奶片包裝工藝課程設計

第第頁目錄TOC\o"1-3"\h\u6180一、奶片包裝工藝設計的目的和意義 2412二、奶片包裝工藝設計的步驟及內容 27331.產品物性及流通環(huán)境分析并提出防護措施 354521.1奶片的原料分析 3281201.2流通環(huán)境分析 3320851.3防護要求 4269892.包裝材料的選擇 5255172.1內包裝材料 5201682.2中包裝材料 6326602.3外包裝材料 6224773.1包裝工藝流程設計及技術要求 7297373.2包裝工藝綜合卡 1114919三、課程設計總結 11565四、參考文獻 12五、附錄（包裝工藝流程圖、綜合規(guī)程卡、課程設計評語）奶片包裝工藝課程設計隨著科學技術的發(fā)展，奶制品的衍生物種類越來越多，滿足了人們的各種消費需要。各種奶制品從生產線到消費者手中都必須經過包裝的過程，而包裝工藝水平的高低以及是否科學合理會對奶制品的風味、質量、保質期等產生重要的影響，可以說包裝工藝直接決定奶制品能否完好送達到消費者的手中。所以研究科學合理的奶制品包裝工藝對奶制品的生產銷售有著至關重要的作用，這也是包裝工藝學所要研究的課題之一。因此本次課程設計就是關于奶片包裝工藝的設計。在課程設計的過程中我通過對市場上奶片包裝、奶片消費情況、奶片流通運輸環(huán)境、以及奶片自身特性所決定的防護要求的調研分析，從而來確定奶片包裝機械的選擇、奶片包裝材料的選擇、制定包裝工藝卡并確定包裝工藝的流程。一、奶片包裝工藝設計的目的和意義奶片包裝工藝設計的主要目的在于優(yōu)化包裝工藝生產線的工藝流程，提高包裝工藝的技術水平、生產速率和包裝的質量。為產品的安全有效流通提供堅實可靠的保障。使奶片的風味和營養(yǎng)價值得到最大限度的保存，延長產品的保質期。奶片的配料主要是奶粉和麥芽糖，在脫水工藝下加入某些凝固劑加工而成，加工后的奶片的營養(yǎng)價值和口味是無法與鮮奶相比較的，因為在加工工程中會經歷高溫的過程并向其中加入一些添加劑。但是奶片與鮮奶相比仍然有自身的一些獨特的優(yōu)勢，加工后的奶片便于攜帶且食用不受時間和環(huán)境的限制可以當作零食食用，并且它具有一定的營養(yǎng)價值所以受到廣大年輕朋友的喜愛，奶片質輕食用方便尤其是人們旅游出行首選營養(yǎng)品。而最大限度地提高奶片的保存風味，使其更加方便的運輸和攜帶是包裝工藝所要研究的課題之一，這也正是奶片工藝包裝的目的和意義。通過市場調研發(fā)現(xiàn)目前市場上奶片包裝以塑料袋裝包裝、瓶裝仍然占主要的包裝形式，但是以鋁塑復合材料為主的泡罩包裝發(fā)展形勢迅猛已經慢慢的占據市場的主體地位，越來越受到消費者的喜愛。未來奶片采用鋁塑泡罩包裝將成為一種趨勢。因此本次課程設計就是關于奶片泡罩包裝工藝的設計。二、奶片包裝工藝設計的步驟及內容1.產品物性及流通環(huán)境分析并提出防護措施對奶片的理化特性分析知內裝物為泡罩包裝的固態(tài)物品，主要是對溫度、濕度、光線的要求。如果忽視了這些要求，往往會使奶片的保質期縮短，甚至變質，所以應該滿足密封保存，防止奶片口味變壞。其次避光存放：某些原料，遇熱可發(fā)生化學變化生成有色物質，出現(xiàn)變色變質，導致奶片變質，應放入避光容器內，密封于干燥處保存。最后還要將奶片置于低溫處。1.1奶片的原料分析目前市場上的奶片有多種的形式，原料有羊奶、牛奶以及馬奶幾種，不同的原奶所制成的奶片的營養(yǎng)價值也各不相同，且口味的差別也很大。奶片的主要配料是奶粉、乳清粉和麥芽糖等，在加入某些凝固劑加工而成的，奶片的主要營養(yǎng)成分是碳水化合、脂肪等。由于在加工過程中會經歷高溫的過程，所以奶片中的許多營養(yǎng)成分會被破會，奶片的口味和營養(yǎng)價值無法與鮮奶相比較。