果凍（dòng）杯包裝常（cháng）見質量問題及改進（jìn）方法

摘要：果凍杯是當（dāng）前果凍食品的主要包裝形式，但在應用（yòng）中（zhōng）卻經常發生一些質量問題。本文從包裝材料的（de）角度深入分析了杯體阻隔性和封口膜熱封性能對果凍品（pǐn）質的影（yǐng）響，並根據經驗就此問題提出了檢測方（fāng）法層麵的質量控製建（jiàn）議，以期為相關企事業單位和科研機構提供實用性（xìng）的幫助。

關鍵詞：果凍杯、封口膜、阻隔性、熱封（fēng）性（xìng）、開（kāi）啟力

作者：濟南（nán）MD传媒视频機電技術有限公司

　　六十年代，日本把果凍製作從（cóng）家庭（tíng）廚房引入工廠，自動化（huà）生產、包裝使果凍成為深受各階層人民喜愛的時尚休閑食品。果凍（dòng）包裝品類繁多——杯狀、自立袋、異形，其中果凍杯（bēi）最（zuì）為（wéi）常見。果凍杯一般由PP材料經熱成型（xíng）工藝製成杯體，多層複合膜在高溫和壓（yā）力的作用下與杯（bēi）體粘合封口，形成果凍（dòng）杯完整包裝。這一過程涉及多種（zhǒng）工藝配合和參數設置，操作（zuò）科學與否直接影響著果凍杯的包裝效果。接（jiē）下來筆者就果凍杯包裝（zhuāng）在產（chǎn）品（pǐn）貨（huò）架期、物流運輸（shū）、用戶食用（yòng）體驗中常見的質量問題（tí）進行分析，並提出幾點改進方法（fǎ），希望對（duì）相（xiàng）關企事業單位有所幫助。

常見問題一：果凍易變質，包裝保質效果差

1、原因

　　為保證果凍品質（zhì），延長貨架期，在生產環節普遍加入防腐劑或控製果（guǒ）凍PH值來實現，隨後通過（guò）37度加速試驗或45度加速試驗初步預（yù）測成品的保質期天數。但這種預估手（shǒu）段（duàn）大多建立（lì）在接（jiē）近真空環境的基礎上，倘若果凍包裝存在質量問題，那麽一切預測結果將失去現實意義。果凍杯最（zuì）重（chóng）要功能即是阻隔外部氧氣，同時維持杯內的低氧環境，從而抑製微生物的大量繁（fán）殖。但由於杯體內外（wài）部存（cún）在氧濃度的差異，外部氧（yǎng）氣會（huì）順（shùn）應梯度差透過果凍杯滲透（tòu）到包裝內部，引起杯體內氧濃度（dù）上升，加快果凍腐敗。。多種研究表明，這種（zhǒng）滲透速率的快慢主要取決於包裝材料的阻止氧氣滲透的能力，簡言之為包（bāo）裝（zhuāng）材料的（de）阻氧（yǎng）性能（néng），可通過測試材料的氧氣透過率來評定。，

2、氧氣透過率檢測

　　果凍杯的氧氣透過率研究（jiū）涉及到杯體的氧氣透過（guò）率和杯（bēi）口蓋膜的氧氣透過率（lǜ）分析，由於膜材（cái）料的阻氧測試技術相（xiàng）對成（chéng）熟，本（běn）文不再贅述（shù）。就杯體氧氣透過率測試方法而言，等壓法由於測試精度較高（gāo）被廣（guǎng）大企業所選用（yòng），接下來筆者（zhě）結合ASTM F 1307 標準簡述果凍杯（bēi）氧氣透（tòu）過率的（de）測試原理和過程。

　　該標準（zhǔn）是目前容器氧氣透過率測試（shì）的唯一標準，采用（yòng）的是等壓法測試原理。取一果凍杯（圖1），用透（tòu）明快固膠（jiāo）將試樣密封在黃銅材質的（de）容器封口裝置上（圖（tú）2）。此環節需要重點注意果凍杯封口處以及進氣、出氣管的密封處理。將製備好的試樣（yàng）及裝置安裝在OX2/230氧氣透過率測試係統容器測試腔內。一般情況下，試樣可以暴露在環境空氣中進行測試，但為了獲得更好的試驗效果，本次試驗采用（yòng）將阻隔性優異的鋁箔袋罩在果凍杯外部，為後續（xù）試驗營造高濃度氧氣環（huán）境（jìng）提供（gòng）條件（圖3）。接著，向果凍杯內充入氮氣吹掃以清除內部（bù）空氣。當吹掃時間結束後，係統自動向鋁箔袋內充（chōng）入純幹氧氣，氧氣通過果凍杯壁滲透（tòu）入載氣氮氣流中，它（tā）會被載氣流攜帶至庫侖傳（chuán）感器處，庫侖傳感器探測到氧氣會輸出電流，由於電流（liú）的大小與單位時間內流入傳感器的氧氣（qì）總量成正比，由此可計算出透過氧氣的含量（liàng）（圖4）。本次測試結果為：該果（guǒ）凍杯氧氣透（tòu）過率為0.0018 cc/pkg·day。

