischio potenziale di collasso della scatola nella fase successiva.
Gli alimenti surgelati saranno sottoposti a molteplici operazioni di carico e scarico durante il trasporto dalla cella frigorifera al luogo di vendita. I continui cambiamenti nelle differenze di temperatura fanno sì che il vapore acqueo presente nell'aria attorno al cartone ondulato si condensi sulla superficie del cartone e il contenuto di umidità del cartone aumenta rapidamente fino a circa il 19%. , la sua resistenza alla pressione sui bordi diminuirà di circa il 23% - 25%. In questo momento, la resistenza meccanica della scatola di cartone ondulato verrà ulteriormente danneggiata, aumentando la probabilità di collasso della scatola. Inoltre, durante il processo di impilamento dei cartoni, i cartoni superiori esercitano una pressione statica continua sui cartoni inferiori. Quando i cartoni assorbono umidità e riducono la resistenza alla pressione, i cartoni inferiori verranno prima deformati e schiacciati. Secondo le statistiche, le perdite economiche causate dal collasso dei cartoni a causa dell’assorbimento di umidità e dell’impilamento ultraelevato rappresentano circa il 20% delle perdite totali nel processo di circolazione.
Soluzioni
Per ridurre al minimo la frequenza dei due problemi principali sopra menzionati e garantire la sicurezza degli alimenti congelati, è possibile iniziare dai seguenti aspetti.
1. Scegliere materiali per l'imballaggio interno ad alta barriera e ad alta resistenza.
Esistono molti tipi di materiali da imballaggio con proprietà diverse. Solo comprendendo le proprietà fisiche dei vari materiali di imballaggio possiamo scegliere materiali ragionevoli in base ai requisiti di protezione degli alimenti congelati, in modo che non solo possano mantenere il sapore e la qualità del cibo, ma riflettano anche il valore del prodotto.
Attualmente gli imballaggi flessibili in plastica utilizzati nel settore degli alimenti surgelati si dividono principalmente in tre categorie:
Il primo tipo èsacchetti per imballaggio monostrato, come i sacchetti in PE, che hanno effetti barriera relativamente scarsi e sono comunemente utilizzati per l'imballaggio delle verdure;
La seconda categoria èsacchetti di imballaggio in plastica morbida composita, che utilizzano adesivi per unire insieme due o più strati di materiali in pellicola plastica, come OPP/LLDPE, NY/LLDPE, ecc., che hanno proprietà relativamente buone di resistenza all'umidità, al freddo e alla perforazione;
La terza categoria èsacchetti per imballaggio in plastica flessibile coestrusa multistrato, in cui materie prime con funzioni diverse come PA, PE, PP, PET, EVOH, ecc. vengono fuse ed estruse separatamente, unite nello stampo principale e quindi combinate insieme dopo il soffiaggio e il raffreddamento. , questo tipo di materiale non utilizza adesivi e presenta le caratteristiche di assenza di inquinamento, elevata barriera, elevata resistenza, resistenza alle alte e basse temperature, ecc.
I dati mostrano che nei paesi e nelle regioni sviluppati, l’uso di imballaggi di terza categoria rappresenta circa il 40% del totale degli imballaggi di alimenti surgelati, mentre nel mio paese rappresenta solo circa il 6% e necessita di essere ulteriormente promosso.
Con il continuo progresso della scienza e della tecnologia, nuovi materiali stanno emergendo uno dopo l'altro e la pellicola da imballaggio commestibile è uno dei rappresentanti. Utilizza polisaccaridi, proteine o lipidi biodegradabili come matrice e forma una pellicola protettiva sulla superficie degli alimenti congelati utilizzando sostanze commestibili naturali come materie prime e attraverso interazioni intermolecolari attraverso avvolgimento, immersione, rivestimento o spruzzatura. , per controllare il trasferimento di umidità e la penetrazione dell'ossigeno. Questo tipo di film ha un'evidente resistenza all'acqua e una forte resistenza alla permeabilità ai gas. La cosa più importante è che può essere consumato con cibi surgelati senza alcun inquinamento e ha ampie prospettive di applicazione.
