1、例 2：饮品包装保护与包装工艺设计1 奶粉包装保护的基本要求与包装方案设计1.1 奶粉包装保护的基本要求1.1.1 奶粉特点奶粉是目前中国市场上最主要的固态奶制品，它虽然是干燥制品，储藏性能优于液态奶，但也属于易变质食品，因此，奶粉包装是保持奶粉品质的重要手段。相对于液态奶制品来说，奶粉的包装品种较少，主要是金属容器(高档包装)和塑料复合袋，以及最近新出的纸盒包装。奶粉的制作过程：生鲜牛奶运到工厂后，检测人员首先要对奶源进行检测，只有检测合格的牛奶才能通过全密闭的不锈钢管道进到净乳机中，进行第一步加工。净乳机利用离心力原理，对牛奶中的杂质进行分离，以达到净化牛奶的目的。经过净化的鲜奶被迅速冷却
2、到 25后，进到储奶仓。之后，储奶仓内的牛奶会通过管道进到配料舱内。工作人员根据不同奶粉的标准要求进行配料。配料完毕的牛奶还要经过 1215MPa 大气压的高压均脂泵进行均脂处理。经过消毒、灭菌处理后的牛奶会在真空状态下进行浓缩。再经过二次附聚的喷粉加工，牛奶就变成了粉状。但这样的奶粉还不能出厂，还需流化床将奶粉中较细小颗粒聚积成较大颗粒，以便消费者用水一冲，就可以充分溶解。制成的奶粉随后通过真空包装机在没有污染的环境下罐装进铁听和袋子里。这样奶粉才完成了整个生产工艺。在整个生产过程中，工人基本不与产品直接接触。奶粉制品富含蛋白质、脂肪等各种营养物质，如全脂乳粉的乳脂肪含量可达26左右，所以易
3、受日光、氯气等作用而变化。此外，由于乳粉颗粒的多孔性，其表面积很大，吸潮性强，一旦受潮就会结块引起细菌的繁殖，当与其他物品混库存放时，如果包装的气密性不好，则很容易吸收其他物品的异味而影响本身的气味。在紫外线的照射下，奶粉等制品还会发生分解，所以对乳粉制品的称量、包装操作和包装容器的种类都必须充分注意，主要是防止受潮、氧化、阻止细菌的繁殖，避免紫外线的照射。奶粉经常出现的变质包括：2（1）脂肪酸败味：这主要是奶粉加工时杀菌不彻底，牛乳中的脂酶水解乳粉中脂肪所致。防止办法是在生产时提高杀菌温度，如超高温杀菌，目前奶粉多采用此种杀菌工艺，故此缺陷现已很少。（2）脂肪氧化味：这主要是奶粉中的不饱和脂
4、肪酸氧化所致，主要影响因素是氧、光线、重金属(尤其是铜)、酶和酸度引起，故奶粉贮存时应避光、热，密封，不和金属器皿直接接触。（3）陈腐气味和褐变：这是奶粉受潮所致。故奶粉贮存时应防止受潮，开启食用后应尽可能挤出空气扎紧，以免水分进入。奶粉吸潮后除上述不良反应外，还会结块，影响其冲调性和溶解度。（4）细菌性变质：奶粉在正常含水量时，细菌不会繁殖，反而会随时间的延长而下降(537贮存)。但如含水量超过 5%，细菌会生长而引起奶粉变质，故奶粉开启后不宜放置时间过长，以免受潮变质。图 1 奶粉生产工艺流程1.1.2 奶粉包装保护的基本要求（1）防污染。奶粉营养丰富，是微生物理想的培养基，如果包装不好，
5、极易受到微生物污染变质； （2）防受潮。由于奶粉颗粒的多孔性，其表面积很大，吸潮性强，一旦受潮就会结块引起细菌的繁殖； （3）保护奶粉的营养成分和组织状态。奶粉的乳脂肪是乳制品独特的风味来源，而且含量高，如全脂奶粉中脂肪可达 26左右，所以易受日光、氧气等作用而变化、变味。此外，当与其他物品混库存放时，如果包装的密封性不好，则很容易吸3收其他物品的异味而影响奶粉本身的气味。在紫外线的照射下奶粉产品还会发生分解。因此，奶粉的包装必须考虑到防止受潮、氧化、阻止细菌的繁殖以及避免紫外线的照射等因素。1.1.3 现有奶粉包装的形式奶粉的包装品种较少，主要是金属容器(高档包装)和塑料复合袋，以及最近新出
