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•塑料包装分类•塑料包装结构•高温蒸煮锅压力控制•锅内压力与温度的关系•海拔高度与蒸煮杀菌压力•水煮消毒设备与工艺•无菌包装食品的加工中的常见问题与处理•关于塑料包装的分类(GB/T10004-2008)•PET/PEPET/R-CPP•BOPA/PEBOPA/R-CPP•PET/BOPA/R-CPP•BOPA/BOPA/R-CPP•PET/AL/R-CPP•PET/AL/BOPA/R-CPP•BOPA/AL/BOPA/R-CPP•。。。。。。以往,常见软包装材料厂与食品厂之间发生关于蒸煮袋破袋的质量投诉，究其原因不外乎：食品厂在正常的121℃、20～30分钟的蒸煮条件下处理过的包装食品在出厂后出现“涨袋”问题；“涨袋”问题的原因是在规定的蒸煮条件下，包装袋内的水份及气体受热膨胀，而气体是热的不良导体，因而在规定的蒸煮条件下，包装内容物的中心并未达到彻底杀菌所需要的温度及时间，于是，残存的微生物在适宜的条件下继续繁殖而导致经过杀菌的包装物发生“涨袋”。为了达到彻底杀菌的目的，于是，食品厂就提高蒸煮的温度或延长杀菌的时间。提高蒸煮温度的直接结果就是包装袋内的空气或水份受热膨胀得更加严重，包装袋内的压力进一步提高，使得包装袋的破袋率明显上升。从上述分析中不难看出：杀菌不彻底与蒸煮时破袋的原因都是包装袋内的压力大于蒸煮锅内的压力所致。因此，如何控制蒸煮锅内的压力以使包装袋在蒸煮过程中不发生膨胀才是解决问题的关键所在。•HISAKAWORKSLTD是以生产高温高压蒸煮锅为主业的企业，自1975年以来，已为世界各地食品、医药企业提供了2000多台杀菌装置。该企业生产的软包装食品杀菌装置，基本分为热水喷淋式、热水满水式、蒸汽式3种类型。目前主推的是热水喷淋式的软包装食品杀菌装置。从工作原理、生产流程上看，该企业生产的热水喷淋式的软包装食品杀菌装置与世界上其他企业的产品基本上是一致的。•与其他企业不同的是：该企业还会配套提供AMMU控制系统（AdvancedMonitoringManagementUnit）。该系统中集成了HISAKAWORKSLTD多年应用蒸煮杀菌装置的经验数据，可有效地解决杀菌过程中蒸煮袋的破袋问题。•笔者曾与国内一些生产蒸煮杀菌装置的企业接触，这些企业是将控制技术作为选择件来销售的，而国内大部分的客户因投资额的限制，通常只选购硬件而放弃选购软件，由此而导致的与破袋、涨包相关的质量投诉层出不穷。使用高温蒸煮锅的客户都知道在高温杀菌过程中需要向锅内施加“反压”，以防止蒸煮袋发生破袋现象。而何时开始施加“反压”，施加多大的“反压”为合适，则鲜见报道。HISAKAWORKSLTD是将蒸煮锅的温度与压力作为两个独立的参数进行控制。他们依据传热理论对装有不同种类内容物的真空袋、含水包装袋、含气包装袋进行演算，计算出在达到所需的温度时包装袋内的气体受热膨胀及水分受热蒸发后在袋内形成的压力值，给蒸煮锅施加相同数值的“反压”，使得袋内外的压力平衡，从而彻底消除了蒸煮袋受压变形、变皱及破袋的可能性。希望国内使用蒸煮袋的客户对蒸煮锅的压力控制问题给予足够的重视。高温蒸煮杀菌是延长食品保质期的一个有效方法，长期以来已被很多食品厂广泛应用。常用的蒸煮袋有以下几种结构：PET//AL//PA//RCPP、PET//PA//RCPP、PET//RCPP、PA//RCPP等。目前在四川、重庆、湖南、浙江、东北地区，在一些熟肉制品的包装上，PA//RCPP结构应用得比较多。近两年，使用PA/RCPP的食品厂对软包装材料生产企业的投诉较多，反映的主要问题是脱层与破袋。通过调查，发现一些食品厂在蒸煮加工过程中存在着一些不规范的问题。一般来讲，杀菌时间在121℃的温度下应当是30-40分钟，但很多食品加工企业对杀菌时间的规定很随意，甚至有的达到了90分钟的杀菌时间。在杀菌温度的应用上，很多食品厂采用0.18-0.25MPa的蒸汽压力进行杀菌，并称在这种压力条件下，锅内的温度就是121℃。