2. Migliorare la resistenza al freddo e la resistenza meccanica dei materiali di imballaggio interni
Metodo uno: scegli un composto ragionevole o materie prime coestruse.
Nylon, LLDPE, EVA hanno tutti un'eccellente resistenza alle basse temperature, resistenza allo strappo e resistenza agli urti. L'aggiunta di tali materie prime nel processo composito o di coestrusione può migliorare efficacemente la resistenza all'acqua e all'aria e la resistenza meccanica dei materiali da imballaggio.
Metodo due: aumentare opportunamente la proporzione di plastificanti. Il plastificante viene utilizzato principalmente per indebolire il legame subvalente tra le molecole polimeriche, in modo da aumentare la mobilità della catena molecolare del polimero, ridurre la cristallizzazione, manifestata come diminuzione della durezza del polimero, della temperatura di infragilimento del modulo, nonché miglioramento dell'allungamento e della flessibilità.
3. migliorare la resistenza alla compressione delle scatole di cartone ondulato
Allo stato attuale, il mercato utilizza fondamentalmente il cartone ondulato scanalato per trasportare alimenti congelati, questo cartone è circondato da quattro chiodi per cartone ondulato, su e giù da quattro ali rotte di tipo sintetico con chiusura pieghevole a croce. Attraverso l'analisi della letteratura e la verifica dei test, si è scoperto che il collasso del cartone avviene nei quattro cartoni posizionati verticalmente nella struttura della scatola, quindi il rafforzamento della resistenza alla compressione di questo punto può effettivamente migliorare la resistenza alla compressione complessiva del cartone. Nello specifico, prima di tutto, nella parete di cartone attorno all'aggiunta del manicotto ad anello, si consiglia di utilizzare un cartone ondulato, la sua elasticità, assorbimento degli urti, può impedire che gli alimenti congelati forino taglienti il cartone umido. In secondo luogo, è possibile utilizzare la struttura in cartone del tipo a scatola, questo tipo di scatola è solitamente costituito da più pezzi di cartone ondulato, il corpo della scatola e il coperchio della scatola sono separati, attraverso il coperchio per l'uso. Il test mostra che, nelle stesse condizioni di imballaggio, la resistenza alla compressione del cartone a struttura chiusa è circa 2 volte quella del cartone a struttura fessurata.
4. Rafforzare i test sugli imballaggi
L'imballaggio è di grande importanza per gli alimenti surgelati, quindi lo Stato ha formulato GB / T24617-2009 Imballaggi logistici per alimenti surgelati, Marchio, Trasporto e stoccaggio, SN / T0715-1997 Regolamento per l'ispezione degli imballaggi per il trasporto di merci congelate per l'esportazione e altri standard e regolamenti pertinenti, stabilendo i requisiti minimi di prestazione dei materiali di imballaggio, per garantire la qualità dell'intero processo dalla fornitura delle materie prime di imballaggio, al processo di imballaggio e all'effetto dell'imballaggio. Per questo, l'impresa dovrebbe istituire un laboratorio perfetto per il controllo della qualità dell'imballaggio, dotato di una struttura a blocchi integrata a tre cavità di tester della trasmittanza di ossigeno/vapore acqueo, una macchina per test di tensione elettronica intelligente, una macchina per test del compressore di cartone, per prestazioni di barriera del materiale di imballaggio congelato, resistenza alla compressione, foratura resistenza, resistenza allo strappo, resistenza agli urti e una serie di test.
In sintesi, i materiali di confezionamento degli alimenti surgelati si trovano ad affrontare molte nuove esigenze e nuovi problemi nel processo di applicazione. Lo studio e la risoluzione di questi problemi sono di grande utilità per migliorare la qualità di conservazione e trasporto degli alimenti congelati. Inoltre, il miglioramento del processo di test sugli imballaggi e la creazione di vari tipi di sistemi di dati per i test sui materiali di imballaggio forniranno anche una base di ricerca per la futura selezione dei materiali e il controllo di qualità.
Orario di pubblicazione: 23 dicembre 2023
