第四章食品包装技术(1)

1、第一节第一节 食品包装基本工艺食品包装基本工艺目录目录概述概述1固体充填工艺固体充填工艺2液体灌装工艺液体灌装工艺概述概述 1 1、充填方法、充填方法 (1) (1) 按产品的物理状态分：颗粒充填、粉末充填、按产品的物理状态分：颗粒充填、粉末充填、块状充填、液体灌装；块状充填、液体灌装； (2) (2) 按包装容器分：装瓶、装罐、装袋、装盒、按包装容器分：装瓶、装罐、装袋、装盒、装箱；装箱； (3) (3) 按计量方法分：容积充填、称重充填、计数按计量方法分：容积充填、称重充填、计数充填。充填。 2 2、充填精度、充填精度 装入包装容器内物料的实际数量值与要求数量值装入包装容器内物料的实际数量

2、值与要求数量值的误差范围。它直接影响企业经济效益的因素。的误差范围。它直接影响企业经济效益的因素。 3 3、充填工艺选用、充填工艺选用 须考虑产品性质状态及成本、包装容器的种类、须考虑产品性质状态及成本、包装容器的种类、充填精度、包装成本、包装效率等多方面因素。充填精度、包装成本、包装效率等多方面因素。 食品充填技术食品充填技术 固体物料的物理形态：固体物料的物理形态：颗粒状、粉末状和块状颗粒状、粉末状和块状。 固体物料按黏度进行分类固体物料按黏度进行分类 充填方法：充填方法：容积充填、称重充填和计数充填法容积充填、称重充填和计数充填法。流动性较强，易充填流动性较强，易充填如：谷物、咖啡、粒盐

3、、砂糖、茶如：谷物、咖啡、粒盐、砂糖、茶叶以及坚果等。叶以及坚果等。流动性较差，充填比较困难流动性较差，充填比较困难如：面粉、奶粉、洗衣粉、绵白糖、如：面粉、奶粉、洗衣粉、绵白糖、药粉以及颜料粉等。药粉以及颜料粉等。流动性差，充填极困难流动性差，充填极困难如：红糖、蜜饯果脯及化工原料等。如：红糖、蜜饯果脯及化工原料等。 一、容积充填工艺一、容积充填工艺 1 1、量杯充填、量杯充填 适用范围：流动性好，适用范围：流动性好， 密度均匀，粉末状、密度均匀，粉末状、 颗粒状、碎片状物料。颗粒状、碎片状物料。 特点：特点：速度快，精度速度快，精度 低低，适于，适于价格低廉价格低廉产产 品的包装。品的包装

4、。 (1)(1)转盘式量杯充填转盘式量杯充填 (2)(2)鼓轮式定容充填鼓轮式定容充填 (3)(3)插管式容积充填插管式容积充填 食品充填技术食品充填技术食品充填技术食品充填技术 2 2、螺杆充填、螺杆充填 适用范围：适用范围： 流动性好的粉末状细颗流动性好的粉末状细颗 粒状物料，特别是在出粒状物料，特别是在出 料口易起桥不易落下的料口易起桥不易落下的 物料，如咖啡粉、面粉、物料，如咖啡粉、面粉、 药粉等。不适合于易碎药粉等。不适合于易碎 的片状、块状物料和视的片状、块状物料和视 密度变化较大的物料。密度变化较大的物料。 特点：速度特点：速度快快，精度，精度 较高较高，飞扬，飞扬小小。食品充填

5、技术食品充填技术 3 3、真空充填、真空充填 方法：将包装容器或方法：将包装容器或 量杯抽真空，再充填量杯抽真空，再充填 物料。物料。 特点：精度特点：精度高高，包装，包装 内的内的氧气含量少氧气含量少，可，可 延长延长物料的保质期，物料的保质期， 还可以还可以防止物料粉弥防止物料粉弥 散散到空气中。到空气中。 (1)(1)真空容器充填真空容器充填食品充填技术食品充填技术 (2)(2)真空量杯充填真空量杯充填 ( (气流式充填气流式充填) ) 方法：利用真空吸粉原方法：利用真空吸粉原 理量取定量容积的物料，理量取定量容积的物料， 并利用净化压缩空气将并利用净化压缩空气将 产品充填到包装容器中。

