包装印刷现代食品包装基本技术讲义

第六章食品包装基本基本技术方法第一节概述一、食品包装技术Foodpackagingtechnology是指为实现食品包装的目的和要求，以及适应食品仓储、流通、销售等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、质量保证等技术措施的总称。（一）食品包装工艺过程食品包装一般工艺过程如图所示，其中，食品的充填、灌装、封口或密封为食品包装主要过程。包装容器或材料的清洗、烘干、消毒等为食品包装的前期过程。贴标、盖印、装箱、捆扎等为食品包装的后期过程。（二）食品包装技术和方法形成一个食品独立包装件的基本技术和方法称为食品包装基本技术。主要包括：食品充填、灌装技术和方法，裹包与袋装技术与方法，装盒与装箱技术，热成型和热收缩包装技术，封口、贴标和捆扎技术与方法。为进一步提高包装食品质量和延长包装食品的贮存期，在食品包装的基本技术基础上又逐渐形成了食品包装的专用技术，如真空包装、充气包装、防潮包装、无菌包装等。二、食品包装机械现代食品包装必须由食品包装机械来完成。包装机械packagingmachinery是指完成全部或部分包装过程的机器综合。（一）食品包装机械的种类1.按完成主要包装操作任务的不同分：包装材料及制品加工机械、产品包装机械、包装印刷机械等。2.按在包装过程中的功能不同主要分：冲天机、灌装机、裹包机、封口机、贴标机、打印机、鸡装机、清洗机、多功能包装机等。3.按自动化程度的不同分：半自动化包装机和全自动包装机。4.按包装适应范围不同分：专用型、多用型和通用型包装机。（二）食品包装机械的基本构成食品包装机械是完成食品主要包装工艺过程的机械，一般都是由被包装食品供送系统、包装材料或容器供送系统、主传送系统、包装操作执行系统、成品输出系统、动力及传动系统、操作控制系统、机身支架等几部分组成。各部分之间的相互关系如下图所示。（三）食品包装机械选配的一般原则①满足食品包装工艺要求，对食品包装所用的材料及容器有良好的适应性，保证包装质量和包装效率的要求。②符合食品卫生要求，易清洗、不污染食品，使用维修方便；对食品包装所要求的条件有合理可靠的控制装置，尽可能才有自动控制方式。③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。④技术先进，工作稳定可靠，能耗小，改善工人劳动条件和减轻劳动强度。（四）食品包装生产线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接起来，并通过统一的控制系统进行控制即形成包装生产线。建立一条食品品包装生产线线一般应考虑虑以下几方面面问题。①包装生产线线应满足以某某种或某类食食品为主的包包装工艺要求求，各包装机机械生产能力力相匹配，能能连续、协调调运转，并能能达到要求的的生产率。②生产线紧凑凑有效。③液体食品包包装尽量采用用封闭式输送送的包装系统统，固体食品品输送充填尽尽可能用机械械操作，以保保证包装满足足食品卫生要要求。④以包装某种种食品为主，，适当地留有有包装调节产产品的余地，，以便适应新新的包装需要要。⑤包装是食品品生产系统的的一个组成部部分，因此包包装生产线应应与食品生产产线紧密衔接接。第二节食品品的充填及灌灌装技术充填filling是食食品包装的一一个重要工序序，是指将一一定规格质量量的食品按要要求充入到包包装容器中的的操作，主要要包括食品计计量和充入。。灌装canning是指指液体食品的的充填。