食品包装机械

食品包装机械•食品包装:采用适当的包装材料或容器将食品封闭起来，在规定的时间内，经过贮藏和流通环节，安全地到达消费者手中的操作叫做食品包装。•包装机械:进行包装作业的设备称为包装机械，其主要用途有二：一是用于加工包装材料、包装容器和装璜印刷的机械设备；二是用于完成包装过程的机械设备。•分类：按其功能不同可以分为袋装机、裹包机、热收缩包装机、真空与充气包装机、高压蒸煮袋包装机和充填灌装机械设备等。•组成：包装机械通常由动力机、传动部分和执行部分所组成，后两部分是基本组成部分。•第一节袋装机械将粉状、颗粒状、液体或半流体（酱体）物料装人用柔性材料制成的包装袋，然后进行排气或充气、封口以完成产品的包装，所用机械称为袋装机械。一、袋装机的工作过程•袋装机是采用热封的柔性包装材料，自动完成制袋、物料的计量和充填、排气或充气，封口及切断等多功能的包装设备，可用于包装液体、固体和气体物料，是目前发展最为迅速、应用最为广泛的一种包装机，实线为基本操作程序，虚线为辅助的工作程序。•这类包装机有卧式和立式两种类型。•二、袋的基本形式用袋装机加工的塑料薄膜，袋的形式甚多。常见的有下列几种：１．枕形袋按接缝方式可分为纵缝搭接袋和纵缝搭接侧边折叠袋。２．扁平袋可分为三面封口袋和四面封口袋。３．自立袋其中常见的有尖顶角形袋、椭圆柱形袋、三角形袋和立方柱形袋。•三、袋装机的种类•由于袋形种类繁多，所以袋装机的型式和结构也有较大差异，主要反映在装袋和封口装置上。生产薄膜袋的设备叫袋装机，主要有立式和卧式两种类型。•（一）立式袋装机又可分为制袋式袋装机和直移型给袋式袋装机。•１．制袋式袋装机适用于生产枕形袋、三面封口袋、四面封口袋、扁平袋及自立式袋。按袋形制作不同，可分为：（二）卧式袋装机•立式袋装机多用于液体饮料的制袋、装料（充填）和封口。•卧式袋装机多用于饼干、糕点、方便面、冰棒和雪糕等块状物料的包装。第二节裹包机裹包机是通过对纸、铝箔、塑料薄膜及复合薄膜等包装材料进行折封、扭结等方式，对块状物料进行包装的一种加工设备。根据物料的形状、性质和不同的包装要求，可以有各种不同的裹包形状。一、端折式裹包用端边折角的办法进行裹包，如饼干、面包、香烟等的包装，折角后进行粘合或热合以防松开。二、扭结式裹包用包装材料裹包物料后，伸长部分的包装材料旋转扭结在一起，完成裹包，可分为双端扭结式（如糖果和冰棒等）和单端扭结式（如冰糕等）。三、粘合式裹包由两层包装材料夹住物料，并粘合在一起。四、热缩式裹包即用热缩性材料进行裹包，而后加热，使包装材料收缩，达到裹紧物料的目的，如糖果和碗碟的包装等。第三节热收缩包装机一、工作原理•热收缩包装又称收缩包装或热缩包装；它是采用具有热收缩性的塑料薄膜，直接包裹在食品上或覆盖在被包装容器上，当受到一定的温度作用，热收缩塑料薄膜会自行收缩，从而达到紧贴住被包装件的目的。•热收缩膜包装的特点是包装迅速、工效高、成本低、操作方便、产品便于运输和销售，因此在食品加工业上应用甚广。•热收缩塑料薄膜的强度、透明度和延伸率均比一般塑料薄膜好。它的延伸率为１：４～１:７，而普通薄膜的只有１:２。•有两类热收缩膜，一类是二轴型延伸热收缩膜，其纵横两个轴向延伸量几乎相等。这种薄膜可用于包装新鲜食品、食品的托盘包装和容器瓶口的密封包装。•另一类是一轴型延伸热收缩薄膜，它只向一个方向延伸，适用于管状薄膜的收缩包装和标签包装，如酒类容器的标签包装，塑料瓶、玻璃瓶和盖的密封包装，新鲜果蔬等食品的套管包装等。•热收缩薄膜材料的选择十分重要，首先要求薄膜在纵横两个方向上具有一定的收缩率。•收缩率＝(L1-L2)/L1×１００％，Ｌ1为原始长度，•Ｌ2为在120℃的甘油中，浸放ｌ～2ｓ经水冷后的收缩长度。•目前应用较多的收缩薄膜有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（ＰＥ）和聚丙烯（ＰＰ），其次还有聚偏二氯乙烯（ＰＶＤＣ），聚酯（ＰＥＴ），聚苯乙烯（ＥＰＳ），乙烯一醋酸乙烯共聚物（ＥＶＡ）等几种。