高溫蒸煮包裝附加值高，要做好很不容易。尤其是鋁箔結構，產品受熱之后經常會出現鋁箔粘接失效，從而出現明顯的起泡或脫層。高溫蒸煮包裝引起脫層的原因有很多，其中很重要的一點，就是食品中的辛辣類和酸性內容物、某些食品添加劑等影響了包裝的粘連效果。
高溫蒸煮應該如何應對鋁箔包裝頻發的粘接失效問題？
高溫蒸煮包裝辛辣類和酸性內容物時，應該注意哪些問題？
針對這些軟包裝企業比較頻發的問題，3月23日下午，由廣東包協情報委、《包裝前沿》、北京華騰（廣東國望）共同舉辦了“塑/塑結構、鋁/塑結構的高溫蒸煮復合工藝探討”在線技術交流會，包裝前沿技術QQ總群、1群和三個微信群共約3000多位群友在線參加。
交流會分兩大部分舉行，第一部分由北京華騰譚固(華騰福瑞的技術負責人)、許弟(研發博士)、馮發飛（研發博士）主講，為大家介紹了高溫蒸煮的相關工藝及控制難點；第二部分是自由探討，就群友提出的9個高溫蒸煮相關的問題進行了在線交流和解答。
一、高溫蒸煮的控制要點
1、主講：北京華騰(珠海福瑞)譚固
現代科學認為肉制品熟食存放在5~6℃之間,會導致細菌迅速增長并有可能在4小時內達到危險水平，即使在4小時內食用肉制熟食制品，也并非意味著絕對不會發生食品中毒事件。為了保證食物安全，人類采用了多種存儲技術，以延長食物的保質期。
（1）目前常見的幾種存儲技術
a.腌制
腌制是創造一個細菌無法繁殖的環境，使食物不會變質。腌制是使食物含鹽量達到很高的濃度，使細胞無法攝取營養水分而無法生存，（這個可以參考細胞膜的滲透原理）。比如，咸魚、咸菜。
b.烘干
烘干多用于面食，使食物缺乏細菌繁殖所需要的水分。當然這個方法僅適用于空氣干燥地區，例如：新疆的馕餅，北方的干糧、炒面等。
c.低溫保存
如常見的冷藏、冷凍等，主要通過降低細菌繁殖速度來延長食物保存時間。
d.熏曬法
熏制食品可以使食品保存時間延長，且味道適合口味，如熏肉、雞、魚等。曬制或風干，也可以長時間保存食物。
e.防腐劑
添加國家法律允許的防腐劑以達到延長保質期的目的。
f.風干法
把肉、禽類風干也是一種食品保存方法，藏族喜歡吃的一種食品如風干羊肉、風干牛肉就屬此類食品。
g.高溫滅菌包裝
常見的就是高溫蒸煮包裝，也是今天我們重點討論的主題。高溫蒸煮可以殺死食物中絕大部分細菌，使食物失去腐敗、變質的源頭，再進行密封包裝，使得外界細菌無法進入，以達到食物長時間保存而不變質的目的。
(2)GB/T 10004-2008中規定的包裝袋按溫度分類
普通級包裝：產品使用溫度在80℃以下（含80℃）。
水煮級包裝：產品使用溫度在80℃以上~100℃（含100℃）。
半高溫蒸煮級包裝：產品使用溫度在100℃以上~121℃（含121℃）。
高溫蒸煮級包裝：產品使用溫度在121℃以上~145℃（含145℃）。
(3)常用高溫蒸煮包裝結構
PET/AL/RCP ; PET/NY/AL/RCP ;NY/AL/RCP ; NY/RCP ; PET/RCP;NY/NY/RCP ;PET/NY/RCP。
(4)選材和設計
一般用普通的尼龍袋抽真空巴氏殺菌后可保存1~3個月；
用含有鋁箔的軟包裝袋，抽真空包裝后再高溫殺菌，常溫下可保存0.5~1年；
馬口鐵罐包裝殺菌后可保存2年。
所以在選用包裝袋材料結構時需要綜合考慮保質期、殺菌條件等。而且盡可能選擇較少的印刷圖案，四周熱封邊最好留出空白邊。
在材料選用方面應該考慮：
a.阻隔性：良好的阻氣、阻濕性，良好的機械強度。
b.衛生性：無毒、無氣味、殘留溶劑測定值小于5mg/m2；經高溫蒸煮后沒有有害成分分解、析出。
c.耐內容物性：耐介質（酸、辣、鹽、堿）、抗油脂性能優良、吸油率不大1%。
d.耐熱性：耐蒸煮性、瞬間高溫性。
