食品包装学 第八章 食品包装基本技术方法及其设备

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一、食品充填技术
固体食品的充填：
固体食品的流动性对食品充填影响较大 非粘性食品：大米、砂糖、坚果、花生等； 半粘性食品：面粉、奶粉、其他粉状食品等； 粘性食品：挂桨类糕点、果脯蜜饯等；
充填计量精度：指装入容器内物料标定重量的误 差范围。
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固体食品充填方 法：
一、容积式充填（volumetric filling） 二、称重式充填（gravimetric filling) 三、计数式充填（counting filling）
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（二）常用灌装方法
常压灌装
真空灌装
等压灌装 机械压力灌装
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1、常压法灌装
在常压下依靠自身重力自由流动而灌入容器 的方法。
主要用灌装低粘度非起泡性液料。如牛奶、 矿泉水、酱油、醋等。 使用的设备构造简单、操作方便、易于保养 而被广泛使用。
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灌装过程：
液体从贮液槽1流经灌装 阀4进入容器。灌装时升降机 构将容器向上托起（或将灌 装管向下降），容器口部和 灌装阀下部的密封盖5接触并 将容器密封，然后 使容器再 上升顶开而开启灌装阀，
在此灌装过程中，挥发性气体的逸散量最 小，不会改变酒精浓度，使包装产品不失醇香。
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重力真空灌装
即贮液箱处于 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。
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（2）真空压差灌装
即贮液箱内处于常压，只对包装容器抽真空， 料液依靠贮液箱与待灌装容器间压差作用产生作 用产生流动而完成灌装。 适用于易氧化变质的液体食品，如富含维生 素等营养成分的果蔬汁产品的灌装。
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（1） （二）食品包装技术和方法
（1）食品包装的基本技术与方法
形成一个食品基本的独立包装件的技术和方法。 食品充填技、灌装技术和方法 裹包与袋装技术和方法； 装盒与装箱技术； 热成型和热收缩技术； 封口、贴标和捆扎技术与方法。
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食品包装技术和方法
（2）食品包装的专用技术 为延长食品保存期和保证食品的质量 所采用的技术与方法。 防潮包装技术； 真空与充气包装技术； 封入脱氧剂包装技术； 无菌包装技术。
此法适用于充填价格 较低、计量精度要求不高 的自由流动固体物料。
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4.真空—计量充填法
贮料斗1下面装有一个 带可调容积的计量筒转轮2， 计量筒沿转轮径向均匀分 布，并通过管子与转轮中 心连接，转轮中心有一个 圆环真空—空气总管3，用 来抽真空和进空气。
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物料从贮料斗落于计量筒 中，经过抽真空后密实均匀， 运输带5不断将容器4送入转轮 下方，当转轮转到容器上方时， 空气将物料吹入容器内。 此法常用来充填广口瓶、 袋、罐头等，充填容量范围从 5mg至几千克，一般的计量精 度为±1%.
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1.长度计数装置
使物品具有一定规则的排列，按其一定长 度、高度、体积取出，获得一定数量。
这种装臵比较简单，由推板、输送带、挡 板、触点开关四部分组成。常用于块状食品， 如饼干、云片糕等的包装计数。
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2.光电式计数
物品在传送带上逐个通过光电管时，从光源 射出的光线因物品的通过而呈现穿过和遮挡两种 状态，由光电管把光信号转变为电信号送入计数 器进行计数，并在窗口显示数码。
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液体靠重力自由流入容器中， 即停止流动，液位达到规定 高度完成灌装后，升降机构 将容器下降，灌装阀失去压 力并由弹簧自动关闭。容器 内的空气经设在灌装管端部 的空气出口2通到贮液槽液面 上部的排气管3排出。
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2、真空灌装
在低于大气压（真空）的条件下进行灌装。
（1）重力真空灌装
在低于大气压的条件下进行灌装，适用于 灌装白酒、葡萄酒。
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二、称重充填法（gravimetric filling methed)
适用于易吸潮、易结块、粒度不均匀、容重不 稳定的物料计量。 精度较高，但工作速度较低，装臵结构较复杂， 多用于充填粉状和小颗粒食品。 常用装臵：杠杆秤、弹簧称、液压称、电子秤等。 间歇称重式充填机 连续称重式充填机 称重---离心等分式充填机
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（一）液体食品的种类：
1、流体：指靠重力在管道内按一定速度自由流动，粘 度为0.001～0.1Pa.s的液料。如牛奶、饮料、酒等。 2、半流体：除靠重力外，还需加上外压才能在管道
内流动，粘度为0.1～10Pa.s的液料。如炼乳、蜂蜜、 番茄酱等。
3、粘滞流体：靠自重不能流动，必须靠外压才能流动， 粘度在10Pa.s以上的物料。如调味酱、果酱等。
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二、
食品包装机械(food packaging machinery)
（一）食品包装机械的种类
包装机械：是指完成全部或部分包装过程的机器。 分类如下： ⑴ 按包装操作任务分：包装印刷机械，包装材料及 制品机械，产品包装机械。 ⑵ 按包装过程的功能分：充填机、灌装机、裹包机、 封口机、贴标机、打印机、集装机、清洗机、多 功能包装机。 ⑶ 按自动化程度分：半自动和全自动包装机。 ⑷ 按包装适应范围分：专用型、多用型和通用型包 装机。