二、包装方法•有三种热收缩包装方法。•（一）搭接收缩包装法•将被包装物装人热收缩薄膜袋１中，密封后经加热通道２进行收缩。•或者在被包装物的上面盖上一张热收缩薄膜，从四角到底部折叠成１所示形状，由加热输送带３送到加热隧道进行加热，使其收缩。•（二）套筒收缩包装法将圆柱形或长方形食品用管状收缩薄膜包裹着，在薄膜包裹的宽度方向约有２０mm的重叠，在长度方向留有３０～５０mm的余量，先将两端加热紧固，再使整体收缩。（三）罩盖式收缩包装法这是一种有边容器的包装方法，用一张热收缩薄膜罩盖在被包装件的容器或托盘边缘的下部，然后进行加热收缩。•（四）加热方法主要有两种•１．热缩通道加热•它由内衬绝热材料的加热箱６、输送带７、主动轮９及冷风机８等组成。•２．热风枪手工加热对于批量小，不适于建造专用的加热通道的收缩包装，可以采用热风枪手工加热。第四节真空包装机与真空充气包装机一、工作原理•对于容易氧化变质的食品，易于氧化生锈的金属制品，形体膨松的羽绒及棉麻等都可以采用真空包装。抽真空的目的是：•①除去空气，以防止细菌繁衍导致食品腐败，或阻止金属的氧化生锈；•②便于密封后加热杀菌，防止空气膨胀使包装件破裂；•③缩小膨松物品的体积，便于保存、运输，并节省费用；•④防止食品氧化和变质。•为了保护内装物和延长保存期，还可在抽真空后再充人其他惰性气体，如二氧化碳和氮气等，称为真空充气包装。•真空包装和真空充气包装使用阻气性强的材料，有金属铝箔和非金属（如塑料薄膜、陶瓷等）的筒、罐、瓶和袋等容器。•二、真空包装机和真空充气包装机的分类•按照包装材料的不同、可分为金属罐真空包装机（即真空封罐机）和塑料容器真空包装机两大类。•（一）真空封罐机它将已经计量充填后的金属罐送人真空腔进行抽气和封口的设备。封罐时采用机械卷边挤压密封。•（二）塑料容器真空包装机可分为机械挤压式和腔室式等型式的真空包装机。２．腔室式真空包装机根据结构形式不同，有如下几种：（1）合式真空包装机其工作过程为：将人工装好物料的塑料袋放在台面上的承受盘９的腔室内，关闭真空槽盖１后便由限位开关使继电器控制后面的真空包装备工序自动连续地进行下去。各工序所需时间可由定时器任意调节。其真空回路的转换阀６有由电磁阀单体组成的转换阀和复合转换阀。阀座应耐腐蚀。加工包装体的封口宽度一般为３—１０ｍｍ，长度可达７００mm生产率为１２—３０袋／min。•１．机械挤压式真空包装机塑料袋内装料后留一个口，然后用海棉类物品挤压塑料袋，以排除袋内空气，随即进行热封。对于要求不高的真空包装可采用这种包装方法。真空包装蒸煮食品时，当食品温度在６０Ｃ以上时，袋内充满水蒸汽，而不是空气，采用此法可以得到近乎真空的包装，故此法又称热封真空包装。•（２）传送带式真空包装机这种包装机适于连续批量生产，可用于包装肉食品、奶酪块等，真空室长宽尺寸为950mm×1010mm，高为200—300mm。（３）真空收缩包装机用于需要排除空气、缩小物料体积的收缩包装，包装物外形平整、美观、体积小，便于贮藏和运输。•真空泵是真空包装机的主要工作部件，其性能好坏将直接影响到真空度的高低。真空包装机中采用的真空泵主要有两种类型：一种是油浴偏心转子式真空泵，也称滑阀式真空泵，另一种是油浴旋片式真空泵。转子式真空泵一般用于排气量为500L/min以上的真空包装机上，而旋转片式真空泵通常用于最小排气量为300L/min的包装机。第五节高压蒸煮袋包装设备•将装好料、封好口的复合薄膜袋，置于１２０℃的高温高压蒸汽杀菌设备内，称为高压蒸煮袋包装，它可以长期贮存，起到和金属罐头容器同样的作用。又称为“软罐”。与金属容器相比，具有下列优点：•比金属罐头包装大约减少1／4的包装体积，•减少生产车间的包装面积，软罐的质量轻、体积小，抗腐蚀性能好，便于携带。第六节液体灌装机•一、罐装机的分类•（一）按容器的运动路线分类根据灌装时对容器运动路线的不同，可分为：•１．旋转式灌装机•２．直线移动式灌装机•（二）按灌装方法分类可分为：•１．