•右图是笔者从本公司实验室中的医用杀菌锅上拍摄的压力表的照片。从照片中可得出如下的一组压力-温度对应数据：•表压MPa0.0720.1070.1500.2000.250温度℃115121127133138.5从上表中可以发现：121℃所对应的饱和蒸汽的压力值为0.107MPa，0.2MPa的饱和蒸汽压力对应的温度为133℃。也就是说，如果某食品厂以0.2MPa的饱和蒸汽压力进行蒸煮杀菌，那么，蒸煮锅内的温度将是133℃而不是121℃。在走访中笔者发现：一些软包装企业所采购的实验用蒸煮锅，当温度表显示为121℃时，有的蒸煮锅的压力表示值为0.12-0.14MPa，有的蒸煮锅则为0.16-0.18MPa。另据某食品厂反映，当其蒸煮锅的压力显示为0.2MPa时，温度表的示值只有108℃。以笔者的经验，国家对各类仪表有年检制度，其中压力仪表属强制性年检的仪表，也就是说，在正常情况下，压力仪表应当是比较准确的。而温度测量仪表不属于强制性年检的类别，所以，测温仪表的准确度是要打折扣的。•目前，绝大多数软包装企业所生产的所谓高温蒸煮袋所要求的蒸煮温度一般都是121℃，也有个别的企业要求的是115℃或126℃，几乎没有人要求采用135℃的杀菌温度。笔者曾遇到一起投诉，一客户使用我公司生产的YH3660粘合剂（在塑/塑复合的情况下可耐126℃、30分钟蒸煮加工）用于加工PA/RCPP结构的蒸煮袋，交货后，食品厂反映破袋率达到20%。据了解，该客户使用的蒸煮温度是121℃，时间不详。从客户处搜集复合样品后，在我公司实验室中用蒸煮锅分别用121℃和126℃杀菌40分钟，均未见到破袋现象；只是随着温度的升高，向外卷边现象变得比较严重。在126℃蒸煮前后，对蒸煮袋的外形几何尺寸进行测量检查的结果，发现袋子的热收缩率达到了6.37%。当把温度升高到135℃时，部分袋子出现了破袋现象。从上述现象进行推论，该食品厂的实际杀菌温度一定是高于其声称的121℃的。因此，作为生产蒸煮袋的复合软包装企业，应当对其下游客户的要求及其实际运行情况有充分的了解，这样，在发生质量投诉时，才能迅速地找到问题的真正原因，避免不必要的损失。•目前，很多生产蒸煮袋的软包装企业都已购置了实验用的高压蒸煮锅。在此建议这些企业首先应对自有的蒸煮锅的温度表进行校正。校正的方法：在锅内注入一定量的清水，以能淹没温度传感器为限，在不盖盖的情况下，将水加热至沸腾，检查此时温度指示是否为100℃（处在高海拔地区的，此时的温度可能会在98-100℃之间）？淘出部分水，露出温度传感器；把锅盖盖严，将温度提高到121℃，观察此时的蒸煮锅压力表的示值是否为0.107Mpa（处在高海拔地区的，此时的压力值可能会在0.110-0.120MPa之间）。如果在校正过程中，上述数据能够吻合，说明该蒸煮锅的压力表和温度表都处于良好的状态。否则，就应请专业人员对压力表或温度表进行调校。•近期，笔者在网上发现一篇论文，其题目是：《高压蒸汽灭菌器中温度与压力的关系》，这篇论文发表在2003年第30期的《微生物学报》上，其作者是安徽农业大学生命科学学院的唐欣昀等5人。这篇论文是一篇专业性很强的文章，采用物理化学方法分析了高压蒸汽灭菌器（俗称蒸煮锅）中混合气体的温度与压力的关系，对蒸煮灭菌过程中逐步排出蒸煮锅中冷空气的必要性给出了理论上的依据。下表是论文中经过缜密的数学计算得出的蒸煮锅中温度与压力的关系。表1：杀菌器中保留不同量空气时温度与压力的关系表中的“压力表读数”所采用的压力单位分别是kgf/cm2、lbf/in2和kPa，而目前普遍使用的压力单位是MPa（兆帕）。如果将压力单位改换成MPa，则可得到表2.•表2：杀菌器中保留不同量空气时温度与压力的关系注a：实际压力=压力表读数（MPa）+0.1013MPa仔细解读表2，我们可以得出以下的几个结论：1、当蒸煮锅的压力表读数达到0.1035MPa时，蒸煮锅内的实际压力（又可称绝对压力）为0.2048MPa。