高温蒸煮包装附加值高，要做好很不容易。尤其是铝箔结构，产品受热之后经常会出现铝箔粘接失效，从而出现明显的起泡或脱层。高温蒸煮包装引起脱层的原因有很多，其中很重要的一点，就是食品中的辛辣类和酸性内容物、某些食品添加剂等影响了包装的粘连效果。
高温蒸煮应该如何应对铝箔包装频发的粘接失效问题？
高温蒸煮包装辛辣类和酸性内容物时，应该注意哪些问题？
针对这些软包装企业比较频发的问题，3月23日下午，由广东包协情报委、《包装前沿》、北京华腾（广东国望）共同举办了“塑/塑结构、铝/塑结构的高温蒸煮复合工艺探讨”在线技术交流会，包装前沿技术QQ总群、1群和三个微信群共约3000多位群友在线参加。
交流会分两大部分举行，第一部分由北京华腾谭固(华腾福瑞的技术负责人)、许弟(研发博士)、冯发飞（研发博士）主讲，为大家介绍了高温蒸煮的相关工艺及控制难点；第二部分是自由探讨，就群友提出的9个高温蒸煮相关的问题进行了在线交流和解答。
一、高温蒸煮的控制要点
1、主讲：北京华腾(珠海福瑞)谭固
现代科学认为肉制品熟食存放在5~6℃之间,会导致细菌迅速增长并有可能在4小时内达到危险水平，即使在4小时内食用肉制熟食制品，也并非意味着绝对不会发生食品中毒事件。为了保证食物安全，人类采用了多种存储技术，以延长食物的保质期。
（1）目前常见的几种存储技术
a.腌制
腌制是创造一个细菌无法繁殖的环境，使食物不会变质。腌制是使食物含盐量达到很高的浓度，使细胞无法摄取营养水分而无法生存，（这个可以参考细胞膜的渗透原理）。比如，咸鱼、咸菜。
b.烘干
烘干多用于面食，使食物缺乏细菌繁殖所需要的水分。当然这个方法仅适用于空气干燥地区，例如：新疆的馕饼，北方的干粮、炒面等。
c.低温保存
如常见的冷藏、冷冻等，主要通过降低细菌繁殖速度来延长食物保存时间。
d.熏晒法
熏制食品可以使食品保存时间延长，且味道适合口味，如熏肉、鸡、鱼等。晒制或风干，也可以长时间保存食物。
e.防腐剂
添加国家法律允许的防腐剂以达到延长保质期的目的。
f.风干法
把肉、禽类风干也是一种食品保存方法，藏族喜欢吃的一种食品如风干羊肉、风干牛肉就属此类食品。
g.高温灭菌包装
常见的就是高温蒸煮包装，也是今天我们重点讨论的主题。高温蒸煮可以杀死食物中绝大部分细菌，使食物失去腐败、变质的源头，再进行密封包装，使得外界细菌无法进入，以达到食物长时间保存而不变质的目的。
(2)GB/T 10004-2008中规定的包装袋按温度分类
普通级包装：产品使用温度在80℃以下（含80℃）。
水煮级包装：产品使用温度在80℃以上~100℃（含100℃）。
半高温蒸煮级包装：产品使用温度在100℃以上~121℃（含121℃）。
高温蒸煮级包装：产品使用温度在121℃以上~145℃（含145℃）。
(3)常用高温蒸煮包装结构
PET/AL/RCP ; PET/NY/AL/RCP ;NY/AL/RCP ; NY/RCP ; PET/RCP;NY/NY/RCP ;PET/NY/RCP。
(4)选材和设计
一般用普通的尼龙袋抽真空巴氏杀菌后可保存1~3个月；
用含有铝箔的软包装袋，抽真空包装后再高温杀菌，常温下可保存0.5~1年；
马口铁罐包装杀菌后可保存2年。
所以在选用包装袋材料结构时需要综合考虑保质期、杀菌条件等。而且尽可能选择较少的印刷图案，四周热封边最好留出空白边。
在材料选用方面应该考虑：
a.阻隔性：良好的阻气、阻湿性，良好的机械强度。
b.卫生性：无毒、无气味、残留溶剂测定值小于5mg/m2；经高温蒸煮后没有有害成分分解、析出。
c.耐内容物性：耐介质（酸、辣、盐、碱）、抗油脂性能优良、吸油率不大1%。
d.耐热性：耐蒸煮性、瞬间高温性。