圖1、果凍杯試樣

圖2、試樣密封

圖3、試樣（yàng）裝夾

圖4、測試原理圖

3、改進方法

　　針對某些果凍杯整體阻氧（yǎng）性較差的問題，可嚐試以下方法進行改進（jìn）：（1）原料混合。將阻氧（yǎng）性較好（hǎo）的原料與阻氧性較差的原料混合、成型（xíng），可有效（xiào）改善成品的氧氣透過率。（2）在塑料（liào）表麵塗覆薄金（jīn）屬（shǔ）層，借助分（fèn）子特有結構（gòu）可大大提高塑（sù）料（liào）容器（qì）的阻氧性能（néng）。   

常見問題二：存儲、運輸過程中，果凍杯封口易（yì）破損

1、原因

　　保（bǎo）護（hù）產品是（shì）包裝（zhuāng）的首要功能，但在存儲、運（yùn）輸中因為包裝質量問題造成貨品損失的事例屢見（jiàn）不鮮：海口李先生通過物流公司（sī）托運42箱果凍，運達目的地後5箱果凍由於運輸（shū）不慎導致封口破損，客戶拒收，帶給李先生嚴重的（de）經濟損失。此類問題（tí）警醒我（wǒ）們（men），果凍在存放和運輸過程（chéng）中會由於貨品的疊壓而引起果（guǒ）凍杯內壓增大，進而引起果凍杯（bēi）封口膜的破損。由於這種破損多發（fā）於封口膜與杯體的（de）熱封部位，因此可以通過調（diào）整熱封參數或更換材料來解決。熱封工藝是指利用（yòng）外界加熱條件使（shǐ）塑料薄膜的封口部位變為熔融粘流狀態（tài），借助封頭（tóu）加壓並保持一定時間，使上（shàng）下兩層粘合，冷卻後具備（bèi）一定的強（qiáng）度（dù）。該工藝（yì）的影響因素很多（duō），其中熱封溫度、壓力和時間（jiān）影響最大。就果凍杯包裝而言，熱封溫度一般在封口膜的熔（róng）融溫度和分解（jiě）溫度之間，若溫（wēn）度過高，易使（shǐ）封口部位的膜材在壓力（lì）的作用（yòng）下熔融擠出，降低了熱（rè）封部位的厚度和熱封（fēng）強度。若溫度過低，封（fēng）口膜達不到（dào）熔融（róng）狀態，無法封合。膜材熔融後，在粘流麵上（shàng）施加一定（dìng）的壓力（lì），使膜材與杯口相互接觸、滲（shèn）透、融（róng）合，壓力的大小亦會對（duì）熔融材料的封合產（chǎn）品極大影響。需要（yào）注意的是熱封壓力的（de）大小與封口膜的性能、厚度、寬度等（děng）條件有直接關係，例如花紋封（fēng）口形式由於接（jiē）觸麵積縮小（xiǎo），需要適（shì）當增加熱封壓力（lì）。熱封時間是指（zhǐ）封（fēng）頭在膜材上麵停留（liú）的時間。在溫度和壓力恒定的（de）情況下，時間越長，封合越牢固，但（dàn）過長又會引起封口膜材的變（biàn）形甚至發生降解現象。因此，果凍杯發生封口破損的（de）根源主要在於以上三項指標（biāo）的設置（zhì）失衡，那麽如何獲取合理的工藝參數是一個需要重（chóng）點關注的問題。

2、熱封性能檢測

　　熱封性能檢測可以（yǐ）利用熱封試（shì）驗儀（yí）來（lái）模（mó）擬生產（chǎn）線的熱（rè）封過程，然後（hòu）通過對封口處（chù）熱封（fēng）強度測試來判斷（duàn）熱封工藝的適用性，以（yǐ）此獲得最佳（jiā）熱封參數。

　　熱封試驗儀是一種由空氣驅動係統、熱封（fēng）裝置、溫度係統、壓力係統和時間係統共（gòng）同組成的（de）儀器（qì），一般采用熱壓封口法對塑料薄膜（mó）或複合軟包材的熱封溫度、壓力和時間等參數進行測定。由於本次試驗對象為杯狀試樣，因此需要根據形狀（zhuàng）進行封頭定製（zhì）。測試時首（shǒu）先準備待熱封的果凍杯和封口膜，啟動（dòng）HST-H3儀器設定熱封時間和壓力參數。其次將封頭加熱至預設溫度，此過程一般約30分鍾左右，當確（què）認封頭達到設定溫度後保持5分鍾（zhōng），即可（kě）開始進行熱封試（shì）驗。把果凍杯封口邊緣和封口膜平放在下封頭上，按下“試驗”鍵，係統（tǒng）自動調節減壓閥使氣缸達到預期的熱封壓力，由單片（piàn）機係統進行計時、控製電磁閥的換向，從而控製熱封頭上下移動，上（shàng）下兩封頭（tóu）按設（shè）定（dìng）壓力夾緊試樣（yàng），預設時間到時，上封頭抬（tái）起，取出已熱（rè）封好的果（guǒ）凍杯。

