蒸煮袋构成及特性

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1、软罐头食品包装“蒸煮袋” 的构成及特性软罐头食品的历史玻璃瓶和金属罐装的食品，已于十九世纪普及到世界各国，并一直被珍视为贵重的、可藏的食品。然而，由于罐头盒本身份量重，以及长时间加热使风味受到影响，所以未必能满足消费者的要求。但罐头的出现却是人类历史上具有划时代意义的事件，像鱼、肉类等以前保留水分贮藏困难的食品，从此也可以保存下来而不损害其风味。同金属罐的情况一样，用杀菌锅成功制造了玻璃瓶罐头，这类食品在以往很长时期中一直成为食品的主要包装形式。 由此可见，玻璃瓶罐头和金属罐头的历史很长，而软罐头食品的历史还不长。软罐头食品的研究是以美国为首，于 1940 年就开始了。1956 年伊利诺依大学

2、的 Nelson 和 Seinberg 对包括聚酯薄膜在内的几种薄膜进行了试验。 从 1958 年起，美国陆军 Natick 研究所和 Swift 研究所开始从事供军队使用的软罐头食品的研究，为了用蒸煮袋代替战场上用的马口铁罐头食品进行了大量的试制和性能试验。1969 年 Natick 研究所制成的软罐头食品受到信赖，成功地应用于阿波罗宇航计划。 由于这类包装的食品，可以在常温下放置而且有较长的使用寿命，食用时既可以冷食，又可以热食，使用方便，可以节省保存所需的能量，因此很受人们的欢迎。瑞典是世界最早生产和销售软罐头食品的国家，但是，世界上把软罐头食品作为商品化大规模生产的，当以日本为最。 1

3、968 年，日本大塚食品工业公司使用透明高温蒸煮袋包装咖喱制品，在日本最早实现了商品化。1969 年改用铝箔为原料以提高袋的质量，使市场销售量不断扩大；1970 年，开始生产用蒸煮袋包装的米饭制品；1972 年，开发了蒸煮袋的汉堡饼，并实现了商品化，蒸煮袋装的肉丸子也投入市场。 铝箔型蒸煮袋最早是由三层耐热的材料复合制成，称之为“蒸煮袋”(英文名为RetortPouch，简称 RP)，日本东洋制罐公司出售的蒸煮袋，含铝箔叫做 RP-F(耐 135)，不含铝箔透明的多层复合袋叫做 RP-T、RR-N(耐 120)。 欧美各国把这种袋称为软罐(FlexibleCan 或 SoftCan)。 蒸煮袋

4、的特点 蒸煮袋具有以下特点： 1.能够全部杀菌，微生物不会侵入，保存期长，透明袋有一年以上的保存期，铝箔型蒸煮袋有二年以上的保存期。 2.透氧、透湿都接近于零，使内容物几乎不可能发生化学变化，能较长期保持内容物的质量。 3.可以利用金属罐、玻璃瓶罐头食品的生产技术和设备。 4.封口可靠容易。 5.袋子热封可冲 V 型、 U 型缺口，易用手撕开食用。 6.印刷装璜美观。 7.能在 3 分钟内加热后食用。 8.可室温保存，可任何场合食用。 9.适于包装较薄食品，如鱼片、肉片等。 10.废弃物容易处理。 11.袋的尺寸可选择范围广，特别是小规格包装袋，比罐头食品更方便。蒸煮袋用包装材料软罐头使用的包

5、装材料，可分为袋状(俗称蒸煮袋)、盘状( 俗称蒸煮容器)和圆筒状三种类型。 这些包装材料，或者是单层的塑料薄膜，或者是塑料薄膜和铝箔的复合制品。在说明这些包装材料之前，有必要了解复合薄膜中的塑料薄膜及铝箔等原材料的特征和性能。 软罐头使用的复合薄膜包装材料，其外层薄膜有尼龙、聚酯，作为阻隔层的薄膜有聚偏二氯乙烯、铝箔、乙烯-乙烯醇共聚物，而作为密封层的薄膜有聚丙烯、特殊聚乙烯等。 由此表可知，复合薄膜所使用的各种原材料具有以下特征。 1.聚酯：具有优良的透明度、耐热性和耐磨性。薄膜厚度有 12 微米和 25 微米两种，印刷就在聚酯上进行，它可用作蒸煮袋或盘状容器的盖材。 2.尼龙：作为软罐头用

6、包装材料的基材是不可缺少的。有双向拉伸和未拉伸两种。双向拉伸尼龙 6 薄膜，不仅具有优良的耐热性、耐寒性，而且撕裂强度和耐针孔性也好，因此，可与其它原材料复合在一起使用。另外，为了防止卷缩，提高强度，也有使用尼龙 6-6 薄膜的，但价格要比尼龙 6 高。 3.聚偏二氯乙烯：作为单层薄膜也可在软罐头中使用，可作为火腿、香肠的包装材料，其密封性、结扎性、热收缩性、气体阻隔性均优良。聚偏二氯乙烯还可作为尼龙、聚酯等膜材的涂层使用。除此以外，还有用于作为蒸煮袋的复合基材，用于高温、高压杀菌的优良的高阻隔性聚偏二氯乙烯薄膜上。 4.高密度聚乙烯：软罐头用的特殊高密度聚乙烯在日本已有商品销售。这种薄膜虽然