6、的纸盒包装。奶粉塑料复合包装袋按结构形式可分为透明复合包装袋、铝箔复合包装袋和真空镀铝复合包装袋等。普通的 BOPPPE 透明塑料复合包装袋由于奶粉保质期较短已经逐步被市场淘汰，而铝箔复合包装袋由于成本相对较高，所占的市场份额也不大；真空镀铝复合包装袋因其优越的性能。低廉的成本而成为袋装奶粉包装的主流形式。但是塑料膜隔热、隔光性能差，奶粉容易变质，只能满足短期储藏的需要；而且塑料薄膜脆而易折，容易造成破损。金属罐包装以其更好的密闭性、阻隔性和外表美观的特点被大多数奶粉生产厂家用作高档次的奶粉包装形式。其具有档次高、使用方便、保质期长（2 年以上）等优点。三片罐包装一般都采用真空充氮包装。但是充
7、氮包装的产品到了高原地区，由于高原空气稀薄，气压小，内外压力失衡，容易导致铝箔被内压冲破。可以通过改进铝箔设计，很好的解决这一难题。最近美国惠氏公司在华全面推出盒装奶粉，主攻中档价格奶粉市场。纸盒包装具备安全卫生、成本低等优点。但包装工艺尚不成熟。1.2 奶粉保护方案设计1.2.1 奶粉销售包装定位奶粉包装主要有以下几种形式：复合塑料膜包装、金属罐包装和纸盒包装。金属罐包装以其良好的密闭性、阻隔性和外表美观的特点被大多数奶粉生产厂家用作高档次的奶粉包装形式，并大多数用于婴幼儿奶粉包装。进口奶粉包装内容较进口奶粉丰富得多，有重要声明、注意事项、喂哺表、奶具消毒方法、营养成分表、生产日期、保质日期
8、、厂址等各种材料，同时为产品配备了专用量匙。1.2.2 奶粉的保护包装方案干燥的奶粉，其含水率相当低，而且金属罐的透湿率为零，因此其是不容易发4生水解酸败的。则听装奶粉最重要的是避免与氧气接触，防止氧化，保护奶粉的营养成分和组成状态。目前通过改变包装内气氛来延长产品保存期的办法有脱氧剂封存包装、真空包装和充气包装。脱氧包装、充气包装和真空包装的比较如下表所示。表 1 脱氧包装、充气包装和真空包装的比较项目 脱氧包装 真空包装 充气包装原理 化学除氧 抽真空除氧 将包装内空气置换为有利于产品保存的气体除氧率 几乎达到 100% 除氧不完全 除氧率低，通常剩余2%4%的氧操作及所用设备 无须特殊设
9、备，操作简便设备昂贵 设备复杂，工作量大，效率低缺点 吸氧产生负压，不能抑制厌氧菌和酵母菌的生长不适宜于真空状态下易破碎、易变形产品的包装多孔性物质内部的气体不易被置换据此拟定以下三种包装保护方案包装保护方案添加抗氧化剂：抗氧化剂 NDGA 的最适宜用量相当于奶粉中卵磷脂含量的 0.001一 0.01。它可选用甲硫基丁氨酸、抗坏血酸和柠檬酸等酸类作为增效剂。当奶粉的 pH 值为 6.5 时，抗氧化效果最好。不过，这类增效剂当奶粉贮存九个月以后，其作用会逐渐地减弱。同时抗氧化剂对奶粉的包装容器提出了严格的要求，应该尽量避免产品直接与金属接触，哪怕是由于金属容器内表面涂层不完善，也会促进产品的氧化
10、酸败。考虑到奶粉是用铁听装，金属容器内表面涂层的不完善会影响储存期，同时奶粉的消费者大多数为婴幼儿，应尽量少添加化学物质。因此不选用此包装保护方案。包装保护方案真空包装：将奶粉装入气密性包装容器，然后抽去容器内部的空气，造成一定的真空度，再进行密封封口。一般来说，将奶粉进行真空包装时，真空度越高，包装效果越好，保质期也越长。马口铁罐密封非充氮包装保存期为 1年。此听装奶粉的储存期要求 18 个月，因此不选用此包装保护方案。5包装保护方案真空充氮包装：奶粉装入金属罐，抽真空后再充入保护性气体氮气，然后将包装密封。充氮包装是使用半自动或全自动的真空充氮封罐机，在称量装填之后抽成真空以排除奶粉及罐内
11、的空气，然后立即充以纯度为 99以上的氮气再进行密封。这是目前奶粉密封包装最好的方法之一。表说明了充氮包装对奶粉储存期的影响。同时实验表明，充氮包装的全脂乳粉在 24下保存时，贮藏9 个月后，其风味基本不变；而不充氮包装的全脂乳粉，贮藏 4 个月后，其风味就会发生变化，质量明显下降。全脂乳粉采用 500g 铁罐充氮密封包装，保藏期可达35 年。一般情况下，马口铁罐密封充氮包装保存期为 2 年。表 2 干燥奶粉处理方法对其质量的影响 热处理规范 保持时间（天）温度 时间（分）贮存温度（）包装方法真空法 脱氧法贮存时间延长百分率798571858530102030202030373737含空气含空