食品充填时，，应满足下列列要求：①食食品按照要求求的定量装入入容器，一般般有一定的精精度要求。②②容器内要留留有一定的顶顶隙。③要求求速度快，减减少食品的污污染，同时保保持容器口、、璧的清洁。。一、食品充填填技术（一）称重充充填法gravimetricfillingmethod该法适用于易易吸潮、易结结块、粒度不不均匀、容重重不稳定的物物料计量。精精度较高，但但工作速度较较低，装置结结构较复杂，，多用于充填填粉状和小颗颗粒食品。常常用的称量装装置有杠杆秤秤、弹簧秤、、液压秤、电电子秤。1.间歇式称称量装置包括净重充填填法和毛重充充填法两种。。右图为净重充充填法，即先先将物料过秤秤后再充入包包装容器中。。充填过程：：进料器2把把物料斗1运运送到计量斗斗3中，当计计量斗中物料料达到规定质质量时即通过过落料斗5排排出，进入包包装容器。该法称量精度度较高，适用用于要求高精精度计量的奶奶粉、咖啡等等图右所示为毛毛重充填法，，与净重充填填法的区别在在于：没有计计量斗，将包包装容器放在在秤上充填，，达到规定质质量时停止进进料。2.连续式称称量装置采用电子皮带带秤称重，物物料在皮带输输送过程中，，连续地流经经秤盘。在秤秤盘上一段皮皮带上的物料料的质量变化化通过传感器器转化为电量量变化，并与与给定值比较较，经信号放放大驱动执行行机构，使其其闸门升降，，以调节料层层厚度。为实现定量包包装，在电子子皮带秤物料料流出端的下下方设置一个个等速旋转的的等分格转盘盘。转盘上各各分格在相等等的时间内截截取一段皮带带上的物料，，然后注入包包装容器中。。适当调节皮皮带速度和等等分格转盘的的转速，就能能截取预定质质量的物料。。（二）容积充充填法volumetricfillingmethod通过控制食品品物料的容积积进行计量充充填，要求被被充填物料的的体积质量稳稳定，否则会会产生较大的的计量误差。。充填时一般采采用振动、搅搅拌、抽真空空等方法使被被充填物料压压实而保持稳稳定的体积质质量。该法充填速度度快，装置结结构简单，广广泛用于计量量流体、半流流体、粉状和和小颗粒食品品。1.计时振动动充填法如图所示，贮贮料斗1下部部连接着一个个振动托盘进进料器2，进进料器按规定定的时间振动动，将物料直直接充填到容容器中，计量量由振动时间间来控制。2.螺旋充填填法如图所示，当当送料螺轴2旋转时，贮贮料斗内搅拌拌器3将物料料拌匀，螺旋旋轴将物料挤挤压到要求的的密度，每转转一圈就能输输出一定量的的物料，由离离合器控制旋旋转圈数即可可达到计量的的目的。3.重力-计计量筒充填法法如图，贮料斗斗1下部装有有两个或多个个计量筒3，，均匀分布在在回转的水平平圆板上。计计量筒上部有有伸缩腔4，，可以上下伸伸缩来调节体体积。计量筒筒转位到供料料斗下面时，，物料靠自重重落入计量筒筒内，当计量量筒转位到排排料口即固定定圆盘5上的的圆孔时，物物料通过排料料管进入包装装容器内。4.真空-计计量充填法如图，贮料斗斗1下面装有有一个带可调调容积的计量量筒转轮2；；计量筒沿转转轮径向均匀匀分布，并通通过管子与转转轮中心连接接；转轮中心心有一个圆环环真空-空气气总管3，用用来抽真空和和进空气。物物料从贮料斗斗落于计量筒筒中，经过抽抽真空后密实实均匀，运输输带5不断将将容器4送入入转轮下方，，当转轮转到到容器上方时时，空气将物物料吹入容器器内。（三）计数充充填法countingfillingmethod是将食品通过过计数定量后后充入包装容容器的一种充充填方法，常常用于颗粒状状、条状、片片状、块状食食品的计量充充填，要求单单个食品之间间规格一致。。