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1、食品包装基本技术及其设备第1页,本讲稿共39页(一)食品包装的工艺过程包装材料或成型容器清洗烘干消毒充填或灌装充气或排气封口或密封杀菌抹干清洗抹干贴标盖印装箱捆扎Q计量食品包装的前期过程 食品包装后期过程第2页,本讲稿共39页(二二)食品包装的技术和方法食品包装的技术和方法食品包装的基本技术:食品包装的基本技术:形成一个食品基本的独立包装件的形成一个食品基本的独立包装件的技术和方法技术和方法包括:包括:食品充填食品充填 灌装技术和方法灌装技术和方法 裹包与裹包与袋装技术和方法袋装技术和方法 装盒与装箱技术装盒与装箱技术 热成型和热收缩包装技术热成型和热收缩包装技术 封口、贴标和捆扎技术和方法封
2、口、贴标和捆扎技术和方法第3页,本讲稿共39页食品包装的专门技术:食品包装的专门技术:真空包装真空包装 充气包装充气包装 防潮包装防潮包装 无菌包装无菌包装二、食品包装机械二、食品包装机械 (一一)食品包装机械的种类食品包装机械的种类自动化、包装任务、功能、范围自动化、包装任务、功能、范围第4页,本讲稿共39页被包装食品供送系统主传送系统成品输出系统控制系统传动系统辅助装置动力机机身包装材料供送系统包装操作执行系统包装机械基本组成及其相互作用关系示意图包装机械基本组成及其相互作用关系示意图第5页,本讲稿共39页 三、食品包装机械选配的一般原则 page1501 满足食品包装工艺要求,对食品选用
3、的材料及容器有良好的适应性,保证包装质量和包装生产效率的要求2技术先进,工作稳定可靠,能耗少,使用维修方便;注意机械通用性,能适应多种食品的包装需要。3符合食品卫生的要求,易清洗,不污染食品;对食品包装所要求的条件,如温度、压力、时间、计量、速度等有合理的、可靠的控制装置,尽可能采用自动控制方式。4长期生产单一产品,选用专用型机械;生产多品种,同类型,多规格产品时,选用多功能机械,一机可完成多项包装操作,提高效率,节省劳力及减少占地面积。5 改善工人劳动条件和减轻劳动强度。第6页,本讲稿共39页四、食品包装生产线定义:完成一种食品包装的全部机械,按包装工序排列,并用联结 传送装置连续起来,形成
4、包装生产线。发展方向:引入GMP和HACCP等食品卫生质量技术规范管理系统,可采用全程在线检测系统,集中统一控制管理,向更高自动化方向发展,确保规模化食品生产过程的高效、规范、卫生、安全。第7页,本讲稿共39页食品包装生产线考虑的问题 page1511包装生产线应满足以某种或某类食品为主的包装工艺要求,各包装机械生产能力相匹配,生产线流畅,能连续、协调运转,并能达到要求的生产率。2生产线紧密有效。机械之间的食品输送及包装容器供给、传送距离尽量短,尽量利用空间,避免物料的重复往返,使生产线的占地面积小,生产效率高,维修保养方便。3为保证食品卫生要求,液体食品包装尽量采用封闭式输送包装系统,固体食
5、品输送充填凡能使用机械操作的全部用机械操作。4以包装某种食品为主,适当地留有包装调节产品的余地,以适应新的包装需要,能灵活地调度,组建新的生产线。5包装生产线应与食品生产线紧密衔接。第8页,本讲稿共39页2 2 食品的充填及灌装技术食品的充填及灌装技术定义:定义:将一定量的食品装入某一容器的操作过程叫做将一定量的食品装入某一容器的操作过程叫做充充 填填。包括食品的计量和充入。包括食品的计量和充入。液体食品的充填称为液体食品的充填称为灌装灌装 要求:1 规定有一定的计量精度要求,所选用的机械精度等 级能达到生产企业所规定的要求第9页,本讲稿共39页2 容器内要留有一定的间隙,一般间隙留量为整个容