6、产品充填到包装容器中。 特点：特点： 不受不受包装容器包装容器体积变体积变 化化的影响；的影响； 充填充填精度高精度高； 充填充填范围大范围大； 适合于适合于粉末物料粉末物料的填充。的填充。食品充填技术食品充填技术 4 4、定时充填、定时充填 方法：控制物料的方法：控制物料的流动时间流动时间 或调节或调节进料管流量进料管流量来量取产来量取产 品，并将其充填到包装容器品，并将其充填到包装容器 中。中。 特点：精度特点：精度低低，价格，价格最便宜最便宜， 可用作价格较低物料的充填可用作价格较低物料的充填 或作为称重式充填的预充填。或作为称重式充填的预充填。 (1)(1)计时振动充填计时振动充填食品

7、充填技术食品充填技术计时振动充填计时振动充填食品充填技术食品充填技术 (2)(2)等流量充填等流量充填 5 5、倾注式充填、倾注式充填 方法：物料以瀑布式流入敞方法：物料以瀑布式流入敞 容器中。容器中。 特点：可实现特点：可实现高速充填高速充填。 食品充填技术食品充填技术 二、称重充填二、称重充填 适用范围：适用于易适用范围：适用于易吸潮吸潮、易结块易结块、粒度、粒度不均匀不均匀、流动性流动性差差、视密度变化大及、视密度变化大及价值高价值高的物料。的物料。 特点：充填特点：充填精度高精度高，可达，可达0.1%0.1%， 但效率低于容积充填。但效率低于容积充填。 分类：净重充填和毛重充填。分类：

8、净重充填和毛重充填。 1 1、净重充填、净重充填 适用范围：适用于包装尺寸和适用范围：适用于包装尺寸和 重量差异较大的物料，可采取重量差异较大的物料，可采取 粗加料和精加料方式，包装速粗加料和精加料方式，包装速 度较慢，设备造价高。度较慢，设备造价高。食品充填技术食品充填技术 2 2、毛重充填、毛重充填 适用范围：适用于价格一般的适用范围：适用于价格一般的流流 动性好动性好的固体物料、流动性差的的固体物料、流动性差的 黏性物料，特别适合充填黏性物料，特别适合充填易碎易碎的的 物料。物料。 三、计数充填三、计数充填 将产品按预定数目装入包装容器。将产品按预定数目装入包装容器。 适用范围：适用于适

9、用范围：适用于形状规则形状规则的物的物 品的包装，如饼干、糖果、胶囊品的包装，如饼干、糖果、胶囊 等，也可用于二次包装。等，也可用于二次包装。 分类：单件计数充填和多件计数分类：单件计数充填和多件计数 充填。充填。食品充填技术食品充填技术 1 1、单件计数充填：、单件计数充填：利用机械、光学、电感应、电子扫描等利用机械、光学、电感应、电子扫描等方法逐件计算产品个数。方法逐件计算产品个数。 2 2、多件计数充填：、多件计数充填：有规则排列排列和无规则排列。有规则排列排列和无规则排列。 (1)(1)有规则排列物品的计有规则排列物品的计 数充填数充填 利用辅助量（长度、面积）利用辅助量（长度、面积）

10、 或计数板等方法确定产品或计数板等方法确定产品 件数，并将其充填到包装件数，并将其充填到包装 容器内。容器内。 长度计数充填长度计数充填食品充填技术食品充填技术 容积计数充填容积计数充填 将物品整齐排列到将物品整齐排列到 计量箱中，当充满计量箱中，当充满 计量箱时，打开闸计量箱时，打开闸 门将产品推入或落门将产品推入或落 入包装容器内。入包装容器内。食品充填技术食品充填技术 堆积计数充填堆积计数充填 从几个料斗中分别提取从几个料斗中分别提取 一定数量的物品，依次一定数量的物品，依次 充填到一个包装容器中，充填到一个包装容器中， 完成一次计数充填包装。完成一次计数充填包装。 常用于常用于不同组合

11、物品不同组合物品的的 包装。包装。 食品充填技术食品充填技术 (2)(2)无规则排列物品的计数充填无规则排列物品的计数充填 是利用计数板，从杂乱的物品中直接取出一定数目的物品，是利用计数板，从杂乱的物品中直接取出一定数目的物品，将其充填到包装容器中。适用于将其充填到包装容器中。适用于难以排列难以排列的颗粒状物品的的颗粒状物品的计数充填。计数充填。 转盘计数充填转盘计数充填食品充填技术食品充填技术 转鼓式计数充填转鼓式计数充填 利用转鼓上的计数板利用转鼓上的计数板 对物品进行计数，并对物品进行计数，并 将其充填到包装容器将其充填到包装容器 中。中。食品充填技术食品充填技术 履带式计数充填履带式计

