Uporaba PP v živilski industriji

PP (polipropilen) je termoplastični polimer, ki se pogosto uporablja v živilski industriji. Zaradi odlične kemične stabilnosti, odpornosti na visoke temperature, dobre predelovalnosti ter varnostnih in okoljskih lastnosti je postal pomembna izbira za materiale za stik z živili. Njegova uporaba zajema številna področja, kot so embalaža za živila, proizvodnja aparatov in pomožna oprema, ter izpolnjuje varnostne standarde za stik z živili večine držav in regij po svetu (kot so kitajski GB 4806.7, EU št. 10/2011 in ameriška FDA). Ne vsebuje škodljivih snovi, kot je bisfenol A (BPA), njegova varnost pa je bila že dolgo preverjena.

1. Glavna prednost: Prilagajanje ključnim značilnostim živilske industrije

PP se lahko popularizira v živilski industriji zaradi svojih zelo združljivih lastnosti s potrebami skladiščenja, predelave in transporta hrane.

Izjemna odpornost na visoke temperature: PP ima tališče približno 160–170 ℃ in lahko prenese visoke temperature v okolju od 100 do 120 ℃. Uporablja se lahko neposredno za shranjevanje vroče hrane (kot je sveže kuhan riž ali vroča juha), primeren pa je tudi za pasterizacijo in dezinfekcijo s paro pri predelavi hrane. Lahko se celo segreva v mikrovalovni pečici (izberite PP izdelke z oznako d"microwaveable", da se izognete dodajanju mehčalcev modificiranemu PP), kar rešuje težavo, saj se večina plastik deformira in sprošča škodljive snovi, ko so izpostavljene vročini.

Močna kemijska stabilnost: PP ima odlično toleranco na kisline, alkalije, soli in večino organskih topil (kot so običajne začimbe za živila, kot so jedilno olje, kis, sojina omaka itd.), ne reagira kemično s sestavinami živil in se ne raztopi ali sprošča snovi z majhnimi molekulami zaradi stika z olji in omakami. Dolgo časa lahko ohranja okus in kakovost živil, še posebej primeren za pakiranje in shranjevanje mastnih in kislih živil.

Visoka fleksibilnost predelave: PP se lahko proizvaja v različne oblike izdelkov z različnimi postopki, kot so brizganje, pihanje, ekstruzija in termooblikovanje, od folij in posod do cevi in ​​plošč. Po oblikovanju imajo izdelki dobro žilavost, močno odpornost na udarce in se ne zlomijo zlahka (kot so na primer škatle za malico iz PP, ki se manj verjetno razpokajo ob padcu, kar je boljše od krhkih škatel za malico iz PS (polistirena).

Okolju prijazno in reciklabilno: PP spada med reciklabilne plastike (označeno kot " št. 5" za recikliranje), ki jih je po recikliranju mogoče predelati v živilske ali neživilske izdelke (na primer reciklirani PP se lahko uporablja za izdelavo škatel za obračanje hrane), kar je v skladu s trenutnim okoljskim trendom zmanjševanja emisij plastike in ogljika v živilski industriji. Nekateri biološki PP (izdelani iz rastlinskega škroba) lahko dodatno zmanjšajo odvisnost od fosilnih virov.

2. Glavni scenariji uporabe: Celotna veriga od embalaže do pripomočkov

(1) Embalaža za živila: glavno področje uporabe z največjim deležem

Uporaba PP v embalaži za živila je raznolika in zajema potrebe po skladiščenju in prodaji, od primarne sveže hrane do globoko predelane hrane:

Filmska embalaža: PP folija, izdelana s tehnologijo ekstrudiranja (kot je lita polipropilenska folija CPP, biaksialno orientirana polipropilenska folija BOPP), ki združuje prosojnost in pregradne lastnosti. Med njimi se BOPP folija pogosto uporablja kot zunanja plast embalaže za piškote, čips in čokolado zaradi visoke trdnosti in dobrega sijaja po raztezanju. Kombinira se z notranjo plastjo PE (polietilenske) folije za boljše tesnjenje in podaljšanje roka uporabnosti živil; CPP folija je mehka in toplotno odporna, primerna za neposreden stik s hrano, na primer kot ovojna folija za kruh in kuhano hrano, ali pa je sestavljena iz aluminijaste folije za izdelavo vrečk za kuhanje v pari (uporablja se za pakiranje različnih žit in že pripravljenih jedi, lahko se neposredno kuha in segreva).

