小口啤酒灌裝包裝工藝設(shè)計(jì)

1、學(xué) 號(hào)： 實(shí)踐大作業(yè)課程名稱 包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)題 目保鮮食品的包裝工藝設(shè)計(jì)學(xué) 院機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)包裝工程班 級(jí)包裝ZY1301姓 名張雨燊指導(dǎo)教師盧杰年月日目 錄1.啤酒市場(chǎng)調(diào)研 31.1產(chǎn)品簡(jiǎn)介31.2包裝要求31.3保存期42.啤酒包裝 42.1啤酒銷售包裝的定位42.2啤酒包裝保護(hù)方案設(shè)計(jì)43.啤酒包裝工藝設(shè)計(jì) 73.1包裝工藝規(guī)程的制定73.2包裝工藝過(guò)程分析83.2.1啤酒包裝工藝過(guò)程83.2.2啤酒包裝件的檢測(cè) 10參考文獻(xiàn)101. 啤酒市場(chǎng)調(diào)研1.1產(chǎn)品簡(jiǎn)介啤酒是以大麥芽（包括特種麥芽）為主要原料，加酒花，經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的、含二氧化碳的、起泡的、低酒精度（2.57.5%) 的各

2、類熟鮮啤酒。啤酒是當(dāng)今世界各國(guó)銷量最大的低酒精度的飲料，品種很多，一般可根據(jù)生產(chǎn)方式，產(chǎn)品濃度、啤酒的色澤、啤酒的消費(fèi)對(duì)象、啤酒的包裝容器、啤酒發(fā)酵所用的酵母菌的種類來(lái)分。良好的啤酒應(yīng)該有著很好的透明度，不應(yīng)該帶有渾濁的現(xiàn)象。泡沫是啤酒的主要特征之一，良好的啤酒，泡沫細(xì)膩潔白，有一定的持久性。啤酒可分為：淡色啤酒、濃色啤酒、黑啤酒、及其它特殊口味的啤酒；按生產(chǎn)方式，可將啤酒分為鮮啤酒和熟啤酒。本次設(shè)計(jì)的是熟啤酒的包裝。1.2包裝要求由于啤酒不同于一般飲料，為保證品質(zhì)、口感等特性，對(duì)包裝材料的要求十分苛刻。它要求有良好的氣體阻隔性、耐熱性、耐壓性、遮光性、口味保持性及透明性等。其中最重要的是氣體

3、阻隔性，主要是指對(duì)氧氣的長(zhǎng)期有效阻入和對(duì)CO2的長(zhǎng)期阻出。玻璃啤酒瓶一般都要回收重復(fù)使用或重復(fù)灌裝?？稍儆闷坎粌H要求有足夠的氣體阻透性和耐熱耐壓性等，還必須能夠耐高溫堿洗，不吸附異味瓶壁不易劃傷等，且在瓶子的正常使用期限內(nèi)多次周轉(zhuǎn)后仍可保持所有上述特性。并且由于啤酒含有二氧化破氣體，具有一定的壓力，而且在生產(chǎn)以理運(yùn)輸過(guò)程中還存在著碰撞等問(wèn)題，會(huì)造成酒瓶的破摜以及突然增壓狀況，因此對(duì)于酒瓶的選擇極為關(guān)鍵。首先，要保證酒瓶可抗擊定的壓力并且各點(diǎn)上所受到的壓力保持均一。其次，要保證玻璃耐質(zhì)受到外界沖擊時(shí)不致產(chǎn)生破損。如果在選擇了玻璃啤酒瓶后還要注意皇冠蓋的選擇。首要，原則是保證酒瓶與瓶蓋之間結(jié)合緊密

4、，另外皇冠蓋肉柯材質(zhì)必須潔凈，并能保持酒瓶在裝滿啤酒后的密封性，以及將啤酒與馬鐵制瓶蓋有效隔絕。以避免馬口鐵制皇冠蓋產(chǎn)生銹 蝕，保持酒體不受污染。隨著人民生活水平的不斷提高，食品及其包裝的品種將越來(lái)越多，對(duì)質(zhì)量要求會(huì)越來(lái)越高，對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的探討將會(huì)深入繼續(xù)下去。今后啤酒企業(yè)和啤酒瓶企業(yè)的協(xié)作互動(dòng)，了解相關(guān)的技術(shù)、設(shè)備性能和工藝流程等都應(yīng)加強(qiáng)，以利于兩企業(yè)同步發(fā)展，并共同為市場(chǎng)、為廣大消費(fèi)者提供數(shù)量更多、品質(zhì)更優(yōu)的產(chǎn)品。1.3保存期鮮啤酒是指啤酒經(jīng)過(guò)包裝后，不經(jīng)過(guò)低溫滅菌（也稱巴氏滅菌）而銷售的啤酒，這類啤酒一般就地銷售，保存時(shí)間不宜太長(zhǎng)，在低溫下一般為一周。熟啤酒，是指啤酒經(jīng)過(guò)包裝后，經(jīng)過(guò)低溫滅

