Los alimentos congelados se refieren a alimentos con materias primas alimentarias de calidad calificada que han sido procesadas adecuadamente, congeladas a una temperatura de -30 °C y luego almacenadas y circuladas a -18 °C o menos después del envasado. Debido al uso de conservación de cadena de frío a baja temperatura durante todo el proceso, los alimentos congelados tienen las características de larga vida útil, no perecederos y consumo conveniente, pero también plantean una mayordesafíogesy mayores requisitos para los materiales de embalaje.
Materiales comunes de embalaje de alimentos congelados
En la actualidad, el comúnbolsas de envasado de alimentos congeladosen el mercado se utilizan principalmente las siguientes estructuras de materiales:
1. PET/PE
Esta estructura es relativamente común en los envases de alimentos congelados rápidamente. Tiene buenas propiedades de sellado térmico a prueba de humedad, resistente al frío y a baja temperatura y un costo relativamente bajo.
2. BOPP/PE, BOPP/CPP
Este tipo de estructura es resistente a la humedad, al frío, tiene una alta resistencia a la tracción en el termosellado a baja temperatura y tiene un costo relativamente económico. Entre ellos, la apariencia y el tacto de las bolsas de embalaje con estructura BOPP/PE son mejores que aquellos con estructura PET/PE, lo que puede mejorar la calidad del producto.
3. ANIMAL DOMÉSTICO/VMPET/CPE, BOPP/VMPET/CPE
Debido a la existencia de una capa de revestimiento de aluminio, este tipo de estructura tiene una hermosa impresión superficial, pero su rendimiento de termosellado a baja temperatura es ligeramente peor y el costo es mayor, por lo que su tasa de utilización es relativamente baja.
4. NY/PE, PET/NY/LLDPE, PET/NY/AL/PE, NY/PE
Los envases con este tipo de estructura son resistentes a la congelación y al impacto. Debido a la presencia de la capa NY, su resistencia a la perforación es muy buena, pero el coste es relativamente alto. Generalmente se utiliza para envasar productos angulares o más pesados.
Además, también hay una bolsa de PE sencilla, que generalmente se utiliza como bolsa de embalaje exterior para verduras y alimentos congelados sencillos.
Además de envasar bolsas, algunos alimentos congelados requieren el uso de bandejas blíster. El material de bandeja más utilizado es el PP. El PP de calidad alimentaria es más higiénico y se puede utilizar a bajas temperaturas de -30°C. También los hay PET y otros materiales. Como paquete de transporte general, los cartones corrugados son los primeros factores a considerar para el embalaje de transporte de alimentos congelados debido a sus propiedades a prueba de golpes y resistentes a la presión y sus ventajas de costos.
Estándares de prueba para envases de alimentos congelados
Los productos calificados deben tener un embalaje calificado. Además de probar el producto en sí, las pruebas del producto también deben probar el embalaje. Sólo después de pasar la prueba podrá ingresar al campo de circulación.
En la actualidad, no existen normas nacionales especiales para las pruebas de envases de alimentos congelados. Los expertos de la industria están trabajando con los fabricantes de alimentos congelados para promover activamente la formulación de estándares industriales. Por lo tanto, al comprar envases, los fabricantes de alimentos congelados deben cumplir con las normas nacionales generales para los materiales de envasado pertinentes.
Por ejemplo:
GB 9685-2008 "Normas de higiene para el uso de aditivos en recipientes y materiales de embalaje para alimentos" estipula normas de higiene para los aditivos utilizados en recipientes y materiales de embalaje para alimentos;
GB/T 10004-2008 "Película compuesta de plástico para embalaje, laminación en seco para bolsas y laminación por extrusión" especifica películas compuestas, bolsas y películas compuestas de plástico fabricadas mediante procesos de laminación en seco y laminación por coextrusión que no contienen base de papel ni aluminio. frustrar. , la apariencia y los indicadores físicos de la bolsa, y estipula la cantidad de solvente residual en la bolsa y película compuestas;
GB 9688-1988 "Norma de higiene para productos moldeados de polipropileno para envasado de alimentos" estipula los indicadores físicos y químicos de los envases moldeados de PP para alimentos, que pueden usarse como base para la formulación de estándares para bandejas blister de PP para alimentos congelados designados;
GB/T 4857.3-4 y GB/T 6545-1998 "Método para determinar la resistencia al estallido del cartón corrugado" proporcionan respectivamente los requisitos para la resistencia al apilamiento y la resistencia al estallido de las cajas de cartón corrugado.
