奶片包装工艺课程设计

第第页目录TOC\o"1-3"\h\u6180一、奶片包装工艺设计的目的和意义 2412二、奶片包装工艺设计的步骤及内容 27331.产品物性及流通环境分析并提出防护措施 354521.1奶片的原料分析 3281201.2流通环境分析 3320851.3防护要求 4269892.包装材料的选择 5255172.1内包装材料 5201682.2中包装材料 6326602.3外包装材料 6224773.1包装工艺流程设计及技术要求 7297373.2包装工艺综合卡 1114919三、课程设计总结 11565四、参考文献 12五、附录（包装工艺流程图、综合规程卡、课程设计评语）奶片包装工艺课程设计随着科学技术的发展，奶制品的衍生物种类越来越多，满足了人们的各种消费需要。各种奶制品从生产线到消费者手中都必须经过包装的过程，而包装工艺水平的高低以及是否科学合理会对奶制品的风味、质量、保质期等产生重要的影响，可以说包装工艺直接决定奶制品能否完好送达到消费者的手中。所以研究科学合理的奶制品包装工艺对奶制品的生产销售有着至关重要的作用，这也是包装工艺学所要研究的课题之一。因此本次课程设计就是关于奶片包装工艺的设计。在课程设计的过程中我通过对市场上奶片包装、奶片消费情况、奶片流通运输环境、以及奶片自身特性所决定的防护要求的调研分析，从而来确定奶片包装机械的选择、奶片包装材料的选择、制定包装工艺卡并确定包装工艺的流程。一、奶片包装工艺设计的目的和意义奶片包装工艺设计的主要目的在于优化包装工艺生产线的工艺流程，提高包装工艺的技术水平、生产速率和包装的质量。为产品的安全有效流通提供坚实可靠的保障。使奶片的风味和营养价值得到最大限度的保存，延长产品的保质期。奶片的配料主要是奶粉和麦芽糖，在脱水工艺下加入某些凝固剂加工而成，加工后的奶片的营养价值和口味是无法与鲜奶相比较的，因为在加工工程中会经历高温的过程并向其中加入一些添加剂。但是奶片与鲜奶相比仍然有自身的一些独特的优势，加工后的奶片便于携带且食用不受时间和环境的限制可以当作零食食用，并且它具有一定的营养价值所以受到广大年轻朋友的喜爱，奶片质轻食用方便尤其是人们旅游出行首选营养品。而最大限度地提高奶片的保存风味，使其更加方便的运输和携带是包装工艺所要研究的课题之一，这也正是奶片工艺包装的目的和意义。通过市场调研发现目前市场上奶片包装以塑料袋装包装、瓶装仍然占主要的包装形式，但是以铝塑复合材料为主的泡罩包装发展形势迅猛已经慢慢的占据市场的主体地位，越来越受到消费者的喜爱。未来奶片采用铝塑泡罩包装将成为一种趋势。因此本次课程设计就是关于奶片泡罩包装工艺的设计。二、奶片包装工艺设计的步骤及内容1.产品物性及流通环境分析并提出防护措施对奶片的理化特性分析知内装物为泡罩包装的固态物品，主要是对温度、湿度、光线的要求。如果忽视了这些要求，往往会使奶片的保质期缩短，甚至变质，所以应该满足密封保存，防止奶片口味变坏。其次避光存放：某些原料，遇热可发生化学变化生成有色物质，出现变色变质，导致奶片变质，应放入避光容器内，密封于干燥处保存。最后还要将奶片置于低温处。1.1奶片的原料分析目前市场上的奶片有多种的形式，原料有羊奶、牛奶以及马奶几种，不同的原奶所制成的奶片的营养价值也各不相同，且口味的差别也很大。奶片的主要配料是奶粉、乳清粉和麦芽糖等，在加入某些凝固剂加工而成的，奶片的主要营养成分是碳水化合、脂肪等。由于在加工过程中会经历高温的过程，所以奶片中的许多营养成分会被破会，奶片的口味和营养价值无法与鲜奶相比较。