12、气充氮充氮充氮255126130847532516818118013831.033.039.0118.084.0奶粉要求的保质期为 18 个月，因此保护方法选用真空充氮包装1.3 奶粉包装保存期的计算实验表明，听装奶粉充以纯度为 99以上的氮气再进行密封包装，保存期可达 2 年。2 奶粉包装保护的结构设计与设计计算2.1 销售包装容器的设计与设计计算2.1.1 包装容器类型听装奶粉的包装材料为镀锡薄钢板，俗称马口铁。马口铁主要由钢基材、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜组成，其各层的主要成分、厚度范围及性能特点如下表。听装奶粉选用三片罐。表 3 镀锡薄钢板（马口铁）6厚度范围 主要成分 结构名称
13、热浸镀锡板 电镀锡板 热浸镀锡板 电镀锡板 性能特点 油膜 20mg/m2 25mg/m2 棕榈油 棉籽油或癸二酸二辛酯 润滑和防锈 氧化膜 35mg/cm2（单面） 13mg/m2 （单面） 氧化亚锡 氧化亚锡 氧化锡 氧化铬 金属铬 电镀锡板表面钝化膜是经化学处理生成的，具有防锈、防变色和防硫化斑作用 锡层 22.444.8g/m2 5.622.4g/m2 纯锡 纯锡 美观、易焊、耐腐蚀，且无毒害 锡铁合金层 5g/m2 小于 1g/m2 锡铁合金结晶 锡铁合金结晶 耐腐蚀，如过厚加工性和可焊性不良 钢基板 制罐用 0.2-0.3mm 制罐用 0.20.3mm 低碳钢 低碳钢 加工性能良好
14、，制罐后具有必要的强度 图 2 马口铁截面示意图71钢基板 2锡铁合金层 3锡层 4氧化膜2.1.2 包装容器尺寸小容器密封包装的规格有 454 克、500 克、1135 克、2270 克四种。市面上销售的听装奶粉的规格一般为 900 克。此听装奶粉的规格为 1200 克，查相关标准，奶粉密度约为 0.5g/cm3,则奶粉的体积为V=1200g/（0.5g/cm 3）=2400cm 3表 4 奶粉用圆形罐的公称直径公称直径 mm 73 83 99 127 153 165 189 被包装物的填装率为 85%95%，则奶粉罐容积为 2526ml2824ml，市面销售900 克罐装奶粉罐体直径为 1
15、27mm，则 1200 克奶粉罐公称直径选 153mm。设罐高为H，则有H*（D/2） 2=25262824cm 3解得， H=13.815.3 取 H1=15 cm查表，罐内径为 153.2 mm，罐底尺寸 D1=153.4+18.0=171.4 mm罐底和上缘部分高度均为 3.3 mm，盖上塑料盖后高度增加约 5 mm，则H=150+2*3.3+5=161.6 mm2.1.3 包装容器结构设计现有包装容器存在问题：（1）国产奶粉多为杠杆开启罐，开启需借助特殊工具，不方便；（2）非易拉式铝箔封口的听装奶粉开启方法为：开罐前应检查开启工具是否完好无损，是否洁净；3 开启后，应该将所有的铝箔撕干
16、净，不要残留在罐上。正确的开启方法是：使用完整无损且锋利的剪刀或割刀，开封前，用干净的无纤维纸或布不重复轻轻擦拭刀刃表面，观察无纤维纸是否有金属屑和刀刃是否有毛边或凹痕。开罐时，请用割刀或剪刀在铝箔中部不重复轻轻划开，用手捏紧开口的一端，沿罐壁撕开，尽量用力均匀防止铝箔破损脱落铝箔碎屑。消费者在实际开启过程中一般不会完全按照要求的开启方式进行开启，并且不能保证开启工具的洁净无菌。（3）量匙在搬运、装卸、运输过程中受冲击振动而沉入奶粉底部，用户开启后找不到量匙，造成食用上的不便。考虑罐装奶粉的密封性、安全性和易开启性，选用易拉式铝箔封口，同时模8仿八宝粥的勺子存放形式，将量匙卡在塑料盖内。如下图