12、数充填 利用履带上的计数板利用履带上的计数板 对物品进行计数，并对物品进行计数，并 将其充填到包装容器将其充填到包装容器 中。适用于中。适用于形状规则形状规则 的片状、球状物品的片状、球状物品的的 计数充填包装。计数充填包装。食品充填技术食品充填技术 四、固体充填方法的比较与选用四、固体充填方法的比较与选用 1 1、生产速度生产速度； 2 2、变换变换物料品种的物料品种的灵活性灵活性。灌装技术灌装技术 根据液体粘度将灌装产品分成根据液体粘度将灌装产品分成3 3类：类： A A、低粘度，流动性好的产品：酒类、奶、酱油、药品；、低粘度，流动性好的产品：酒类、奶、酱油、药品； B B、中粘度，流动性

13、较差：各种酱类；、中粘度，流动性较差：各种酱类； C C、大粘度，流动性极差：果酱、牙膏、浆糊。、大粘度，流动性极差：果酱、牙膏、浆糊。 粘度：衡量液体流动时的内摩擦力或阻力的度量。粘度：衡量液体流动时的内摩擦力或阻力的度量。 随温度，随温度，受力情况等外界因素变化而变化。受力情况等外界因素变化而变化。 一、液体灌装的力学基础（了解）一、液体灌装的力学基础（了解） 1 1、液体的稳定流动和不稳定流动（流速与压强）、液体的稳定流动和不稳定流动（流速与压强） 2 2、层流和紊流、层流和紊流 (1)(1)层流：雷诺系数层流：雷诺系数Re 2000Re 2000Re 2000。 (3)(3)层流状态下

14、的流量公式层流状态下的流量公式- -伯肖（伯肖（Poiseulle)Poiseulle)公式公式灌装技术灌装技术 Q=(Q=(PdPd4 4)/(128L)/(128L) 其中，其中，Q - Q - 容积流量，容积流量，m m3 3/s/s P- P- 压力差，压力差，PaPa d d 管道内径，管道内径，m m L L 管道长度，管道长度，m m 动力黏性系数，动力黏性系数，PaPas s 断面平均流速为：断面平均流速为： v=(4Q)/(dv=(4Q)/(d2 2) ) 结论：结论： (1) (1) 同一种液体，当管长与管径不变时，如果压力差成倍同一种液体，当管长与管径不变时，如果压力差成

15、倍增加，容积流量成倍增加，平均流速成倍增加。增加，容积流量成倍增加，平均流速成倍增加。 (2) (2) 同一种液体，当管径不变时，如果管长与压力差成倍同一种液体，当管径不变时，如果管长与压力差成倍增加，则容积流量不变，平均流速也不变。增加，则容积流量不变，平均流速也不变。灌装技术灌装技术二、液体灌装方法二、液体灌装方法1 1、常压灌装、常压灌装（重力（重力灌装）灌装）该方法利用液体的自该方法利用液体的自身重力将其灌入包装身重力将其灌入包装容器中，适用于容器中，适用于不含不含气又不怕接触大气气又不怕接触大气的的低黏度低黏度的液体物料，的液体物料，如白酒、果酒、酱油、如白酒、果酒、酱油、牛奶、药水

16、等。通常牛奶、药水等。通常有定液位和定容积两有定液位和定容积两种计量方式。种计量方式。灌装技术灌装技术常压灌装常压灌装灌装技术灌装技术 2 2、真空灌装、真空灌装 该方法先将包装容器抽真空，再将液体物料灌入包装容器该方法先将包装容器抽真空，再将液体物料灌入包装容器中，适用于不含气且中，适用于不含气且怕接触大气而氧化变质怕接触大气而氧化变质的的黏度稍大黏度稍大的的液体物料和有毒物料的灌装，如果汁、果酱、糖浆等。通液体物料和有毒物料的灌装，如果汁、果酱、糖浆等。通常有定液位和定容积两种计量方式。常有定液位和定容积两种计量方式。 该灌装方法的优点：该灌装方法的优点： a. a.灌装灌装速度高速度高；

