摘要:果蔬片是近些年新興的果蔬零食,引其油炸脫水的特性,對于水蒸氣特別敏感,因而在倉儲運輸中很容易出現(xiàn)保質(zhì)期內(nèi)吸潮現(xiàn)象,嚴(yán)重影響食用品質(zhì)和企業(yè)的銷量。文章從包裝和加工工藝的角度設(shè)計了一系列排查方案以確定吸潮原因,并提出解決方案,以大限度的避免果蔬片吸潮問題。
關(guān)鍵詞:果蔬片;吸潮;包裝;泄漏;阻濕性;冷卻
潮氣,是果蔬片保持酥脆口感的大威脅。果蔬片其內(nèi)部、中心、外圍的水分含量不一,外圍顆粒與空氣中的水蒸氣接觸,導(dǎo)致水分從外圍向中心滲透直至內(nèi)外部水分含量基本一致,這一過程就是業(yè)內(nèi)常說的吸潮。吸潮后的果蔬片口感趨于濕軟,銷售價值折損,因此是困擾食品企業(yè)的一大難題。
在面對吸潮問題時,首先需要根據(jù)具體情況排查導(dǎo)致果蔬片吸潮的主要原因,進(jìn)而有針對性的提出解決方案。排查的前提是建立對照樣本,分別抽取正常的果蔬片成品包裝和問題批次的果蔬片成品包裝,并取各自對應(yīng)的包裝薄膜備用。排查范圍主要包括包裝的泄漏情況、包材性能、包材原料質(zhì)量以及加工工藝。
包裝泄漏情況排查
包裝泄漏情況排查方案主要分為兩個階段:階段一,首先明確包裝是否存在泄漏的現(xiàn)象,以及確定泄漏點的位置;階段二,根據(jù)階段一的排查結(jié)果深入分析泄漏的原因。
以問題批次的果蔬片成品包裝為排查對象,從中抽取10個成品包裝,利用MFY-01密封試驗儀測試成品包裝是否存在泄漏的問題。這種方法采用的是負(fù)壓法的測試方法,將包裝置于密封罐的水中,設(shè)置真空度為-90kPa,進(jìn)行抽真空操作。若包裝表面有成串的氣泡冒出,則說明泄漏。氣泡出現(xiàn)的部位即為泄漏點。
導(dǎo)致包裝泄漏的原因比較多。從泄漏部位來看,發(fā)生在袋體部分的泄漏多是由于外界異物穿刺或果蔬片的摩擦穿孔導(dǎo)致。油炸后的果蔬片,質(zhì)地比較堅硬,外形棱角分明,從包裝到銷售過程中需經(jīng)歷倉儲、搬卸、運輸、擺架等多道工序。在這一過程中,包裝受到強(qiáng)烈且持續(xù)的撞擊、摩擦,果蔬片的尖銳部分易在包裝內(nèi)側(cè)形成細(xì)小劃傷,嚴(yán)重者會形成包材貫穿性的微孔。這些損傷足以造成包材質(zhì)地和阻隔性能的破壞,造成水蒸氣的快速滲透。
另一個種情況,發(fā)生在封邊處的泄漏,多是由于封邊熱合強(qiáng)度不理想所致。封邊的熱封強(qiáng)度是反映包裝袋封邊熱合牢度的物理量,其性能的優(yōu)劣直接影響包裝的密封性。筆者根據(jù)密封性試驗結(jié)果,從中抽取一個密封性完好的成品包裝和一個發(fā)生泄漏的成品包裝,從左右封邊和頂封邊各裁取15mm寬的三個試樣。將試樣以熱封部位為中心打開呈180°,兩端夾持于XLW智能電子拉力機(jī)的上下夾具上,在“熱封強(qiáng)度”測試模式下以300mm/min的速度分離上下夾具,試樣斷裂時的大力值即為熱封強(qiáng)度值。測試結(jié)果見表1。
包裝材料性能排查
果蔬片吸潮,歸根結(jié)底是水蒸氣的作用。在理想的情況下,果蔬片外包裝負(fù)有阻隔外界水蒸氣滲透的責(zé)任,以保障果蔬片的酥脆口感。但實際中,繁復(fù)的生產(chǎn)包裝條件、倉儲運輸條件、包裝材料與包裝技術(shù)諸多因素影響,包裝的防潮效果大打折扣,其中,包裝材料的水蒸氣阻隔性能影響大。果蔬片包裝內(nèi)外存在一定的水蒸氣壓差,水蒸氣在壓差的作用下從高濃度側(cè)(包裝外側(cè))透過包裝材料向低濃度側(cè)(包裝內(nèi)側(cè))滲透,造成包裝內(nèi)部水蒸氣含量升高引起果蔬片吸潮。若包裝內(nèi)置干燥劑或外部為高濕環(huán)境,包裝內(nèi)外兩側(cè)水蒸氣壓差增大,則水蒸氣的滲透量也會明顯升高。
不同材質(zhì)的包裝材料的水蒸氣阻隔性能有明顯差異,主要與包材的性質(zhì)和分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān)。水蒸氣分子為極性分子,因此在極性材料的溶解和擴(kuò)散速率均高于非極性分子材料。對于親水性高聚物材料,如乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚乙烯醇材料等,由于材料本身易吸水,因此阻濕性能不甚理想。此外,材料的分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點也會影響材料的阻濕性,一般情況下,結(jié)晶性材料、高密度材料、定向排列的材料的阻濕性較為優(yōu)異。因此,選擇阻濕性能較高的材料有益于果蔬片吸潮的控制。
