chapter食品罐装技术与方法课件.pptx
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1、内容提要o现代社会中许多产品是以液体或半液体状态被包现代社会中许多产品是以液体或半液体状态被包装、流通和销售的。习惯上把液体物料的充填称装、流通和销售的。习惯上把液体物料的充填称为灌装。为灌装。o需要灌装的各种液体物料有不同的物理和化学需要灌装的各种液体物料有不同的物理和化学特性,如黏度、色香味、酒精含量、二氧化碳含特性,如黏度、色香味、酒精含量、二氧化碳含量、挥发性物质等。量、挥发性物质等。o可以盛装各种液料产品的容器也有各种不同种可以盛装各种液料产品的容器也有各种不同种类,如玻璃瓶、金属罐、塑料瓶、纸袋、塑料袋,类,如玻璃瓶、金属罐、塑料瓶、纸袋、塑料袋,复合材料制成的杯、管、盒等。复合材
2、料制成的杯、管、盒等。o因此液体产品的灌装技术方法必须适合于特定因此液体产品的灌装技术方法必须适合于特定类型的商品和包装容器,因物而异。类型的商品和包装容器,因物而异。一、灌装方法一、灌装方法o(一一)常压法灌装常压法灌装(NormalPressure)o常压法灌装即是在大气压力下,依靠液体的常压法灌装即是在大气压力下,依靠液体的自重自动流进包装容器内,其整个灌装系统处于自重自动流进包装容器内,其整个灌装系统处于敞开状态下工作。敞开状态下工作。o其中,利用液面控制灌装的常压灌装法,其其中,利用液面控制灌装的常压灌装法,其工作过程为:进液并排气工作过程为:进液并排气液料灌入容器内,液料灌入容器内
3、,同时将容器内的空气自排气管排出;到达定量停同时将容器内的空气自排气管排出;到达定量停止进液止进液容器内液料达到定量要求后,自动停容器内液料达到定量要求后,自动停止灌装;排除余液止灌装;排除余液将进排气管内的残液排除,将进排气管内的残液排除,为下一次开始灌装进液排气做好准备。为下一次开始灌装进液排气做好准备。o常压法主要可用于灌装那些黏度不大、不常压法主要可用于灌装那些黏度不大、不含二氧化碳、没有不良气味的液体产品,含二氧化碳、没有不良气味的液体产品,如酱油、牛奶、白酒、醋、果汁等。如酱油、牛奶、白酒、醋、果汁等。o常压灌装法因定量方法和所用器具的不常压灌装法因定量方法和所用器具的不同又可细分
4、为以下几种。同又可细分为以下几种。1液面感应式灌装(液面感应式灌装(LevelSensing)液液面面感感应应式式灌灌装装机机只只把把产产品品灌灌装装到到容容器器控控制制的的液液面面而不密封容器。而不密封容器。当当容容器器中中升升高高的的液液面面堵堵塞塞住住气气流流向向外外流流出出时时,启启动动一一个个能能切切断断流流向向容容器器的的液液体体的的控控制制机机构构(每每一一灌灌注注头头上上需需要要此此控控制制机机构构)。可可以以实实现现高高速速灌灌装装,不不会会产产生生产产品品溢溢流流和上部冒泡沫。和上部冒泡沫。1液面感应式灌装(液面感应式灌装(LevelSensing)o液面感应式灌装机只把产
5、品灌装到容器控液面感应式灌装机只把产品灌装到容器控制的液面而不密封容器。制的液面而不密封容器。o当容器中升高的液面堵塞住气流向外流当容器中升高的液面堵塞住气流向外流出时,启动一个能切断流向容器的液体的出时,启动一个能切断流向容器的液体的控制机构控制机构(每一灌注头上需要此控制机构每一灌注头上需要此控制机构)。可以实现高速灌装,不会产生产品溢流。可以实现高速灌装,不会产生产品溢流和上部冒泡沫。和上部冒泡沫。2溢流式灌装溢流式灌装(Over-flow)2溢流式灌装溢流式灌装(Over-flow)某些产品可往开口容器中灌装至溢流的程度,某些产品可往开口容器中灌装至溢流的程度,再停止充灌,这些容器通常