17、所示1-拉环 2-铝箔 图 4 外塑料盖内部结构图3- 镀锡薄钢板圈 4-连接处图 3 易开盖2.1.4 绘制包装容器结构设计图见附图2.2 运输包装容器的设计与设计计算2.2.1 运输包装容器类型我国,乳品外包装箱大多采用纸箱包装,而瓦楞纸箱作为乳品的外包装具有自己的一些优势： 首先,瓦楞纸箱对于商品来说具有较强的保护性能，它优良的抗压、抗戳穿和防潮性能都是其他包装所不能与之相的。 其次,瓦楞纸箱在颜色和图案上可以灵活多变，它可以应用预印或覆面技术，来赋予纸箱比较精美的图案，使之拥有强大的销售功能。再次,瓦楞纸箱有很好的密闭性，对于长途运输的商品来说能起到很好的保护作用。 最后,与塑料周转箱
18、相比,虽然,塑料周转箱可以经回收后重复使用,但在外观上是比较脏的，而纸箱却是干净美观的。因此听装奶粉运输包装选择瓦楞纸箱。听装奶粉的档次较高，为了提高对商品的保护性，一箱装六听奶粉，查圆柱体运输包装尺寸系列标准（GB/T13201-1997） ，选择 B04 型包装单元排列方式，如下图所示9图 5 铁听排列方式内装物重量 W=nw=6*1.2kg=7.2kg内装物综合尺寸L0nD 1+(n-1)=3*171.4+(3-1)*1=516.2 mm B0nD 1 +(n-1)=2*171.4+(2-1)*1=343.0mm H0=H=161.6mmL0 +B0+ H0=516.2+343.0+16
19、1.6=1020.8mm查 GB6543-86，选择纸板代号为 S-1.3；因为马口铁罐较硬，因此选择平压强度高的 B 型瓦楞纸板。 2.2.2 运输包装容器尺寸（1） 内装物外廓尺寸被包装商品尺寸变动系数为：具有可压缩性的针棉织品 =3mm/打，中包装纸盒 =12 mm/个；不可压缩性商品，如玻璃瓶罐，=12 mm/个。听装奶粉属于不可压缩商品，取 =1 mm/个L0nD 1+(n-1)=3*171.4+(3-1)*1=516.2 mm B0nD 1 +(n-1)=2*171.4+(2-1)*1=343.0mm H0=H=161.6mm（2） 纸箱内尺寸表 5 纸箱内部尺寸修正系数（ mm）
20、kHikLi kBi小型箱 中型箱 大型箱37 37 13 34 57长度和宽度方向修正系数取 5mm，高度方向取 2mm纸箱内尺寸：L L 0+X 0516.2+5=521.2mmB B 0+X 0343.0+5=348.0mmH H 0+X 0161.6+2=163.6mm10（3） 纸箱制造尺寸表 6 02 型纸箱内尺寸伸放量（mm）A B E ABL1L2B1B2H 646393232621213969518查表选取 B 型瓦楞在长宽高方向尺寸的伸放量，单瓦楞纸板接头尺寸为3540 mm，接头尺寸取 40 mm，摇盖伸放量取 2 mm，则纸箱的制造尺寸为L1L+X 521.2+3=52
21、4.2mm L2L+X 521.2+2=523.2mmB1B+X 348.0+3=351mm B2B+X 348.0+2=350mmHH+X 163.6+6=169.6mm F(B 1/2)+X 351/2+2177mm J40mm（4） 纸箱外尺寸B 型单瓦楞纸板的外尺寸加大值X=35 mm，故瓦楞纸箱外尺寸为L L 1+X 524.2+3=527.2mmB B 1+X351+3=354mH H+X 169.6+5=174.6mm2.2.3 运输包装容器结构设计由于瓦楞纸箱较小，因此无须手孔设计，选择应用最广泛的 0201 型箱。2.2.4 绘制运输包装容器结构设计图11图 6 瓦楞纸箱平面
22、展开图2.2.5 运输与堆码中强度计算（1） 确定堆码层数一般仓库堆码高度为 34m，汽车内堆高限为 2.5m，火车内堆高限为 3m，远洋货船舱舱内堆高限为 8m 考虑奶粉为内销产品，则堆码高度为 4m，堆码层数N=h/H=4000/188=22堆码载荷 P=W*（N-1）=7.2*9.8*（22-1）=1481.8N（2） 确定载荷系数 K抗压强度安全系数 K 根据瓦楞纸箱所装物品的贮存期和贮存条件决定：a 贮存期小于 30 天，K=1.60 ；b 贮存期 30100 天， K=1.65； c 贮存期 100 天以上，K=2.00奶粉的保存期为 18 个月，因此载荷系数 K=2。（3）堆码强