常压灌装法•２．等压灌装法•３．负压灌装法•４．虹吸式灌装法•５．机械压力式罐装法•（三）按定量装置分类可分为：•１．旋塞式•２．阀门式•３．滑阀式•４．气阀式•二、液体罐装的工作过程•液体灌装的整个工作过程包括空瓶的平移输送，上下升降及定量灌装等，并由其执行机构来完成。•（一）平移输送机构液体灌装前要求准确地将空瓶送到灌装机的瓶托升降机构上以保证灌装机的正常工作．常用的连续平移输送装置有皮带式和链板式两种输送器，以链板式的应用最为广泛。根据灌装时容器的运动方式和路线不同可以分为：•１．旋转式灌装机它主要由输送机构、拨人拨出机构、升降机构、旋转盘、灌装头和贮液箱等组成。其工作过程见图１０－１９。转盘的侧视简图，见图19-20．•２．直线移动式灌装机空瓶经传送盘、限位拨盘送到推瓶处１，推瓶板每隔一定时间把一定数量的空瓶推向灌装位置，打开阀门进行成排灌装，然后送出。整个生产线分为五个工位：工位Ⅰ为定量灌装，工位Ⅱ为上盖，工位Ⅲ为拧紧盖，工位Ⅳ为贴商标，工位Ⅴ为装盒装箱。•该灌装机比旋转式灌装机结构简单，但占地面积大，通常只能用于无气液体•（二）升降机构当空瓶平移输送并上体的瓶下降到规定的位置，这一动作是由升降机构来完成的。常用的升降机构有三种型式：滑道式、压缩空气式及滑道和压缩空气混合式。•１．滑道式升降机构滑道式升降机构的特点是结构比较简单，但在灌装过程中出了故障，瓶、罐依然沿滑道上升，会把瓶挤坏。它要求瓶、罐的质量高，特别是瓶颈不能弯曲，瓶要准确地推上瓶托，不然易被挤坏，为了克服此缺点，可采用压缩空气式升降机构。•２．压缩空气式升降机构（简称气阀）•压缩空气式升降机构克服了滑道式升降机构的缺点，当发生故障时，瓶被卡住，压缩空气好似弹簧一样被压缩，这时瓶托不再上升，故不会被挤坏，但这种机构下降时冲击力较大。三、液体灌装的基本工作原理及其选择•常用的灌装方法有常压、等压、负压、虹吸及机械压力式等五种。•（一）常压灌装又称自重灌装或液面控制定量灌装。在常压下，液体依靠自重从贮液箱或计量筒中流人容器的一种灌装方法，其基本工作原理见图10－26。当容器上升碰到灌装阀４并压缩弹簧２时，使瓶口密封，同时打开碟阀５的阀门，于是液体由于自重沿排气管６的外壁与碟阀５之间的周围缝隙流人容器，容器内的空气由上口高出贮液箱液面的排气管６排出。当瓶内液面上升到比排气管下口略高时，即停止上升，但按连通器原理，这时排气管中的液面继续升高，直到与贮液槽中的液位等高为止。之后，瓶下降、碟阀５的阀门自动关闭排液口，液体不再流人瓶中，于是完成灌装。改变排气管下口伸人瓶中的位置就能改变瓶内液面的高度，因此，又称为液面控制定量灌装，其灌装量取决于容器本身的容量。•常压灌装法也可以利用定量杯进行容积定量灌装。•瓶上升触到喇叭头８，压缩弹簧７继续上升，于是进液管６和定量杯1一起上升，并使定量杯上口高出液面，这时杯中的液体不再变化。在进液管上开有两个小孔，井用隔板将两个小孔隔开。当定量杯上口高出液面时，也恰好使进液管上的两个小孔位于阀体３的环形槽中，于是定量杯中容量调节管２上口以上的液体即流经２、６的上孔，３的环流糟，６的下孔，进人管６流人瓶中，瓶内空气经８上部的透气孔逸出，调节２的高度即可控制灌装量的大小。••也可采用旋塞式定量杯进行较精确的定量灌装。•旋转三通旋塞３，使进液管４与定量杯２连通，液体流人定量杯，杯中的空气经排气管１排出。当杯内液面上升到排气管下口时，气管被封死，空气无处排出，因此杯内液面停止上升．但排气管中液面仍继续上升，直到与贮液箱的液面等高为止，至此液料停止流动，然后旋转三通旋塞，使定量杯与注液管５连通，将杯中液料注人容器，调节排气管在定量杯中的高低位置即可调整灌装量的多少，旋塞的启闭转动均自动控制。•常压灌装的特点是设备结构简单，操作方便，易于保养，灌装的液面高度一致，显得整齐好看，广泛应用于不含气体的液料的灌装。•（二）等压灌装又称压力重力灌装，它是在高于大气压力的条件下进行灌装，即先对空瓶进行充气，使瓶内压力与贮液箱（或