e.機械強度：耐壓性優良，經高溫蒸煮后要求不變色、不變形、不離層。
(5)蒸煮包裝袋的殺菌溫度和時間
低溫蒸煮袋（105℃ 30min殺菌）
中溫蒸煮袋（121℃ 40min殺菌）
高溫蒸煮袋（135℃ 20～30min殺菌）
超高溫殺菌袋（145-150℃，幾秒～幾分鐘殺菌）
（6）蒸煮包裝袋生產控制要點
a.印刷
必須選用與殺菌工藝相匹配的油墨；油墨必須充分干燥，有條件的企業可以將印刷好的薄膜放低溫熟化室保存。
b.選擇合適的膠水
在蒸煮包裝袋中，膠黏劑面對的困難應該是比較隱蔽的，但也是最大的。
膠粘劑既要面對包裝內容物對膠粘劑分子的破壞和對粘接強度的影響，又要面對各種包裝材料表面狀況和各種薄膜添加劑的影響，在蒸煮過程中還需要面對高溫和高濕環境的挑戰。因此選擇合適的膠水也是一門技術活。
高溫蒸煮膠在實際應用中，面對的主要挑戰是在鋁箔包裝中抵抗含有酸、辣及各種食品添加劑的內容物對膠粘劑的破壞，而且還需要包裝很高的粘接強度。
2、主講：北京華騰博士研發工程師許弟
膠黏劑一方面要考慮不同基材帶來的如內應力差別、不同熱物理變化、表面狀況差異等對粘接的影響；另一方面還要考慮高溫情況下內容物滲透薄膜后對粘接的破壞。因此，確認粘接破壞源，根據最大風險點的不同來選擇合適的粘接主體和復合結構能夠讓我們達到事半功倍的效果。
軟包行業的生產企業可能或多或少碰到過在生產工藝、原料都控制得很穩定的情況下，客戶的產品（特別是鋁箔殺菌產品）突然出現粘接失效的投訴；華騰公司技術團隊收集分析多個客戶案例之后發現，很多情況下食品廠的配方調整是造成這些質量事故的重要原因。
按照國家現行的食品添加劑標準，食品用香料、香精在各類食品中的用量是“按生產需要適量使用, 除標準中注明的特定食品外, 其他食品是否可以加香應按相關食品產品標準規定執行”，其中絕大部分并沒有限量說明。這就是說軟包廠如果不能提高應對該問題的抗風險閾值，出了質量問題你都沒地方說理，因為食品廠是合法合規地添加食品添加劑進行產品生產。
那么如何解決和避免這些問題的發生呢？
最根本的方法當然是對相關的物質進行加入量的限定，然后我們就可以根據要求進行質量管控。但這畢竟是一個長期而復雜的工作，就目前而言我們最可行的辦法只能是在高危產品領域提高抵御風險能力來規避損失。
華騰公司在聚氨酯軟包裝膠黏劑行業有著相對豐富的應用經驗，這幾年我們結合自身的經驗，有針對性地開發了以UF3026A/UF3026B為代表的多款高耐介質性產品，產品具備極佳的耐酸、耐小分子添加劑性能，低溶劑殘留等特點也經受了客戶的實際考驗和認可。
具體的應用場合和效果和大家分享兩個案例來說明：
某客戶包裝禽肉類制品，PET/AL/RCPP包裝蒸煮殺菌后要求30天加速老化（60℃）不脫層（＞1N），同時無大面積離層起泡現象。由于產品侵蝕性極強，客戶之前只能使用一款德國進口產品才能滿足要求。我們的技術人員對內容物進行分析檢測發現，其中助劑的添加量和種類較多，且介質呈現較強的酸性，滲透過薄膜之后對界面特別是鋁箔界面的影響很大。因此推薦客戶使用強耐受產品UF3026A/B產品。
從結果上來看，華騰公司的UF3026和現用的德國同類產品性能接近，最終強度衰減趨于穩定，滿足客戶的使用需求，同期對比的日本產品雖然初始強度較高，但最終的老化效果并不好，特別是在加速老化15天后，日本樣品出現了局部起泡脫層的現象。這也說明：對于不同粘接破壞源，針對性選擇膠水非常重要，初始強度并不是唯一的評判選擇標準。
接下來這個案例也比較有代表性：
我們公司某個客戶之前一直正常生產的產品突然出現了粘接失效的現象，他們希望能夠找出問題出現的原因。我們拿到對方事故前后同樣標識的內容物進行分析之后發現，其中的幾類食品添加劑的檢出量出現了明顯的變化，也就是說食品廠進行了配方的調整。
