酥梨的包裝工藝學(xué)課程設(shè)計說明書

目錄1、酥梨的特性及對包裝技術(shù)的要求 11.1酥梨的特性 11.2梨的包裝技術(shù)要求 22、梨的包裝防護功能設(shè)計 22.1緩沖防護包裝設(shè)計 22.2防霉包裝設(shè)計 32.3防潮包裝設(shè)計 42.4氣調(diào)包裝設(shè)計 43、梨的包裝工藝路線 54、梨的包裝工藝過程簡表 55、梨的包裝工藝過程分析 65.1一級包裝 65.1.1梨的套網(wǎng)工藝分析 65.2二級包裝 85.2.1梨的裝箱工藝分析 85.3三級包裝 95.3.1梨的堆碼工藝分析 96、包裝綜合工藝卡片和包裝工序卡片 106.1包裝綜合工藝卡片 106.2包裝工序卡片 117、總結(jié) 148、經(jīng)濟效益分析 159、參考文獻 15包裝工藝學(xué)課程設(shè)計說明書第PAGE1、酥梨的特性及對包裝技術(shù)的要求同川種植梨樹的歷史始于北魏，盛于隋唐，馳名于宋代。明朝洪武年間同川被譽為“梨果之鄉(xiāng)”。1986年，“同川酥梨”被評為全國名優(yōu)稀特產(chǎn)品，同川也被確認為酥梨基地，是全國四大產(chǎn)梨區(qū)之一。2005年，同川被評為山西省農(nóng)業(yè)旅游示范點。每到谷雨前后，梨鄉(xiāng)梨花盛開，香風(fēng)不斷，整個原野一片香雪海。清代詩人王佩鈺曾留下“十里香風(fēng)吹不斷，萬株晴雪綻梨花”的佳句。千百年來，梨鄉(xiāng)形成了獨特的民情風(fēng)俗花會。東社“迎花會”，上莊“凍花會”，南白“壯花會”，為挖掘古老深厚的梨文化底蘊，擴大了酥梨的知名度。2009年，舉辦了首屆“梨花節(jié)”，至2019年已舉辦了十一屆“中國?原平梨花詩歌藝術(shù)節(jié)”（2020年因疫情影響，無法舉辦）。每年的“梨花節(jié)”，柳色黃金嫩，梨花白雪香，萬畝梨花競相開放，喜迎八方來賓。全國各地的詩人、作家及游客齊聚梨園，共同賞梨花、頌梨情，不僅使原平的酥梨聲名遠揚，而且展示了原平新時代“搭臺唱戲再出發(fā)”，敢闖敢干、爭創(chuàng)一流，打造原平地城品牌。2021年3月12日，山西原平舉行“晉享原品”“原平酥梨”區(qū)域公共品牌新聞發(fā)布會。原平市委副書記、代市長常永峰表示，區(qū)域公共品牌的建設(shè)標(biāo)志著原平市農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展邁出關(guān)鍵一步。希望原平市的農(nóng)業(yè)可以搭載電子商務(wù)的東風(fēng)，讓優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品走出山西，走向全國。1.1酥梨的特性梨是我國三大水果之一，產(chǎn)量位居三大水果首位。梨由果實、果心和種子組成。梨果實的生長過程為S型生長曲線，前期主要是細胞分裂和胚的生長，體積增大緩慢，后期果實增長迅速，約為前期生長量的10倍。酥梨屬于硬肉型果實，從成熟到衰老，無明顯的呼吸躍變期，始終保持果實的脆嫩多汁，較耐貯藏。梨子的皮薄，經(jīng)過磕碰后極易發(fā)生機械損傷，從而發(fā)生霉腐的現(xiàn)象。梨的貯藏溫度在-1~2°C之間，不能低于-1°C，否則會產(chǎn)生冷害。梨的含水量在90%左右，由于表皮組織不發(fā)達，采后在自然狀態(tài)下很快失水萎蔫。