下表为奶片的营养指标含量[1]营养素含量（每100克）营养素含量（每100克）热量（大卡）472硒（微克）12.1磷（毫克）427维生素C（毫克）5钾（毫克）356锌（毫克）3钙（毫克）269铁（毫克）1.6钠（毫克）179.7烟酸（毫克）1.6维生素A（微克）75核黄素（毫克）0.2胆固醇（毫克）65铜（毫克）0.06碳水化合物（克）59.3维生素E（毫克）0.05镁（毫克）32碳胺素（毫克）0.05脂肪（克）20.2锰（毫克）—蛋白质（克）13.3纤维素（克）—1.2流通环境分析从运输包装的角度分析产品的流通环境通常需要从产品的装卸搬运环节、运输环节以及贮存环节三个方面来分析产品的流通环境，下面就分别针对这三个方面对奶片的流通环境作一分析：<1>装卸搬运环节的分析：任何物品在流通过程都必须经历装卸搬运的环节，而且在这个环节中由于工人野蛮粗暴的装卸搬运方式最容易造成产品的破损报废。由于此次奶片的包装内包装采用铝塑泡罩包装，中包装采用纸盒包装，外包装采用瓦楞纸箱包装。所以分析包装形式可知在装卸搬运过程中最有可能出问题的部分就是外包装瓦楞纸箱。由于奶片运输流通过程较长所以中转环节就会变的比较多，装卸搬运的次数就会增加所以瓦楞纸箱所要经受的考验就会增加，因此在设计瓦楞纸箱和包装装潢时应设计醒目的标志光洁的表面，合理的手孔或提手。以及必要的捆扎带。符合人体因素的搬运重量与外部尺寸等都会有效的减少装卸搬运过程中的损坏。<2>运输环节分析：奶片从生产厂家到消费者手中一般都会经历火车、汽车以及人工手推车等运输工具的运输，在运输的各个环节都会经历不同程度的撞击作用，比如火车铁轨连接处的冲击，汽车运输过程中公路的颠簸以及汽车的紧急刹车都会对货物产生冲击作用造成产品包装的损坏。另外在长途运输的过程中会经历各种不同的天气条件，不同程度的环境条件会对产品的包装和产品本身造成一定程度的损坏。所以在产品的运输过程中应充分考虑缓冲包装以及防护的严密性，提高产品的运输质量。<3>贮存环节的分析：货物在流通环境中贮存环节是一个非常重要的环节，货物的贮存主要是货物的货物的堆码高度、堆码重量、贮存周期、贮存地点、贮存环境等因素对包装件流通安全性重要的影响。因此在设计外包装时需要充分的考虑外包的堆码承压强度以确保在运输的过程中产品的流通性安全。另外贮存环境中建筑的结构以及仓库的温湿度都会对产品的贮存有很大的影响，所以在外包装上进行适当的防潮包装可以更加好提高产品的贮存周期。1.3防护要求奶片包装采用的是内包装用铝塑复合包装、中包装采用纸盒包装、外包装采用瓦楞纸箱包装的形式，这样的包装结构基本上可以比较好的保护奶片的运输条件。奶片在储存和流通的过程中对防护的要求就是必需保证奶片的各项理化性能能够得到极大的保存，它的风味和营养价值得到最大的保护，在此基础上就是尽可能的延长它的保质期，对于这些方面的防护要求主要体现在对于内包装的要求上，而本次设计采用泡罩包装的形式对奶片进行包装就是为了尽最大的可能性提高奶片在这些方面对防护包装的要求，因此基本可以满足上述条件。而中包装采用硬纸板制成的纸盒包装主要作用就是将成片的泡罩包装奶片进行归纳集中以方便消费和运输，并对泡罩包装起到一定的保护作用。外包装采用瓦楞纸箱的包装主要是为了集合小包装且方便储存和运输。并且对中包装起到一定的保护作用。因此采用这种包装的形式基本上能满足包装的防护要求，可以达到保护产品的最基本目的。2.包装材料的选择2.1内包装材料奶片的内包装采用的是泡罩包装形式，泡罩包装是将产品封合在透明塑料薄片形成的泡罩与底板（用纸板、塑料薄膜或薄片，铝箔或他们的复合材料制成）之间的一种包装方法。泡罩包装最初主要用于药品包装。现在除了药品片剂、胶囊栓剂等医药产品的包装外，泡罩包装还广泛应用于食品、化妆品、玩具、礼品、工具和机电零配件的销售包装。泡罩包装具有以下特点：保护性好、透明直观、使用方便、质量轻便。奶片泡罩包装的材料分为两个部分，一是塑料薄片另外一个就是铝箔。内包装的选材要根据奶片的性能很好的保护奶片的理化性质和各种防护的需要，并且还要无毒无味不会影响奶片的自身的味道和性能。因此塑料薄片的材料选用PVDC，因为PVDC有良好的阻隔性能，可以很好的阻隔空气中的氧气、水蒸气以及二氧化碳等。同相同厚度的材料相比较