Trde posode: PP posode, izdelane z brizganjem ali pihanjem, so pogosti nosilci za shranjevanje in prodajo hrane. Na primer, običajne škatle za konzerviranje hrane v supermarketih (ogrevanje v mikrovalovni pečici, primerne za shranjevanje ostankov hrane in sadja doma), steklenice za omake (kot so steklenice z velikim ustjem omake Douban in solatnega preliva, odporne proti koroziji z omako in enostavne za točenje), sodi za jedilno olje (PP sodi za olje v posodah s prostornino 5–20 litrov, bolj temperaturno odporni kot tradicionalni PET sodi za olje, manj nagnjeni k krhkosti pozimi), pa tudi skodelice za jogurt in žele za enkratno uporabo (lahke in poceni, primerne za masovno proizvodnjo).

Embalaža za transport in obračanje: Škatle in pladnji za obračanje živil iz PP so zaradi svoje močne trdnosti, odpornosti na udarce in nizke temperature (ki se lahko uporabljajo v okolju -20 ℃) ​​primerni za transport svežih in zamrznjenih živil v hladni verigi. Lahko se večkrat uporabijo in se ne poškodujejo zlahka; Poleg tega se tkane vrečke iz PP (prekrite s PE folijo) uporabljajo za pakiranje razsute hrane, kot so riž, moka in različna žita. So bolj odporne na vlago kot tradicionalne platnene vrečke ter so lahke in enostavne za transport.

(2) Oprema za stik z živili: popolna prilagoditev okolja od gospodinjske do komercialne uporabe

PP se zaradi svoje odpornosti na visoke temperature in enostavnega čiščenja pogosto uporablja pri izdelavi pripomočkov med predelavo in uživanjem hrane.

Gospodinjski aparati: Običajne škatle za malico za mikrovalovne pečice, obloge za kuhalnike riža (s PP prevleko), pokrovi za ohranjanje svežine, košare za filtriranje vode v kuhinji, palčke za jed itd. so vsi izdelani iz PP kot surovine. Med njimi je treba PP-škatle za malico za mikrovalovne pečice modificirati s " kopolimerizacijo, da se izboljša stabilnost pri visokih temperaturah in prepreči deformacija med segrevanjem; PP-palčke so postale pogosta izbira za gospodinjstva zaradi svoje odpornosti na plesen (boljše kot lesene palčke) in enostavnega čiščenja.

Komercialni aparati: škatle za enkratno uporabo iz PP, sklede za juho, slamice (ki nadomeščajo tradicionalne slamice iz PS, so bolj odporne na vročino in manj nagnjene k deformacijam) v gostinstvu, pa tudi transportni cevovodi iz PP, rezervoarji za shranjevanje, filtrirne mreže itd. v obratih za predelavo hrane. Na primer, transportne cevi iz PP se lahko uporabljajo za transport tekočih živil, kot so sokovi in ​​omake, ne da bi pri tem onesnažile hrano zaradi dolgotrajnega stika; filtrirno sito iz PP se lahko uporablja za presejanje moke in sladkorja v prahu, saj je odporno proti obrabi in enostavno za čiščenje.

Pribor za dojenčke in malčke: Zaradi visoke varnosti je PP tudi osnovni material za posodice za dojenčke in malčke ter dodatke za stekleničke (kot so slamice za stekleničke in podstavki za cuclje). Nekateri modificirani PP (kot je PP, odporen proti udarcem) se lahko uporablja tudi za izdelavo namiznega pribora za dojenčke in malčke, ki je odporen na padce in ne vsebuje škodljivih snovi, kar izpolnjuje stroge varnostne standarde izdelkov za dojenčke in malčke.