23、度条件PCKP=2*1481.8=2963.6N（4）堆码要求的纸板的环压强度表 7 凯里卡特公式中的常数值楞型常数A 型 B 型 C 型 AB 型 BC 型 AC 型aXZ 8.36 50 6.1 13.36 11.1 14.46J 0.59 0.68 0.68 0.635 0.68 0.635C 1.532 1.37 1.477 2.893 2.838 3.009查表得楞常数 aXZ=5.0，箱常数 J=0.68，则瓦楞纸箱的的抗压强度为PC1.86P X(aXZ/(Z/4) 2/3ZJ1.86P X（5.00/（176.2/4 ） ） 2/3*176.2*0.68根据 PCP 有 1.8
24、6PX（5.00/ （176.2/4） ） 2/3*176.2*0.682963.6Comment 微微微微1: 56.73?12得 PX56.73 N/cm（5） 初选箱板纸和瓦楞芯纸面纸和芯纸的选配：听装奶粉为贵重物品，外面纸选用 A等和 B等的箱板纸，其中 A等作外面纸，B 等作内面纸；芯纸选用 B等。同时为了降低成本，选用低克重高强度的面纸和高克重高强度的芯纸。等级 定量 g/m2 环压指数 N*m/g外面纸 A 200 8.4内面纸 B 250 8.4芯纸 B 200 7.1（6） 计算纸板的环压强度查表 B型瓦楞的展开系数为 1.37，瓦楞纸板的综合环压强度 PXrQ+cr MQM
25、PXrQ+cr MQM=200*8.4+250*8.4+1.37*7.1*200=6649N/m=66.49N/cm57.25 N/cm满足条件3奶粉包装工艺设计3.1奶粉包装的包装工艺路线的拟订3.1.1拟订奶粉包装工艺路线图 7 奶粉包装工艺路线图铁听包装奶粉的工艺为：理罐、吹扫杀菌、翻罐、计量充填、封罐、罐底喷码、压塑料上盖、装箱码垛。3.1.2主要包装设备的选用（1） 充填设备的选择奶粉的年产量为 3万吨，产量较大，并且充填精度越高越好，因此选用双龙60高速充填设备，其巧妙地将容积法与称重法相结合，采用两次加料的形式，实现高速度、高精度的计量充填。主要技术参数如下表所示罐底喷码压塑料上
26、盖盖装箱码垛理罐 吹扫杀菌 翻罐 计量充填 封罐13表 8 双龙 60 高速充填设备技术参数型号 双龙 60 最大充填体积 6000ml 称重控制精度 * 1.5g 最大充填速度* 60 次/分钟机器重量 1500Kg 电源和功耗 AC380V5%, 50Hz,6KW 设一年的工作日为 300 天，一班工作八小时，每天三班倒，则年生产率为300*8*24*60*1.2=4147200=4.15 万吨3 万吨因此选用此设备满足需要的生产率。（2） 真空充氮设备的选择奶粉易氧化变质，为了延长奶粉保质期，要求残氧量小于等于 1%。根据铁听罐的高度、直径以及其速度应大于等于双龙 60 高速充填设备，选
27、择 U571 抽真空充氮封罐设备。其技术参数如下表所示表 9 U571 抽真空充氮封罐设备技术参数型号 U-571适用范围 铁罐（听）、全自动抽真空、充氮、封口罐（听）规格 直径：73171 高度：50190运行速度 根据不同的产品，约为 910 罐/分钟/ 头残氧量 根据不同要求，可低于 0.5气源气压 0.6MPa 耗气量 0.1 L/罐电源 单相 220V11V 50HZ 功率 4 Kw 14主机重量（Kg） 375 Kg 3.1.3 奶粉包装工艺过程简表表 10 包装工艺过程简表包装产品工序工步工序内容及要求 包装设备与工艺装备名称 数量1123包装准备准备无菌奶粉环境消毒验收马口铁罐