6、 积的6%3 要求快装、快封,减少食品的污染;充填完毕,容 器口、壁应保持清洁干净 一、食品充填技术一、食品充填技术分类:分类:称重式充填、容积式充填和计数式充填称重式充填、容积式充填和计数式充填第10页,本讲稿共39页称重式充填称重式充填容积充填容积充填计数充填计数充填原理原理称量物料的重量称量物料的重量作为计量标准作为计量标准控制食品物控制食品物料的容积来料的容积来进行计量充进行计量充填填 将食品通过计将食品通过计数定量后充入数定量后充入包装容器包装容器 适用适用物料物料易吸潮、易结块、易吸潮、易结块、粒度不均匀、容粒度不均匀、容重不稳定的物料重不稳定的物料 要求被充填要求被充填物料的体积
7、物料的体积质量稳定质量稳定 颗粒状食品和颗粒状食品和条、片、块状条、片、块状食品,要求单食品,要求单个食品之间的个食品之间的规格一致规格一致 第11页,本讲稿共39页固体物料充填方法的选择:固体物料充填方法的选择:1 1 物料理化性质物料理化性质 如:如:物料容重不稳定,易吸潮、易飞扬及不易流动物料容重不稳定,易吸潮、易飞扬及不易流动 2 2 充填精度充填精度 粗用容积提高速度,细用称重提高精度粗用容积提高速度,细用称重提高精度 第12页,本讲稿共39页二、灌装技术和设备二、灌装技术和设备定义:定义:灌装是将灌装是将液体或半流体液体或半流体灌入容器的操作灌入容器的操作容器:容器:玻璃瓶、塑料瓶
8、、金属罐、塑料软管、塑料袋玻璃瓶、塑料瓶、金属罐、塑料软管、塑料袋 影响因素:影响因素:流体的黏度流体的黏度;是否溶有气体;起泡性;微小;是否溶有气体;起泡性;微小 固体的含量固体的含量 (一)液体食品的种类(一)液体食品的种类 分类:分类:液体的粘度液体的粘度 第13页,本讲稿共39页1流体流体定义:定义:是指靠重力作用下可在管道内按一定的速度自由是指靠重力作用下可在管道内按一定的速度自由流动流动黏度范围:黏度范围:1 1100100cPcP的液体的液体(牛奶、饮料、酒)(牛奶、饮料、酒)2 2 半流体半流体定义:除靠重力作用,还需加上外力才能在管道内流动定义:除靠重力作用,还需加上外力才能
9、在管道内流动黏度范围:黏度范围:1001001000010000cPcP的液体的液体(炼乳、番茄酱、酸奶)(炼乳、番茄酱、酸奶)第14页,本讲稿共39页 3 黏滞流体 定义:靠自身重力不能流动,必须借助于挤压等外 力才能流动。黏度范围:10000cP以上的液体(花生酱、果酱)二、分类 常压灌装 真空灌装第15页,本讲稿共39页常压灌常压灌装装重力真空灌重力真空灌装装 真空压差灌真空压差灌装装 等压灌装等压灌装 机机械械压压力力 灌装灌装原理原理在常压在常压下液体下液体靠自身靠自身重力产重力产生流动生流动而灌入而灌入容器的容器的方法方法 贮液箱处于真空,贮液箱处于真空,对包装容器抽气对包装容器抽
10、气形成真空,随后形成真空,随后料液依靠自重流料液依靠自重流进包装容器内进包装容器内 贮液箱处于常贮液箱处于常压,只对包装压,只对包装容器内抽真空,容器内抽真空,料液依靠贮液料液依靠贮液箱与待灌装容箱与待灌装容器间压差作用器间压差作用产生流动而完产生流动而完成灌装成灌装 在在高高于于大大气气压压的的条条件件下下,首首先先对对包包装装容容器器充充气气,使使之之形形成成与与贮贮液液箱箱内内相相等等的的气气压压,然然后后再再依依靠靠被被灌灌装装液液料料的的自自重重流流进包装容器内。进包装容器内。利用机械利用机械压力如液压力如液泵或气压泵或气压将被灌装将被灌装液料挤入液料挤入包装容器包装容器内内 适用适
