冷凍食品とは、品質に優れた食品原材料を適切に加工し、-30℃で冷凍し、包装後-18℃以下で保管・流通させた食品を指します。冷凍食品は全工程で低温コールドチェーン保存を行っているため、賞味期限が長く、保存性が高く、手軽に食べられるという特徴がありますが、同時に大きな課題も抱えています。挑戦的なゲスそして包装材料に対するより高い要求。
一般的な冷凍食品の包装材
現時点で一般的なのは、冷凍食品包装袋市場では主に次の材料構造が使用されています。
1. ペット/PE
この構造は急速冷凍食品の包装では比較的一般的です。防湿性、耐寒性、低温ヒートシール性に優れ、比較的安価です。
2. BOPP/PE、BOPP/CPP
このタイプの構造は、防湿性、耐寒性があり、低温ヒートシールでの引張強度が高く、コストも比較的経済的です。中でも、BOPP/PE構造の包装袋はPET/PE構造の包装袋よりも外観や感触が優れており、製品の品質を向上させることができます。
3. PET/VMPET/CPE、BOPP/VMPET/CPE
アルミメッキ層の存在により、表面印刷は美しい構造ですが、低温ヒートシール性が若干劣り、コストも高くなるため、利用率は比較的低くなります。
4. ニューヨーク/PE、ペット/ニューヨーク/LLDPE、ペット/ニューヨーク/AL/PE、ニューヨーク/PE
このような構造の包装は凍結や衝撃に強いです。 NY層の存在により耐突刺性は非常に優れていますが、コストが比較的高くなります。通常、角のある製品や重い製品の梱包に使用されます。
また、野菜や簡易冷凍食品の外装袋として一般的に使用されている簡易PE袋もあります。
冷凍食品によっては、包装袋に加えてブリスタートレイの使用が必要なものもあります。最も一般的に使用されるトレイの素材はPPです。食品グレードのPPはより衛生的で、-30℃の低温でも使用できます。 PETやその他の素材もあります。一般的な輸送パッケージとして、段ボール箱は、その耐衝撃性、耐圧性、およびコスト上の利点により、冷凍食品の輸送パッケージとして最初に検討される要素です。
冷凍食品包装の試験基準
認定された商品には認定された梱包が必要です。製品テストでは、製品自体のテストに加えて、パッケージもテストする必要があります。テストに合格した場合にのみ流通分野に入ることができます。
現在、冷凍食品包装の試験に関する特別な国家基準はありません。業界の専門家は冷凍食品メーカーと連携し、業界標準の策定を積極的に推進している。したがって、冷凍食品メーカーは包装材を購入する際、関連する包装材に関する一般的な国家基準を満たさなければなりません。
例えば：
GB 9685-2008「食品容器および包装材料の添加物の使用に関する衛生基準」では、食品の容器および包装材料に使用される添加物の衛生基準が定められています。
GB/T 10004-2008「包装用プラスチック複合フィルム、袋用ドライラミネーション、および押出ラミネート」は、紙ベースとアルミニウムを含まない、ドライラミネートおよび共押出ラミネートプロセスによって製造された複合フィルム、袋、およびプラスチック複合フィルムを指定します。ホイル。 、バッグの外観および物理的指標、および複合バッグとフィルム内の残留溶媒の量を規定します。
GB 9688-1988「食品包装用ポリプロピレン成形品の衛生基準」は、食品用 PP 成形包装の物理的および化学的指標を規定しており、指定冷凍食品用の PP ブリスター トレイの規格策定の基礎として使用できます。
GB/T 4857.3-4 および GB/T 6545-1998「段ボールの破裂強度の決定方法」は、それぞれ段ボール箱の積み重ね強度と破裂強度の要件を規定しています。
また、実際の運用においては、ブリスタートレイや発泡バケツなどの成型品の定量要件など、冷凍食品メーカーが実際のニーズに応じて自社の条件に合わせた企業基準を策定することもあります。
2 つの大きな問題を無視することはできません
1. 食品の乾燥消費、「凍結燃焼」現象
冷凍保存すると、微生物の増殖と繁殖が大幅に制限され、食品の腐敗率が減少します。ただし、冷凍処理によっては、冷凍時間が長くなると、食品の乾燥や酸化がさらに深刻になります。