28、21234567891011充填罐的供给理罐吹扫杀菌翻罐定量充填预封罐抽真空、充氮、封罐喷码翻罐压盖输送带理罐机翻罐、吹洗杀菌机双龙 60 高速充填设备封罐机U571 抽真空充氮封罐设备激光喷码设备翻罐器压盖器易拉罐盖塑料盖3检验对包装等采取抽样方法进行抽验41装箱6 罐/箱装箱 ZXP-01 自动装箱机15234测重封口打印日期5堆码在托盘上堆码 8层MH-DM-1600A 堆码机6 拉伸包装 缠绕式拉伸包装机 LLDPE 拉伸薄膜 b=5007 入库 叉车高速全自动听装线包括：理罐机 翻罐、吹洗、杀菌机 变道输送带 双龙 60 高速充填设备U571 抽真空充氮封罐设备链板输送带喷码机翻罐器
29、 链板输送带 压盖器 装箱平台全自动包装生产线简图如下图所示161.翻罐机 2.理罐、吹洗、杀菌机 3.变速输送带 4.双龙 60 高速充填设备5.封罐机（预封） 6 .U571 抽真空充氮封罐设备（抽真空、充氮） 7.封罐8.输送带 9.喷码机 10.翻罐机 11.链板输送带 12.压盖机 13.工作台图 8 罐装设备流程示意图3.2 包装工艺过程分析3.2.1 包装工序分析包装工艺过程分为前期工作、灭菌处理和包装三部分。包装的前期工作包括选择罐体材料，设计铁听罐结构图，并进行装潢设计，然后交付包装材料专业工厂按照装潢设计的图案、文字和色彩进行印刷，按结构设计生产铁听罐，最后将铁听罐、易拉结
30、构封口和塑料封盖运入奶粉厂。包装前后要对车间的环境进行灭菌处理，并保持车间环境内的气压高于外界大气压，以阻止外界空气进入车间，减少细菌和污物的侵袭。包装工作阶段主要工序分析（1）充填。充填是整个包装工艺过程中最重要的工序，充填方法有容积式、称重式和计数式。选用的双龙 60 高速充填设备巧妙地将容积法与称重法相结合，采用两次加料的形式，实现高速度、高精度的计量充填。其选用两套大小不同的充填单元，确保充填高速度与高精度；三部伺服电机的使用，确保机构动作准确到位；四套秤重单元，确保高合格率与高精度智能化的两种工作模式，同时确保整个系统运行无需人为干预，不产生因充填重量不合格而造成的不合格品；双龙60
31、 高速充填设备拥有全封闭充填设计和完善的除尘系统，确保现场更清洁。（2）真空充氮和密封。U571 抽真空充氮封罐设备集抽真空、充氮、封口为一体，设备在单一工位就能完成抽真空、充氮和封口整个过程；罐内气压可根据实际需求调整，完全解决了奶粉充填过程中经常用到的胀罐之顽症；独特的真空室设计和抽真空方法有效的解决了以往设备中抽真空速度与飞粉的矛盾；独有的真空吸附送盖技术，确保罐盖的平稳到位及准确可靠；轨道安装式的压轮机构定位17准确可靠，间隙调整方便，保证了封口的完整和美观；集抽真空、充氮和带负压封口为一体，封罐的所有工序一次完成，确保整套工艺都在可控范围内完成；特有的带负压封口功能，且可根据用户不同
32、的需要调整负压程度，以满足不同的要求。与 U571 抽真空充氮封罐设备相似的还有瑞士 Ferrum 公司的封口设备。瑞士Ferrum 产品的优势在于其将封口过程中的预封、抽真空、充填氮气、封口、置换外部空气、出产等多个独立的环节在同一台设备上进行了整合，所有工序在 12 头或 16 头的同一腔内完成。同台整合的技术可以为客户带来诸多优势：比如占地面积小；消除了独立包装过程中充填氮气至封口过程中氮气的压力降低，避免了氮气资源的消耗及损失；可以对每一步真空度、氮气充填量以及压力进行严格的控制；负压的封口技术尤其适合于在高原地区完成包装等。整合、连续式的封口完成过程同时使得包装进程更加快速，可以实现
