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1、第十章 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
2、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。 袋装之前先要制袋制袋用的柔性材料如纸、蜡纸、 塑料薄膜、铝箔及其复合材料等，应具有良好的保护物品 的性能，价廉质轻，容易印制、成型。封口和开启使用， 并且容易处理。制成的袋装产品体积小，轻巧美观，成为 软包装产品中的重要特色由于塑料薄膜及其复合材料具 有良好的热封性、印刷性、透明性和防潮透气性等特点， 因此，在实际生产中获得了广泛的使用。 当前填充物品已由最初只是充填散粒体物品发展到充 填液体、气体、胶体和大块状的固体，使袋装逐渐渗透和 替代灌装，罐装和裹包等传统包装形式。 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
3、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： 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。 扁平袋 可分为三面封口袋和四面 封口袋。 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 。 制袋过程中，一般是先纵向封口， 然后横向封口，所以在枕形袋搭接和对 接封口缝的全长内，封口部分
4、有三层或 四层薄膜重叠在一起，这对封口质量有 一定影响。扁平式三面封口袋的内薄膜 的层数相等，封接质量较好，但袋的外 形不对称，美观性较差。四面封口克服 了上述两种情况的缺点。但包装材料用 得较多。各种自立式袋的外形美观，有 立而不倒的优点，便于后续装箱工序的 进行和产品的安置陈列，但对包装材料 的要求较多，需采用复合包装材料。 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。 制袋式袋装机 适用于生产枕形袋 、三面封口袋
5、、四面封口袋、扁平袋及自立 式袋。按袋形制作不同，可分为： （1）翻领成型制袋式袋装机 用于枕形 袋等制作，见图一。可以完成塑料薄 膜的制袋、纵封（搭接或对接）、装料（充 填）、封口和切断等工作。其工作过程为平 张薄膜卷筒经过多道导辊后，进人翻领成 型器，先由纵封加热器封合成形，搭接 或对接成圆筒状，这时计量装置计量后的一 份物料从料斗通过加料管落人袋内，横封 加热器在封住袋底的同时向下拉袋，并对 前一个装满物料的袋的进口封口，然后在两 个袋子之间切断使之分开。该机各执行机构 的动作，可由机、电、气或液压控制自动操 作。 （2）塔形与立方柱形制袋式袋 装机 该机主要用来灌装和包装液体饮 料。包
6、装容器为塔形和立方形， 平张薄膜卷筒上的包装材料经 过印刷装置（如包装材料上已 有印刷文字说明，可以不用印刷 装置）和过氧化氢（俗称双氧水 H2O2）消毒液消毒后，由导辊 向下导引，在成型环和的作 用下，将平张包装材料折成圆筒 状。包装袋的接缝在向下运动时 ，被无菌空气加热，当通过最后 一道成型环时，被纵缝加热器 压合成纵封缝。果汁和鲜牛奶 等料液由泵泵送到进料管进人 圆筒状包装袋内，无菌热空气从 料管外面进人圆筒内直达液面， 液面上又有螺旋加热器，它 对袋内壁进行杀菌消毒，并使液 面上形成无菌的空气层。 横封与切断是在料面下进行的，横封切断 装置的配置方式不同，就形成了立方柱形 与塔形包装的
7、不同产品。 塔形包装时，上下两只横封切断器成 度空间交错，分别作上、下与开合运动。 以完成包装物品的横封和切断。 立方柱形包装时，借助两对直角成型横具 与横封口在开合及上、下的复合运动，将 液面下的筒状料袋向下拉动并成形、封口 和切断。 横封钳由铝合金制成，内有冷却小管 通冷却水冷却横封钳。一热封电热丝宽 度为，被夹在内外两层聚四氯乙烯 之间。内层作绝缘用，外层防止电热丝 与包装材料粘连。常热切割丝置于热封 电热丝的中间，以保证被切断的上下两个 袋各有5宽的热封边。横切垫是 用聚四氟乙烯包裹的硅橡胶，另有上下 两个钳口夹持薄膜，使热封部分薄膜不 受张力影响。 热封是采用电脉冲封接方式，通电预热
8、封 接，断电冷却。 直移型给袋式袋装机 给袋式袋装机在使用前，应将事先加工好的各种 空袋叠放在空袋箱里，工作时，每次从空袋箱的袋层上取走一个空袋，由输 送链夹持手带着空袋在各个工位上停歇，完成各个包装动作。 给袋式袋装机按输送链行走路线可分为直移型和回转型两种，前者输送链 带着空袋作直线移动，后者作回转移动。两者的工作原理基本相同 （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
9、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。 根据包装形状、包装程序 和方法的不同，所用包装机也 不相同，主要有端折式裹包机 和扭结式裹包
10、机等。 端折式裹包饼干的包装过程，首 先一组饼干推出被输送带送上 包装工位后停止，同时包装材 料在饼干上方位置横向引进， 由光电装置控制切刀，按需要 的尺寸切断，由顶起机构将饼 干和包装材料一起顶起，并折 叠底面两边，再由水平推进机 构先折两端后角，再把包装物 推上包装运动轨道，在轨道上 作水平运动时依次折叠两端前 角和上、下角，随后封合，冷 却（或干燥）后输出。糖果包 装采用扭结式裹包机。 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
11、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：:，而普通薄膜的只有:。 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
12、向上具有一定的收 缩率。 收缩率(L1-L2)/ L1 ， 1为原始长度， 2为在 120的甘油中，浸放 2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 （）和聚丙烯（） ，其次还有聚偏二氯乙烯（ ），聚酯（ ），聚苯乙烯（）， 乙烯一醋酸乙烯共聚物（ ）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中，密封后经加热通道进行收缩。 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所示形状，由加 热输送带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
13、膜 包裹的宽度方向约有mm 的重叠，在长度方向留有 mm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 热缩通道加热 它由内衬绝热材料的加热箱、输送带、主动轮及冷风机等组成 。 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： 除去空气
14、，以防止细菌繁衍导致食品腐败，或阻止金属的氧化生锈； 便于密封后加热杀菌，防止空气膨胀使包装件破裂； 缩小膨松物品的体积，便于保存、运输，并节省费用； 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
15、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。 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 台面上的承受盘的腔室内，关闭真 空槽盖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 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 ，长度可达mm 生产率为袋min。 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。 （）传送带式真空包装机 这种包