下表為奶片的營養(yǎng)指標含量[1]營養(yǎng)素含量（每100克）營養(yǎng)素含量（每100克）熱量（大卡）472硒（微克）12.1磷（毫克）427維生素C（毫克）5鉀（毫克）356鋅（毫克）3鈣（毫克）269鐵（毫克）1.6鈉（毫克）179.7煙酸（毫克）1.6維生素A（微克）75核黃素（毫克）0.2膽固醇（毫克）65銅（毫克）0.06碳水化合物（克）59.3維生素E（毫克）0.05鎂（毫克）32碳胺素（毫克）0.05脂肪（克）20.2錳（毫克）—蛋白質（克）13.3纖維素（克）—1.2流通環(huán)境分析從運輸包裝的角度分析產品的流通環(huán)境通常需要從產品的裝卸搬運環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)以及貯存環(huán)節(jié)三個方面來分析產品的流通環(huán)境，下面就分別針對這三個方面對奶片的流通環(huán)境作一分析：<1>裝卸搬運環(huán)節(jié)的分析：任何物品在流通過程都必須經歷裝卸搬運的環(huán)節(jié)，而且在這個環(huán)節(jié)中由于工人野蠻粗暴的裝卸搬運方式最容易造成產品的破損報廢。由于此次奶片的包裝內包裝采用鋁塑泡罩包裝，中包裝采用紙盒包裝，外包裝采用瓦楞紙箱包裝。所以分析包裝形式可知在裝卸搬運過程中最有可能出問題的部分就是外包裝瓦楞紙箱。由于奶片運輸流通過程較長所以中轉環(huán)節(jié)就會變的比較多，裝卸搬運的次數就會增加所以瓦楞紙箱所要經受的考驗就會增加，因此在設計瓦楞紙箱和包裝裝潢時應設計醒目的標志光潔的表面，合理的手孔或提手。以及必要的捆扎帶。符合人體因素的搬運重量與外部尺寸等都會有效的減少裝卸搬運過程中的損壞。<2>運輸環(huán)節(jié)分析：奶片從生產廠家到消費者手中一般都會經歷火車、汽車以及人工手推車等運輸工具的運輸，在運輸的各個環(huán)節(jié)都會經歷不同程度的撞擊作用，比如火車鐵軌連接處的沖擊，汽車運輸過程中公路的顛簸以及汽車的緊急剎車都會對貨物產生沖擊作用造成產品包裝的損壞。另外在長途運輸的過程中會經歷各種不同的天氣條件，不同程度的環(huán)境條件會對產品的包裝和產品本身造成一定程度的損壞。所以在產品的運輸過程中應充分考慮緩沖包裝以及防護的嚴密性，提高產品的運輸質量。<3>貯存環(huán)節(jié)的分析：貨物在流通環(huán)境中貯存環(huán)節(jié)是一個非常重要的環(huán)節(jié)，貨物的貯存主要是貨物的貨物的堆碼高度、堆碼重量、貯存周期、貯存地點、貯存環(huán)境等因素對包裝件流通安全性重要的影響。因此在設計外包裝時需要充分的考慮外包的堆碼承壓強度以確保在運輸的過程中產品的流通性安全。另外貯存環(huán)境中建筑的結構以及倉庫的溫濕度都會對產品的貯存有很大的影響，所以在外包裝上進行適當的防潮包裝可以更加好提高產品的貯存周期。1.3防護要求奶片包裝采用的是內包裝用鋁塑復合包裝、中包裝采用紙盒包裝、外包裝采用瓦楞紙箱包裝的形式，這樣的包裝結構基本上可以比較好的保護奶片的運輸條件。奶片在儲存和流通的過程中對防護的要求就是必需保證奶片的各項理化性能能夠得到極大的保存，它的風味和營養(yǎng)價值得到最大的保護，在此基礎上就是盡可能的延長它的保質期，對于這些方面的防護要求主要體現(xiàn)在對于內包裝的要求上，而本次設計采用泡罩包裝的形式對奶片進行包裝就是為了盡最大的可能性提高奶片在這些方面對防護包裝的要求，因此基本可以滿足上述條件。而中包裝采用硬紙板制成的紙盒包裝主要作用就是將成片的泡罩包裝奶片進行歸納集中以方便消費和運輸，并對泡罩包裝起到一定的保護作用。外包裝采用瓦楞紙箱的包裝主要是為了集合小包裝且方便儲存和運輸。并且對中包裝起到一定的保護作用。因此采用這種包裝的形式基本上能滿足包裝的防護要求，可以達到保護產品的最基本目的。2.包裝材料的選擇2.1內包裝材料奶片的內包裝采用的是泡罩包裝形式，泡罩包裝是將產品封合在透明塑料薄片形成的泡罩與底板（用紙板、塑料薄膜或薄片，鋁箔或他們的復合材料制成）之間的一種包裝方法。泡罩包裝最初主要用于藥品包裝。現(xiàn)在除了藥品片劑、膠囊栓劑等醫(yī)藥產品的包裝外，泡罩包裝還廣泛應用于食品、化妝品、玩具、禮品、工具和機電零配件的銷售包裝。泡罩包裝具有以下特點：保護性好、透明直觀、使用方便、質量輕便。奶片泡罩包裝的材料分為兩個部分，一是塑料薄片另外一個就是鋁箔。內包裝的選材要根據奶片的性能很好的保護奶片的理化性質和各種防護的需要，并且還要無毒無味不會影響奶片的自身的味道和性能。因此塑料薄片的材料選用PVDC，因為PVDC有良好的阻隔性能，可以很好的阻隔空氣中的氧氣、水蒸氣以及二氧化碳等。同相同厚度的材料相比較