33、 50 罐以上/分钟的封口速度，并且实现真空度 1030mbar，氧气残留量 0.2%0.6%的完美封口质量。由以上比较知国产的 U571 抽真空充氮封罐设备在残氧量上差于瑞士 Ferrum 公司的封口设备（U571 抽真空充氮封罐设备的残氧量低于 1%，而瑞士 Ferrum 公司的封口设备的残氧量为 0.2%0.6） ，但此听装奶粉的保质期为十八个月， 1%的残氧量能够保证，为节约成本，选择国产的 U571 抽真空充氮封罐设备。图 9 双龙 60 高速充填设备 图 10 U571 抽真空充氮封罐设备（4）清洗消毒18清洗顺序：40清水、2%碱、40清水、0.8%酸、90以上热水、依次清洗。加
34、水量约 80%，即盖住加热盘管即可。清洗前检测酸碱浓度，不够可添加适当的量。根据酸碱污染程度，决定是否重新配制。正确连接进出分配器。时常检查输水器，防止阻塞。检查管道、阀门无误后，方可启动离心泵进行清洗。当用酸碱清洗时，清洗完毕后，打开回流泵，使酸碱分别流入酸罐、碱罐。最后用清水进行冲洗，清洗完毕。用试纸测试呈中性即可。（5）成品入库堆码 包装后存放于车间库房的成品与墙壁和地面应保持一定的距离，要求离墙壁、地面 20cm 以上，以便于通风换气，垛与垛之间也应有适当间隔。码垛应分品种存放，摆放整齐。3.2.2 全自动铁听奶粉包装生产线和传统铁听奶粉包装生产线的区别（1） 杀菌传统铁听传统奶粉包装
35、生产线：只有紫外线杀菌，没有吹扫的环节，或吹扫也只是罐口朝上吹扫。缺点：罐底有可能存在的一些小的铁屑和其他杂质。全自动铁听奶粉包装生产线全封闭充填设计和完善的除尘系统，确保现场更清洁。（2） 计量部分 传统铁听奶粉包装生产线 ：人工计量、充填，普通的封罐机封罐。问题：人工计量，不符合 GMP 要求，容易造成二次污染； 纯容积法计量充填，计量完后经由检重秤检重，不合格的则进行人工调整（设备较先进的配有自动反馈）；缺点：相对误差较大，一般为1%，也需要比较多的人工调整，为在满足国家标准的同时，尽量减少充填不合格的罐，一般会将充填量调整得略高于标注的量（如：900g 奶粉在充填的时候精度为 801g
36、9g，为保证每箱中平均值在 900g 以上，充填量会设定在 905g 左右，这样每罐的量为 806g914g），这样充填的中心值就高出5g 左右，生产厂家的损耗量就比较大。全自动铁听奶粉包装生产线：巧妙地将容积法与称重法相结合，采用两次加料的形式，实现高速度、高精度的计量充填；两套大小不同的充填单元，确保充填高速度与高精度；三部伺服电机的使用，确保机构动作准确到位；四套秤重单元，确保高合格率与高精度； 智能化的两种工作模式，确保整个系统运行无需人为19干预，不产生因充填重量不合格而造成的不合格品；在实现单头每分钟 50 罐的充填速度、精度1.5g 的范围内的同时，拥有两种模式的自动选择，从开机
37、到最后的清理完毕，真正实现了无需人工干预。（3） 封罐部分传统铁听奶粉包装生产线普通的封罐机封罐（没有抽真空充氮的环节），缺点：罐内的气体为空气，保质期得不到保证；充填后先预封罐（盖和罐之间有小的缝隙），出净化间后进入抽真空充氮室进行抽真空充氮，然后再进行实封。缺点：预封罐后就进入非净化间，在预封和实封间的这段时间罐都在净化间外，抽真空充完氮后也要经过输送一段距离才进行实封，这段时间属于不可控状态，有可能会产生残氧量不合格的产品。全自动铁听奶粉包装生产线抽真空充氮封罐机，集抽真空、充氮和带负压封口为一体，封罐的所有工序一次完成，确保整套工艺都在可控范围内完成。特有的带负压封口功能，且可根据用户
38、不同的需要调整负压程度，以满足不同的要求。全自动铁听奶粉包装线可以解决传统铁听奶粉包装生产线的诸多问题，使奶粉质量更加有保证。3.2.3 包装件的检验奶粉从加工到出厂检验包括原料乳检验、包装品检验、半成品检验、成品检验和出厂检验。其中在包装工艺流程中完成的检验有半成品检验中的在线检验和成品检验。在线检验是在全自动听装奶粉生产线上完成的，在充填完毕、封罐前对奶粉充填重量检验，对不合格产品及时发现，避免产生不合格成品。这是由全自动听装奶粉生产线中的自动测量装置完成的。成品检验（1）取样方法由质检中心现场从同一批铁听包装产品中随机抽取 10 个或更多个销售包装样品，样品总量不少于 1500 克。样品
