Principios y aplicaciones de la bolsa de retorta
(I) Principios básicos
De acuerdo con el principio general de letalidad de los microorganismos, estos sufrirán inevitablemente daños fatales en un ambiente térmico superior a su temperatura máxima de crecimiento, y estos se agravarán con la prolongación del tiempo de calentamiento hasta que los microorganismos mueran.
(II) La esterilización a alta temperatura es el método de esterilización más común, dividido principalmente en las siguientes categorías:
Clasificados por Temperatura y Tiempo:
Clasificación | Condición de clasificación | Observaciones |
Agua hirviendo | Esterilizado con agua hirviendo a 100 ℃ | Tiempo de esterilización 30min |
Retorta de temperatura media | Esterilización en retorta por debajo de 121 ℃ (121 ℃ incluidos) | Tiempo de esterilización 40min |
Retorta de alta temperatura | Esterilización a alta temperatura por debajo de 135 ℃ (135 ℃ incluidos) | Tiempo de esterilización 30min |
2. Las bolsas de retorta , denominadas "laminados de alta temperatura" por la FDA en Estados Unidos, se dividen en tres niveles:
Según los estándares de la FDA:
Nivel | Condición de tiempo | Vida útil del contenido |
Bolsa de retorta de 121 °C | Por debajo de 121 ℃, 20-60 min | Más de 6 meses |
Bolsa de retorta de 135 °C | 135 ℃, unos 20 minutos | 1~2 años |
Bolsa de retorta de 140 °C | Por debajo de 140 ℃, generalmente de 2 a 5 minutos. | Esterilización por calentamiento por microondas en un plazo de 2 años |
(III) Aplicaciones
En el proceso de producción de alimentos, siempre existen dos procesos de cocción: esterilización a alta temperatura y alta presión, y esterilización a baja temperatura y presión atmosférica. Los productos cárnicos esterilizados a baja temperatura presentan una textura fresca y tierna, y una mejor conservación de diversos nutrientes gracias a su baja temperatura de calentamiento. Sin embargo, solo eliminan bacterias patógenas, dejando muchas bacterias de descomposición, lo que resulta en una vida útil corta y pérdidas significativas en el sector de la distribución.
Por otro lado, los alimentos esterilizados a alta temperatura tienden a encogerse excesivamente debido a la alta temperatura de calentamiento, lo que resulta en una textura menos agradable en comparación con los productos esterilizados a baja temperatura. Sin embargo, eliminan todas las bacterias, prolongan significativamente su vida útil y eliminan las causas internas del deterioro.
El autoclave de alta temperatura es un proceso de esterilización exhaustivo ampliamente utilizado para carne, productos de soja, algunos suministros médicos e inyecciones farmacéuticas para prolongar su vida útil. En los últimos años, este proceso también se ha aplicado gradualmente para esterilizar productos como castañas, bebidas de cereales y purés infantiles . La esterilización por autoclave de alta temperatura suele ocurrir entre 121 °C y 135 °C. También se están investigando materiales de envasado que resisten la esterilización a temperaturas extremadamente altas, como 145 °C. Diversos estudios han demostrado que mantener la temperatura en torno a 145 °C durante aproximadamente 3 minutos puede eliminar por completo las bacterias patógenas resistentes al calor. Esto ha propiciado el uso generalizado de materiales de envasado compuestos para este fin.
Basándose en las condiciones de esterilización del contenido del envase, este artículo analiza principalmente las técnicas de diseño y procesamiento de bolsas de envasado que soportan temperaturas de 121 °C. El diseño de materiales de envasado compuestos debe cumplir con los requisitos de los procesos de esterilización a alta temperatura. Es necesario considerar diversos factores, como la funcionalidad del material de envasado durante la producción, los requisitos del contenido, las condiciones del proceso de esterilización, las condiciones de almacenamiento y el impacto del rendimiento del material de envasado en las fases de venta y uso.