5、菌的啤酒，保存時(shí)間較長(zhǎng)，可達(dá)三個(gè)月左右。2.啤酒包裝2.1啤酒銷售包裝的定位根據(jù)燕京產(chǎn)品的特點(diǎn)，可將燕京牌啤酒公司的產(chǎn)品定位在中高檔與高檔產(chǎn)品領(lǐng)域，將產(chǎn)品主要的銷售渠道市場(chǎng)定位酒店宴會(huì)，與酒吧銷售兩條主要銷售渠道，小量的利用其它超市等零售商進(jìn)行銷售。繼續(xù)發(fā)展創(chuàng)造集“啤酒美食、文化創(chuàng)意展覽、休閑娛樂(lè)觀光”為一體的啤酒文化創(chuàng)意藝術(shù)區(qū)，帶動(dòng)產(chǎn)品的銷售。根據(jù)不同的條件進(jìn)行細(xì)分：1、根據(jù)收入的不同，可以把啤酒市場(chǎng)分為：高檔、中檔、低檔，各個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的價(jià)格區(qū)間分別為：100元、50元、10元。2、根據(jù)口味的不同，可以把啤酒市場(chǎng)分為：清淡型、爽口型等細(xì)分市場(chǎng)。3、根據(jù)使用場(chǎng)合不同，可以把啤酒市場(chǎng)分為：聚會(huì)、

6、婚宴，等細(xì)分市場(chǎng)。4、根據(jù)酒精度含量的不同，可以把啤酒市場(chǎng)分成高濃度、中濃度、低濃度等細(xì)分市場(chǎng)。5、其他細(xì)分方法，根據(jù)心里細(xì)分的不同，可以把啤酒市場(chǎng)分成社會(huì)階層、生活方式、個(gè)性等細(xì)分市場(chǎng)根據(jù)上述啤酒市場(chǎng)細(xì)分的一般方法，對(duì)某一具體品牌的啤酒如進(jìn)行市場(chǎng)細(xì)分。2.2啤酒包裝保護(hù)方案設(shè)計(jì)啤酒的包裝類型主要有三種：瓶裝，桶裝，罐裝。一般熟啤酒用瓶裝或易拉罐裝，而鮮啤多用桶裝。罐裝啤酒有330毫升規(guī)格的。絕大部分啤酒用小口玻璃瓶包裝，其容量有350ml和640ml兩種規(guī)格，保存期為3個(gè)月。玻璃瓶由于具有隔氣性好、抗熱性能強(qiáng)、回收便利和成本低廉的特性，能滿足啤酒對(duì)氧高敏感及防微生物污染、防二氧化碳和水分散失

7、及保持風(fēng)味穩(wěn)定性的要求，因而在啤酒的包裝上一直占據(jù)著主導(dǎo)的位置。目前市場(chǎng)上瓶裝啤酒約占啤酒總量的8090。瓶裝啤酒主要有綠色、棕色和白色透明瓶3種。為了滿足生產(chǎn)要求，對(duì)啤酒玻璃瓶有一定要求。實(shí)際上，瓶子的形狀對(duì)其強(qiáng) 2度有很大的影響。形狀復(fù)雜的瓶子，很容易出現(xiàn)玻璃分布厚薄不均勻，特別在棱角突出處，易集中扭曲應(yīng)力，且極易受到?jīng)_撞和劃傷，使玻璃瓶的耐內(nèi)壓強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度和耐熱急變性能下降。從耐內(nèi)壓力公式：Pmax2tD式中：Pmax耐內(nèi)壓強(qiáng)度t玻璃厚度D瓶身外徑玻璃抗張強(qiáng)度可看出：瓶子厚度越大、直徑越小，耐內(nèi)壓力越好。在同等灌裝條件下，640mL普通瓶爆瓶率為05左右，600mL冰花瓶爆瓶率為15

