包装工艺课程设计

3 酸奶包装工艺设计

3.1 酸奶包装工艺规程的制订

3.1.1酸奶的包装工艺路线的拟定

工艺路线是是指导产品生产的依据。分析酸奶的包装生产路线如下：酸牛奶，它是以新鲜的牛奶为原料，经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌（发酵剂），经发酵后，再冷却灌装的一种牛奶制品。因此，首先需要将鲜奶灭菌处理，再在无菌条件下往里面加入发酵剂处理。

灭菌后，就可以进行灌装了。此时，纸盒成型机会将纸盒成型但不粘合，通过输送带传送到灌装机的工作部位，开始灌装。灌装完成后，将纸盒粘好，之后将吸管粘贴在纸盒上即可。

以上步骤完成之后，剩下的工序就是检验从生产线出来的成品（相关检验项目和方法见后文），若没有问题，则将合格产品每24盒为一箱装好，最后入库即可。

因此，第一步，我们先准备好鲜奶，接着人工调配一定浓度。将调配好的鲜奶进行巴氏杀菌，紧接着在无菌环境下进行益生菌（如大肠杆菌）的添加。添加时，要检验益生菌的浓度与活性。接着就可以进行灌装了，我们选用的是ZX-3600无菌砖型纸盒（利乐砖）包装机，其灌装量为120，190，250ML每罐。所以刚好可以满足我们酸奶的灌装要求。进行灌装完毕之后，我们就要把盒子粘好，接着就要将吸管粘贴在盒子侧面。这样一盒酸奶就基本灌装完毕了，然后要进行检测里面酸奶的一些参数是否达标。检验合格的成品就要经过装箱入库了。

根据以上分析，确定酸奶的工艺路线如下所示：

鲜奶 调配 杀菌 添加益生菌 （要检验） 纸盒盒坯 成型 灌装 粘盒 粘贴吸管

入库 检验 装箱 合格饮料 检验

3.1.2选用包装工艺设备

在酸奶的生产过程中，需要用各种各样的包装设备来实现产品的自动生产。要求年产量2万T。设工作时间为每天三班制，每班8小时，一年按300天计算。

2?107?21043.8盒/h 则所有生产线总的生产能力为

300?8?3?1.1?0.12 很显然，一条生产线满足不了产量，根据一般灌装机的生产能力，此处设计4条生产

21043.8?5260.8盒/h，每箱设计的是24盒，则生产线。则每条生产线的生产能力要求为

4线每分钟的箱子数为：n?21043.8??24?60??14.6

由以上计算，经查询，选择的主要相关包装设备为：

1.ZX-3600无菌砖型纸盒（利乐砖）包装机。其生产能力为4000~6000盒/小时。 2.KZF-01自动装箱机。其生产能力为0-25箱/分钟。

3.紫外线灭菌机。在食品包装领域中，常采用的是紫外线灭菌法。

4.X-1200钉箱机。其工作速度为0-280次/分钟。 5.ZHJ192纸盒成型机。最大工作面积920mm?680mm。

6.K-420C纸盒印字机。速度：0-160张/分钟，尺寸：40?100mm~180?350mm。 其中涉及到的包装设备及各种工序如表1所示：

表1 酸奶包装工艺过程简表 工序工步 1 2 1 3 工序内容及要求 包装准备 准备无菌酸奶 往酸奶中添加益生菌 检验 环境消毒 验收卷筒包装材料 包装设备 紫外线灭菌机 化学方法检测浓度 包装品名称 1 2 3 4 2 5 6 7 8 9 10 3 1 2 4 5 6 1 2 7 8 9 10 灌装 纸卷上斜 打印日期 粘贴纸条 浸渍氧化氢 挤压掉包装纸上的过氧化氢 高温无菌空气吹干包装纸 包装纸纵封成管型 灌装酸奶 定容、压棱及横封切断 砖体成型 粘贴吸管 喷热熔胶 分切并粘贴吸管 检验 装瓦楞托盒 排列无菌纸盒产品 瓦楞托盘成型 热收缩包装 预包装 热收缩 堆码 整理 装箱 检验 入库 ZX-3600无菌砖型纸盒（利乐砖）包装机 K-420C纸盒印字机 封条粘贴机 利乐包复合材料卷纸 OPP压敏胶带 过氧化氢液 贴管机 EVA热熔胶 用相关化学方法检测 托盘机 热收缩包装机 无菌纸盒 瓦楞托盘 PVC收缩薄膜 堆码机 KZF-01自动装箱机 叉车 托盘TP2 瓦楞纸箱 3.2 包装工艺过程分析

3.2.1包装工序分析

酸奶包装工艺主要包括以下流程：

①纸卷上料。纸卷由马达驱动的进料滚筒送进，惰轮可以启动或停止进料滚筒，纸带在运行过程中打印生产日期，并压横折痕。

②封合。用封条粘贴器将宽8mm的PP胶带的一半贴在包装纸里面一侧的边缘上，另一半在纵封时与包装纸的另一侧边缘粘合，得到紧密结实的封口。

③灭菌。包装纸在灌装之前先通过过氧化氢槽浸渍，进行灭菌处理。H2O2的浓度一般为25%~30%；提高灭菌温度，可加速初生态氧的灭菌作用，以80℃为宜。

④干燥。使用一对滚筒挤压掉包装纸上的过氧化氢溶液。同时，使用气帘喷出

140~150℃的高温无菌空气吹干经挤压后仍然残留在包装纸表面上的溶液，使之分解成为无害的水蒸气和氧气，这时高温空气还能增强新生态氧的灭菌效能，杀掉一部分残存的细菌。

⑤热封与灌装。包装纸通过4个导辊和成型器形成管状，这时包装纸两侧边缘搭接约8mm,由纵封装置10将包装纸里外面的PE膜在搭接处连续热封，并且将预先贴在内边缘的PP胶带牢固粘接。与此同时，经过杀菌处理并从无菌管道输送来的酸奶通过灌装管9注入纸筒，为了达到无菌包装的要求，灌装管端部一直淹没在酸奶内。

⑥定容、压棱、横封。装置由两对连续上下运动的夹爪构成，一对夹爪扣合时，将120ml酸奶封闭在压棱成型的纸筒体腔内，并将底部横封，横封利用包装纸内表面的两层PE薄膜进行热封，热封宽度约16mm，在此宽度上用裁切刀切为上下两部分，上一半作为前一个纸盒的底封口，另一半作为后一个纸盒的顶封口。夹爪与纸筒同步运行到最下位置时，另一对夹爪张开运行上来，在前一对夹爪的顶面重复以上工作。如此循环，使纵封成圆筒灌装、定容、压棱成型-横封切断在纸筒连续不断运行的情况下一直循环下去。

3.2.2包装件的检验

严格的检验措施是产品质量重要保证。采用随机抽查的检验方式。 对于包装盒及酸奶，需要检验的有：

1.酸奶是否有其它沉淀物。如果发现有异物，应该对酸奶的生产线进行检查。 2.包装盒的密封程度是否良好。将抽取出来的包装盒倒置1分钟，如此反复3次，观察是否有漏液的现象，如果有，就要对压盖工序进行检查。

3.酸奶内各种微生物的浓度。这需要化验人员对酸奶实施在线检验，利用计算机时刻检验并调整酸奶内各微生物的浓度，使其符合要求。

对于运输包装件，需要检验的有： 1.冲击试验

冲击试验包括多种试验，其用得最多的是自由跌落的方法，是模拟包装的自由落 体运动。其原理是将试样提到规定的高度突然释放，使其自由跌落于冲击垫上形成冲击。按照试验规范，在完成了几个不同姿势的若干次跌落后，检查包装件的（容器和内装产品）的完好程度。通过此项试验，可大大降低酸奶在运输过程中所遇风险，下面来详述跌落试验。

①试验方法：

步骤1：提起试验样品到预定的高度（释放时试验样品的最低点与冲击台面之间的距离），按预定的状态将其支撑住；

注：提起高度与预定高度之差不得超过预定高度的±2%。 步骤2：释放试验样品；

注1：面跌落时，试验样品的跌落面与水平面之间的夹角不大于2°；

注2：棱跌落时，跌落的棱与水平面之间的夹角最大不超过2°，试验样品上规定面与冲击台面夹角误差不大于±5°或夹角的10%（以较大的数值为准），使试验样品的重力线通过被跌落的棱；

注3：角跌落时，跌落的棱与水平面之间的夹角最大不超过2°，试验样品上规定面与冲击台面夹角误差不大于±5°或夹角的10%（以较大的数值为准），使试验样品的重力线通过被跌落的角。

步骤3：试验后按有关标准或规定检查包装及内装物的损坏情况。 ②判定：

酸奶企业中检测运输包装的合格与否，除了看纸箱的破损情况还要有以下几类进行判定：

包装纸盒是否破裂（包括纸盒的破裂，变形等）； 内容物是否溢出

2.抗压试验。在瓦楞纸箱加上设计的最大载荷量，10分钟后，观察瓦楞纸箱有没有损坏现象。

3.振动试验。利用专业的振动试验台，测试出包装件的固有频率，与汽车运输的一般振动频率相比较。若可能出现共振现象，则需要改变包装盒的的排列布置。

3.2.3生产能力验算

设计方案中预定年产量为2万T，若按这一值来分配生产效率，则因实际生产过程中会有机器的清洗以及因损坏而维修等偶然因素的产生而影响年产量，达不到预期要求。所以生产效率的设定应留有余量，按最大产量来计算，这样才能实现2万T的年产量。

由选择的灌装机可知速度设置为是6000盒/小时，因此设一年的工作日为300天，一