我們建議客戶試用了我們的UF3026產品，PET/AL/RCPP鋁箔蒸煮結構復合制品經客戶要求的60℃加速老化30天后，強度仍能達到應用需求（＞2N），而其他品牌產品大多在加速老化7天內甚至剛殺菌完，就已出現明顯的起泡或揉搓脫層等粘接失效現象（＜0.5N）。最終只有使用了UF3026A/B產品的這個彩印廠達到了客戶的要求，因此他們輕松贏得了這個訂單。
從以上幾個案例可以知道，軟包裝企業在生產高溫蒸煮包裝的時候，應該有如下思路：首先對內容物進行分類，同時對成分進行精確地分析，再針對性地選擇相應的包裝結構以及適用的復合膠黏劑。
當然，對于彩印廠而言，對添加劑成分進行精確分析或者精準判斷粘接失效風險源有較大的技術難度。隸屬于華騰公司、經中國輕工業聯合會認定的行業技術服務平臺“食品用包裝材料安全溯源技術公共服務平臺”可以為大家提供專業的技術支持和服務。
3、主講：北京華騰(廣東國望)馮發飛
高溫蒸煮殺菌的溫度范圍一般在121~135℃之間，目前也有滿足145℃超高溫殺菌的軟包裝材料的研究。盡管從高溫蒸煮袋誕生到現在已有半個多世紀的時間，也有了較多高溫蒸煮蓋膜的生產和應用，滿足121℃蒸煮要求的復合軟包裝材料也已經相當成熟，但在國內市場上真正滿足135℃以上要求的成熟產品還為數不多，除了材料的限制，尤其是薄膜和油墨的搭配問題，同樣重要的是膠水的設計問題。
眾所周知，在高溫與高濕下，氨基甲酸酯基團極容易發生水解而最終分解，造成粘結強度大幅降低，從而影響其使用性能。這是制約其在高溫領域下使用的最大瓶頸。
如何提高聚氨酯膠粘劑的耐熱性能就成為一個關鍵性的技術。
隨著眾多特殊包裝內容物對軟包裝材料的苛刻要求，如耐穿刺性、阻氧性、耐油性與耐有機溶劑性等，聚酰胺類材料即尼龍薄膜被廣泛用于鋁箔結構中，如NY/AL/RCPP、PET/NY/AL/RCPP、PET/AL/NY/RCPP等復合結構。尼龍薄膜材料，一方面，由于含有大量極性較強的氫鍵，因此有利于提高復合材料間的粘結強度，另一方面，尼龍自身吸潮、透濕性較大，又給粘結帶來負面作用。如何提高含尼龍材料復合結構的粘結強度就成為另一個關鍵性的技術。
針對上述兩項問題，經華騰研發團隊精心設計，已經成功開發了一款適用于NY/AL結構且耐135℃高溫蒸煮的雙組分聚氨酯膠粘劑產品UF3070/UK5880A。
經上機復膜實驗驗證，UF3070/UK5880A在典型的高溫蒸煮四層復合膜結構PET(12)/NY(15)/AL(7)/RCPP(70)上表現十分優異。該復合膜在50℃烘箱中放置72h后，基本完全熟化，可進行制袋工序。
通過一系列的測試實驗發現，UF3070/UK5880A具有優異的耐熱性能。
另外，在PET/NY/AL/RCPP結構上各層的剝離強度也較高。
經測試，熟化后，PET/NY/AL/RCPP結構由外向內各層的剝離強度依次為4~5N/15mm、6~7N/15mm、10N以上/15mm（RCPP嚴重形變），包裝內容物經135℃高溫蒸煮45min后，PET/NY層不可剝離，NY/AL層的剝離強度可高達10N/15mm，AL/RCPP層的剝離強度為9~11N/15mm，且蒸煮后包裝袋在50℃烘箱中持續放置老化30天，外層PET/NY層仍不可剝離，中間層NY/AL層的剝離強度仍保持在8.5~10N/15mm，內層AL/RCPP層的剝離強度也維持在8.5~10N。這一結果要優于德國某一同類產品與國內某一同類產品。
據客戶反饋，該產品除了具有能耐135℃高溫蒸煮的特點外，還在包裝內容物方面具有較大的普適性，更大的應用空間有待我們與客戶共同去嘗試與開發!