1.长度计数数装置：使物物品具有一定定规则的排列列，按其一定定长度、高度度、体积取出出，获得一定定数量。2.光电式计计数：采用光光电计数器来来完成，物品品在传送带上上逐个通过光光电管时，从从光源射出的的光线因物品品的通过而呈呈现穿过和遮遮挡两种状态态，又光电管管把光信号转转变为电信号号送入计数器器进行计数，，并在窗口显显示出数码。。3.转盘式计计数装置适合于形状、、尺寸规则的的球形和圆片片状食品的计计数。如图所所示，卸料盘盘4和料筒1由支架夹板板2固定在底底盘上。物料料装在料筒1内，装料筒筒底盘3是一一个转动的定定量盘。定量量盘3上每隔隔120°的的位置上设有有若干数量的的小圆孔带，，共分三组。。定量盘上的的孔径比物料料直径稍大0.5~1mm，定量盘盘厚度比物料料直径稍大，，以确保计量量孔只能容纳纳1粒产品。。定量盘下装装有带卸料槽槽的卸料盘4，在计量过过程中，卸料料盘4承托住住充填在计数数定量盘中的的物料，只有有当定量盘带带有物料的一一组孔转到卸卸料槽时，才才使已定量的的物料自由落落入卸料槽5并进入包装装容器中。当当定量盘的一一组孔带卸料料时，其他两两组孔带进行行上料。二、灌装技术术及设备灌装是指将液液体（或半流流体）灌入容容器内的操作作，容器可以以是玻璃瓶、、塑料瓶、金金属罐及塑料料软管、塑料料袋等。影响灌装的主主要因素是黏黏度，其次为为是否含有气气体、起泡性性、微小固体体物含量等。。（一）液体食食品的种类根据灌装的需需要，将液体体按黏度分为为3类：流体体、半流体和和黏滞流体。。1.流体：是是指靠重力作作用可在管道道内按一定速速度自由流动动，黏度范围围在0.001~0.1Pa·s的的液体，如牛牛奶、清凉饮饮料、酒等。。2.半流体：：除靠重力外外，还需加上上外力才能在在管道内流动动，黏度范围围在0.1~10Pa··s的液体，，如炼乳、番番茄酱、酸奶奶等。3.黏滞流体体：靠自身重重力不能流动动，必须借助助于挤压等外外力才能流动动，黏度在10Pa·s以上的物料料，如花生酱酱、果酱等。。（二）常用灌灌装方法1.常压灌装装在常压下液体体靠自身重力力产生流动而而灌入容器的的方法称常压压灌装。大部部分流体可用用此法灌装。。如图所示，液液体从贮液槽槽1流经灌装装阀4进入容容器。灌装时时升降机构将将容器向上托托起，容器口口部和灌装阀阀下部的密封封盖5接触并并将容器密封封，然后使容容器再上升顶顶开弹簧而开开启灌装阀，，液体靠重力力作用流入容容器中，当液液体上升至排排气口上部时时，即停止流流动。2.真空灌装装（1）重力真真空灌装：即即贮液箱处于于真空，对包包装容器抽气气形成真空，，随后料液依依靠自身自重重流进包装容容器内。如图所示，供供液管1从槽槽顶伸入并浸浸没在液体下下部，由浮子子2控制液面面，其上部空空间保持低真真空，当容器器输送到灌装装阀4下方时时，升降机构构将他托起，，与密封盖5吻合，将容容器密封，继继续上升将阀阀开启。由于于容器经阀中中的排气管3与贮液槽上上部连通形成成低真空，因因而液体经阀阀中的套管靠靠重力灌入容容器。（2）真空压压差灌装即贮液箱处于于常压，只对对包装容器抽抽真空，料液液依靠贮液箱箱与待灌装容容器间压差作作用产生流动动而完成灌装装。过程如图所示示3.等压灌装装在高于大气压压条件下首先先对包装容器器充气，使之之形成与贮液液箱内相等的的气压，然后后再依靠被灌灌装液料的自自重流进包装装容器内。等等压灌装属于于定液位灌装装，仅限于灌灌装含CO2的饮料。