食品包装基本技术及其设备

第六章食品包装基本技术及其设备§1概述一、食品包装技术食品包装技术：为实现食品包装目的和要求，以及适应食品各方面条件而采用的包装方法、机械设备等各种操作手段及其包装操作遵循的工艺措施、监测控制手段和保证包装质量的技术措施等的总称(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(二)食品包装的技术和方法食品包装的基本技术：形成一个食品基本的独立包装件的技术和方法包括：食品充填灌装技术和方法裹包与袋装技术和方法装盒与装箱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食品包装的专门技术：真空包装充气包装防潮包装无菌包装二、食品包装机械(一)食品包装机械的种类自动化、包装任务、功能、范围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。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。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。§2食品的充填及灌装技术定义：将一定量的食品装入某一容器的操作过程叫做充填。包括食品的计量和充入。液体食品的充填称为灌装要求：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2容器内要留有一定的间隙，一般间隙留量为整个容积的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充填计数充填原理称量物料的重量作为计量标准控制食品物料的容积来进行计量充填将食品通过计数定量后充入包装容器适用物料易吸潮、易结块、粒度不均匀、容重不稳定的物料要求被充填物料的体积质量稳定颗粒状食品和条、片、块状食品，要求单个食品之间的规格一致固体物料充填方法的选择：1物料理化性质如：物料容重不稳定，易吸潮、易飞扬及不易流动2充填精度粗用容积提高速度，细用称重提高精度二、灌装技术和设备定义：灌装是将液体或半流体灌入容器的操作容器：玻璃瓶、塑料瓶、金属罐、塑料软管、塑料袋影响因素：流体的黏度；是否溶有气体；起泡性；微小固体的含量（一）液体食品的种类分类：液体的粘度1流体定义：是指靠重力作用下可在管道内按一定的速度自由流动黏度范围：1～100cP的液体（牛奶、饮料、酒）2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黏度范围：100～10000cP的液体（炼乳、番茄酱、酸奶）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常压灌装重力真空灌装真空压差灌装等压灌装机械压力灌装原理在常压下液体靠自身重力产生流动而灌入容器的方法贮液箱处于真空，对包装容器抽气形成真空，随后料液依靠自重流进包装容器内贮液箱处于常压，只对包装容器内抽真空，料液依靠贮液箱与待灌装容器间压差作用产生流动而完成灌装在高于大气压的条件下，首先对包装容器充气，使之形成与贮液箱内相等的气压，然后再依靠被灌装液料的自重流进包装容器内。利用机械压力如液泵或气压将被灌装液料挤入包装容器内适用低黏度非起泡性的液体白酒和葡萄酒的灌装，挥发性气体的逸散量最小,使包装产品不失醇香易氧化变质的液体食品属于定液位灌装，仅限于含二氧化碳的饮料黏度较大的黏稠性物料三、灌装机常用的定量方法1高度定量法灌装通过控制容器中的液位高度来达到定量2容积定量法用容量杯或一定行程的活塞缸容积完成定量定量精度要比高度定量法高§3裹包技术一、裹包技术定义：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特点：用料省，操作简便适应不同形状、不同性质的产品包装包装成本低，流通过程方便名称定义半裹包物品的大部分被包裹的形式全裹包物品的表面全部被包裹缠绕裹包将包裹物品用柔性材料缠绕多圈贴体裹包将物品置于底板上，在其表覆盖包装材料，然后加热并抽真空使材料紧贴物品，与底板封合的裹包形式收缩裹包用热材料包裹物品，然后用加热使材料收缩而裏紧物品的包装方法拉伸裹包用弹性拉伸薄膜在一定的张紧力作用下裏紧物品的方式§3热收缩和热成型包装技术一、热收缩包装技术定义：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裏住产品或包装件的一种包装方法(一)热成型包装的特点和形式page174（二）热收缩的包装材料的主要性能要求1收缩性能A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分数收缩率＝L1——收缩前薄膜的长度L2——收缩后薄膜的长度121100%LLL测量方法：先量得薄膜的原始长度，然后浸放到120℃甘油中1～2秒，再用水冷却，测量长度得收缩后薄膜的长度B总收缩率定义：是收缩薄膜的纵向收缩率和横向收缩率之和意义：值越大其收缩力和收缩速度也大影响因素：构成薄膜的品种、成分以及成型加工定向拉伸度例：定向拉伸度越大，薄膜越薄，总收缩率越大C定向比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纵向定向收缩分布率A＝纵向收缩率×100/总收缩率（%）横向定向收缩分布率B＝横向收