PVDC

對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,

阻水蒸汽及空氣等性能優(yōu)于PVC。PVDC

不僅對氣體、異味阻隔性好,

而且其封口性能、沖擊強度、抗拉強度、耐用性等各項指標均能滿足藥品包裝的要求。奶片的泡罩包裝襯底常用帶涂層的鋁箔，鋁箔是采用純度為99％的電解鋁，藥用鋁箔具有無毒、無腐蝕、不滲透、衛(wèi)生、阻熱、防潮等優(yōu)點。

鋁箔的各種性能如下[2]：

（1）機械性：鋁箔的機械性主要包括抗拉強度、延伸率、抗裂強度等。鋁箔的機械性能主要由厚度決定，總體來說，鋁箔質量輕，延展性好，厚度薄，單位面積質量小。但是強度低、易撕破，折疊時易斷裂、產生孔眼，因此一般不單獨用于包裝產品。很多情況下，與其他塑料薄膜及紙復合，以克服其缺點。（2）高阻隔性：鋁箔具有對水、水蒸氣、光線、香味具有高阻隔性，且不受環(huán)境、溫度影響，因此常用于保香包裝、防潮包裝等，以防止包裝內容物的吸潮、氧化和揮發(fā)變質。特別適用于食品的高溫蒸煮殺菌包裝。（3）耐腐蝕性：鋁箔表面自然形成氧化膜，氧化膜的形成可以進一步阻止氧化的繼續(xù)，因此，在包裝內容物具有較高的酸性或堿性時，往往在其表面涂以保護涂料或涂布PE等，以提高其耐蝕性。（4）耐熱、耐低溫性：鋁箔的的高溫和低溫狀態(tài)穩(wěn)定，溫度在-73~371℃時不漲縮變形，同時具有良好的導熱性能，其熱傳導率可達55%。因此既可以用于高溫蒸煮或其他的熱加工，又可以用于冷凍包裝。（5）遮光性：鋁箔具有很好的遮光性，其反光率可高達95%，同時外觀呈銀白色金屬光澤，通過表面印刷裝飾可展現(xiàn)出良好的包裝裝潢效果，因此鋁箔也是一種高檔的包裝材料。除此之外鋁箔很容易進行高溫消毒滅菌,