Además, en las operaciones reales, los fabricantes de alimentos congelados también formularán algunos estándares corporativos que se adapten a sus propias condiciones en función de las necesidades reales, como los requisitos cuantitativos para bandejas blíster, cubos de espuma y otros productos moldeados.
No se pueden ignorar dos problemas importantes
1. Consumo de alimentos secos, fenómeno de "quema congelada".
El almacenamiento congelado puede limitar en gran medida el crecimiento y la reproducción de microorganismos y reducir la tasa de deterioro de los alimentos. Sin embargo, para algunos procesos de congelación, el consumo en seco y la oxidación de los alimentos se volverán más graves con la extensión del tiempo de congelación.
En el congelador, la distribución de la temperatura y la presión parcial del vapor de agua existe de la siguiente manera: superficie del alimento> aire circundante> más frío. Por un lado, esto se debe a que el calor de la superficie del alimento se transfiere al aire circundante y la temperatura se reduce aún más; por otro lado, la diferencia de presión parcial entre el vapor de agua presente en la superficie del alimento y el aire circundante provoca la evaporación del agua, los cristales de hielo y la sublimación en vapor de agua en el aire.
Hasta ahora, el aire que contiene más vapor de agua disminuye su densidad y se mueve sobre el congelador. A la baja temperatura de la hielera, el vapor de agua entra en contacto con la superficie de la hielera y se condensa en escarcha para adherirla, y la densidad del aire aumenta, por lo que se hunde y vuelve a entrar en contacto con la comida. Este proceso se repetirá, circulación, el agua en la superficie del alimento se pierde constantemente, se reduce el peso, este fenómeno es el "consumo en seco". En el proceso del fenómeno de consumo seco continuo, la superficie de los alimentos se convertirá gradualmente en tejido poroso, aumentando el área de contacto con el oxígeno, acelerando la oxidación de la grasa de los alimentos, los pigmentos, el oscurecimiento de la superficie, la desnaturalización de las proteínas, este fenómeno es "quema por congelación".
Debido a que la transferencia de vapor de agua y la reacción de oxidación del oxígeno en el aire son las causas fundamentales del fenómeno anterior, por lo que como barrera entre los alimentos congelados y el mundo exterior, los materiales de embalaje plásticos utilizados en su embalaje interno deben tener buena agua. Rendimiento de bloqueo de vapor y oxígeno.
2. El impacto del entorno de almacenamiento congelado en la resistencia mecánica de los materiales de embalaje
Como todos sabemos, los plásticos se volverán quebradizos y propensos a romperse cuando se exponen a ambientes de bajas temperaturas durante mucho tiempo, y sus propiedades físicas disminuirán drásticamente, lo que refleja la debilidad de los materiales plásticos en términos de poca resistencia al frío. Normalmente, la resistencia al frío de los plásticos se expresa mediante la temperatura de fragilización. A medida que la temperatura disminuye, el plástico se vuelve quebradizo y fácil de romper debido a la disminución de la movilidad de la cadena molecular del polímero. Bajo la resistencia al impacto especificada, el 50% del plástico sufrirá una falla frágil. La temperatura en este momento es la temperatura frágil. Es decir, el límite inferior de temperatura para el uso normal de materiales plásticos. Si los materiales de embalaje utilizados para los alimentos congelados tienen poca resistencia al frío, durante los procesos posteriores de transporte y carga y descarga, las protuberancias afiladas de los alimentos congelados pueden perforar fácilmente el embalaje, provocando problemas de fugas y acelerando el deterioro de los alimentos.