(3) Druge posebne uporabe: prilagojene segmentiranim potrebam predelave hrane

V fazi predelave hrane se PP uporablja tudi za nekaj pomožne opreme in materialov:

Tesnila in tesnila živilske kakovosti: Tesnila iz PP se lahko uporabljajo za tesnjenje posod za shranjevanje hrane in pokrovčkov steklenic, da se prepreči puščanje hrane ali vlaga; V embalaži, kot so pločevinke in kozarci, lahko tesnila iz PP med sterilizacijo prenesejo visoke temperature in ohranijo tesnilno sposobnost.

3D-tiskanje kalupov za živila: Nekatere materiale iz polipropilena, primerne za živila, je mogoče s 3D-tiskanjem izdelati v prilagojene kalupe, ki se uporabljajo za kalupe za piškote, čokolado itd. v pekovski industriji. Obdelava je prilagodljiva in lahko zadosti potrebam po prilagoditvi majhnih serij. Hkrati lahko prenese srednje in nizke temperature pečic (pod približno 150 ℃).

3. Trenutni izzivi in ​​razvojni trendi

(1) Glavni izzivi

Nezadostna žilavost pri nizkih temperaturah: Navadni PP je v okoljih z nizkimi temperaturami (na primer pod -10 ℃) nagnjen k krhkosti, kar lahko vpliva na življenjsko dobo transportnih škatel in zabojnikov v hladni verigi. Za izboljšanje delovanja pri nizkih temperaturah ga je treba modificirati z dodajanjem utrjevalnih sredstev (kot je EPDM ternarna etilen propilenska guma).

Omejene pregradne lastnosti: PP ima nižje pregradne lastnosti proti kisiku in ogljikovemu dioksidu kot PET (polietilen tereftalat) in EVOH (kopolimer etilen vinil alkohola). Kadar se uporablja sam za živila z visoko svežino (kot so sveže meso in morski sadeži), ga je treba mešati z drugimi visoko pregradnimi materiali (kot sta aluminijasta folija in tanka folija EVOH), kar poveča proizvodne stroške.

Nadzor čistosti recikliranja: Reciklirani PP zahteva strog nadzor vsebnosti nečistoč (na primer izogibanje mešanju z drugimi plastikami in oljnimi madeži), da se zagotovi njegova ponovna uporaba v stiku z živili. Trenutno je treba svetovno stopnjo recikliranja recikliranega PP za živilsko kakovost še izboljšati.

(2) Razvojni trendi

Raziskave in razvoj visokozmogljivega modificiranega PP: Z dodajanjem nanodelcev (kot je montmorilonit) in bioloških materialov sta bila razvita visoko pregradna PP" in ultra nizkotemperaturna PP", da bi zmanjšala odvisnost od kompozitne embalaže; hkrati lahko raziskave in razvoj biorazgradljivega PP (kot je dodajanje škroba, PBAT in drugih komponent za razgradnjo) dodatno zmanjšajo vpliv na okolje.

Integrirana rešitev za pakiranje: Z združevanjem fleksibilnosti predelave PP razvijemo integrirane izdelke za segrevanje užitne embalaže "h, kot je predpakirana zelenjava iz PP, ki jo je mogoče neposredno segrevati v mikrovalovni pečici, kar zmanjša plasti embalaže in izboljša udobje potrošnikov.

Visoka vrednost recikliranega PP: Z zaostrovanjem okoljskih politik živilska podjetja spodbujajo model recikliranja z zaprto zanko d", ki reciklira in čisti odpadno PP embalažo za živila v posode za živila (kot so reciklirane PP škatle za ohranjanje svežine), da bi dosegli recikliranje virov.

Skratka, PP je zaradi svojih ključnih prednosti, kot so varnost, odpornost na visoke temperature in enostavna obdelava, postal nepogrešljiv material v živilski industriji. Njegovi scenariji uporabe se še vedno širijo s tehnologijo modifikacije materialov in potrebami po varstvu okolja. V prihodnosti bo PP v skladu s trendi varnosti, funkcionalnosti in zelene ponudbe še utrdil svoj pomemben položaj v živilski industriji.