e.机械强度：耐压性优良，经高温蒸煮后要求不变色、不变形、不离层。
(5)蒸煮包装袋的杀菌温度和时间
低温蒸煮袋（105℃ 30min杀菌）
中温蒸煮袋（121℃ 40min杀菌）
高温蒸煮袋（135℃ 20～30min杀菌）
超高温杀菌袋（145-150℃，几秒～几分钟杀菌）
（6）蒸煮包装袋生产控制要点
a.印刷
必须选用与杀菌工艺相匹配的油墨；油墨必须充分干燥，有条件的企业可以将印刷好的薄膜放低温熟化室保存。
b.选择合适的胶水
在蒸煮包装袋中，胶黏剂面对的困难应该是比较隐蔽的，但也是最大的。
胶粘剂既要面对包装内容物对胶粘剂分子的破坏和对粘接强度的影响，又要面对各种包装材料表面状况和各种薄膜添加剂的影响，在蒸煮过程中还需要面对高温和高湿环境的挑战。因此选择合适的胶水也是一门技术活。
高温蒸煮胶在实际应用中，面对的主要挑战是在铝箔包装中抵抗含有酸、辣及各种食品添加剂的内容物对胶粘剂的破坏，而且还需要包装很高的粘接强度。
2、主讲：北京华腾博士研发工程师许弟
胶黏剂一方面要考虑不同基材带来的如内应力差别、不同热物理变化、表面状况差异等对粘接的影响；另一方面还要考虑高温情况下内容物渗透薄膜后对粘接的破坏。因此，确认粘接破坏源，根据最大风险点的不同来选择合适的粘接主体和复合结构能够让我们达到事半功倍的效果。
软包行业的生产企业可能或多或少碰到过在生产工艺、原料都控制得很稳定的情况下，客户的产品（特别是铝箔杀菌产品）突然出现粘接失效的投诉；华腾公司技术团队收集分析多个客户案例之后发现，很多情况下食品厂的配方调整是造成这些质量事故的重要原因。
按照国家现行的食品添加剂标准，食品用香料、香精在各类食品中的用量是“按生产需要适量使用, 除标准中注明的特定食品外, 其他食品是否可以加香应按相关食品产品标准规定执行”，其中绝大部分并没有限量说明。这就是说软包厂如果不能提高应对该问题的抗风险阈值，出了质量问题你都没地方说理，因为食品厂是合法合规地添加食品添加剂进行产品生产。
那么如何解决和避免这些问题的发生呢？
最根本的方法当然是对相关的物质进行加入量的限定，然后我们就可以根据要求进行质量管控。但这毕竟是一个长期而复杂的工作，就目前而言我们最可行的办法只能是在高危产品领域提高抵御风险能力来规避损失。
华腾公司在聚氨酯软包装胶黏剂行业有着相对丰富的应用经验，这几年我们结合自身的经验，有针对性地开发了以UF3026A/UF3026B为代表的多款高耐介质性产品，产品具备极佳的耐酸、耐小分子添加剂性能，低溶剂残留等特点也经受了客户的实际考验和认可。
具体的应用场合和效果和大家分享两个案例来说明：
某客户包装禽肉类制品，PET/AL/RCPP包装蒸煮杀菌后要求30天加速老化（60℃）不脱层（＞1N），同时无大面积离层起泡现象。由于产品侵蚀性极强，客户之前只能使用一款德国进口产品才能满足要求。我们的技术人员对内容物进行分析检测发现，其中助剂的添加量和种类较多，且介质呈现较强的酸性，渗透过薄膜之后对界面特别是铝箔界面的影响很大。因此推荐客户使用强耐受产品UF3026A/B产品。
从结果上来看，华腾公司的UF3026和现用的德国同类产品性能接近，最终强度衰减趋于稳定，满足客户的使用需求，同期对比的日本产品虽然初始强度较高，但最终的老化效果并不好，特别是在加速老化15天后，日本样品出现了局部起泡脱层的现象。这也说明：对于不同粘接破坏源，针对性选择胶水非常重要，初始强度并不是唯一的评判选择标准。
接下来这个案例也比较有代表性：
我们公司某个客户之前一直正常生产的产品突然出现了粘接失效的现象，他们希望能够找出问题出现的原因。我们拿到对方事故前后同样标识的内容物进行分析之后发现，其中的几类食品添加剂的检出量出现了明显的变化，也就是说食品厂进行了配方的调整。