11、用低黏度低黏度非起泡非起泡性的液性的液体体 白酒和葡萄酒的白酒和葡萄酒的灌装,挥发性气灌装,挥发性气体的逸散量最小体的逸散量最小,使包装产品不使包装产品不失醇香失醇香 易氧化变质的易氧化变质的液体食品液体食品属于定液位灌属于定液位灌装,仅限于含装,仅限于含二氧化碳的饮二氧化碳的饮料料 黏度较大黏度较大的黏稠性的黏稠性物料物料 第16页,本讲稿共39页三、灌装机常用的定量方法三、灌装机常用的定量方法 1高度定量法灌装高度定量法灌装通过控制容器中的液位高度来达到定量通过控制容器中的液位高度来达到定量2容积定量法容积定量法用容量杯或一定行程的活塞缸容积完成定量用容量杯或一定行程的活塞缸容积完成定量定
12、量精度要比高度定量法高定量精度要比高度定量法高第17页,本讲稿共39页3 3裹包技术裹包技术一、裹包技术一、裹包技术 定义:定义:用柔性包装材料将产品或经过原包装的产品用柔性包装材料将产品或经过原包装的产品 进行全部或局部的包封进行全部或局部的包封 特点:特点:用料省,操作简便用料省,操作简便 适应不同形状、不同性质的产品包装适应不同形状、不同性质的产品包装 包装成本低,流通过程方便包装成本低,流通过程方便 第18页,本讲稿共39页名称名称定义定义半裹包半裹包 物品的大部分被包裹的形式物品的大部分被包裹的形式 全裹包全裹包 物品的表面全部被包裹物品的表面全部被包裹 缠绕裹包缠绕裹包 将包裹物品
13、用柔性材料缠绕多圈将包裹物品用柔性材料缠绕多圈贴体裹包贴体裹包 将物品置于底板上,在其表覆盖包装材料,将物品置于底板上,在其表覆盖包装材料,然后加热并抽真空使材料紧贴物品,与底板然后加热并抽真空使材料紧贴物品,与底板封合的裹包形式封合的裹包形式 收缩裹包收缩裹包 用热材料包裹物品,然后用加热使材料收缩用热材料包裹物品,然后用加热使材料收缩而裏紧物品的包装方法而裏紧物品的包装方法 拉伸裹包拉伸裹包 用弹性拉伸薄膜在一定的张紧力作用下紧用弹性拉伸薄膜在一定的张紧力作用下紧物品的方式物品的方式 第19页,本讲稿共39页3 3热收缩和热成型包装技术热收缩和热成型包装技术一、热收缩包装技术一、热收缩包装
14、技术定义:定义:是用热收缩塑料薄膜裹包产品或包装件,然后是用热收缩塑料薄膜裹包产品或包装件,然后 加热至一定的温度使薄膜自行收缩紧贴住产加热至一定的温度使薄膜自行收缩紧贴住产 品或包装件的一种包装方法品或包装件的一种包装方法 (一一)热成型包装的特点和形式热成型包装的特点和形式 page174 page174 第20页,本讲稿共39页(二)(二)热收缩的包装材料的主要性能要求热收缩的包装材料的主要性能要求1收缩性能收缩性能A收缩率收缩率 指薄膜试样在一定的加热条件下的尺寸收缩量的百指薄膜试样在一定的加热条件下的尺寸收缩量的百 分数分数 收缩率收缩率 L L1 1收缩前薄膜的长度收缩前薄膜的长度
15、L L2 2收缩后薄膜的长度收缩后薄膜的长度第21页,本讲稿共39页测量方法:测量方法:先量得薄膜的原始长度,然后浸放到先量得薄膜的原始长度,然后浸放到120120 甘油中甘油中1 12 2秒,再用水冷却,测量长度得收秒,再用水冷却,测量长度得收 缩后薄膜的长度缩后薄膜的长度 B B总收缩率总收缩率 定义:定义:是收缩薄膜的纵向收缩率和横向收缩率之和是收缩薄膜的纵向收缩率和横向收缩率之和 意义:意义:值越大其收缩力和收缩速度也大值越大其收缩力和收缩速度也大影响因素:影响因素:构成薄膜的品种、成分以及成型加工定向构成薄膜的品种、成分以及成型加工定向 拉伸度拉伸度 例:例:定向拉伸度越大,薄膜越薄