Durante el almacenamiento y transporte, los alimentos congelados se envasan en cajas de cartón ondulado. La temperatura del almacenamiento en frío generalmente se establece en -24 ℃ ~ -18 ℃. En el almacenamiento en frío, las cajas de cartón corrugado absorberán gradualmente la humedad del ambiente y, por lo general, alcanzarán el equilibrio de humedad en 4 días. Según la literatura relevante, cuando un cartón corrugado alcanza un equilibrio de humedad, su contenido de humedad aumentará entre un 2% y un 3% en comparación con un estado seco. Con la extensión del tiempo de refrigeración, la resistencia a la presión del borde, la resistencia a la compresión y la fuerza de unión de los cartones corrugados disminuirán gradualmente y disminuirán en un 31%, 50% y 21% respectivamente después de 4 días. Esto significa que después de entrar en la cámara frigorífica, la resistencia mecánica de los cartones corrugados disminuirá. La resistencia se ve afectada hasta cierto punto, lo que aumenta el riesgo potencial de colapso de la caja en la etapa posterior.
Los alimentos congelados se someterán a múltiples operaciones de carga y descarga durante el transporte desde el almacén frigorífico hasta el lugar de venta. Los cambios constantes en las diferencias de temperatura hacen que el vapor de agua en el aire alrededor del cartón corrugado se condense en la superficie del cartón, y el contenido de humedad del cartón aumenta rápidamente a aproximadamente el 19%. , su resistencia a la presión del borde disminuirá aproximadamente entre un 23% y un 25%. En este momento, la resistencia mecánica de la caja corrugada se dañará aún más, aumentando la probabilidad de que la caja colapse. Además, durante el proceso de apilamiento de cajas, las cajas superiores ejercen una presión estática continua sobre las cajas inferiores. Cuando las cajas absorben humedad y reducen su resistencia a la presión, las cajas inferiores se deformarán y aplastarán primero. Según las estadísticas, las pérdidas económicas causadas por el colapso de las cajas debido a la absorción de humedad y al apilamiento ultra alto representan aproximadamente el 20% de las pérdidas totales en el proceso de circulación.
Soluciones
Para minimizar la frecuencia de los dos problemas principales anteriores y garantizar la seguridad de los alimentos congelados, puede partir de los siguientes aspectos.
1. Elija materiales de embalaje interior con alta barrera y alta resistencia.
Existen muchos tipos de materiales de embalaje con diferentes propiedades. Sólo comprendiendo las propiedades físicas de los distintos materiales de embalaje podremos elegir materiales razonables de acuerdo con los requisitos de protección de los alimentos congelados, de modo que no sólo puedan mantener el sabor y la calidad de los alimentos, sino que también reflejen el valor del producto.
En la actualidad, los envases de plástico flexible utilizados en el campo de los alimentos congelados se dividen principalmente en tres categorías:
El primer tipo esbolsas de embalaje de una sola capa, como las bolsas de PE, que tienen efectos de barrera relativamente pobres y se utilizan comúnmente para envasar vegetales;
La segunda categoría esbolsas de embalaje de plástico blando compuesto, que utilizan adhesivo para unir dos o más capas de materiales de película plástica, como OPP/LLDPE, NY/LLDPE, etc., que tienen propiedades relativamente buenas a prueba de humedad, al frío y a las perforaciones;
La tercera categoría esbolsas de embalaje de plástico flexible coextruidas multicapa, en el que materias primas con diferentes funciones como PA, PE, PP, PET, EVOH, etc. se funden y extruyen por separado, se fusionan en el troquel principal y luego se combinan después del moldeo por soplado y el enfriamiento. , este tipo de material no utiliza adhesivos y tiene las características de no contaminación, alta barrera, alta resistencia, resistencia a altas y bajas temperaturas, etc.
Los datos muestran que en los países y regiones desarrollados, el uso de envases de tercera categoría representa alrededor del 40% del total de envases de alimentos congelados, mientras que en mi país solo representa alrededor del 6% y es necesario promoverlo más.
Con el continuo avance de la ciencia y la tecnología, están surgiendo nuevos materiales uno tras otro, y la película de embalaje comestible es uno de los representantes. Utiliza polisacáridos, proteínas o lípidos biodegradables como matriz y forma una película protectora en la superficie de los alimentos congelados utilizando sustancias comestibles naturales como materia prima y mediante interacciones intermoleculares mediante envoltura, inmersión, recubrimiento o pulverización. , para controlar la transferencia de humedad y la penetración de oxígeno. Este tipo de película tiene una evidente resistencia al agua y una fuerte resistencia a la permeabilidad a los gases. Lo más importante es que se puede consumir con alimentos congelados sin ningún tipo de contaminación y tiene amplias perspectivas de aplicación.