　　熱封強度指的是將兩（liǎng）類（lèi）材料（liào）通過熱合（hé）的方式黏在一起到完全冷卻後的黏結強度，基於檢測方法的不同，可分為拉伸熱封強度和（hé）膨脹熱封強度。對於果凍杯測試，拉伸熱封（fēng）強度指的是（shì）封口膜在受（shòu）力方向一致、力值均勻的（de）情況下熱封處抵抗分離的能力（lì），通常（cháng）采用拉力機檢測。但是，經過分析（xī）果凍杯的貯存和運輸狀（zhuàng）態，發現封口破損的另一原因是由於封口膜遭受擠壓、杯（bēi）內內壓增大引起，所以必須（xū）進行膨脹熱封強度檢測。此項測試借助（zhù）泄漏（lòu）與（yǔ）密封強度測試儀，向（xiàng）果（guǒ）凍杯內加壓，通過（guò）壓力的變化記錄果凍杯（bēi）封口爆破的時間（jiān）和最大爆破力，以此進一步調整（zhěng）熱封工藝參數、改善封口效果。

3、改進方（fāng）法

　　通過采（cǎi）用上述熱封試驗，操作者可嚐試不同材料在同一條件（熱封溫度、時間、壓力）下進行模擬熱封，或者分析同一種材料在不同條件下的熱（rè）封效果，以獲取合理熱封參數。另外以下幾個（gè）問題需要重點關注：（1）在果凍（dòng）灌裝過程中要避免灌裝（zhuāng）物汙染封口，汙染物會致使果凍杯的熱封質量（liàng）和（hé）強度（dù）顯著下（xià）降。（2）果凍杯封口膜的均勻性。若膜（mó）材（cái）的均勻（yún）度和平整度較差會使（shǐ）熱封壓（yā）力、溫度無法均勻傳遞到熱封區域，這樣會導致熱封效果大打折扣。

常見問題三：食用過程中，果凍杯開啟困難

1、原因

　　果（guǒ）凍好吃口難開，有時在開啟（qǐ）果凍杯（bēi）時，甚至（zhì）出現封口膜被撕破仍無法打（dǎ）開的情（qíng）況，這是消費者在食用過程中常見（jiàn）的問題。這個問題無關果凍（dòng）品質和貨架期，因而被許多企業在質量管控環節忽略（luè），但這卻極大影響消費者的使用（yòng）體驗。從包裝工藝的角（jiǎo）度分析，果凍杯開啟困難實際上體現了封口膜的熱封強度過大這一問題，同時亦（yì）反映了（le）熱封（fēng）工藝的不合理。

2、開（kāi）啟力測試

　　開啟力是指包裝物封口（kǒu）開啟的最大力值，可通過拉（lā）力機的剝離（lí）試驗獲取。由於果凍杯形狀的特殊性，所以特製上下夾具加持，另外根據測試的需要，調整二（èr）者相對角度來滿足（zú）45°、90°和180°開啟力測試要求。以90°開啟力（lì）測試為（wéi）例，首先將果凍杯封口膜撕開處和（hé）杯體分別緊密裝（zhuāng）夾於（yú）XLW（PC）智能電子拉（lā）力（lì）試驗機上（shàng）下（xià）夾頭，並（bìng）使上下夾頭呈90°（圖5）。其次選擇係統軟件中“剝離試驗”選項，設置試驗速度等參數，點擊開始試驗，上（shàng）下夾頭以恒定的速率逐漸（jiàn）分離，係統自動記錄剝開瞬間的最大（dà）力值（zhí），並以曲線的形式顯示力值波動趨勢（圖6）。本次試驗最大開啟力為（wéi）33.89N.

圖5、果凍杯開（kāi）啟力測試

圖6、果凍杯開啟（qǐ）力測（cè）試曲線圖

　　果凍杯（bēi）是當前果凍食（shí）品的主（zhǔ）要包裝形（xíng）式，但在應用中卻經常發生一些質量問題。筆者從包裝材料的角度深入分析了杯（bēi）體阻（zǔ）隔性和封口膜熱封性能對果凍品質的影（yǐng）響，並根據經驗就此問題提出了檢測方法層麵的（de）改進方法，以期（qī）為相關企（qǐ）事業單（dān）位和科研機構提供實用性的幫助。