冷凍庫内では、食品の表面＞周囲の空気＞冷却器という温度と水蒸気分圧の分布が存在します。一方で、これは食品の表面からの熱が周囲の空気に伝達され、温度がさらに低下するためです。一方、食品の表面に存在する水蒸気と周囲の空気の分圧差により、水、氷結晶が蒸発し、空気中に水蒸気に昇華します。
これまでのところ、より多くの水蒸気を含む空気は密度を減らし、冷凍庫の上を移動します。クーラーの温度が低いと、水蒸気がクーラーの表面に触れて結露して霜となり、空気の密度が増すため沈んで再び食品と接触します。このプロセスが繰り返され、循環し、食品の表面の水分が常に失われ、重量が減少する、この現象が「乾消費」です。継続的な乾燥現象の過程で、食品の表面は徐々に多孔質組織になり、酸素との接触面積が増加し、食品の脂肪、色素の酸化、表面の褐変、タンパク質の変性が促進され、この現象は「凍結燃焼」です。
水蒸気の移動と空気中の酸素の酸化反応が上記の現象の根本的な原因であるため、冷凍食品と外界との間の障壁として、内部包装に使用されるプラスチック包装材料には良質な水分が含まれている必要があります。蒸気と酸素の遮断性能。
2. 冷凍保管環境が包装材料の機械的強度に及ぼす影響
ご存知のとおり、プラスチックは低温環境に長時間さらされると脆くなり破損しやすくなり、物性が急激に低下するため、耐寒性が低いというプラスチック材料の弱点が現れます。通常、プラスチックの耐寒性は脆化温度で表されます。温度が低下すると、ポリマー分子鎖の運動性が低下するため、プラスチックは脆くなり、壊れやすくなります。指定された衝撃強度の下では、プラスチックの 50% が脆性破壊を起こします。この時の温度が脆化温度である。つまり、プラスチック材料の通常の使用温度の下限です。冷凍食品の包装材の耐寒性が低いと、その後の輸送や積み下ろしの際に、冷凍食品の鋭利な突起により包装に穴が開きやすく、液漏れの原因となり、食品の腐敗が促進されます。
冷凍食品は保管や輸送の際、段ボール箱に梱包されます。冷蔵室の温度は一般的に-24℃～-18℃に設定されています。冷蔵保管すると、ダンボールは環境から徐々に湿気を吸収し、通常は 4 日で水分バランスに達します。関連文献によると、段ボール箱が水分平衡に達すると、その水分含有量は乾燥状態と比較して 2% ～ 3% 増加します。冷蔵時間の延長に伴い、段ボール箱の端面圧力強度、圧縮強度、接着強度は徐々に低下し、4日後にはそれぞれ31%、50%、21%低下します。これは、冷蔵倉庫に入れた後の段ボール箱の機械的強度が低下することを意味します。強度にある程度の影響があり、後の段階で箱が崩壊する潜在的なリスクが高まります。
冷凍食品は、冷蔵倉庫から販売場所まで輸送する際に何度も積み下ろし作業を行います。温度差が常に変化すると、段ボール箱の周囲の空気中の水蒸気が段ボール箱の表面に凝縮し、段ボール箱の水分含有量は急速に約 19% まで上昇します。 、エッジ圧力強度は約 23% ～ 25% 低下します。このとき、段ボール箱の機械的強度はさらに損なわれ、箱潰れの可能性が高くなります。さらに、カートンの積み重ねプロセス中、上部のカートンは下部のカートンに継続的な静圧を加えます。カートンが吸湿して耐圧が低下すると、まず底部のカートンが変形して潰れます。統計によると、吸湿や超高積みによるカートンの崩壊による経済的損失は、流通過程における損失全体の約20％を占めています。
ソリューション
上記 2 つの大きな問題の発生頻度を最小限に抑え、冷凍食品の安全性を確保するには、次の点から始めることができます。
1. 内包材はバリア性が高く、強度の高いものを選択してください。
包装材にはさまざまな特性を持つ多くの種類があります。さまざまな包装材料の物性を理解することによってのみ、冷凍食品の保護要件に応じて合理的な材料を選択することができ、食品の風味と品質を維持するだけでなく、製品の価値を反映することができます。
現在、冷凍食品分野で使用されるプラスチック製軟包装は主に3つのカテゴリーに分類されます。
最初のタイプは、単層包装袋PE袋など、バリア効果が比較的低く、野菜の包装によく使用されます。