7、气体阻隔性差，但由于抗张强度、延伸率、撕裂强度优良，封口适应性好，所以可作为密封层使用。然而，高密度聚乙烯在耐热性方面存在若干特点，其最高耐热温度为 120。 5.聚丙烯：有良好的透明度、耐油性，而且耐热性比特殊聚乙烯好，所以可用作蒸煮袋和蒸煮容器的密封层。软罐头包装材料的密封层，大部分采用未拉伸聚丙烯膜或薄片。 6.铝箔：铝箔是采用纯度 99%以上的电解铝，经过压延制作而成，作为包装材料使用时，铝箔是包装材料中唯一的金属基材。蒸煮袋所使用的铝箔厚度为7-15 微米，而蒸煮容器所使用的铝箔厚度为 50-130 微米。由于铝箔无毒、无味，具有优良的遮光性，有极高的防潮性、阻气性和保密性，能最有效

8、地保护被包装物，所以作为含脂肪食品的包装材料最为合适。然而，由于铝箔弯曲后有产生针孔的危险，所以有必要以塑料薄膜作为外层，与其复合。 软罐头用的包装材料，多半是塑料薄膜和铝箔复合而成。由于包装食品的种类、杀菌温度和保存条件的不同，所以必需仔细考虑各种原材料的组合，这步操作是包装设计中最重要的一环。 蒸煮袋蒸煮袋和其它的食品包装材料不同，由于蒸煮袋要在热水或水蒸气中以 110-140的高温杀菌，所以必须有良好的热封性、耐热性、耐水性和阻隔性。在耐热性方面有三点要求： 1.复合部分及封口部分不能因热处理而发生剥离及强度降低。 2.袋内密封面之间不得发生粘连。 3.尺寸要稳定等。 此外，内层薄膜粘连

9、的极限温度，中密度聚乙烯为 110，特殊聚乙烯为120，聚丙烯为 125，特殊聚丙烯为 140。 在耐水性方面，尼龙具有亲水基，吸水后虽有发白的危险，但复合部分不会分层。就阻隔性材料来说，有乙烯-乙烯醇聚合物、聚偏二氯乙烯、特殊尼龙；但是聚偏二氯乙烯和其它原材料不同，虽然也出现白色混浊，但经过一段时间后会恢复正常，在此期间，阻隔性不变。 关于蒸煮袋的构成、机械适应性以及物理性能等，以下分 4 种类型进行说明，即： 1)透明普通型 2)透明隔绝型 3)铝箔隔绝型 4)高温杀菌用袋。一、透明普通型 透明普通型蒸煮袋，因为能看见内容物，所以被多数食品加工厂所采用。特别是酱菜、米饭等包装以及在低温下销

10、售的汉堡肉饼，大多采用这种类型的包装材料。这些透明普通型包装材料，其外层采用尼龙或聚酯薄膜，内层是聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃薄膜。表 2 为透明普通型蒸煮袋的构成和物理性能。 从这些结果可以看到，20 毫米的封口强度为 6-7 公斤，热封范围在 150-220，粘连温度均是 124。其次这两种材料的阻隔性。RP-T 的氧气透量为118 毫升/米 2.24 小时.大气压，水蒸气透过性为 3 克/ 米 2.24 小时，RP-N 的氧气透过量为 55 毫升/米 2.24 小时.大气压，水蒸气透过性为 3 克/ 米 2.24 小时。这两种包装材料之间之所以呈现阻隔性差异，可能是因为聚酯和尼龙薄膜固有的阻隔

11、性不同所致。 制造蒸煮袋的复合包装材料工厂，对这种透明普通型蒸煮袋的构成进行试验，生产了许多类型的蒸煮袋，表 3 是代表性的蒸煮袋构成及物理性能。 由表可知，适合在 120以下使用的蒸煮袋，其内层即密封层采用特殊高密度聚乙烯( 国内尚无该产品，可采用共聚级聚丙烯)，而能够在 135温度下杀菌的蒸煮袋，须用特殊聚丙烯作为密封层。 二、透明隔绝型 蛋白质和脂肪含量高的肉食加工品和鱼肉加工品的杀菌，要求采用透明隔绝型包装材料。这些包装材料中间夹有高阻隔性聚偏二氯乙烯(K-flex)。用共挤法复合的薄膜等高阻隔性聚偏二氯乙烯作为中间层。表 4 是关于高阻隔性聚偏二氯乙烯复合薄膜的物理性能。根据此表，由