8、左右，而700mL冰花瓶爆瓶率高達(dá)6。啤酒企業(yè)為了啤酒的優(yōu)質(zhì)優(yōu)等，CO2的含量趨向于取上限，對(duì)于需多次回收使用的啤酒瓶來(lái)說(shuō)，在外形設(shè)計(jì)過(guò)程中，更要注意不能一味追求新穎、奇特和美觀，要考慮到異形瓶易出現(xiàn)薄弱點(diǎn)，避免薄弱點(diǎn)就是避免爆破源。啤酒瓶外形以簡(jiǎn)潔圓滑為主，選擇圓柱體外形設(shè)計(jì)時(shí)，還需注意瓶肩形狀和瓶跟形狀。1、瓶肩形狀瓶頸和瓶身的連接以瓶肩過(guò)渡，要避免棱角分明的端肩形狀，溜肩形狀顯得緩和，玻璃厚薄分布均勻，應(yīng)力的分布也均勻，垂直荷重強(qiáng)度好。由于溜肩受到的應(yīng)力較少，所以抗機(jī)械沖擊強(qiáng)度和抗水沖擊強(qiáng)度都好。肩內(nèi)外弧R1、R2分別為78、110。2、 瓶跟形狀瓶跟處的圓角要適當(dāng)大。這樣，瓶底接觸面減

9、少，瓶跟不易被擦傷，又沒(méi)有明顯的拐彎角，厚薄差相對(duì)較小，內(nèi)部應(yīng)力和表面擦傷都不會(huì)集中在同一位置面上，所以抗熱沖擊性能、垂直荷重分布均勻性和抗水沖擊強(qiáng)度都會(huì)很穩(wěn)定。3、 關(guān)于剩余空間(頂隙)瓶罐在灌裝后，其液面到瓶蓋之間的容量為剩余空間，剩余空間與公稱容量之比為頂隙率，一般以內(nèi)容物種類和外觀要求而定。對(duì)于罐頭，內(nèi)容物表面與罐蓋之間的距離一般為68mm，頂隙過(guò)大會(huì)顯得盛裝容量不足，而且存留空氣多，對(duì)罐藏不利。頂隙過(guò)小，在殺菌時(shí)因內(nèi)容物膨脹而使罐頭變形，影響縫線的嚴(yán)密度。由于啤酒富含CO2氣體，剩余空間起重要的緩沖作用?？紤]到啤酒在灌裝、巴氏殺菌、貯存、運(yùn)輸、飲用過(guò)程中，環(huán)境溫度及振蕩等因素的影響，

10、頂隙率更要保證。按640mL啤酒瓶瓶型，外觀要求啤酒灌裝液位距瓶蓋之間的高度確定在75mm位置為合適。此處頂隙率約為4.5。啤酒瓶GB45441996對(duì)640mL瓶的滿口容量規(guī)定為67010mL，啤酒GB49272001規(guī)定啤酒定量包裝不允許有負(fù)偏差，當(dāng)啤酒瓶滿口容量為下限660mL時(shí)，頂隙率下降為3左右，剩余空間緩沖作用減弱，很容易出現(xiàn)爆瓶或漏氣現(xiàn)象。容量規(guī)格大于640mL的啤酒瓶，液位線位置(也就是剩余空間)滿足了外觀要求，頂隙率會(huì)低于4.5，很容易爆瓶；而規(guī)格容量小于640mL的啤酒瓶，頂隙空間既容易滿足外觀要求，頂隙率又能保證在5以上，加上瓶身外徑小，瓶子本身耐內(nèi)壓強(qiáng)度又好，所以爆瓶率

11、很低，產(chǎn)品安全性就高。4、關(guān)于瓶壁厚度瓶壁厚度分布均勻性是影響強(qiáng)度的重要因素。一般瓶罐標(biāo)準(zhǔn)中是通過(guò)規(guī)定其最薄處的壁厚和瓶罐質(zhì)量(重量)來(lái)控制玻璃分布的。玻璃瓶罐在消毒殺菌過(guò)程中，需經(jīng)受溫度的激烈變化，當(dāng)張應(yīng)力超過(guò)玻璃強(qiáng)度時(shí)，即發(fā)生破裂。耐熱急變性能與瓶壁厚度有關(guān)，瓶壁越厚，越易破裂。啤酒瓶在生產(chǎn)過(guò)程中，除了穩(wěn)定瓶重和最薄處厚度外，還需注意厚薄分布均勻。理想的厚薄是瓶身截面上厚度比不大于1倍，內(nèi)應(yīng)力不超過(guò)3級(jí)。啤酒瓶GB4544規(guī)定了640mL瓶厚度不小于2.0 mm。根據(jù)以上要求啤酒包裝容器選擇640ml小口玻璃瓶。圖2-1效果圖3.啤酒包裝工藝設(shè)計(jì)3.1包裝工藝規(guī)程的制定根據(jù)以上信息及查閱相