PVDC

对氧的阻隔性能是聚乙烯的1500

倍,

是聚丙烯的100

倍,

是聚酯(PET)

的100

倍,

阻水蒸汽及空气等性能优于PVC。PVDC

不仅对气体、异味阻隔性好,

而且其封口性能、冲击强度、抗拉强度、耐用性等各项指标均能满足药品包装的要求。奶片的泡罩包装衬底常用带涂层的铝箔，铝箔是采用纯度为99％的电解铝，药用铝箔具有无毒、无腐蚀、不渗透、卫生、阻热、防潮等优点。

铝箔的各种性能如下[2]：

（1）机械性：铝箔的机械性主要包括抗拉强度、延伸率、抗裂强度等。铝箔的机械性能主要由厚度决定，总体来说，铝箔质量轻，延展性好，厚度薄，单位面积质量小。但是强度低、易撕破，折叠时易断裂、产生孔眼，因此一般不单独用于包装产品。很多情况下，与其他塑料薄膜及纸复合，以克服其缺点。（2）高阻隔性：铝箔具有对水、水蒸气、光线、香味具有高阻隔性，且不受环境、温度影响，因此常用于保香包装、防潮包装等，以防止包装内容物的吸潮、氧化和挥发变质。特别适用于食品的高温蒸煮杀菌包装。（3）耐腐蚀性：铝箔表面自然形成氧化膜，氧化膜的形成可以进一步阻止氧化的继续，因此，在包装内容物具有较高的酸性或碱性时，往往在其表面涂以保护涂料或涂布PE等，以提高其耐蚀性。（4）耐热、耐低温性：铝箔的的高温和低温状态稳定，温度在-73~371℃时不涨缩变形，同时具有良好的导热性能，其热传导率可达55%。因此既可以用于高温蒸煮或其他的热加工，又可以用于冷冻包装。（5）遮光性：铝箔具有很好的遮光性，其反光率可高达95%，同时外观呈银白色金属光泽，通过表面印刷装饰可展现出良好的包装装潢效果，因此铝箔也是一种高档的包装材料。除此之外铝箔很容易进行高温消毒灭菌,