鋁箔蓋材在與塑料硬片密封前要在專用的印刷涂布機上印制文字圖案,

并涂以保護劑,

在鋁箔的另一面涂以粘合劑。下面是內包裝結構示意圖:（泡罩包裝結構示意圖）2.2中包裝材料中包裝也就是銷售包裝，它的主要作用是對片裝奶片進行集合包裝便于銷售，另外它的一個作用就是傳遞信息，讓消費者從它的包裝形式中可以了解到有關奶片的一些銷售信息，并對產品產生直觀的印象。因此中包裝要求具有一定的強度和良好的印刷適性便可。因此中包裝材料選擇鑄涂板，良好的油墨接受性和吸收性、印刷適印性，并且具有一定的強度。2.3外包裝材料外包裝材料選擇瓦楞紙箱進行包裝，它的主要作用就是集合中包裝，方便產品的運輸，并且可以大概的體現(xiàn)出產品的一些信息，因此外包裝采用瓦楞紙箱來包裝。瓦楞紙箱是用瓦楞紙板為原料加工而成的，具有成本低、輕便、易加工、便于存放、可回收等優(yōu)點，箱面還可按照不同要求，印刷商品的圖案、文字、標志，所以用瓦楞紙箱作為此銷售包裝的運輸包裝。選用A型楞的瓦楞紙箱，A型楞的特點是單位長度內的瓦楞最少，而瓦楞最高，由于瓦楞之間有較大的空隙，因而具有良好的減震性能適用于制造包裝易碎的產品以及對沖擊、碰撞高要求的瓦楞紙箱[3]。瓦楞紙箱的防護強度直接關系到產品運輸中能否到達目的地，因此瓦楞紙板的質量必須達到一定的要求。下面是瓦楞紙板的結構示意圖：（瓦楞紙板結構示意圖）3.包裝工藝技術方案確定3.1包裝工藝流程設計及技術要求<1>包裝工藝流程設計：（參見附錄）<2>技術要求：奶片生產過程可以分為制粒過程和非制粒過程兩個部分，制粒過程主要是奶片的制造生產過程，主要包括原料的準備和生產部分。非制粒過程主要是原料的準備，包裝容器的制備以及產品的包裝過程。制粒過程和非制粒過程必需緊密結合在一起才能完整的完成整個包裝工藝流程。每個過程必需嚴格按照包裝的工藝技術要求來執(zhí)行。制粒過程就是奶片的加工過程，這個過程是整個工藝生產的關鍵過程，是整個生產的核心部分，而且奶片是食用產品因此要有很高的技術要求和標準，制粒過程從原料的選取到生產過程中的各種理化性質的監(jiān)控以及生產環(huán)境的監(jiān)測都必須有嚴格的技術指標和要求。生產奶片的原料主要為全脂奶粉、脫脂奶粉、白砂糖、葡萄糖、乳清粉、奶油、精煉植物油等，其中奶粉為主要的原料，其標準必需符合GB/T5410中的各項指標要求。理化指標[4]：水分：≤5.0%脂肪：≥18%總糖：≤60%蛋白質：≥16%雜質度：≤6mg/kg營養(yǎng)強化劑：按GB/14880規(guī)定執(zhí)行衛(wèi)生指標[4]：菌落總數（cfu/g）:≤50.000大腸菌群（mpn/100g）≤90致病菌：不得檢測出奶片在生產過程中必須進行嚴格的質量監(jiān)測控制。通常有感官監(jiān)測控制和實驗室檢測控制。感官檢測主要是檢測奶片的色澤、可見雜質、塊粒的完整性以及奶片的香味。實驗室檢測主要檢測奶片的水分是否超標、蛋白質含量、脂肪含量是否符合標準、微生物是否超標等。生產過程必需嚴格按照標準執(zhí)行。制粒過程的工藝流程為[5]：原輔料按配比稱重→混料→濕法制粒→干燥壓片→鋁塑包裝→成品在制粒過程中用到的機器設備有：粉碎機、制粒機、干燥機、混合器、壓片機等其他輔助設備。非制粒過程主要是泡罩包裝的制備過程，主要有塑料片材的加工成型以及裝奶片后與鋁箔的復合。首先是提前準備好的PVDC片材經過加熱裝置進行加熱軟化然后再經過成型器進行壓塑或吸塑成型過程然后就是裝入奶片再進行與鋁箔的符合并進行熱封作用最后進行裁切裝盒裝箱的過程。在非制粒過程中必須做好殺菌和消毒的作用，以確保奶片在裝入后不被污染質量安全得到保證。泡罩包裝的制備過程為[5]：片材加熱→薄膜成型→充填物品→安放襯底熱封→切片→修整→裝盒→裝箱→入庫。（泡罩包裝工藝流程）泡罩包裝工藝流程主要由以下部分組成：