12、關(guān)文獻(xiàn)擬定包裝工藝路線：包裝準(zhǔn)備瓶子處理灌裝壓蓋殺菌驗(yàn)酒貼標(biāo)熱收縮包裝裝箱堆碼入庫(kù)啤酒小口玻璃瓶包裝工藝過(guò)程簡(jiǎn)表工序工步工序內(nèi)容及要求包裝設(shè)備與工藝裝備包裝品名稱數(shù)量1包裝準(zhǔn)備消毒機(jī)HY-101準(zhǔn)備啤酒2環(huán)境消毒3收集小口啤酒瓶2瓶子處理洗瓶機(jī)SGXP-200小口玻璃瓶1進(jìn)瓶2淋洗預(yù)熱（25度）3洗滌劑浸瓶（70度）4洗滌劑噴洗5高壓水噴洗（50度）6高壓水噴洗（25度）7清水噴洗8出瓶3灌裝等壓灌裝機(jī)DXGF32-32-8小口玻璃瓶1儲(chǔ)液罐內(nèi)通入壓縮氣體2建立背壓3液體流入容器氣體排至氣室4液體上升與儲(chǔ)液罐液面齊高5自動(dòng)停止灌裝6容器下降4壓蓋壓蓋機(jī)YGL皇冠蓋5殺菌噴淋式隧道殺菌機(jī)WS6驗(yàn)

13、酒驗(yàn)酒機(jī)7貼標(biāo)貼標(biāo)機(jī)JT-510耐濕耐堿紙8熱收縮包裝，每打9瓶熱收縮包裝機(jī)BS-400PV收縮薄膜1預(yù)包裝2預(yù)收縮9裝箱托盤塑料周轉(zhuǎn)箱10堆碼堆碼機(jī)11入庫(kù)叉車圖3-1啤酒小口玻璃瓶包裝工藝過(guò)程3.2包裝工藝過(guò)程分析啤酒包裝工藝過(guò)程1)瓶子處理：新瓶如無(wú)污染，只需高壓水沖洗后即可使用。對(duì)回收使用的舊啤酒瓶則要加強(qiáng)監(jiān)控，防止超過(guò)2年使用期限的舊啤酒瓶混入流進(jìn)市場(chǎng)而帶來(lái)安全隱患?；厥掌拷?jīng)選瓶后，要經(jīng)過(guò)進(jìn)行浸瓶和洗瓶處理?，F(xiàn)代化啤酒灌裝車間浸洗瓶由洗瓶機(jī)組進(jìn)行。浸瓶的目的是洗去瓶子內(nèi)外殘存物，并對(duì)瓶子殺菌處理。浸洗后瓶?jī)?nèi)水分應(yīng)盡量淋干，滴水應(yīng)無(wú)堿性反應(yīng)。洗瓶工序的技術(shù)參數(shù)如下：浸洗液：應(yīng)高效、低泡

14、、無(wú)毒。常用堿性清洗液，如3%NaOH水溶液。清洗液有多種配方。浸洗溫度：玻璃導(dǎo)熱差，升溫應(yīng)平穩(wěn)。瓶溫與液溫之差不大于35，以防爆裂：建業(yè)最高溫度為6570，但不小于50。噴淋壓力：噴洗液壓力0.20.25MPa，無(wú)菌壓縮空氣壓力0.40.65MPa。 浸洗吹干后的瓶子，要用人工或光學(xué)儀器逐個(gè)驗(yàn)瓶，不合格的應(yīng)剔除。此工序選用環(huán)境消毒機(jī)HY-10和洗瓶機(jī)SGXP-200。2)灌裝：用灌裝機(jī)灌裝啤酒。小型灌裝機(jī)有1224頭，中型灌裝機(jī)有4070頭，生產(chǎn)效率是20200瓶/min。啤酒灌裝機(jī)的基本要求：液位精度合格率(液位差不大于6mm) ，最低液位時(shí)的容量應(yīng)達(dá)到公稱容量的98.5以上)。啤酒損失率