6、是经过消毒杀再停止充灌,这些容器通常是经过消毒杀菌处理的卫生的食品罐或广口玻璃瓶。在菌处理的卫生的食品罐或广口玻璃瓶。在较先进的溢流式灌装机中,进入开口容器较先进的溢流式灌装机中,进入开口容器的液流是由与容器同步运动的量杯供给的。的液流是由与容器同步运动的量杯供给的。容器中必需的预留空间可用置换块方法或容器中必需的预留空间可用置换块方法或容器倾斜法获得。容器倾斜法获得。3虹吸式灌装虹吸式灌装(Siphon)应用虹吸原理使液体经虹吸管从贮料箱流入应用虹吸原理使液体经虹吸管从贮料箱流入容器中,直至两边液位相等。此法结构简容器中,直至两边液位相等。此法结构简单,但速度较低。单,但速度较低。4活塞式灌
7、装活塞式灌装(Piston)这这是是一一种种最最常常用用的的容容积积定定量量式式灌灌装装法法。根根据据活活塞塞的的方方位位和和入入口口的的结结构构可可分分为为进进口口端端开开口口立立式式缸缸、单单端端卧卧式式缸缸、双双端端面面卧卧式式缸缸、闭闭端端立立缸缸四四种种。图图3-2所所示示为为典典型型的的立式缸旋转阀灌装机。立式缸旋转阀灌装机。4活塞式灌装活塞式灌装(Piston)o这是一种最常用的容积定量式灌装法。根这是一种最常用的容积定量式灌装法。根据活塞的方位和入口的结构可分为进口端据活塞的方位和入口的结构可分为进口端开口立式缸、单端卧式缸、双端面卧式缸、开口立式缸、单端卧式缸、双端面卧式缸、
8、闭端立缸四种。图闭端立缸四种。图3-2所示为典型的立式所示为典型的立式缸旋转阀灌装机。缸旋转阀灌装机。5定量杯式灌装定量杯式灌装(MeasuringCup)首先将产品从一个开口料槽输送到容量首先将产品从一个开口料槽输送到容量精确精确(可以调节可以调节)的定量杯中,每个量杯可被灌的定量杯中,每个量杯可被灌装到与料槽液面相平或沉入料槽液面以下,装到与料槽液面相平或沉入料槽液面以下,然后量杯上升到料槽液面之上。之后,每个然后量杯上升到料槽液面之上。之后,每个阀底受控打开,液体流入容器中。此法精确阀底受控打开,液体流入容器中。此法精确可靠,成本低廉,此种灌装机常为回转式。可靠,成本低廉,此种灌装机常为
9、回转式。5定量杯式灌装定量杯式灌装(MeasuringCup)首先将产品从一个开口料槽输送到容量精确首先将产品从一个开口料槽输送到容量精确(可以可以调节调节)的定量杯中,每个量杯可被灌装到与料槽液的定量杯中,每个量杯可被灌装到与料槽液面相平或沉入料槽液面以下,然后量杯上升到料槽面相平或沉入料槽液面以下,然后量杯上升到料槽液面之上。之后,每个阀底受控打开,液体流入容液面之上。之后,每个阀底受控打开,液体流入容器中。此法精确可靠,成本低廉,此种灌装机常为器中。此法精确可靠,成本低廉,此种灌装机常为回转式。回转式。6涡轮计式灌装涡轮计式灌装(WormtypeBottlingMachine)从从一一个
10、个注注嘴嘴灌灌装装的的液液料料量量,可可用用一一个个安安装装在在注注嘴嘴输输送送管管前前的的涡涡轮轮流流量量计计来来测测量量。这这种种流流量量计计包包括括一一个个电电子子计计量量控控制制系系统统,用用以以开开启启和和停停止止液液料料的的流流动动。此此涡涡轮轮计计式式计计量量精精确确但但价价格格较较贵贵,一一般般仅仅用用于灌装大型容器于灌装大型容器(如如5gal以上,以上,lgal3.785dm3)。7隔膜泵式灌装隔膜泵式灌装(MembranePumping)隔膜泵定量灌装是隔膜泵定量灌装是1975年后的新发展。活塞泵式灌年后的新发展。活塞泵式灌装机通常在活塞与缸壁之间装有某种密封元件,如装机通
11、常在活塞与缸壁之间装有某种密封元件,如V形垫圈或形垫圈或O形垫圈,当活塞与缸壁之间滑动摩擦形垫圈,当活塞与缸壁之间滑动摩擦时会引起材料擦伤并产生微屑,这对于卫生要求严时会引起材料擦伤并产生微屑,这对于卫生要求严格的注射药物等是不利的,隔膜泵中因无材料摩擦格的注射药物等是不利的,隔膜泵中因无材料摩擦故可避免以上缺陷。故可避免以上缺陷。隔膜式容积灌装机利用一层柔性隔膜在气体压力的作用下将液体隔膜式容积灌装机利用一层柔性隔膜在气体压力的作用下将液体从料缸抽到灌装室,然后再注入容器中。从料缸抽到灌装室,然后再注入容器中。料缸的压力一般保持在料缸的压力一般保持在0.11MPa以下。阀门打开时,在气压作用