16、,总收缩率越大定向拉伸度越大,薄膜越薄,总收缩率越大 第22页,本讲稿共39页 C定向比定向比 指收缩薄膜的纵向收缩分布率与横向定向收缩分指收缩薄膜的纵向收缩分布率与横向定向收缩分 布率之比布率之比 纵纵向向定定向向收收缩缩分分布布率率A A纵纵向向收收缩缩率率100/100/总总收收缩缩率率(%)横横向向定定向向收收缩缩分分布布率率B B横横向向收收缩缩率率100/100/总总收收缩缩率率(%)定向比定向比A/BA/B第23页,本讲稿共39页分类:据收缩薄膜的纵、横方向定向收缩能力的差别 名称名称定向比定向比用途用途超单向定向收超单向定向收缩薄膜缩薄膜 100/095/5100/095/5
17、托盘集装物的托盘集装物的罩盖包装材料罩盖包装材料 高单向定向收高单向定向收缩薄膜缩薄膜 95/575/295/575/2 两端开放式套两端开放式套筒收缩包装筒收缩包装 双向定向收缩双向定向收缩薄膜薄膜 75/2555/4575/2555/45 三边、四边封三边、四边封合的收缩包装合的收缩包装 均衡定向收缩均衡定向收缩薄膜薄膜55/4545/5555/4545/55盘、盆装食品盘、盆装食品罩盖收缩包装罩盖收缩包装 第24页,本讲稿共39页2热收缩薄膜的收缩温度热收缩薄膜的收缩温度 热收缩薄膜在一定范围内才发生收缩,在收缩范围内,热收缩薄膜在一定范围内才发生收缩,在收缩范围内,收缩薄膜的收缩率将随
18、温度升高而增大收缩薄膜的收缩率将随温度升高而增大 注:注:如果收缩温度太高,薄膜开始的收缩力很大,如果收缩温度太高,薄膜开始的收缩力很大,包装存储期间其收缩力会下降而导致包装存储期间其收缩力会下降而导致包装松驰包装松驰 防止:防止:实际收缩率不超过其潜在收缩率的实际收缩率不超过其潜在收缩率的20%20%第25页,本讲稿共39页3热收缩的热封性热收缩的热封性收缩包装在薄膜加热收缩前,需要对裹包薄膜搭接边进行热收缩包装在薄膜加热收缩前,需要对裹包薄膜搭接边进行热压封压封合,薄膜应具有良好的合,薄膜应具有良好的热封性能热封性能 (三)(三)常用收缩薄膜的特性常用收缩薄膜的特性page177第26页,
19、本讲稿共39页(四)(四)热收缩包装工艺和设备热收缩包装工艺和设备工艺过程包括:工艺过程包括:裹包、热封口、加热收缩和冷却裹包、热封口、加热收缩和冷却热封热封一般采用镍铬电热丝一般采用镍铬电热丝热熔切断封合热熔切断封合或或脉冲热封合脉冲热封合 注意事项:注意事项:1 1 热封温度应尽可能选择低,并力求高速封合,热封温度应尽可能选择低,并力求高速封合,以防热封的加热影响封口发生收缩以防热封的加热影响封口发生收缩 第27页,本讲稿共39页2 2 热封温度应恒定,压力均匀,以获得平整光滑的封口热封温度应恒定,压力均匀,以获得平整光滑的封口 同时避免薄膜其他部分发生粘连同时避免薄膜其他部分发生粘连 3
20、 3 封口封合强度应达到薄膜在封口相应方向上原有强封口封合强度应达到薄膜在封口相应方向上原有强 度的度的70%70%,以免热收缩时封合强度不足导致封口拉开,以免热收缩时封合强度不足导致封口拉开 二、二、热成型包装技术热成型包装技术定义:定义:用热塑性塑料片材热成型法加工制成容器,并定用热塑性塑料片材热成型法加工制成容器,并定 量充填灌装食品,然后用薄膜覆盖并封合容器口量充填灌装食品,然后用薄膜覆盖并封合容器口 完成包装完成包装 第28页,本讲稿共39页(一一)热成型包装的特点热成型包装的特点 page179page179(二(二)常用的包装材料常用的包装材料分类:分类:1薄片:薄片:厚度厚度0