15、不大于0.6。灌裝增氧量：一次抽真空時(shí)不大于 0.15mgL，二次抽真空時(shí)不大于0.04mgL。瓶頸空氣體積不大于2mL。啤酒灌裝的技術(shù)要求：裝酒溫度控制在-13，以防CO2逃逸冒出,啤酒灌裝采用等壓灌裝技術(shù)。此工序選用等壓灌裝機(jī)DXGF32-32-8。3)壓蓋:啤酒灌至瓶口額定容量時(shí)，送至壓蓋機(jī)將皇冠蓋壓上密封。原則是保證酒瓶與瓶蓋之間結(jié)合緊密，另外皇冠蓋必須潔凈，并能保持酒瓶在裝滿啤酒后的密封性，以及將啤酒與馬鐵制瓶蓋有效隔絕。以避免馬口鐵制皇冠蓋產(chǎn)生銹蝕，保持酒體不受污染?；使谏w屬?zèng)_壓型馬口鐵蓋，一般根據(jù)實(shí)際需要通常選用厚度0.23mm、硬度T3或T4、鍍錫層為1.12.8g2 馬口鐵（

16、SPTE）或鍍鉻鐵（TFS）。既要有一定的強(qiáng)度和硬度，又要有一定的耐沖擊性。此工序選用壓蓋機(jī)YGL。4)殺菌:為了延長(zhǎng)保質(zhì)期，啤酒要進(jìn)行巴氏殺菌,殺菌可用噴淋式隧道殺菌。殺菌工藝要求：瓶?jī)?nèi)應(yīng)留有3%4%瓶容的剩余空間，酒不得灌滿。殺菌溫度一般為65，保溫1015min。加熱水與酒的溫差應(yīng)保持在23，以防局部過(guò)熱。升溫、降溫應(yīng)和緩，以防瓶子破損。此工序選用噴淋式隧道殺菌機(jī)WS。5)驗(yàn)酒:普通淺色啤酒應(yīng)該是淡黃色或金黃色，瓶?jī)?nèi)啤酒應(yīng)清明透亮，無(wú)懸浮物和雜質(zhì)；啤酒注入無(wú)油膩的玻璃杯中時(shí)，泡沫應(yīng)迅速升起，泡沫高度應(yīng)占杯子的三分之一，當(dāng)啤酒溫度在8-15時(shí)，5分鐘內(nèi)泡沫不應(yīng)消失：同時(shí)泡沫還應(yīng)細(xì)膩，潔白，

17、散落杯壁后仍然留有泡沫的痕跡（掛杯）；瓶蓋不漏氣漏酒；上部空隙高度保持在68cm；瓶外無(wú)不潔物。6)貼標(biāo):一般用耐濕耐堿紙商標(biāo)，用貼標(biāo)機(jī)粘貼。為得證包裝的完整表征商品啤酒的特性，標(biāo)簽起到了有效的補(bǔ)充。一般啤酒標(biāo)包括頂標(biāo)、底標(biāo)、身標(biāo)以及背標(biāo)等。此工序選用貼標(biāo)機(jī)JT-510。7)熱收縮包裝：每打9瓶，并使用拉伸塑膜收縮包裝，材料選擇PV收縮薄膜，選用熱收縮包裝機(jī)BS-400。8)裝箱：選用塑料周轉(zhuǎn)箱。一般結(jié)合塑料托盤使用。即：將周轉(zhuǎn)箱堆放到托盤上, 用托盤車或叉車搬運(yùn)。9)堆碼：堆碼機(jī)。10)入庫(kù)：叉車。3.2.2啤酒包裝件的檢測(cè)運(yùn)輸包裝主要考慮以下幾個(gè)方面： 沖擊能量的吸收性能、振動(dòng)能量的吸收性能、耐壓性能、機(jī)械搬運(yùn)性能檢測(cè)運(yùn)輸包裝的合格與否，除了以上性能要求，還要有以下幾類進(jìn)行判定包裝容器是否破裂：包括玻璃瓶的破裂、塑瓶的變形；內(nèi)容物是否溢出等。將從以下四個(gè)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)啤酒包裝件堆碼試驗(yàn)：考核包裝件承受堆碼時(shí)的耐壓強(qiáng)度。振動(dòng)試驗(yàn)：模擬汽車運(yùn)輸振動(dòng)，在模擬汽車振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)75分鐘，檢驗(yàn)包裝對(duì)啤酒瓶的保護(hù)能力。斜面沖擊試驗(yàn)：測(cè)試包裝件在遇到斜面滑動(dòng)及斜面上的急剎車，對(duì)后備箱板產(chǎn)生的沖擊的承受力。橫木撞擊試驗(yàn)：模擬汽車運(yùn)輸中的啟動(dòng)、剎車、停車以及因路面不平，使包裝件產(chǎn)生搖晃和側(cè)面對(duì)低欄欄板的撞擊情況。參考文獻(xiàn)1彭國(guó)勛. 運(yùn)輸包裝M.印刷工業(yè)出版社, 1999.82吳 波. 包裝結(jié)構(gòu)設(shè)