4、主講：北京華騰(珠海福瑞)譚固
（1）高溫蒸煮袋復合工藝需要特別注意的關鍵點
a、膠水配比必須準確，盡可能成套的配制膠水，以免固化劑開封后車間環境中的水蒸氣對其的不利影響；
b、乙酯水分的控制。純度必須達標，含水率控制在0.05%以內，如果配制的膠水在幾分鐘到半小時內就發白，一般乙酯的含水率就超過了0.1%；
c、保證涂膠量。涂膠量是膠水能夠保證粘接效果、抵抗蒸煮過程中高溫、高濕環境影響的前提條件，切忌以復合外觀是否合格來判斷涂膠量是否滿足，一般高溫蒸煮包裝要求涂布量在3.5-4g/㎡以上；
d、溶劑殘留。由于高溫蒸煮包裝材料層數較多，而且涂布量很大，總干基涂布量很有可能超過10g/㎡，大大高于普通包裝。所以必須充分掌握復合機的干燥能力，來控制機速。判斷復合機烘箱干燥能力一般從風速、溫度、排放量及烘箱結構設計這幾個方面來判斷。
e、張力控制。除了材料自身的性能外，復合張力的控制對包裝袋蒸煮后的平整程度也有決定性的影響。
f、薄膜電暈值檢測。對于普通包裝，電暈值稍稍偏低一般不會影響產品的整體質量，但是蒸煮包裝所用的薄膜若電暈值不達標，其對復合強度的影響會在后期的蒸煮過程中被很大程度放大，因此對電暈值不達標的薄膜應該實行一票否決制。
g、熟化條件。與普通膠水相比高溫蒸煮膠水需要更好的耐熱、耐氧化、耐水解的性能，所以熟化條件應該更加嚴格。完成一次復合后，如果需要等待較長時間才復合下一層，半成品應該在熟化房存放，完成最后的復合后應該盡快送到熟化房熟化；建議55℃*72h連續熟化，因為中斷熟化就算后來再補上相應的時間，也是達不到連續熟化效果的。
（2）制袋
包裝內容物后蒸煮時，很容易由于內容物含的游離水分過多出現不同程度的漲包現象，因此對熱封強度有很高的要求，制袋進行多次熱封時，各個燙刀位置必須套準，避免出現虛封情況。
（3）灌裝及高溫蒸煮殺菌
內容物灌裝后容易還需要抽真空，所以應該盡可能避免內容物集中在包裝袋的一個部位造成的抽真空后應力集中，提高包裝袋離層和破袋的風險，尤其是內容物為堅硬或尖銳的食品時，還應該注意抽真空的程度。
殺菌條件主要是溫度和時間兩個方面來控制。
a、溫控。在食品廠實際應用中，由于蒸煮設備溫度顯示不一定準確，工人往往會根據氣壓來輔助判斷，這雖然有一定的科學依據，但是溫度和壓力的關系還受到蒸煮裝置內空氣量、注水量、放入蒸煮裝置內待蒸煮產品的量的影響，所以壓力也是很難作為判斷溫度的依據，正確的做法應該是定期校準溫控系統；
b、時間。隨著蒸煮時間的延長，蒸煮對包裝袋的破壞作用越來越大，應該嚴格控制蒸煮時間，避免出現過長時間蒸煮而導致的翹邊、卷曲、離層等問題。
