食品罐装技术作为现代食品工业的核心环节,其原料选择与加工流程直接决定了产品的安全性、营养保留及保质期。以下从原料特性、加工工艺及质量控制三方面展开解析。
一、原料选择:天然与安全的双重保障
食品罐的原料需满足食品级安全标准,并兼顾加工适应性。主要原料包括:
金属材料
镀锡薄钢板(马口铁):含锡量0.5%-1.0%,耐腐蚀性强,适用于果蔬、肉类罐头。
铝材:重量轻、导热性好,多用于饮料罐(如铝制DWI罐,厚度仅0.1mm),通过变薄拉伸工艺实现减重40%。
复合材料:如铝塑复合膜(PET/AL/PP),用于软罐头,兼具阻隔性与柔韧性。
玻璃与塑料
玻璃罐:由石英砂、纯碱等高温熔融制成,透明度高但易碎,适用于果酱、腌制食品。
塑料罐:采用食品级聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等,轻便耐摔,但需通过热灌装或无菌灌装技术。
二、加工工艺:从原料到罐装的精密流程
食品罐的加工涉及制罐、灌装、杀菌三大核心环节,具体步骤如下:
1. 制罐工艺
金属罐
三片罐:罐身通过焊接或粘接成型,罐盖采用拉环式易开盖设计。
二片罐:通过深拉深或变薄拉深工艺一次成型,罐壁厚度可减至0.08mm,提升材料利用率。
表面处理:内壁涂覆抗硫、抗酸涂料(如酚醛树脂),防止内容物与金属反应。
软罐头
复合工艺:外层PET(耐热)、中层AL(阻隔)、内层PP(热封)通过干式复合或挤出复合技术结合。
成型与封口:采用真空成型技术制作蒸煮袋,封口强度需≥20N/15mm。
2. 灌装工艺
液体灌装
常压法:依靠重力灌装,适用于白酒、牛奶等不含气液体。
等压法:充气形成与贮液箱等压环境,减少含气饮料(如啤酒)的CO₂损失。
真空法:通过抽真空降低瓶内压力,延长含维生素食品(如果汁)的保质期。
稠性物料灌装
压力法:利用机械压力或气压挤入物料,适用于番茄酱、肉糜等高粘度产品。
3. 杀菌工艺
高温杀菌:采用121℃、15-20分钟的蒸汽杀菌,确保商业无菌。
超高温瞬时杀菌(UHT):135℃、2-5秒处理,适用于牛奶、果汁等液体食品。
软罐头杀菌:需在115-121℃下保持30-40分钟,确保复合膜层间无分层。
三、质量控制:全程监控与标准合规
原料检测
金属材料需符合GB/T 2520-2008标准,镀锡量≥1.1g/m²,铁溶出值(ISV)≤10μg/dm²。
塑料罐需通过FDA、EU等食品接触材料认证。
生产监控
罐体密封性检测:真空度≥-0.09MPa,顶隙残留量控制在3-8mm。
微生物检测:成品需符合GB 4789.26-2023《罐头食品商业无菌检验》标准。
成品检验
理化指标:pH值、固形物含量、重金属(如铅≤0.2mg/kg)需符合国标。
感官评价:色泽、气味、组织形态需符合产品标准。
四、技术趋势:绿色化与智能化
轻量化设计
铝制DWI罐厚度从20世纪60年代的0.25mm降至0.1mm,每千罐减重40%。
软罐头采用聚酯/铝箔/聚丙烯复合结构,重量较金属罐降低60%。
智能化生产
制罐线速度达2000罐/分钟,采用AI视觉检测系统实时监控罐体缺陷。
灌装精度±0.5%,通过伺服电机控制液位。
环保材料
可降解塑料罐(如PLA涂层)研发加速,生物基材料占比提升至30%。
金属罐回收率达95%,玻璃罐循环使用次数超20次。
五、典型案例:从原料到成品的全程解析
以午餐肉罐头为例:
原料:选用符合GB/T 9959.2-2008的猪后腿肉,脂肪含量≤8%。
制罐:镀锡薄钢板经冲压、焊接、内喷涂(环氧树脂)制成罐体。
灌装:肉糜在真空条件下灌装,顶隙控制在5mm。
杀菌:121℃、20分钟蒸汽杀菌,冷却后形成3mm真空度。
检测:通过X射线异物检测仪,确保无金属碎片残留。
六、结语
食品罐的原料与加工过程是食品安全的基石。从原料的严格筛选到加工工艺的持续优化,再到质量控制的全面覆盖,每一环节都需遵循科学标准。未来,随着绿色材料与智能制造技术的突破,食品罐装行业将进一步实现高效、环保与安全的协同发展。
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