梨對二氧化碳比較敏感，高濃度二氧化碳會引起梨的生理代謝失調(diào)而發(fā)生生理疾害，使果肉褐變，所以一定要控制制袋內(nèi)或室內(nèi)的二氧化碳的含量。適宜的貯藏氣體成分為氧氣12~15%，二氧化碳含量小于1%。1.2梨的包裝技術(shù)要求通過對梨的特性的分析，得出梨的包裝要求是要創(chuàng)造適宜的溫濕度條件和環(huán)境氣體組成，盡可能的延長保鮮期，并且要有緩沖防振性能，起到保護產(chǎn)品的要求。產(chǎn)品包裝應(yīng)符合牢固、經(jīng)濟、美觀的要求，能適應(yīng)長途運輸、多次裝卸，確保產(chǎn)品完整、無損、安全運達目的地。包裝件的外形尺寸、重量和標(biāo)志應(yīng)符合運輸部門的有關(guān)規(guī)定。如受運輸條件限制可分段、分片包裝，并在供需合同中注明。2、梨的包裝防護功能設(shè)計2.1緩沖防護包裝設(shè)計眾所周知，水果類比較注重新鮮，而且容易腐爛，所以在運輸方面傾向于速度快且運運費較低的運輸工具，綜合考慮，鐵路、公路比較合適。但是，無論采取哪種方式，梨運輸過程中都不可避免會出現(xiàn)一些問題，尤其在長途運輸過程中，由于顛磕碰撞，造成機械損傷，不利于梨的保存和銷售。所以要進行緩沖防護包裝的設(shè)計。進行緩沖防護包裝設(shè)計時，要考慮到梨的溫濕度以及環(huán)境氣體條件的要求，選擇合適的包裝材料與容器。我選用全面緩沖防護包裝，即采用紙、塑料發(fā)泡網(wǎng)套和井字形緩沖隔襯將梨分離開。包裝分為內(nèi)包裝和外包裝。內(nèi)包裝采用先包紙再外套發(fā)泡網(wǎng)，可有效緩沖運輸碰撞，減少機械損傷。包果紙須清潔完整、質(zhì)地柔軟、薄而半透明，吸潮、透氣性好。也可用油紙或用符合食品衛(wèi)生要求的藥紙包果。塑料發(fā)泡網(wǎng)的選擇材料為珍珠棉(EPE)。EPE是一種易于加工和處理的泡沫材料，EPE是非交聯(lián)聚乙烯泡沫材料，是由低密度聚乙烯樹脂經(jīng)物理發(fā)泡產(chǎn)生無數(shù)獨立氣泡所構(gòu)成?？朔似胀òl(fā)泡膠易碎、變形、恢復(fù)性差的缺點。具有隔水防潮、防震、保溫、可塑性能佳、韌性強、循環(huán)再造、環(huán)保、抗撞力強等諸多優(yōu)點，亦具有很好的抗化學(xué)性能。外包裝為鈣塑瓦楞箱，如圖2.1所示。材料為聚乙烯樹脂（HDPE）。聚乙烯樹脂為主要材料，碳酸鈣為填充材料，加入各種助劑，壓延熱粘成鈣塑雙面單瓦楞板，再經(jīng)裝訂成鈣塑瓦楞箱。鈣塑箱的最大特點優(yōu)勢是防潮不怕水，其次是韌性好不易折斷，還有很好的耐沖擊性，獨特的高抗壓，無塵無污染環(huán)?？啥啻位厥赵倮?。圖2.1鈣塑瓦楞箱2.2防霉包裝設(shè)計容易霉腐的物品都含有霉腐微生物所需要的有機物，如：糖類、有機、蛋白質(zhì)、脂肪等，它們都為霉腐微生物生長繁殖提供了條件。霉腐微生物獲得營養(yǎng)物質(zhì)后，還需要適宜的外界環(huán)境因素。人們只要控制溫度、濕度、營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣等這些霉菌生長要素中的任何一個因素，就可以控制霉菌的生長，也就能確保包裝容器內(nèi)之物品免遭霉菌的侵襲。選用冷藏防霉包裝。冷藏防霉包裝適用于儲存含水量大而又不耐冷凍的容易變質(zhì)的食品如蔬菜、水果、鮮蛋等，溫度為0~4℃、時間較短；在冷藏期間霉菌的酶幾乎都失去活性，新陳代謝的各種生物生化作用反應(yīng)緩慢、甚至停止，生長繁殖受到抑制，但并未死亡。