铝箔盖材在与塑料硬片密封前要在专用的印刷涂布机上印制文字图案,

并涂以保护剂,

在铝箔的另一面涂以粘合剂。下面是内包装结构示意图:（泡罩包装结构示意图）2.2中包装材料中包装也就是销售包装，它的主要作用是对片装奶片进行集合包装便于销售，另外它的一个作用就是传递信息，让消费者从它的包装形式中可以了解到有关奶片的一些销售信息，并对产品产生直观的印象。因此中包装要求具有一定的强度和良好的印刷适性便可。因此中包装材料选择铸涂板，良好的油墨接受性和吸收性、印刷适印性，并且具有一定的强度。2.3外包装材料外包装材料选择瓦楞纸箱进行包装，它的主要作用就是集合中包装，方便产品的运输，并且可以大概的体现出产品的一些信息，因此外包装采用瓦楞纸箱来包装。瓦楞纸箱是用瓦楞纸板为原料加工而成的，具有成本低、轻便、易加工、便于存放、可回收等优点，箱面还可按照不同要求，印刷商品的图案、文字、标志，所以用瓦楞纸箱作为此销售包装的运输包装。选用A型楞的瓦楞纸箱，A型楞的特点是单位长度内的瓦楞最少，而瓦楞最高，由于瓦楞之间有较大的空隙，因而具有良好的减震性能适用于制造包装易碎的产品以及对冲击、碰撞高要求的瓦楞纸箱[3]。瓦楞纸箱的防护强度直接关系到产品运输中能否到达目的地，因此瓦楞纸板的质量必须达到一定的要求。下面是瓦楞纸板的结构示意图：（瓦楞纸板结构示意图）3.包装工艺技术方案确定3.1包装工艺流程设计及技术要求<1>包装工艺流程设计：（参见附录）<2>技术要求：奶片生产过程可以分为制粒过程和非制粒过程两个部分，制粒过程主要是奶片的制造生产过程，主要包括原料的准备和生产部分。非制粒过程主要是原料的准备，包装容器的制备以及产品的包装过程。制粒过程和非制粒过程必需紧密结合在一起才能完整的完成整个包装工艺流程。每个过程必需严格按照包装的工艺技术要求来执行。制粒过程就是奶片的加工过程，这个过程是整个工艺生产的关键过程，是整个生产的核心部分，而且奶片是食用产品因此要有很高的技术要求和标准，制粒过程从原料的选取到生产过程中的各种理化性质的监控以及生产环境的监测都必须有严格的技术指标和要求。生产奶片的原料主要为全脂奶粉、脱脂奶粉、白砂糖、葡萄糖、乳清粉、奶油、精炼植物油等，其中奶粉为主要的原料，其标准必需符合GB/T5410中的各项指标要求。理化指标[4]：水分：≤5.0%脂肪：≥18%总糖：≤60%蛋白质：≥16%杂质度：≤6mg/kg营养强化剂：按GB/14880规定执行卫生指标[4]：菌落总数（cfu/g）:≤50.000大肠菌群（mpn/100g）≤90致病菌：不得检测出奶片在生产过程中必须进行严格的质量监测控制。通常有感官监测控制和实验室检测控制。感官检测主要是检测奶片的色泽、可见杂质、块粒的完整性以及奶片的香味。实验室检测主要检测奶片的水分是否超标、蛋白质含量、脂肪含量是否符合标准、微生物是否超标等。生产过程必需严格按照标准执行。制粒过程的工艺流程为[5]：原辅料按配比称重→混料→湿法制粒→干燥压片→铝塑包装→成品在制粒过程中用到的机器设备有：粉碎机、制粒机、干燥机、混合器、压片机等其他辅助设备。非制粒过程主要是泡罩包装的制备过程，主要有塑料片材的加工成型以及装奶片后与铝箔的复合。首先是提前准备好的PVDC片材经过加热装置进行加热软化然后再经过成型器进行压塑或吸塑成型过程然后就是装入奶片再进行与铝箔的符合并进行热封作用最后进行裁切装盒装箱的过程。在非制粒过程中必须做好杀菌和消毒的作用，以确保奶片在装入后不被污染质量安全得到保证。泡罩包装的制备过程为[5]：片材加热→薄膜成型→充填物品→安放衬底热封→切片→修整→装盒→装箱→入库。（泡罩包装工艺流程）泡罩包装工艺流程主要由以下部分组成：

①加热部分。利用加热装置对塑料薄片进行加热使之软化以便于成型。按加热器与薄片的接触方式不同，加热方式有直接加热和间接加热两种。直接加热是使薄片与加热器接触，加热速度快，但不均匀，适于加热较薄的材料；间接加热是利用辐射热，靠近薄片加热，加热透彻而均匀，但速度较慢，对厚薄材料均适用。按加热器的热源不同，加热方式有热气流加热和热辐射加热。热气流加热系用高温热气流直接喷射到被加热塑料薄片表面，这种方式加热效率不高，且不够均匀；热辐射加热是利用远红外线加热器产生的光辐射和高温来加热蜒料薄片，加热效率高，而且均匀。