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充填过程：
物料在皮带输送过程中，连续地流经秤盘。 在秤盘上一段（测量距离）皮带上的物料由于视 密度变化而发生质量变化。而这一变化通过传感 器转化为电量变化，并与给定值进行比较，再经 信号放大驱动执行机构，使其控制闸门升降，以 调节料层厚度。
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为了实现定量包装，在电子皮带秤物料流出端 的下方设臵一个等速放臵的等分格转盘。转盘上各 分格在相等的时间内截取一段皮带上的物料（即截 取等质量的物料）然后注入包装容器中。可通过控 制皮带速度来控制充填量。 电子皮带秤的计量速度为每分钟20-200包，每
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3.重力—计量筒充填法
贮料斗1下部装有两个或多 个计量向3，均匀分布在回转的 水平圆板上。计量筒上部有伸 缩腔4，可以上下伸缩来调节容 积。计量筒转位到供料斗下面 时，物料靠自重落入计量筒内， 当计量筒转位到排料口即固定 圆盘5上的圆孔时，物料通过排 料管进入包装容器内。
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为了使物料迅速注入 容器，有时要对容器加以 振动。
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第一节
食品包装技术方法及其包装机械概论
一、食品包装技术
食品包装技术(food packaging technology) 指为实现食品包装目的和要求，以及适应食品 包装各方面条件而采用的包装方法、机械仪器 等各种操作手段及其包装操作遵循的工艺措施、 监控手段及保证包装质量的技术措施的总称。
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（一）食品包装工艺过程
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（一）容积充填法（volumetric filling method）
通过控制食品物料的容积进行计量充填，要求 被充填物料体积质量稳定，否则会产生较大的时量 误差，精度一般为±（1.0～2.0）%，比比重充填 法要低。 计时振动充填法 螺旋充填法
重力—计量筒充填法
真空—计量充填法
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（二）食品包装机械的基本构成
1、主传动系统
2、被包食品供送系统 3、包装材料供送系统
4、包装操作执行系统
5、成品输送系统
6、动力传动系统
7、操作控制系统 8、机身支架系统
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食品包装机械的基本组成系统关系图
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（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。
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真空压差灌装示意图
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3、等压灌装
在高于大气压的条件下，首先对包装容器充 气，使之形成与贮液箱箱等的气压，然后依靠被 灌装液料的自重流进包装容器内。 常用于灌装含CO2饮料、汽水、啤酒、香槟等 的灌装。 加压的目的是使液体中CO2含量保持不变，压
力可取0.1～0.9MPa.
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等压灌装
（1）液面以上空间充有压 缩空气或CO2以保持一定压 力。 （2）使容器的压力与贮液 槽上部的压力相等。 （3）等压状态下，液体上 升到规定液位而完成灌装。
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4、机械压力灌装
利用机械压力如 液泵、活塞泵或气压 将被灌装液料压入包 装容器内。 主要用于粘度较 大的稠性液料，如果 酱、奶油类食品。
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（三）灌装机常用定量方法
1、高度定量法：
通过控制容器中的液位高度来达到定量灌装的 目的，即每次灌装液料的容积等于一定高度的瓶 内容积，故习惯称之为“以瓶定量法”。 2、容积定量法
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B、毛重充填法
进料器2把物料从贮料 斗1运送到料斗3中，进入包 装容器，通过容器下面的秤 进行计量，当容器中物料达 到规定质量时即通过传送带 输出。
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特 点：
毛重式称量法没有计量斗，将包装容器放在秤 上进行充填，达到规定质量时停止进料，故称得的 质量为毛重，其计量精度受容器质量变化影响很大， 计量精度不高。
包计量范围为50～100g，计量精度为±（1.0～1.5） %，适应精度为±0.5g要求的物料包装计量。
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（三）计数充填法（counting filling method）
是将食品通过计数定量后充入包装容器 的一种充填方法。常用于颗粒状、条状、片 状、块状食品的计量充填。 长度计数装臵 光电式计数 转盘式计数装臵
第八章
食品包装基本技术方法及其设备
现代食品生产过程中，选用适宜的包装材料 和容器对保护食品、方便贮运、促进销售具有重 要作用。同时，采用合理的包装技术方法、设臵 正确的包装工艺路线、选择合适的机械设备、确 定一系列必要的包装技术措施，也同样是现代规 模化食品生产过程中保证包装食品品质、提高商 品价值和市场竞争力的关键。
但由于食品不经计量斗而直接落入容器中称量， 食品物料的黏附现象不会影响计量精度，因此，除 可应用于能自由流动的物料外，还适用于有一定黏 性物料的计量充填。
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2.连续式称量装置