21、.250.25nmnm 2 2 片材:片材:厚度厚度0.250.250.50.5nmnm使用范围:使用范围:用于连续热成型容器,用于连续热成型容器,如:泡罩、浅盘、杯如:泡罩、浅盘、杯小型食品容器小型食品容器注:注:热成型塑料片材厚度应均匀,否则加热成型时塑料片材因温度不均匀、热成型塑料片材厚度应均匀,否则加热成型时塑料片材因温度不均匀、软化程度不一而使成型的容器存在内应力,降低其使用强度或使容器变形软化程度不一而使成型的容器存在内应力,降低其使用强度或使容器变形第29页,本讲稿共39页3板材:厚度板材:厚度1.51.5nmnm特点:特点:要专门夹持加热,因而是间接成型加工要专门夹持加热,因而
22、是间接成型加工使用范围:使用范围:用于成型较大或较深的包装容器用于成型较大或较深的包装容器(三三)热成型技术的要求热成型技术的要求工艺包括:工艺包括:加热、成型和冷却脱模加热、成型和冷却脱模技术要点:技术要点:1 1 确定合理的拉伸比确定合理的拉伸比拉伸比:拉伸比:容器深度容器深度H H与其口径与其口径D D之比之比 注:注:拉伸比越大,容器愈难成型拉伸比越大,容器愈难成型 第30页,本讲稿共39页2根据热成型所用材料的品种、厚度确定热成型温度、加热时间和加热功率 如:材料的Tg和Tm温度以上,而且受热均匀稳定 3 注意热成型模具的几何尺寸 第31页,本讲稿共39页比较内容比较内容泡罩包装泡罩
23、包装贴体包装贴体包装包装保护性包装保护性通过适当的包装材料,通过适当的包装材料,可具有可具有 防潮性、阻气性,防潮性、阻气性,可真空包装可真空包装衬底有小孔,没有阻气衬底有小孔,没有阻气性性包装作业性包装作业性容易实现包装自动化,容易实现包装自动化,流水线生产,但需要更流水线生产,但需要更换符合商品的模具换符合商品的模具难以实现自动化,流水难以实现自动化,流水线生产,效率低。但不线生产,效率低。但不需要模具,适合多品种需要模具,适合多品种小批量生产。包装大而小批量生产。包装大而重和形状复杂商品重和形状复杂商品包装成本包装成本包装材料、包装机械昂包装材料、包装机械昂贵,特别是大而重的商贵,特别是
24、大而重的商品小批量包装,成本高品小批量包装,成本高相对比较便宜,但人工相对比较便宜,但人工需要比例高,小而轻的需要比例高,小而轻的商品大批量生产比泡罩商品大批量生产比泡罩包装贵包装贵商品效果性商品效果性美观性好美观性好因衬底有小孔,美观性因衬底有小孔,美观性稍差稍差便利性便利性根据选择材质和构造,根据选择材质和构造,被包装商品可以容易地被包装商品可以容易地取出取出 一般有损坏衬底,是不一般有损坏衬底,是不能取出能取出 被包装商品被包装商品第32页,本讲稿共39页6 6封口、贴标、捆扎包装技术及其设备封口、贴标、捆扎包装技术及其设备 一、封口的封合方式 1、封合方式无封口材料无封口材料有封口材料
25、有封口材料有辅助封口材料有辅助封口材料过过程程直接用包装容器直接用包装容器口壁部分材料经口壁部分材料经热熔、粘接或扭热熔、粘接或扭结折叠等方法实结折叠等方法实现封口现封口 用封口材料预先制用封口材料预先制成与被封容器口相成与被封容器口相配的封盖,然后在配的封盖,然后在专用的封口机上使专用的封口机上使封盖将容器口封合封盖将容器口封合 用外加的材料将已封盖用外加的材料将已封盖或未完全封盖的容器口或未完全封盖的容器口封合封合 特特点点在相应的裹包机在相应的裹包机或袋装机的封口或袋装机的封口工位上直接完成工位上直接完成操作操作 适合金属、玻璃、适合金属、玻璃、塑料等刚性容器塑料等刚性容器有专用的封口机