17、 b. b.包装容器内的包装容器内的残留空气少残留空气少； c. c.延长产品的保质期；延长产品的保质期； d. d.限制液体产品的逸散；限制液体产品的逸散； e. e.避免灌装有缺欠的容器，减少浪费。避免灌装有缺欠的容器，减少浪费。 (1) (1) 纯真空灌装纯真空灌装 在真空度在真空度6-7kpa6-7kpa下的灌装，有下的灌装，有溢流和回流溢流和回流现象。现象。 灌装技术灌装技术灌装技术灌装技术 (2) (2) 重力真空灌装重力真空灌装 在真空度在真空度10-16kpa10-16kpa 下的重力灌装，可下的重力灌装，可 避免有裂纹或缺口避免有裂纹或缺口 的容器，也可防止的容器，也可防止

18、液体的滴漏。液体的滴漏。 灌装技术灌装技术 3 3、等压灌装（压力重力罐装或气体压力罐装）、等压灌装（压力重力罐装或气体压力罐装） 该方法先向包装内充气，该方法先向包装内充气， 使容器内压力与贮液缸内使容器内压力与贮液缸内 压力相等，再将贮液缸内压力相等，再将贮液缸内 的液体物料灌入包装容器的液体物料灌入包装容器 中。该方法适用于中。该方法适用于含气饮含气饮 料料，如啤酒、汽水、香摈、，如啤酒、汽水、香摈、 矿泉水等。通常有定液位矿泉水等。通常有定液位 和定容积两种计量方式。和定容积两种计量方式。 该灌装方法的优点：该灌装方法的优点： a. a.减少减少CO2CO2的损失；的损失； b. b.

19、保证饮料的保证饮料的风味与质量风味与质量； c. c.保证包装保证包装计量的准确计量的准确。灌装技术灌装技术 4 4、压力灌装（压力重力罐装或气体压力罐装）、压力灌装（压力重力罐装或气体压力罐装） 该方法借助该方法借助外界压力外界压力 （机械压力、气压、液（机械压力、气压、液 压）将液体物料压入压）将液体物料压入 包装容器中。该方法包装容器中。该方法 可可提高罐装速度提高罐装速度，适用，适用于黏度较大或低黏度、于黏度较大或低黏度、不适合采用其它灌装方不适合采用其它灌装方法的物料的灌装使用。法的物料的灌装使用。通常有定液位和定容积通常有定液位和定容积 两种计量方式。两种计量方式。 (1)(1)定

20、液位式压力灌装定液位式压力灌装灌装技术灌装技术 (2)(2)容积式压力灌装（机械压力灌装）容积式压力灌装（机械压力灌装） 该方法由各种计量泵进行灌装计量，灌装压力由压力泵实该方法由各种计量泵进行灌装计量，灌装压力由压力泵实施，将液体物料压入包装容器中。该方法适用于果酱以及施，将液体物料压入包装容器中。该方法适用于果酱以及其它一些不适用于其它方法灌装的低黏度的液体物料，如其它一些不适用于其它方法灌装的低黏度的液体物料，如安瓿针剂注射液和输液用的软包装袋。安瓿针剂注射液和输液用的软包装袋。灌装技术灌装技术灌装技术灌装技术 5 5、液位传感式灌装、液位传感式灌装 液位传感式灌装是利液位传感式灌装是利

21、 用传感式方法，如空用传感式方法，如空 气流传感装置、电子气流传感装置、电子 传感装置，检测容器传感装置，检测容器 是否到位、灌装液面是否到位、灌装液面 的高度，并发出适当的高度，并发出适当 的信号启闭灌装阀。的信号启闭灌装阀。 该方法在包装过程中，该方法在包装过程中， 包装容器不需要密封，包装容器不需要密封， 通常适用于塑料容器、通常适用于塑料容器、 狭颈瓶和玻璃瓶的高狭颈瓶和玻璃瓶的高 速灌装。速灌装。 灌装技术灌装技术 6 6、隔膜容积式灌装、隔膜容积式灌装 隔膜式容积灌装是利用一个挠性的起伏隔膜在压力气体的隔膜式容积灌装是利用一个挠性的起伏隔膜在压力气体的作用下，将液体物料从贮液缸抽到灌装室，再注到包装容作用下，将液体物料从贮液缸抽到灌装室，再注到包装容器中。该方法靠隔膜实现完全密封，从而避免活塞式容积器中。该方法靠隔膜实现完全密封，从而避免活塞式容积泵产生的细微粉粒掺入物料中。泵产生的细微粉粒掺入物料中。 该灌装方法的优点：该灌装方法的优点： a