加压压的目的是使使液体中CO2含量保持不变变。4.机械压力力灌装利用机械压力力如液泵、活活塞泵或气压压将被灌装液液料压入包装装容器内。主主要适用于黏黏度较大的黏黏稠性物料如如果酱类食品品的灌装。（三）灌装机机常用定量方方法1.高度定量量法通过控制容器器中的液位高高度来达到定定量灌装的目目的，即每次次灌装液料的的容积等于一一定高度的瓶瓶内容积。2.容积定量量法用容量杯或一一定行程的活活塞缸容积完完成定量，即即首先将料液液注入定量杯杯或活塞缸，，然后再灌入入包装容器内内。图6-17所所示为定量杯杯定量灌装的的原理图6-18所所示为活塞缸缸定量灌装原原理图6-19所所示为定时压压力灌装法示示意图灌装设备第三节封口口、贴标、捆捆扎包装技术术及设备封口（sealing））操作时食品品包装继计量量充填和罐装装之后的另一一道重要的包包装工序。贴标（labelling）是在包包装作业的最最后进行。标标签（label）是加加在容器或商商品上的纸条条或其他材料料，上面印有有产品说明和和图样，或是是直接印在容容器或物品上上的产品说明明和图样。捆扎(strapping)是用绳绳或带等挠性性材料扎牢、、固定或加固固产品和包装装件。一、封口技术术及设备（一）封口方方式、封合物物的种类及功功能1.封口封合合方式：按包包装容器口部部形状不同以以及是否使用用封口材料，，封口方式大大致分为3类类。（1）无封口口材料封口：：直接用包装装容器口壁部部分材料经热热熔、黏接或或扭结折叠等等方法实现封封口，如塑料料袋封口、纸纸袋封口等。。（2）有封口口材料的封口口：即用封口口材料预先制制成与被封容容器口相配的的封盖，然后后在专业的封封口机上使封封盖将容器口口封合。这类类封口方法主主要用于金属属、玻璃、塑塑料材料制成成的刚性瓶罐罐容器的封口口。（3）有辅助助封口材料的的封口：即用用外加的材料料将已封盖或或未完全封盖盖的容器口封封合，外加的的辅助材料有有金属针、线线、胶带等。。2.封口封合合物的种类包装容器封口口的封和物是是指附加在容容器上的开启启和封合的装装置，主要包包括各种封盖盖、塞、罩盖盖、衬垫的等等。3.封合物的的功能①封合物与容容器封口能有有效密封，实实现对包装内内容物的有效效保护；②方方便开启、易易于开启或达达到防盗、使使用安全、可可控开启要求求。③利用封封合物处于包包装物引人注注目的部位的的特点，以美美观的外形、、清晰的印刷刷图形标志起起到传递视觉觉信息的作用用。（二）软塑包包装容器封口口软塑包装容器器主要是指用用各种塑料薄薄膜、复合薄薄膜及塑料片片材制成的袋袋、盒、筒状状容器，这类类容器的密封封方式主要有有热压封合、、压扣封合、、结扎封合等等。封合方法法的选择及要要求取决于所所用材料、包包装形态、加加热杀菌方法法、包装食品品特性、贮藏藏要求等多方方面的因素。。1.热压封合合用某种方式加加热容器封口口部材料，使使其达到黏流流状态后加压压使之粘封，，一般用热压压封口装置或或热压封口机机完成。热封封头是热压封封合的执行机机构，通过控控制调节装置置控制热封头头的温度和压压力。根据热热封头的结构构形式及加热热方式不同，，热压封口方方式可分为多多种。（1）普通热热压封口（2）熔断封封合、脉冲、、超声波和高高频封合2.热压封和和工艺参数指封接温度、、封接时间和和封接压力，，这些工艺参参数取决于被被封接材料的的熔点、热稳稳定性、流动动性、薄膜厚厚度等特性。。薄膜的热封温温度应高于材材料的黏流温温度，在一定定温度范围内内，随加热温温度的升高，，薄膜袋口呈呈现黏流状态态，在加压下下可获得的封封口强度相应应升高。