? ? ? ? 果凍(dòng)杯是當前果凍食品的主要包裝形式,但在應用中卻經常發生一些質量問題。本文從包裝材料的角度深入分析(xī)了杯體阻隔性和封口膜熱封性能對果凍(dòng)品質的影響,并根據經驗(yàn)就此問題提出了檢測方法層(céng)面的質量控制建議(yì),以期(qī)為相關企事業單位和科研機構提供實用性的幫助(zhù)。
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六十年代,日本把(bǎ)果凍制作從家庭廚房引(yǐn)入工廠,自動化生産、包裝使果(guǒ)凍成為深受各階層(céng)人民喜愛(ài)的時尚休閑食品。果凍包裝品類繁多——杯(bēi)狀、自立袋、異形(xíng),其中果凍杯最為(wéi)常見。果(guǒ)凍杯一般由PP材料經熱成型(xíng)工藝制成杯體,多(duō)層複合膜在高溫和壓力的作用下與杯體粘合封口,形(xíng)成果凍杯完整(zhěng)包裝。這一過程涉(shè)及多種工藝配合和參數設(shè)置,操作科學與否直接影(yǐng)響着果凍杯的包裝效果(guǒ)。接下來筆者就果凍杯包(bāo)裝在産品貨架(jià)期、物流運(yùn)輸、用戶食用體驗中(zhōng)常見(jiàn)的質量問題進行分析,并(bìng)提出幾(jǐ)點改進方法,希望對相關企事業單位有所幫助。
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常見問題一:果凍易(yì)變質,包裝保質效果差
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1、原因
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為保證果凍品質(zhì),延長(zhǎng)貨架期,在生産環節普遍加入防腐劑或控制果凍PH值來實現,随後通過37度加速試驗或45度加速試驗初(chū)步預測(cè)成品的保質期天數。但這種(zhǒng)預估手段(duàn)大多建立在接近真空環境的基礎上,倘若果凍包裝(zhuāng)存在質量問題,那麼一切預測結果将失去(qù)現實意義。果(guǒ)凍杯最重要功能即是(shì)阻隔外部氧氣,同時(shí)維持杯(bēi)内的低(dī)氧環境,從而抑(yì)制微生(shēng)物的大量繁殖。但由于(yú)杯體内外部存在氧濃度(dù)的差異,外部氧氣會順應梯度差透過果凍杯滲透到包裝内部,引(yǐn)起杯(bēi)體内氧濃度上升,加快果凍腐敗。。多種研究表明,這種滲透速率的快慢(màn)主要取決(jué)于包(bāo)裝材料的阻止(zhǐ)氧氣滲透的能(néng)力,簡言之為包裝材料的(de)阻氧(yǎng)性能,可通過測試材料的氧氣透過率來評定。,
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2、氧氣透過率檢測
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果凍杯(bēi)的氧氣透過(guò)率研究涉及到(dào)杯體的氧氣透過率和杯口蓋膜的氧(yǎng)氣透過率分析,由于膜材料(liào)的阻氧測試技術(shù)相對成熟,本文不再贅述。就(jiù)杯(bēi)體氧氣透(tòu)過率測試方法而言,等壓法由于測(cè)試精(jīng)度較高被廣大企業所選用,接下來筆者(zhě)結合ASTM F 1307 标準(zhǔn)簡述果凍(dòng)杯氧氣透(tòu)過率的測試原理和過程。
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該标準是目前容器氧氣(qì)透過率測試的唯一标準,采用的是等壓法測試原理(lǐ)。取(qǔ)一果凍杯,用透明快(kuài)固膠将試樣密封在黃銅材質的容器封口裝置上。此環(huán)節需要重(zhòng)點注意果凍杯封(fēng)口處以及進氣、出氣管的密封處理。将制備(bèi)好的試樣及裝置安裝在(zài)OX2/230氧(yǎng)氣透過率測(cè)試系統容器測試腔内。一般情況下,試樣(yàng)可以暴露在環境空(kōng)氣中進行測試,但為了獲得更好的(de)試驗效果,本次(cì)試驗采用(yòng)将阻隔性(xìng)優異的鋁(lǚ)箔袋罩在果凍杯外(wài)部,為後續試驗營造高濃度氧氣環境提供條件。接着,向(xiàng)果凍(dòng)杯内(nèi)充入氮氣吹掃以清除内部空氣。當吹掃時間結束(shù)後,系統自動向鋁箔袋内充入純幹氧氣,氧氣通(tōng)過果凍杯壁滲(shèn)透入載氣氮氣流中,它會被載氣流攜帶至(zhì)庫侖傳感器處,庫侖(lùn)傳感器探測到氧氣會輸出電(diàn)流,由于電流的大小與單位時(shí)間内流入傳感器(qì)的氧氣總量成正比,由此可計算出透過氧氣的含量(liàng)。本次測試結果為:該(gāi)果凍杯氧氣透過率為0.0018 cc/pkg·day。
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3、改進方法
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針對某些果凍杯整(zhěng)體阻氧性較差的問題,可嘗試以下方法進行(háng)改進:
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(1)原料混合。将阻氧(yǎng)性較好的(de)原料與(yǔ)阻氧性較差的原料混合、成型,可有效改善成品的氧(yǎng)氣透過率。
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(2)在塑料表(biǎo)面塗覆薄金屬層,借助(zhù)分子特有結構可(kě)大大提高(gāo)塑料容器(qì)的阻氧(yǎng)性能。 ??