2. Mejorar la resistencia al frío y la resistencia mecánica de los materiales de embalaje internos.
Método uno: elija un compuesto razonable o materias primas coextruidas.
El nailon, el LLDPE y el EVA tienen una excelente resistencia a bajas temperaturas, resistencia al desgarro y al impacto. La adición de dichas materias primas en el proceso compuesto o de coextrusión puede mejorar eficazmente la resistencia al agua y al aire y la resistencia mecánica de los materiales de embalaje.
Método dos: aumentar adecuadamente la proporción de plastificantes. El plastificante se utiliza principalmente para debilitar el enlace subvalente entre las moléculas de polímero, a fin de aumentar la movilidad de la cadena molecular del polímero, reducir la cristalización, que se manifiesta como la disminución de la dureza del polímero, la temperatura del módulo de fragilidad, así como la mejora del alargamiento y la flexibilidad.
3. mejorar la resistencia a la compresión de las cajas corrugadas
En la actualidad, el mercado utiliza básicamente el cartón corrugado ranurado para transportar alimentos congelados, este cartón está rodeado por cuatro clavos de cartón corrugado, arriba y abajo por cuatro alas rotas de tipo sintético con sellado plegable transversal. A través del análisis de la literatura y la verificación de pruebas, se puede encontrar que el colapso de la caja ocurre en los cuatro cartones colocados verticalmente en la estructura de la caja, por lo que fortalecer la resistencia a la compresión de este lugar puede mejorar efectivamente la resistencia a la compresión general de la caja. Específicamente, en primer lugar, en la pared de la caja alrededor de la adición de la funda anular, se recomienda utilizar cartón corrugado, su elasticidad y absorción de impactos pueden evitar que los alimentos congelados perforen el cartón húmedo. En segundo lugar, se puede utilizar la estructura de cartón tipo caja, este tipo de caja generalmente está hecha de múltiples piezas de cartón corrugado, el cuerpo de la caja y la tapa de la caja están separados, a través de la tapa para su uso. Las pruebas muestran que bajo las mismas condiciones de embalaje, la resistencia a la compresión del cartón de estructura cerrada es aproximadamente 2 veces mayor que la del cartón de estructura ranurada.
4. Fortalecer las pruebas de embalaje
El embalaje es de gran importancia para los alimentos congelados, por lo que el estado ha formulado GB / T24617-2009 Embalaje, marca, transporte y almacenamiento de logística de alimentos congelados, SN / T0715-1997 Reglamento de inspección de embalaje para el transporte de productos básicos de alimentos congelados para exportación y otras normas y reglamentos relevantes. estableciendo los requisitos mínimos de rendimiento del material de embalaje, para garantizar la calidad de todo el proceso desde el suministro de materias primas de embalaje, el proceso de embalaje y el efecto del embalaje. Para esto, la empresa debe establecer un laboratorio de control de calidad de embalaje perfecto, equipado con una estructura de bloque integrada de tres cavidades para un probador de transmitancia de oxígeno/vapor de agua, una máquina de prueba de tensión electrónica inteligente, una máquina de prueba de compresor de cartón, para el rendimiento de la barrera del material de embalaje congelado, resistencia a la compresión y punción. Resistencia, resistencia al desgarro, resistencia al impacto y una serie de pruebas.
En resumen, los materiales de embalaje de alimentos congelados se enfrentan a muchas nuevas necesidades y nuevos problemas en el proceso de solicitud. Estudiar y resolver estos problemas es de gran beneficio para mejorar la calidad del almacenamiento y transporte de los alimentos congelados. Además, la mejora del proceso de prueba de embalaje y el establecimiento de varios tipos de sistemas de datos de prueba de materiales de embalaje también proporcionarán una base de investigación para la futura selección de materiales y control de calidad.
Hora de publicación: 23 de diciembre de 2023