我们建议客户试用了我们的UF3026产品，PET/AL/RCPP铝箔蒸煮结构复合制品经客户要求的60℃加速老化30天后，强度仍能达到应用需求（＞2N），而其他品牌产品大多在加速老化7天内甚至刚杀菌完，就已出现明显的起泡或揉搓脱层等粘接失效现象（＜0.5N）。最终只有使用了UF3026A/B产品的这个彩印厂达到了客户的要求，因此他们轻松赢得了这个订单。
从以上几个案例可以知道，软包装企业在生产高温蒸煮包装的时候，应该有如下思路：首先对内容物进行分类，同时对成分进行精确地分析，再针对性地选择相应的包装结构以及适用的复合胶黏剂。
当然，对于彩印厂而言，对添加剂成分进行精确分析或者精准判断粘接失效风险源有较大的技术难度。隶属于华腾公司、经中国轻工业联合会认定的行业技术服务平台“食品用包装材料安全溯源技术公共服务平台”可以为大家提供专业的技术支持和服务。
3、主讲：北京华腾(广东国望)冯发飞
高温蒸煮杀菌的温度范围一般在121~135℃之间，目前也有满足145℃超高温杀菌的软包装材料的研究。尽管从高温蒸煮袋诞生到现在已有半个多世纪的时间，也有了较多高温蒸煮盖膜的生产和应用，满足121℃蒸煮要求的复合软包装材料也已经相当成熟，但在国内市场上真正满足135℃以上要求的成熟产品还为数不多，除了材料的限制，尤其是薄膜和油墨的搭配问题，同样重要的是胶水的设计问题。
众所周知，在高温与高湿下，氨基甲酸酯基团极容易发生水解而最终分解，造成粘结强度大幅降低，从而影响其使用性能。这是制约其在高温领域下使用的最大瓶颈。
如何提高聚氨酯胶粘剂的耐热性能就成为一个关键性的技术。
随着众多特殊包装内容物对软包装材料的苛刻要求，如耐穿刺性、阻氧性、耐油性与耐有机溶剂性等，聚酰胺类材料即尼龙薄膜被广泛用于铝箔结构中，如NY/AL/RCPP、PET/NY/AL/RCPP、PET/AL/NY/RCPP等复合结构。尼龙薄膜材料，一方面，由于含有大量极性较强的氢键，因此有利于提高复合材料间的粘结强度，另一方面，尼龙自身吸潮、透湿性较大，又给粘结带来负面作用。如何提高含尼龙材料复合结构的粘结强度就成为另一个关键性的技术。
针对上述两项问题，经华腾研发团队精心设计，已经成功开发了一款适用于NY/AL结构且耐135℃高温蒸煮的双组分聚氨酯胶粘剂产品UF3070/UK5880A。
经上机复膜实验验证，UF3070/UK5880A在典型的高温蒸煮四层复合膜结构PET(12)/NY(15)/AL(7)/RCPP(70)上表现十分优异。该复合膜在50℃烘箱中放置72h后，基本完全熟化，可进行制袋工序。
通过一系列的测试实验发现，UF3070/UK5880A具有优异的耐热性能。
另外，在PET/NY/AL/RCPP结构上各层的剥离强度也较高。
经测试，熟化后，PET/NY/AL/RCPP结构由外向内各层的剥离强度依次为4~5N/15mm、6~7N/15mm、10N以上/15mm（RCPP严重形变），包装内容物经135℃高温蒸煮45min后，PET/NY层不可剥离，NY/AL层的剥离强度可高达10N/15mm，AL/RCPP层的剥离强度为9~11N/15mm，且蒸煮后包装袋在50℃烘箱中持续放置老化30天，外层PET/NY层仍不可剥离，中间层NY/AL层的剥离强度仍保持在8.5~10N/15mm，内层AL/RCPP层的剥离强度也维持在8.5~10N。这一结果要优于德国某一同类产品与国内某一同类产品。
据客户反馈，该产品除了具有能耐135℃高温蒸煮的特点外，还在包装内容物方面具有较大的普适性，更大的应用空间有待我们与客户共同去尝试与开发!