②成型部分。成型部分可分为牙塑成型与吸塑成型两种方法。压塑成型是用压缩空气将软化的薄片吹压向模具，使之紧贴模具内壁而形成泡罩，模具采用平板形状，一般为间歇传送，也可用连续传送，其成型质量好，对深浅泡罩均适用、吸塑成型是用抽真空的办法，将软化的薄片吸附在模具内壁而形成泡罩，模具多采用连续传送的滚筒形状，因真空所产生的吸力有限，加上成型后泡罩脱离滚筒的角度受到限制，故只适用于较浅的泡罩和较薄的材料。

③充填装置。将奶片定量充填到成型后的泡罩当中，多采用多列定量自动充填装置。

④热封装置。将覆盖用的铝箔衬底材料封合在泡罩上，有平板式和滚筒式两种。平板式用于间歇传送；滚筒式用于连续传送。在奶片的充填过程中用转盘计数充填的方法，转盘计数定量盘上的小孔数额分为三组，互成120度的角，转动的定量盘上的小孔通过料箱底部时，料箱中的物料就落入小孔中再经过卸料槽落入泡罩中。下图为转盘计数器的结构图：充填完成后就是对奶片的检验，看其颗粒是否完整，若不完整则需要剔除不合格奶片进行补填，然后就是盖铝箔衬底进行热封合。热封合结束后就是对泡罩包装件进行修剪然后就是装盒，根据不同要求不同规格的盒型进行装盒。装盒部分使用的是盒坯这样可以提高装盒的效率。装盒完成后就是装箱，装箱采用跌落式装箱的方法，底面的折片封底，待装箱的待装产品，由输送带输送，经活门到达可转动的装箱板处待装，当装箱板向下转动时，产品就自由落入纸箱内，期间可借助移箱机构的作用，使产品在箱内按照一定顺序排列堆积，直至完成规定数量的充填。此后纸箱向前输送，在经过上盖折片和封口作业后，即完成装箱工艺过程。装箱过程完成后就是入库堆码。在堆码的过程中要考虑好瓦楞纸箱的抗压强度，以免在堆码的过程中压溃纸箱造成产品的破损。下面对瓦楞纸箱的包装性能要求作简单的计算确定堆码的层数。瓦楞纸箱抗压强度计算：

单瓦楞纸箱凯里卡特常数值楞型ABCaXZ8.365.006.10J1.101.271.27Cn1.5321.3161.477根据图表得Cn=1.532

aXz=8.36

J=1.10

面纸和里纸环压强度360N/0.152m

芯纸环压强度150N/0.152cm

根据公式P=Px(4aXz/Z)ZJ=

PxF

Px=(R1+R2+RmCn)/15.2

Z=2(L0+B0)

Z=2(322+258)=290mm

Px=（360×2+150×1.532）/15.2=62.5N/cm

经查表得F=65

P=62.5×65=4062.5N

纸箱最大堆码层数计算：

托盘厚度T=100mm

托盘包装的最大高度hmax=2000mm

流通过程中最大有效堆码高度Hw=4800mm

瓦楞纸箱高度外尺寸H0=369mm

根据公式单个托盘包装中最大纸箱堆码层数nmax=INT[(hmax-T)/

H0]

流通过程中最大有效堆码高度下可堆码最少的托盘包装的层数nmin=INT(Hw/

H0)

仓储中纸箱可能的最大堆码层数Nmax=INT[(Hw-nminT)/

H0]

仓储堆码可能的托盘包装层数n=INT(N’max/nmax)

可以考虑的堆码层数N=nmaxn

nmax=INT[(2000-100)/

369]=5

nmin=INT(4800/2000)=2

Nmax=INT[(4800-2×100)/

369]=12

n=INT(12/5)=2

N=5×2=10