26、有专用的封口机可用专门的器具或机器可用专门的器具或机器完成封口操作,也可由完成封口操作,也可由人工完成封口操作人工完成封口操作 第33页,本讲稿共39页2、封合物的功能 page184 A 封合物与容器封口要能形成有效密封,从而实现对 包装容器内容物的保护要 B 方便开启,易于开启利 C 用封合物处于包装物引人注目的部位的特点,以美 观的外形、清晰的印刷图形标志起到向消费者传达 视觉信息的作用 第34页,本讲稿共39页二、软塑包装容器的封口 软塑包装容器主要指的是用各种塑料薄膜、复合薄膜 及塑料片材制成的容器 密封封合的方法:热压封合、压扣封合、结扎封合 三、贴标的技术和设备 标签是加在容器或
27、商品上的纸条或其他材料 上面印有产品说明和图样第35页,本讲稿共39页内容:内容:商品名称、商标、有效成分、执行标准、品质特商品名称、商标、有效成分、执行标准、品质特 点、使用方法、包装数量、贮藏条件、制造商和点、使用方法、包装数量、贮藏条件、制造商和 广告性图案和文字广告性图案和文字 功能:功能:介绍商品、方便使用、宣传商品、促进销售、介绍商品、方便使用、宣传商品、促进销售、并能传达企业的商品形象并能传达企业的商品形象 种类:种类:胶粘标签、热敏标签、压敏标签、系挂标签、插胶粘标签、热敏标签、压敏标签、系挂标签、插 入标签、直接印在包装件或包装容器上的标签入标签、直接印在包装件或包装容器上的
28、标签 贴标工艺:贴标工艺:取标取标标签传送标签传送印码印码涂胶涂胶贴标贴标熨平熨平 第36页,本讲稿共39页三、捆扎技术及设备三、捆扎技术及设备 捆扎:捆扎:是用绳或带等挠性材料扎牢固定或加固产品和是用绳或带等挠性材料扎牢固定或加固产品和 包装件包装件 带子接头的方式:带子接头的方式:铁带:用铁扣式铁带:用铁扣式塑料带:利用热熔搭接式进行封接塑料带:利用热熔搭接式进行封接 注:注:接头强度不低于带子被拉断或拉破的拉力的接头强度不低于带子被拉断或拉破的拉力的80%80%对不同材质的塑料带应选择合适的加热温度、搭接压对不同材质的塑料带应选择合适的加热温度、搭接压 力和压合时间力和压合时间第37页,
29、本讲稿共39页名称名称优点优点缺点缺点使用范使用范围围聚酯捆聚酯捆扎带扎带 性能最好的一种,拉伸强度高,性能最好的一种,拉伸强度高,保持拉力能力较好,可代替轻保持拉力能力较好,可代替轻型钢带,成本低型钢带,成本低30%30%以上。受以上。受潮不会产生蠕变,有缺口也不潮不会产生蠕变,有缺口也不断裂,弹性回复能力强。断裂,弹性回复能力强。受热产生难闻气味。受热产生难闻气味。趋趋 于于 膨膨 胀胀的的 货货 物物 的的捆扎集装捆扎集装尼龙捆尼龙捆扎带扎带 成本最高,强度相当于中等承成本最高,强度相当于中等承载的钢带,可长期紧捆包装对载的钢带,可长期紧捆包装对象上象上 受潮后强度降低,受潮后强度降低,有缺口就易断裂,有缺口就易断裂,其延伸率前者大。其延伸率前者大。长期受力保持能力长期受力保持能力差。差。聚丙烯聚丙烯捆扎带捆扎带 成成本本最最低低,延延伸伸率率高高达达25%25%,保保持持能能力力差差。有有抗抗高高温温、高高湿湿和和低低温温的的能能力力,在在-60-60仍仍具具有一定的强度有一定的强度性能差性能差 适于轻、适于轻、中型膨胀中型膨胀的货物的的货物的捆扎集装。捆扎集装。第38页,本讲稿共39页包装件供送捆扎带到位 捆扎带环绕包装件抽紧带子切断余尾,首尾相接移出被捆包装件捆扎基本工艺过程图第39页,本讲稿共39页
限制150内