4、主讲：北京华腾(珠海福瑞)谭固
（1）高温蒸煮袋复合工艺需要特别注意的关键点
a、胶水配比必须准确，尽可能成套的配制胶水，以免固化剂开封后车间环境中的水蒸气对其的不利影响；
b、乙酯水分的控制。纯度必须达标，含水率控制在0.05%以内，如果配制的胶水在几分钟到半小时内就发白，一般乙酯的含水率就超过了0.1%；
c、保证涂胶量。涂胶量是胶水能够保证粘接效果、抵抗蒸煮过程中高温、高湿环境影响的前提条件，切忌以复合外观是否合格来判断涂胶量是否满足，一般高温蒸煮包装要求涂布量在3.5-4g/㎡以上；
d、溶剂残留。由于高温蒸煮包装材料层数较多，而且涂布量很大，总干基涂布量很有可能超过10g/㎡，大大高于普通包装。所以必须充分掌握复合机的干燥能力，来控制机速。判断复合机烘箱干燥能力一般从风速、温度、排放量及烘箱结构设计这几个方面来判断。
e、张力控制。除了材料自身的性能外，复合张力的控制对包装袋蒸煮后的平整程度也有决定性的影响。
f、薄膜电晕值检测。对于普通包装，电晕值稍稍偏低一般不会影响产品的整体质量，但是蒸煮包装所用的薄膜若电晕值不达标，其对复合强度的影响会在后期的蒸煮过程中被很大程度放大，因此对电晕值不达标的薄膜应该实行一票否决制。
g、熟化条件。与普通胶水相比高温蒸煮胶水需要更好的耐热、耐氧化、耐水解的性能，所以熟化条件应该更加严格。完成一次复合后，如果需要等待较长时间才复合下一层，半成品应该在熟化房存放，完成最后的复合后应该尽快送到熟化房熟化；建议55℃*72h连续熟化，因为中断熟化就算后来再补上相应的时间，也是达不到连续熟化效果的。
（2）制袋
包装内容物后蒸煮时，很容易由于内容物含的游离水分过多出现不同程度的涨包现象，因此对热封强度有很高的要求，制袋进行多次热封时，各个烫刀位置必须套准，避免出现虚封情况。
（3）灌装及高温蒸煮杀菌
内容物灌装后容易还需要抽真空，所以应该尽可能避免内容物集中在包装袋的一个部位造成的抽真空后应力集中，提高包装袋离层和破袋的风险，尤其是内容物为坚硬或尖锐的食品时，还应该注意抽真空的程度。
杀菌条件主要是温度和时间两个方面来控制。
a、温控。在食品厂实际应用中，由于蒸煮设备温度显示不一定准确，工人往往会根据气压来辅助判断，这虽然有一定的科学依据，但是温度和压力的关系还受到蒸煮装置内空气量、注水量、放入蒸煮装置内待蒸煮产品的量的影响，所以压力也是很难作为判断温度的依据，正确的做法应该是定期校准温控系统；
b、时间。随着蒸煮时间的延长，蒸煮对包装袋的破坏作用越来越大，应该严格控制蒸煮时间，避免出现过长时间蒸煮而导致的翘边、卷曲、离层等问题。