根據(jù)上文分析,不同材質(zhì)的包裝材料具有不同的阻濕性能。以常見的果蔬片包裝材料PE、PET/PE、BOPP20/VMcpp25、OPP/PET/AL/PE為例,利用W3/060水蒸氣透過率測試儀器對其同厚度的試樣進(jìn)行測試,其阻濕性差異如表2所示。
測試結(jié)果直觀的反映了四種包材阻濕性能優(yōu)劣,從高到低為OPP/PET/AL/PE > BOPP/VMCPP > PET/PE > PE。鋁箔材料的加入使得塑料膜材的阻濕性有了大幅提升,其中鋁箔層添加形式的阻濕性明顯優(yōu)于鍍鋁膜這一形式,但相應(yīng)成本較高。對于果蔬片這種對水蒸氣敏感的食品,企業(yè)必須明確包裝的阻濕性指標(biāo),若使用的包材的阻濕性能達(dá)不到要求,則果蔬片發(fā)生吸潮的幾率將大大提升。
對于因包材阻濕性能問題導(dǎo)致的果蔬片吸潮,除了更換高阻隔包材外,也可采用雙層包裝的形式。例如:(1)內(nèi)包裝為透明結(jié)構(gòu),BOPP/CPP,外包裝為鋁箔復(fù)合膜或鍍鋁復(fù)合膜,PET/VMPET/PE;(2)內(nèi)包裝為鋁箔復(fù)合膜或鍍鋁復(fù)合膜,BOPP/VMCPP,外包裝為透明結(jié)構(gòu),BOPP/PE。此類雙層包裝的形式阻隔性更佳,在包裝預(yù)算較為充足的前提下,能給果蔬片提供更加優(yōu)異的防潮功能。
包材原料質(zhì)量排查
經(jīng)上述兩方面經(jīng)排查后仍未發(fā)現(xiàn)果蔬片吸潮隱患,那么就需要進(jìn)一步確定包材原料的質(zhì)量是否到達(dá)預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。以PET/VMPET/PE包材為例,正常情況下這種包材的阻濕性能達(dá)到1g/m2·24h左右,可以滿足大部分果蔬片包裝的水蒸氣阻隔要求。但若包材供應(yīng)商提供的原材料存在質(zhì)量問題,暗地更換包材材料或?qū)?fù)合膜中鍍鋁層/鋁箔層的厚度偷工減料,足以導(dǎo)致包材原料的實際性能較供應(yīng)商宣傳的有所降低。避免這一問題的*方法是提高對供應(yīng)商提供包材的抽檢頻率和范圍,加強(qiáng)質(zhì)量檢驗。
生產(chǎn)工藝排查
結(jié)露是果蔬片吸潮的又一重要因素,主要歸因于果蔬片的加工和包裝工藝。從果蔬片的生產(chǎn)流程來看,其脫水的主要方法是通過油炸讓果蔬的水分沸騰而出,再經(jīng)過包裝流水線得到果蔬片成品包裝。很多企業(yè)在果蔬片油炸脫水后直接進(jìn)行裝袋工序,此時果蔬片保持了較高的溫度,而包材仍為常溫,這種直接裝袋密封的操作非常容易導(dǎo)致包裝內(nèi)結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生。
從理論上來說,在一定溫度下,空氣中水蒸氣分壓達(dá)到該溫度下飽和水蒸氣分壓時,水蒸氣會釋放熱量凝結(jié)成為液態(tài)水。這一溫度為露點溫度,溫度越低,對應(yīng)的飽和水蒸氣分壓越小。果蔬經(jīng)脫水后以較高的溫度包裝后,外部環(huán)境仍為常溫,包裝內(nèi)側(cè)表面的溫度逐漸降低,包裝內(nèi)的水蒸氣分壓達(dá)到該溫度下飽和水蒸氣分壓,于是在包材內(nèi)側(cè)表面冷凝成水,直接引起果蔬片的吸潮。
針對這一可能性,建議設(shè)計一種冷卻試驗,試驗物為經(jīng)冷卻后進(jìn)行包裝的果蔬片成品包裝,對照物為未經(jīng)冷卻的果蔬片包裝。經(jīng)半年的試驗期后,檢驗兩個批次的果蔬片的吸潮程度。在同樣的條件下,經(jīng)冷卻的果蔬片的吸潮程度基本上低于未經(jīng)冷卻的果蔬片。有條件的企業(yè)可以在此試驗方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的研究改進(jìn),以獲得冷卻操作與果蔬片吸潮之間更為的影響關(guān)系。
總結(jié)
果蔬片是近些年新興的果蔬零食,引其油炸脫水的特性,對于水蒸氣特別敏感,在倉儲運輸中很容易出現(xiàn)保質(zhì)期內(nèi)吸潮現(xiàn)象,嚴(yán)重影響食用品質(zhì)和企業(yè)的銷售量。經(jīng)過上述分析,從包裝和加工工藝的角度設(shè)計了詳細(xì)的排查方案以確定吸潮原因,并相應(yīng)提出解決方案,以大限度的避免果蔬片吸潮問題。
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