缩率×100/总收缩率（%）定向比＝A/B分类：据收缩薄膜的纵、横方向定向收缩能力的差别名称定向比用途超单向定向收缩薄膜100/0~95/5托盘集装物的罩盖包装材料高单向定向收缩薄膜95/5~75/2两端开放式套筒收缩包装双向定向收缩薄膜75/25~55/45三边、四边封合的收缩包装均衡定向收缩薄膜55/45~45/55盘、盆装食品罩盖收缩包装2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，收缩薄膜的收缩率将随温度升高而增大注：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松驰防止：实际收缩率不超过其潜在收缩率的20%3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压封合，薄膜应具有良好的热封性能（三）常用收缩薄膜的特性page177（四）热收缩包装工艺和设备工艺过程包括：裹包、热封口、加热收缩和冷却热封一般采用镍铬电热丝热熔切断封合或脉冲热封合注意事项：1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2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3封口封合强度应达到薄膜在封口相应方向上原有强度的70%，以免热收缩时封合强度不足导致封口拉开二、热成型包装技术定义：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完成包装(一)热成型包装的特点page179（二)常用的包装材料分类：1薄片：厚度0.25nm2片材：厚度0.25～0.5nm使用范围：用于连续热成型容器，如：泡罩、浅盘、杯小型食品容器注：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、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3板材：厚度＞1.5nm特点：要专门夹持加热，因而是间接成型加工使用范围：用于成型较大或较深的包装容器(三)热成型技术的要求工艺包括：加热、成型和冷却脱模技术要点：1确定合理的拉伸比拉伸比：容器深度H与其口径D之比注：拉伸比越大，容器愈难成型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比较内容泡罩包装贴体包装包装保护性通过适当的包装材料，可具有防潮性、阻气性，可真空包装衬底有小孔，没有阻气性包装作业性容易实现包装自动化，流水线生产，但需要更换符合商品的模具难以实现自动化，流水线生产，效率低。但不需要模具，适合多品种小批量生产。包装大而重和形状复杂商品包装成本包装材料、包装机械昂贵，特别是大而重的商品小批量包装，成本高相对比较便宜，但人工需要比例高，小而轻的商品大批量生产比泡罩包装贵商品效果性美观性好因衬底有小孔，美观性稍差便利性根据选择材质和构造，被包装商品可以容易地取出一般有损坏衬底，是不能取出被包装商品§6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有封口材料有辅助封口材料过程直接用包装容器口壁部分材料经热熔、粘接或扭结折叠等方法实现封口用封口材料预先制成与被封容器口相配的封盖，然后在专用的封口机上使封盖将容器口封合用外加的材料将已封盖或未完全封盖的容器口封合特点在相应的裹包机或袋装机的封口工位上直接完成操作适合金属、玻璃、塑料等刚性容器有专用的封口机可用专门的器具或机器完成封口操作，也可由人工完成封口操作2、封合物的功能page184A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商品上的纸条或其他材料上面印有产品说明和图样内容：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、制造商和广告性图案和文字功能：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种类：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贴标工艺：取标→标签传送→印码→涂胶→贴标→熨平三、捆扎技术及设备捆扎：是用绳或带等挠性材料扎牢固定或加固产品和包装件带子接头的方式：铁带：用铁扣式塑料带：利用热熔搭接式进行封接注：接头强度不低于带子被拉断或拉破的拉力的80%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名称优点缺点使用范围聚酯捆扎带性能最好的一种，拉伸强度高，保持拉力能力较好，可代替轻型钢带，成本低30%以上。受潮不会产生蠕变，有缺口也不断裂，弹性回复能力强。受热产生难闻气味。趋于膨胀的货物的捆扎集装尼龙捆扎带成本最高，强度相当于中等承载的钢带，可长期紧捆包装对象上受潮后强度降低，有缺口就易断裂，其延伸率前者大。长期受力保持能力差。聚丙烯捆扎带成本最低，延伸率高达25%，保持能力差。有抗高温、高湿和低温的能力，在-60℃仍具有一定的强度性能差适于轻、中型膨胀的货物的捆扎集装。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