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常見問題二:存儲、運輸過程中,果凍杯封口易破損
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1、原因
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保護産品是包裝的首要功能,但(dàn)在存儲、運輸(shū)中因為(wéi)包裝質量(liàng)問題造成(chéng)貨品損失的事例屢(lǚ)見不(bú)鮮:海口李先生通過物流(liú)公司托運(yùn)42箱果凍,運(yùn)達目的地後5箱果凍由于運輸不慎導緻封(fēng)口破損,客戶拒收,帶給李(lǐ)先生嚴重的經濟損失(shī)。此類(lèi)問(wèn)題警醒我們,果凍在存放和運輸過程中會由于貨品的(de)疊壓(yā)而引起果凍(dòng)杯内壓增(zēng)大,進而引起果凍杯封口膜的破損。由于這種破損多發于封口膜與杯體的熱封部位,因此可以通過調整熱(rè)封參數或更換材料來解決。熱封工藝是指(zhǐ)利用外界加熱(rè)條件使塑料薄膜的(de)封口部位變為(wéi)熔融粘流(liú)狀态,借助封頭加壓并保持一定時間,使上下兩層粘合,冷卻後具備一定的強度(dù)。該工藝的影響因素(sù)很多,其中熱封溫度、壓力和時間影響******。就果凍杯包裝而言,熱(rè)封溫度一般在封口膜的熔融溫度和分解(jiě)溫度之間,若溫(wēn)度過高,易使封口部位的膜材(cái)在壓力的作用下(xià)熔融擠出,降低了熱封部位的厚度(dù)和熱封強度。若溫度過低,封口(kǒu)膜達不到熔融狀态,無法封合。膜材熔融後,在粘流面上施加一定的壓力,使(shǐ)膜材與杯口相(xiàng)互接觸、滲透、融合,壓(yā)力的大小亦會對熔融材料的封合産品極大影響。需要注意的是熱封壓力的大小與封口膜的性能、厚度、寬度等條件有(yǒu)直接(jiē)關系,例如花紋封口形式由于接觸面積縮小,需要适當增加熱封壓力。熱封(fēng)時間(jiān)是指(zhǐ)封頭在膜材上面停留的時間。在溫(wēn)度和壓力恒定的情況下,時間越長,封合越牢固,但過長又會引起封口膜材(cái)的變形甚至發生降(jiàng)解現象。因此,果凍杯(bēi)發生封口破損的根(gēn)源主要在于以上三(sān)項指标的設置失衡(héng),那麼如何(hé)獲取合(hé)理的工藝參數是一個需要重點關注(zhù)的問題。
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2、熱封性(xìng)能檢測
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熱封性能檢(jiǎn)測可以利用熱(rè)封試驗儀來模拟(nǐ)生産線(xiàn)的熱封過程,然後通過對封(fēng)口處熱封強度測試來判斷熱封工(gōng)藝的适用性,以此獲得******熱封(fēng)參數。
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熱封試驗儀是一種(zhǒng)由空(kōng)氣驅(qū)動系統、熱封裝置、溫度系統、壓力系統和時間系統共同組成的儀(yí)器,一(yī)般采用熱壓封(fēng)口法對(duì)塑(sù)料薄膜或複合軟包材的熱封溫度(dù)、壓力和時間等參(cān)數進行測定。由于本次試驗對象為杯狀試樣(yàng),因此需(xū)要根據形狀進行(háng)封頭定制。測試時(shí)首先準(zhǔn)備待熱封的果凍杯和封口膜,啟動HST-H3儀器設定熱封時間和壓力參數。其次将(jiāng)封頭加(jiā)熱至預設溫度,此過程一般(bān)約30分鐘左(zuǒ)右,當确認封頭達到設定溫度後保持5分鐘,即可開始進行(háng)熱封試驗。把果(guǒ)凍杯封口邊緣(yuán)和封口膜平放在下封頭上,按下“試驗”鍵,系統自動(dòng)調節減壓閥使氣缸(gāng)達到預期的熱封壓力,由單片機系統進行計(jì)時(shí)、控制電磁閥的換向,從而控制熱封頭上下移動,上下兩封頭按設定壓力夾緊試樣,預設(shè)時間到時(shí),上封頭擡起,取出已熱封好的果凍杯。