39、取回后由质检中心检验人员按品种、编号分别混样，每一编号奶粉样品分成四份，两份封存（每份 300g） 、一份做理化检测、一份做微生物检测。样品应在留样袋上标明品种、编号、包装日期。每批成品检验完20毕后应留样保存，并将抽取的代表性样品储存于该类产品的正常保存条件下至保质期满后两个月后为止，以供必要的品质测定及产生质量纠纷时使用。入库粉状辅料留样至少 300g，保存期至检：同一班次，同一品种的产品为一组批。由检验人员自同一组批产品中，随机取 5 听。（3） 检验项目包括包装质量和产品封合情况、理化指标、微生物指标、产品净含量、打印日期、产品色泽及滋气味等。表 11 奶粉成品检验项目项目 标准 不合
40、格色泽 呈均匀一致的乳黄色滋味和气味 具有纯正的乳香味 异味组织状态 干燥、均匀的粉末 有块状,潮湿不均匀蛋白稳定性 无絮片或小白点 有絮片水分 3.5 3.5杂质度 PPM 16 16脂肪% 26 26不溶度指数 ml 0.5 0.5复原乳 1） 酸度， 0 18 18菌落总数 cfu/100ml 20000 20000大肠菌群 MPN/100ml 40 40以下图 11、12 为奶粉质检工艺流程不合格 过程控制 过程检验单 不合格品处置单 反 质 工 馈 量合 艺 过 文原料合格生产车间生产 质检中心返工报废21格 指 程 件令 检 控单 验 制单质量文件 图 11 质检工艺流程（一）发货
41、反 质 申请馈 量合 成 文格 品 件检 控验 制单不合格不合格品处置单质量文件 发货审请单合格出货验收图 12 质检工艺流程（二）3.2.4 包装工艺过程规范箱岗位按装箱作业程序及规范（SHY3-03-07）来作业； 封箱岗位及码垛岗位按封箱及码垛作业程序及规范（SHY3-03-08）来作业；各生产岗位及岗位之间严格按奶粉包装作业检查事项（SHY3-03-10）进行岗位自检、下道工序检验上道工序；原材料有问题而不能确认时；应及时贴上黄色问题待检签，如确认有问题；应及时贴上红色不合格签；对剩余的合格原材料应及时贴上绿色合格签。品质管理部根据生产计划及检验和测量控制程序(SHY（Q）2-18)负
42、责对整个生产作业过程进行监控；4、品控人员每天检查成品包装质量、重量及车间卫生情况，填写车间卫生检查情况（SHY4-04-09）、车间巡检报告（SHY4-04-10）班日奶粉包装质量考核表（SHY4-04-11）；5、生产岗位人员应按消毒间消毒工作程序（SHY3-03-11）及各种容器、用品清理、消毒程序及规范（SHY3-03-12）来处理用品、个人卫生，以防二次污染：生产车间生产入 库出 库生产部质检中心销售部返工报废入 库 生产部22环境卫生应执行生产车间环境卫生标准（SHY3-04-22）；生产部各现场主管人员应认真填写生产运行日记录（SHY4-03-09），并且在交接班时填写交接班记录
43、（SHY4-03-05）；2生产部统计人员负责每天收集整理各种记录数据，并填写月份日生产统计报表（SHY4-03-06）和月份日材料消耗统计报表（SHY4-03-07）；生产部统计人员应每月填写月份生产统计报表（SHY4-03-08）和月份材料消耗统计报表（SHY4-03-09）；1生产部维修人员应确保生产设备的正常运行，严格按设备管理程序（SHY（Q）2-12）对设备进行有效控制。生产部员工应按培训控制程序（SHY（Q+E）2-11）进行培训。参考文献1、潘松年.包装工艺学 印刷工业出版社 2004。82、马桃林.包装技术 武汉测绘科技大学出版社 1999.63、唐志祥.包装材料与实用包装技
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