12、以下。阀门打开时,在气压作用下,液体流入灌装室中。灌装室充满后,通向料缸的阀门就关闭,防下,液体流入灌装室中。灌装室充满后,通向料缸的阀门就关闭,防止回流。然后,阀门启通容器方向。空气压力作用在柱塞上。柱塞将止回流。然后,阀门启通容器方向。空气压力作用在柱塞上。柱塞将隔膜压下,迫使液体流入容器,如图隔膜压下,迫使液体流入容器,如图3-3所示。所示。产品灌装完毕,加在隔膜上的气压释放。阀门换向,灌装室再次产品灌装完毕,加在隔膜上的气压释放。阀门换向,灌装室再次从料缸吸液。从料缸吸液。在瓶颈导向装置上装有在瓶颈导向装置上装有“无容器不灌装无容器不灌装”机构。该机构只有在运机构。该机构只有在运动时碰
13、到容器,才能触动气源控制系统,使气流推动隔膜运动。动时碰到容器,才能触动气源控制系统,使气流推动隔膜运动。8称重式灌装称重式灌装(Gravimetric)在称毛重式灌装机上,每个灌装工位安装一个称重在称毛重式灌装机上,每个灌装工位安装一个称重器。当达到预定质量时,秤杆动作切断液流。每个器。当达到预定质量时,秤杆动作切断液流。每个秤被调整到相当于内装液料加上容器的最大质量,秤被调整到相当于内装液料加上容器的最大质量,若内装物量和容器质量改变,则可在每个灌装台另若内装物量和容器质量改变,则可在每个灌装台另加上特定质量。加上特定质量。9计时式灌装计时式灌装(Timing)本方法控制液料流出的时间来控
14、制灌装量。如图本方法控制液料流出的时间来控制灌装量。如图3-4所示。先由外部压力泵使液体流入具有沟槽的圆所示。先由外部压力泵使液体流入具有沟槽的圆盘内,借转动的计量圆盘上注流孔开放时间来计量盘内,借转动的计量圆盘上注流孔开放时间来计量液料的流出量液料的流出量(即恒容积流量即恒容积流量)。旋转速度决定灌装。旋转速度决定灌装口在沟槽下停留的时间。若使用几个计量沟槽,则口在沟槽下停留的时间。若使用几个计量沟槽,则可在同一容器中分别灌入几种不同的液料。可在同一容器中分别灌入几种不同的液料。(二二)等压法灌装等压法灌装o等压法灌装是利用贮液箱上部气室的压缩等压法灌装是利用贮液箱上部气室的压缩空气,先给空
15、容器充气,使两者内部压力空气,先给空容器充气,使两者内部压力接近相等,然后液料在此密闭系统中靠自接近相等,然后液料在此密闭系统中靠自重流进容器内。重流进容器内。o此法工作过程为:充气加压;进液回气;此法工作过程为:充气加压;进液回气;停止进液;释放压力停止进液;释放压力(释放瓶中残留气体释放瓶中残留气体压力,以免瓶子内突然降压而引起冒泡,压力,以免瓶子内突然降压而引起冒泡,影响定量精度影响定量精度)。1平衡压力灌装平衡压力灌装又又称称反反压压法法(Counter-pressure)或或加加压压直直力力法法,如如图图3-5所所示示,专专门门用用于于含含二二氧氧化化碳碳等等气气体体的的含含气气饮饮
16、料料或或啤啤酒酒的的灌灌装装。含含气气饮饮料料必必须须在在加加压压下下灌灌装装才才能能保保持持二二氧氧化化碳碳气气体的溶解含量。体的溶解含量。o其灌装工序如下其灌装工序如下:加压充气加压充气空瓶上升顶住灌装阀后,控制杆空瓶上升顶住灌装阀后,控制杆8打开打开加压气阀加压气阀7,压力气体从上部环形气室,压力气体从上部环形气室1通过加压气道通过加压气道6进进入瓶中。入瓶中。进液回气进液回气当瓶内压力与上气室当瓶内压力与上气室1内压力相等后,内压力相等后,液阀液阀4打开开始灌装,瓶内气体被产品压出,经回气管打开开始灌装,瓶内气体被产品压出,经回气管3进进入上部环形气室入上部环形气室l中。当产品液面抵达
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