12、聚酯(12 微米)/高阻隔性聚偏二氯乙烯(15 微米)/未拉伸聚丙烯(50 微米)构成的蒸煮袋，其氧气透过量是 14 毫升/米2.24 小时.大气压(温度 30，相对湿度 60%)。相比之下，双向拉伸聚丙烯(20微米)/ 乙烯- 乙烯醇共聚物(17 微米)/聚乙烯(60 微米)的氧气透过量为 10 毫升/米2.24 小时.大气压(30，相对湿度 60%)。 高阻隔性聚偏二氯乙烯复合薄膜作为软罐头的包装材料，具有非常良好的特性。图 1 表示高阻隔性聚偏二氯乙烯复合薄膜的杀菌温度和氧气透过量的关系。由该图可知，对有阻隔性的三种复合薄膜，在杀菌前和 120、130杀菌后进行氧气透过量测定，结果表明，

13、高阻隔性聚偏二氯乙烯复合薄膜在 120、130杀菌后，氧气透过量仍变化不大，而其余两种包装材料，杀菌前氧气透过量很低，杀菌后氧气透过量则急剧增大。 图 2 表示高阻隔性聚偏二氯乙烯复合薄膜在杀菌处理后氧气透过量随时间推移而产生的变化，从图可知，高阻隔性聚偏二氯乙烯复合薄膜在 120,20 分钟杀菌后，在温度 30，相对湿度 80%的条件下存放 15 天，其氧气透过量仍是固定不变。 三、铝箔隔绝型 软罐头中大部分是咖喱类、炖制食品、肉类及高级烹调食品等。在这些食品包装材料中，铝箔是防止香气逸散，具有遮光性的基础材料。 制作这种袋子，首先要把印刷好的聚酯薄膜和铝箔干法复合，然后再和聚乙烯或聚丙烯薄

14、膜复合。 由此表可知，这类薄膜的构成随杀菌温度而异。在 120杀菌的薄膜，其构成是聚酯/铝箔/特殊高密度聚乙烯或共聚级聚丙烯；能耐最高 135杀菌的薄膜，其构成为聚酯/铝箔/特殊聚丙烯。这几种薄膜的氧气透过量和透湿度几乎为零。只要没有因包装材料折曲而产生的针孔，阻隔性指标数字就能接近零。 使用铝箔隔绝型的蒸煮袋，要注意酸性食品对铝箔的腐蚀作用，以及因折曲产生的针孔而导致内容物变质。 除了这些缺点和内容物看不见以外，铝箔可说是非常优良的软罐头用包装材料。四、高温短时间杀菌用袋 高温短时间杀菌食品蒸煮袋，简称为 HTST(HighTemperaturehortTime)。高温短时间杀菌，不但食品的

15、风味不受影响，而且可杀死细菌，这就诞生了高温杀菌的软罐头。 首先，我们来了解一下使微生物致死的条件。 罐头和蒸煮袋等容器包装密封加压加热杀菌食品的标准中，规定了食品中部位需要在 120温度下加热 4 分钟以上，120、4 分钟的加热杀菌条件，意味着可以把耐热性芽孢菌肉毒杆菌完全致死。 关于肉毒杆菌的耐热性，可以看表 5。根据表中数据，肉毒杆菌的芽孢在磷酸缓冲液(PH7)中，在 100时加热 330 分钟致死， 115时加热 10 分钟致死，如在 120温度下进行杀菌，经过 4 分钟可完全致死。 由表 5 可知，肉毒杆菌的芽孢在 120加热 4 分钟后可以完全致死，但是，罐头食品是蛋白质、脂肪、

16、碳水化合物等的混合食品，这些物质对细菌的芽孢构成保护层，因此，在 120加热 4 分钟，有时也未必能使细菌的芽孢致死。为了安全起见，食品工业现在采用中心温度在 120加热 5-6 分钟的高温高压杀菌。 为了完全杀死芽孢细菌，也采用在 120以上的高温短时间杀菌。另外，采用高温短时间杀菌时，食品的风味不致逸散，食品的褐变反应也不致加深。 采用高温短时间杀菌，不仅可以保持食品质量，而且可以大大提高生产率。道理很简单，杀菌时间的缩短，意味着加工生产时间的缩短，这样，设备运转率可以大幅度提高，从而使生产效率大大提高。 关于高温短时间杀菌(HTST)用蒸煮袋的主要构成和物理性能如表 6 所示。由表可知，铝箔袋的构成为聚酯/铝箔/ 特殊层/聚烯烃，其氧气通过量和水蒸气透过度均为零，相对而言，透明袋有两种构成:即尼龙 /特殊层/聚烯烃及聚酯/特殊层/聚烯烃,它的氧气透过量分别是 30、47 毫升/ 米 2.24 小时.大气压(27相对湿度 65%)，水蒸气透过度分别是 10、6 克/米 2.24 小时，这