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熱封強度指的是将兩類材料通過熱合的方式黏在一起到完(wán)全冷卻後的(de)黏結強度,基于檢測方法的不同,可分為拉(lā)伸熱封強度和膨脹熱封強度。對于果(guǒ)凍杯測試,拉伸熱(rè)封強度指的是封口膜在受力方向一緻、力值均勻的情況下熱封處抵抗分離的(de)能力,通常(cháng)采用拉(lā)力機檢測。但是,經過分析果凍杯的貯存和運輸狀态,發現封口破損的另一原因是由于封口(kǒu)膜(mó)遭受擠(jǐ)壓、杯内内壓增大引起,所以必(bì)須進行膨脹熱封強(qiáng)度檢測。此項測試借助洩漏與密封強度測試儀,向果凍杯内加壓,通過壓力的變化記錄果(guǒ)凍杯封口爆破的時間和******爆破力,以(yǐ)此進(jìn)一步(bù)調整熱封工藝參數、改善(shàn)封口效果。
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3、改進方法
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通過采用上述熱封試驗,操作者可嘗試不同(tóng)材料(liào)在同一(yī)條件(熱封溫(wēn)度、時間、壓力)下進行模拟熱封,或者分析同一種材(cái)料在不同條件下的熱封效(xiào)果,以獲(huò)取合理熱封參數。另(lìng)外以下幾個問(wèn)題需要重點關注:
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(1)在果凍灌裝過程中要避免灌裝物污(wū)染封口,污染物(wù)會緻使果凍杯的熱封質量和強度顯著(zhe)下降。
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(2)果凍(dòng)杯封口膜的均勻性。若膜材的均勻度和平整度較差會(huì)使(shǐ)熱封壓力、溫(wēn)度無法均勻傳遞到熱封區域,這樣會導緻熱封效果大打折扣。
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常見問(wèn)題三:食用過程中,果(guǒ)凍杯開啟困難
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1、原因
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果凍好吃口難(nán)開,有時在開啟果(guǒ)凍杯時,甚至出現封口膜被撕破仍無(wú)法打開的情況,這是消費者(zhě)在食用過程(chéng)中常見的問題(tí)。這個問題無關果凍品質和貨架期,因而被許多企業在(zài)質量管控環節忽略,但這卻(què)極(jí)大影響消費者的使(shǐ)用體驗。從包裝工藝的角度分析(xī),果凍杯開啟困難實際上體現了(le)封口膜的熱封強度過大這一問題,同時亦反映了熱封工藝的不合理。
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2、開啟力測試
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開(kāi)啟力是指包裝物封口開啟的******力值,可通過拉力機(jī)的剝(bāo)離試驗獲取。由于(yú)果凍杯形狀的特殊性,所(suǒ)以特制上下(xià)夾具加持,另(lìng)外(wài)根據(jù)測試的需要,調整二者相對角度來滿足45°、90°和180°開(kāi)啟力測試要求。以90°開啟力測試為例,首先将果凍杯封口(kǒu)膜撕(sī)開處(chù)和杯體分(fèn)别緊密裝夾于(yú)XLW(PC)智(zhì)能電子拉力(lì)試驗機上下夾頭,并(bìng)使上下夾(jiá)頭呈90°。其次選擇系統軟件(jiàn)中“剝離試驗”選項,設置試驗速度等(děng)參數,點擊開始試驗,上下夾頭以恒定的速率(lǜ)逐漸分離,系統(tǒng)自動記錄剝開瞬間(jiān)的******力(lì)值,并(bìng)以曲線的形式(shì)顯示力值波動(dòng)趨勢。本次試驗(yàn)******開啟力為33.89N.
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果凍杯是當前果凍食品的主要包(bāo)裝形式,但在應用中(zhōng)卻經常發(fā)生一些質量問題。從包裝材料(liào)的角度深入分析了杯體阻隔性和封口膜(mó)熱封性能對果凍品質(zhì)的影響,并(bìng)根據經驗就此問題提出了檢測方法層(céng)面的改進方(fāng)法,以期為相關企事業單位和科研機構提供實用性的幫助。