2、当蒸煮锅中未装入任何被灭菌的包装物，只有空气的状态下，将蒸煮锅密闭起来并通入高压蒸汽，当蒸煮锅的压力表显示为0.1035MPa时，蒸煮锅内的温度只有92.7℃。3、假如蒸煮锅内货架及被杀菌的包装物占有了锅内50%的空间，另一半为空气的状态下，将蒸煮锅密闭起来并通入高压蒸汽，当蒸煮锅的压力表显示为0.1035MPa时，蒸煮锅内的温度只有109.2℃。4、假如蒸煮锅内货架及被杀菌的包装物占有了锅内50%的空间，另一半为空气的状态下，将蒸煮锅密闭起来并通入高压蒸汽，在加热的同时，开启排气阀缓慢地、百分之百地排出蒸煮锅中的空气后，当蒸煮锅的压力表显示为0.1035MPa时，蒸煮锅内的温度可以达到121℃。5、上述论文作者所在地为合肥，其海拔高度为27米，所以在计算蒸煮锅内的实际压力（绝对压力）时增加的常数为0.1013MPa（一个标准大气压）。从以上5个结论进行推理，我们可以得到如下的推论：1、在一个蒸煮锅中，货架所占的容积是固定的；而每次被杀菌的包装物所占的容积是不固定的。为了在蒸煮锅的压力表显示为0.1035MPa时，使蒸煮锅内的实际温度达到所需的121℃，就必须在蒸煮锅的压力示值达到0.1035MPa之前，将锅内原有的空气完全排放出去。也就是说，在蒸煮锅的操作规程中，必须有一个排出蒸煮锅内空气的过程。如果没有进行排气或排气不净，则蒸煮锅内的实际温度就会不同程度地低于所需的121℃。2、蒸煮锅内的实际压力（又称绝对压力）是决定蒸煮锅内在没有空气的条件下可达到的温度的重要条件，而蒸煮锅的压力表读数表示的是蒸煮锅内与蒸煮锅外的压力差。如想计算锅内的实际压力，就应从表3中查找所在地区的大气压力值，或对当地、当时的大气压进行实际测量。通过计算，求得所需的表压值。表1：杀菌器中保留不同量空气时温度与压力的关系表2：杀菌器中保留不同量空气时温度与压力的关系表3：我国部分地区海拔高度和大气压力•3、假如蒸煮锅内货架及被杀菌的包装物占有了锅内50%的空间，另一半为空气的状态下，将蒸煮锅密闭起来并通入高压蒸汽，当蒸煮锅的压力表显示为0.1035MPa时，蒸煮锅内的温度只有109.2℃。4、假如蒸煮锅内货架及被杀菌的包装物占有了锅内50%的空间，另一半为空气的状态下，将蒸煮锅密闭起来并通入高压蒸汽，在加热的同时，开启排气阀缓慢地、百分之百地排出蒸煮锅中的空气后，当蒸煮锅的压力表显示为0.1035MPa时，蒸煮锅内的温度可以达到121℃。5、上述论文作者所在地为合肥，其海拔高度为27米，所以在计算蒸煮锅内的实际压力（绝对压力）时增加的常数为0.1013MPa（一个标准大气压）。从以上5个结论进行推理，我们可以得到如下的推论：1、在一个蒸煮锅中，货架所占的容积是固定的；而每次被杀菌的包装物所占的容积是不固定的。为了在蒸煮锅的压力表显示为0.1035MPa时，使蒸煮锅内的实际温度达到所需的121℃，就必须在蒸煮锅的压力示值达到0.1035MPa之前，将锅内原有的空气完全排放出去。也就是说，在蒸煮锅的操作规程中，必须有一个排出蒸煮锅内空气的过程。如果没有进行排气或排气不净，则蒸煮锅内的实际温度就会不同程度地低于所需的121℃。2、蒸煮锅内的实际压力（又称绝对压力）是决定蒸煮锅内在没有空气的条件下可达到的温度的重要条件，而蒸煮锅的压力表读数表示的是蒸煮锅内与蒸煮锅外的压力差。如想计算锅内的实际压力，就应从表3中查找所在地区的大气压力值，或对当地、当时的大气压进行实际测量。通过计算，求得所需的表压值。•例一：夏季在成都地区进行121℃蒸煮杀菌时，所需的表压值。从表2可查得：在蒸煮锅内没有空气的状态下，达到121℃时的实际压力值为0.2048MPa。从表3可查得：成都地区夏季的平均大气压力为0.0946MPa。此时，蒸煮锅的压力表读数应为：0.2048－0.0946=0.11029（MPa）例二：冬季在长沙地区进行121℃蒸煮杀菌时，所需的表压值。同理，蒸煮锅的压力表读数应为：0.2048－0.1018=0.1030（MPa）高温蒸煮杀