En la década de 1960, Estados Unidos inventó las películas compuestas de aluminio y plástico para envasar productos cárnicos y almacenarlos a largo plazo a temperatura ambiente mediante esterilización a alta temperatura y alta presión, lo que prolonga su vida útil a más de un año. Las películas compuestas de aluminio y plástico , también conocidas como latas flexibles, son suaves, ligeras y cumplen una función similar a la de los envases de conserva. Para el almacenamiento a largo plazo de productos cárnicos a temperatura ambiente, se pueden utilizar envases rígidos, latas y botellas de vidrio. Sin embargo, para envases flexibles, casi todos utilizan películas compuestas de aluminio y plástico.
Las películas compuestas de aluminio y plástico constan de múltiples capas laminadas, típicamente tres, con una estructura típica de capa superficial/adhesivo/lámina de aluminio/adhesivo/capa de sellado térmico (CPP). Estas películas de embalaje se utilizan ampliamente y ofrecen ventajas como una apariencia atractiva, excelentes propiedades mecánicas, alta barrera, resistencia a altas temperaturas y buena higiene. Sin embargo, también presentan algunas desventajas, como la dureza y la fragilidad de la lámina de aluminio, que no es tan flexible como las películas de plástico. La película plástica utilizada para bolsas de retorta de alta temperatura debe cumplir con los requisitos de las condiciones de retorta y las características del contenido, para determinar la selección, las especificaciones, las combinaciones de materiales, los tipos de tintas, los adhesivos, etc. Los materiales comunes de película plástica incluyen BOPET, BOPA, HDPE, RCPP, AL, EVOH coextruido, PVDC coextruido y PE coextruido, etc. También hay películas coextruidas multicapa con cinco o más capas, como PP/Tie/EVOH/Tie/PP y PP/Tie/PA/EVOH/PA/Tie/PP. Además, hay copoliamida MXD6 y películas cerámicas depositadas en fase de vapor como SiOxPET12. Sin embargo, debido a restricciones técnicas y de costo, la aplicación de películas coextruidas multicapa y películas cerámicas depositadas en fase de vapor en bolsas de retorta de alta temperatura aún no está muy extendida.
Inicialmente, las bolsas de retorta de alta temperatura de LD Pack se desarrollaron de acuerdo con la norma GB/T10004-1988, que incluía una única estructura de material: PET/AL/CPP para condiciones de cocción limitadas a 121 °C durante 40 minutos. Diez años después, se revisó a la norma GB/T10004-1998 "Películas y bolsas compuestas de retorta", que amplió la estructura del material para incluir PET/CPP, PA/CPP (transparentes de dos capas), PET/AL/CPP, PA/AL/CPP (opacos de tres capas) y PET/PA/CPP (transparentes de tres capas), así como PET/ALPACPP (opacos de cuatro capas). Se mejoraron las propiedades físicas y mecánicas de los productos añadiendo resistencia a los medios, resistencia al pelado y resistencia al termosellado después de la cocción como indicadores de rendimiento, mientras que se eliminó el indicador original de resistencia al aceite para destacar la practicidad del producto para soportar el retorta a alta temperatura. Después de otra revisión en 2002, las bolsas retortables de alta temperatura se incorporaron a la última norma, "Principios generales para el envasado de películas y bolsas compuestas".
Bolsa de retorta vertical
Hechos:
● Embalaje a base de PP ≥95%
● Película PP de alta barrera
● Sin aluminio metálico, OTR≤0,5
● Llenado en caliente o pasteurización
● Retortable a 125 ℃
Aplicaciones:
● Atún, salsa, comida húmeda para mascotas
Bolsa de retorta con boquilla
Hechos:
● Embalaje a base de PP ≥96%
● Película PP de alta barrera OTR ≤ 0,5
● Retorta por encima de 125 ℃
● Boquilla y tapa de material PP
● Buen reciclable en el reciclaje de PP
Aplicaciones:
● Puré de frutas, proteínas, comida para bebés, comida húmeda para mascotas.