3.热压封和和封口的质量量及检查（1）封口质质量：①封口外观平平整美观；②封口有一定定宽度；③封口有足够够的封合强度度和可靠的密密封性。常见缺陷：封封口折叠、凹凹凸或封合面面中间夹杂污污染物。产生生的原因是由由于充填罐装装对封口的内内侧造成污染染，热封时对对两封合面薄薄膜放置不平平，热封工艺艺参数不当，，热封装置或或机器选择不不当，调整及及使用不合理理等。（2）封口质质量检测①热压封口缺缺陷检查：肉肉眼检测封口口，有效率约约为75%；；红外线测试试封口缺陷是是将封口以15m/s速速度通过红外外线检测仪，，封口受污染染部分因热流流受阻，检测测器显示温度度下降；测厚厚仪检测封口口的厚度，能能检查出超过过厚度部分的的封口有皱纹纹及微粒污染染。②耐压试验：：袋装、盘装装食品密封后后，按图所示示方法在包装装件上加压，，所加载荷按按右表所示，，负荷1min后检查袋袋、盘封口是是否有泄漏。。③热封强度试试验：试验时时，将密封包包装件的热封封部分切取15mm宽的的试样，将封封口以外两片片薄膜分开并并被试验机分分别夹住其两两端，然后以以300mm/min的的速度拉伸，，测定封口热热封面被剥离离时所需要的的最大负荷，，一般要求每每15mm封封口的剥离拉拉力应在23N以上。④包装跌落试试验：将密封封包装袋（内内装食品或水水）从一定高高度自由跌落落至水泥地面面上，然后检检查包装是否否有泄漏，跌跌落试验的高高度由包装内内容物质量按按表6-4的的规定确定。。内容物质量（g）跌落高度（mm）﹤100﹥100，﹤400﹥400，﹤2000﹥2000204060804.铝丝结扎扎封口专用于灌肠类类包装物品的的封口密封，，即用一定直直径和硬度的的铝丝扎成环环形套在筒装装物的端口薄薄膜上，然后后扣紧完成封封口。要求所所用铝丝光滑滑且尺寸合适适，铝丝环扣扣紧度合适。。（四）玻璃瓶瓶罐封口1.旋合盖封封口是对螺纹口或或卡口容器用用预制好的带带螺纹或突牙牙的盖，经专专用封口机旋旋合而完成容容器口密封的的一种封口形形式，广泛用用于玻璃瓶罐罐及塑料瓶口口的封合。这这种封口具有有密封好、启启封便捷和启启封后可再盖盖封的优点。。二、贴标技术术及设备（一）标签的的种类按放置方式可可分为下面6种1.胶粘标签签：一般用纸纸等薄片材料料制成，经印印刷、模切成成所需形状。。涂胶可在制制造标签时完完成。2.热敏标签签：制标时在在标签背后涂涂一层热熔性性塑料树脂，，使用时加热热标签，使塑塑料涂层熔化化后粘贴于商商品或容器表表面。3.压敏标签签：在标签背背面涂以压敏敏胶，然后黏黏附在涂有硅硅树脂的隔离离纸上，使用用时将标签从从隔离纸上取取下贴于商品品表面。4.系挂标签签：用卡纸、、薄纤维板或或金属片制成成，用线绳或或金属丝系挂挂在商品上。。5.插入标签签：将标签放放在透明的包包装件内，不不需固定，顾顾客可透过透透明包装材料料看到标签。。6.直接印在在包装件或包包装容器上的的标签。（二）贴标工工艺及设备1.贴标工艺艺：取标标标签传送印印码涂涂胶贴贴标标熨熨平2.贴标机械械：一般使用真空空转鼓式贴标标机，可同时时完成取标、、打字、涂胶胶、贴标等工工序。三、捆扎技术术及设备捆扎工艺第四节其他他相关包装技技术一、裹包二、袋装袋装特点：①价格便宜、、形式丰富、、适合各种不不同的规格尺尺寸。②包装材料来来源广泛，可可用纸、铝箔箔、塑料薄膜膜及其复合材材料，品种齐齐全，具备适适应各种不同同包装要求的的性能特点。。③袋装本身质质量轻、省材材料、便于流流通和消费，，并且通