2番目のカテゴリーは、複合軟質プラスチック包装袋、OPP/LLDPE、NY/LLDPEなどの2層以上のプラスチックフィルム材料を接着剤を使用して貼り合わせ、比較的優れた防湿性、耐寒性、耐突き刺し性を備えています。
3番目のカテゴリーは、多層共押出フレキシブルプラスチック包装袋PA、PE、PP、PET、EVOH等の機能の異なる原料を別々に溶融押出し、主金型で合流させ、ブロー成形、冷却後に一体化させた製品です。 、このタイプの材料は接着剤を使用せず、無公害、高バリア、高強度、高温および低温耐性などの特性を備えています。
データによると、先進国および地域では、第 3 カテゴリーの包装の使用が冷凍食品包装全体の約 40% を占めていますが、我が国では約 6% にすぎず、さらに促進する必要があります。
科学技術の進歩に伴い、新素材が次々と登場していますが、可食性の包装フィルムはその代表の一つです。生分解性の多糖類、タンパク質、脂質などをマトリックスとして使用し、天然の可食物質を原料とし、ラップ、浸漬、コーティング、スプレー等により分子間相互作用により冷凍食品の表面に保護膜を形成します。 、水分の移動と酸素の浸透を制御します。この種のフィルムは明らかな耐水性と強いガス透過抵抗を備えています。最も重要なことは、冷凍食品と一緒に無公害で食べることができ、幅広い応用の可能性があることです。
2. 内装材の耐寒性、機械的強度の向上
方法 1、合理的なコンパウンドまたは共押出原料を選択します。
ナイロン、LLDPE、EVAはいずれも耐低温性、耐引裂性、耐衝撃性に優れています。複合または共押出プロセスにこのような原材料を添加すると、包装材料の防水性、空気抵抗、および機械的強度を効果的に向上させることができます。
方法 2、可塑剤の割合を適切に増加します。 可塑剤は主にポリマー分子間の亜価結合を弱めるために使用され、ポリマー分子鎖の可動性を高め、ポリマー硬度、弾性率脆化温度の低下として現れる結晶化を減少させ、伸びと柔軟性を向上させます。
3. 段ボール箱の圧縮強度の向上
現在、市場では基本的に冷凍食品の輸送にスロット付き段ボールカートンが使用されており、このカートンは4つの段ボール釘で囲まれ、上下に4つの折れた翼の十字折りシール合成タイプで囲まれています。文献分析と試験検証を通じて、カートンの崩壊はボックス構造内で垂直に配置された 4 つの段ボールで発生することがわかり、この場所の圧縮強度を強化することでカートン全体の圧縮強度を効果的に向上させることができます。具体的には、まず第一に、リングスリーブを追加するカートンの壁の周りに、弾力性があり、衝撃吸収性があり、冷凍食品の鋭い刺し傷を防ぐことができるダンボールを使用することをお勧めします。第二に、ボックスタイプのカートン構造を使用することができます。このボックスタイプは通常、複数の段ボールで作られ、ボックス本体とボックスカバーがカバーを介して分離されて使用されます。試験の結果、同じ梱包条件下で、密閉構造のカートンの圧縮強度は、スロット付き構造のカートンの約 2 倍であることがわかりました。
4. 包装検査の強化
冷凍食品にとって包装は非常に重要であるため、州は GB / T24617-2009 冷凍食品物流包装、マーク、輸送および保管、SN / T0715-1997 輸出冷凍食品商品輸送包装検査規則、およびその他の関連規格および規制を策定しました。包装材料の性能の最低要件を設定することにより、包装原材料の供給、包装プロセス、包装効果に至る全プロセスの品質を保証します。このために、企業は、酸素/水蒸気透過率試験機、インテリジェント電子張力試験機、カートンコンプレッサー試験機の3キャビティ統合ブロック構造を備え、冷凍包装材料のバリア性能、圧縮抵抗、穴あきなどの完璧な包装品質管理実験室を設立する必要があります。耐久性、耐引裂性、耐衝撃性、および一連のテスト。
要約すると、冷凍食品の包装材料は、その適用過程において多くの新たなニーズと新たな問題に直面しています。これらの問題を研究し解決することは、冷凍食品の保管と輸送の品質を向上させるのに非常に役立ちます。さらに、包装試験プロセスを改善し、さまざまな種類の包装材料試験データシステムを確立することは、将来の材料の選択と品質管理のための研究基盤も提供します。
投稿日時: 2023 年 12 月 23 日