①加熱部分。利用加熱裝置對塑料薄片進行加熱使之軟化以便于成型。按加熱器與薄片的接觸方式不同，加熱方式有直接加熱和間接加熱兩種。直接加熱是使薄片與加熱器接觸，加熱速度快，但不均勻，適于加熱較薄的材料；間接加熱是利用輻射熱，靠近薄片加熱，加熱透徹而均勻，但速度較慢，對厚薄材料均適用。按加熱器的熱源不同，加熱方式有熱氣流加熱和熱輻射加熱。熱氣流加熱系用高溫熱氣流直接噴射到被加熱塑料薄片表面，這種方式加熱效率不高，且不夠均勻；熱輻射加熱是利用遠紅外線加熱器產生的光輻射和高溫來加熱蜒料薄片，加熱效率高，而且均勻。

②成型部分。成型部分可分為牙塑成型與吸塑成型兩種方法。壓塑成型是用壓縮空氣將軟化的薄片吹壓向模具，使之緊貼模具內壁而形成泡罩，模具采用平板形狀，一般為間歇傳送，也可用連續(xù)傳送，其成型質量好，對深淺泡罩均適用、吸塑成型是用抽真空的辦法，將軟化的薄片吸附在模具內壁而形成泡罩，模具多采用連續(xù)傳送的滾筒形狀，因真空所產生的吸力有限，加上成型后泡罩脫離滾筒的角度受到限制，故只適用于較淺的泡罩和較薄的材料。

③充填裝置。將奶片定量充填到成型后的泡罩當中，多采用多列定量自動充填裝置。

④熱封裝置。將覆蓋用的鋁箔襯底材料封合在泡罩上，有平板式和滾筒式兩種。平板式用于間歇傳送；滾筒式用于連續(xù)傳送。在奶片的充填過程中用轉盤計數充填的方法，轉盤計數定量盤上的小孔數額分為三組，互成120度的角，轉動的定量盤上的小孔通過料箱底部時，料箱中的物料就落入小孔中再經過卸料槽落入泡罩中。下圖為轉盤計數器的結構圖：充填完成后就是對奶片的檢驗，看其顆粒是否完整，若不完整則需要剔除不合格奶片進行補填，然后就是蓋鋁箔襯底進行熱封合。熱封合結束后就是對泡罩包裝件進行修剪然后就是裝盒，根據不同要求不同規(guī)格的盒型進行裝盒。裝盒部分使用的是盒坯這樣可以提高裝盒的效率。裝盒完成后就是裝箱，裝箱采用跌落式裝箱的方法，底面的折片封底，待裝箱的待裝產品，由輸送帶輸送，經活門到達可轉動的裝箱板處待裝，當裝箱板向下轉動時，產品就自由落入紙箱內，期間可借助移箱機構的作用，使產品在箱內按照一定順序排列堆積，直至完成規(guī)定數量的充填。此后紙箱向前輸送，在經過上蓋折片和封口作業(yè)后，即完成裝箱工藝過程。裝箱過程完成后就是入庫堆碼。在堆碼的過程中要考慮好瓦楞紙箱的抗壓強度，以免在堆碼的過程中壓潰紙箱造成產品的破損。下面對瓦楞紙箱的包裝性能要求作簡單的計算確定堆碼的層數。瓦楞紙箱抗壓強度計算：

單瓦楞紙箱凱里卡特常數值楞型ABCaXZ8.365.006.10J1.101.271.27Cn1.5321.3161.477根據圖表得Cn=1.532

aXz=8.36

J=1.10

面紙和里紙環(huán)壓強度360N/0.152m

芯紙環(huán)壓強度150N/0.152cm

根據公式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

經查表得F=65

P=62.5×65=4062.5N

紙箱最大堆碼層數計算：

托盤厚度T=100mm

托盤包裝的最大高度hmax=2000mm

流通過程中最大有效堆碼高度Hw=4800mm

瓦楞紙箱高度外尺寸H0=369mm

根據公式單個托盤包裝中最大紙箱堆碼層數nmax=INT[(hmax-T)/

H0]

流通過程中最大有效堆碼高度下可堆碼最少的托盤包裝的層數nmin=INT(Hw/

H0)

倉儲中紙箱可能的最大堆碼層數Nmax=INT[(Hw-nminT)/

H0]

倉儲堆碼可能的托盤包裝層數n=INT(N’max/nmax)

可以考慮的堆碼層數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