2.3防潮包裝設(shè)計由于梨的表皮組織不發(fā)達，采后在自然狀態(tài)下很快失水萎蔫。防止被包裝物品失去水分，主要采用阻隔性包裝材料防止包裝中的水分向外排出。這類防潮包裝要根據(jù)被包裝物品的性質(zhì)、形狀、防潮要求和使用特點來合理地選用防潮包裝材料，進行必要的計算，設(shè)計包裝容器和包裝方法。采用水蒸氣滲透率較低的柔性材料，將物品加干燥劑包裝，并封口密閉。2.4氣調(diào)包裝設(shè)計內(nèi)包裝還可以采用薄膜包裝的方法，將果實包裝在具有良好通透性的保鮮膜內(nèi)，起到自發(fā)氣調(diào)的效果，延長果實貯藏壽命。不過，梨果實對二氧化碳敏感，薄膜包裝時應(yīng)注意控制膜內(nèi)過多的CO2積累，以免產(chǎn)生CO2傷害。常溫氣調(diào)保鮮包裝：保鮮氣體的成份分別為：02、C02、N2。氣體選配原理：C02氣體具有抑制大多數(shù)腐敗細菌和霉菌生長繁殖的作用，是保護氣體中的主要抑菌成分；02具有抑制大多數(shù)厭氧腐敗細菌生長繁殖，維持新鮮果蔬需氧呼吸，保持鮮度的作用；N2是惰性氣體，與食品不起作用，作為填充氣體，與C02、02及特種氣體組成復(fù)合保鮮氣體。梨的包裝必須保證有良好的防潮性，LDPE，BOPP都具備了良好的阻濕性能，保證了水果的新鮮。梨具有尖尖的果梗，要求包裝物具有一定的抗刺穿性能，BOPP可以抵抗梨的刺穿。梨需要入庫冷藏延長保鮮期，要求包裝物具有一定的耐寒性能，LDPE具有優(yōu)良的耐低溫性，可以滿足梨的冷藏。內(nèi)包裝薄膜的材料選擇為BOPP/LDPE復(fù)合薄膜。所選材料特性：LDPE：熱封性能和安全衛(wèi)生性能較高，阻水阻濕性良好；耐低溫，能適應(yīng)冷藏，阻氣性能差。BOPP：力學(xué)性能良好，拉伸強度，挺度和硬度都比較優(yōu)異，其阻氣性優(yōu)于聚乙烯。3、梨的包裝工藝路線用塑料發(fā)泡網(wǎng)套對梨進行套網(wǎng)（制備網(wǎng)套，檢驗，準(zhǔn)備梨，送到網(wǎng)套機，檢驗，網(wǎng)套裹包梨，切斷，送到裝箱機）。用鈣塑瓦楞紙箱對梨進行包裝（制備紙箱，檢驗，送到裝箱機，撐開紙箱，填裝套裝梨，封合粘結(jié)，輸送到托盤）。在托盤上堆碼、裹包。倉庫儲存。運輸發(fā)送（按訂貨單校核，選擇裝運方式，裝上運輸方式發(fā)送）。梨梨網(wǎng)套機堆碼機封箱機裝箱機切斷 套好的梨網(wǎng)套機堆碼機封箱機裝箱機切斷折平的紙箱折平的紙箱網(wǎng)套壓敏膠帶網(wǎng)套壓敏膠帶入庫拉伸裹包機入庫拉伸裹包機圖3.1梨的包裝工藝路線簡圖4、梨的包裝工藝過程簡表表4.1包裝工藝過程簡表工序工步工序內(nèi)容及要求包裝設(shè)備及工藝設(shè)備包裝品名稱數(shù)量1包裝準(zhǔn)備1梨準(zhǔn)備2冷處理及藥物處理隔離室3檢查包裝袋2套網(wǎng)珍珠棉1供預(yù)制網(wǎng)2套網(wǎng)包裹梨全自動套網(wǎng)包裝機3切斷3裝箱裝箱機鈣塑瓦楞紙箱1箱坯入貯架封箱機2取箱坯封箱機3撐箱封箱機4封底封箱機5裝箱，9個一箱裝箱機9個6封箱封裝機鈣塑瓦楞紙箱OPP壓敏膠帶（50*600）1個7打印標(biāo)記及日期標(biāo)記機41堆碼在托盤上堆碼3層，層間交錯排列堆碼機托盤TP21個51拉伸包裝纏繞式拉伸包裝機LLDPE拉伸薄膜寬度50061入庫叉車5、梨的包裝工藝過程分析5.1一級包裝5.1.1梨的套網(wǎng)工藝分析（1）工藝分析第一步就是要將成卷的網(wǎng)套膜由扁平狀擴開成開口的圓柱狀的網(wǎng)套膜，并借助外力將網(wǎng)套膜向下拖動至要求的位置，即拖動包裝一個球形水果所需長度的網(wǎng)套膜，即下膜、進果料過程；第二步是夾子裝置夾緊，由于下膜裝置采用的是內(nèi)含倒刺結(jié)構(gòu)的卡筒裝置，其在向上運動的過程中勢必會與網(wǎng)套膜發(fā)生接觸，帶動網(wǎng)套膜向上運動，為了避免干擾，需要加入一個夾子裝置防止相互干擾；第三步是果料套膜過程，如圖5.1所示，也是包裝過程中最重要的一步，使網(wǎng)套包裹在水果表面完成單果的包裝目的；第四步切膜和推果料，在完成果料套膜過程后，已經(jīng)完成了網(wǎng)套膜對球形水果的包裝，但此時網(wǎng)套膜仍然是成卷連續(xù)的，需要將其從包裝好的水果上部切斷，使其成為一個獨立的包裝成品，最后可將包裝好的球形水果進行裝箱儲存等其他步驟。圖5.1水果套網(wǎng)機工作示意圖（2）水果套網(wǎng)包裝機圓形水果自動化套網(wǎng)包裝機是將機械和電氣相結(jié)合的一種自動化水果包裝機。在實際工作中，該水果套網(wǎng)包裝機分為定位輸送區(qū)和塑料發(fā)泡網(wǎng)套網(wǎng)區(qū)這兩個區(qū)域。機械系統(tǒng)主要由定位輸送裝置及間歇式套網(wǎng)機構(gòu)以及水果呈放裝置組成；整個運行過程是分選后的水果進入到定位輸送裝置中的定位果盤上，水果依靠輸送裝置中鏈輸送的輕微振動來實現(xiàn)果梗垂直于水平面的自動定位；水果完成定位后在定位果盤中隨著輸送鏈的轉(zhuǎn)動而進行運動，進入塑料發(fā)泡網(wǎng)套網(wǎng)區(qū)，光電限位開關(guān)檢測其到達套網(wǎng)位置，輸送鏈轉(zhuǎn)動立即停止；套網(wǎng)裝置中的雙作用氣爪以及氣缸在PLC的控制下夾著撐網(wǎng)筒向下運動同時間歇式套網(wǎng)機構(gòu)插刀在電機帶動下向上運動，當(dāng)光電限位開關(guān)檢測到兩者達到同一水平高度，插刀帶著發(fā)泡網(wǎng)下降至下限位，同時雙作用氣缸帶著撐網(wǎng)筒到達上限位，最后塑料光纖切割刀在推動氣缸的作用下割斷發(fā)泡網(wǎng)，套網(wǎng)結(jié)束;在整個水果套網(wǎng)包裝機運動過程中，能完成預(yù)期的水果套網(wǎng)包裝功能。圖5.2水果網(wǎng)套包裝機5.2二級包裝5.2.1梨的裝箱工藝分析果箱通過果箱輸送裝置進入自動計數(shù)裝箱機，然后輸送至螺旋滑道出果口，由給果裝置的寬口端將水果輸送至窄出口處，通過果子擋板將多余的果子擋住，使每個分隔條內(nèi)只有一個果子且沒有堆積，單個的果子輸送至分個計數(shù)裝置出口端，在出口端設(shè)有計數(shù)裝置，對其果子計數(shù)，直到果箱內(nèi)水果達到預(yù)定值后，單果輸送裝置停止輸送水果，裝滿水果的果箱由果箱輸送裝置送出自動計數(shù)裝箱機。該計數(shù)裝箱機能將水果按指定的數(shù)量自動裝入果箱，極大地降低了人力成本，設(shè)計的螺旋滑道能有效地降低水果裝箱磕碰損傷，極大地提高了水果裝箱品質(zhì)和效率。圖5.3水果自動計數(shù)裝箱機1-給果裝置；2-分個計數(shù)裝置；3-果箱輸送裝置；18-機架5.3三級包裝5.3.1梨的堆碼工藝分析需使用拉伸包裝對其進行三級包裝。首先在堆碼機上按圖5.4所示的排列方式將瓦楞紙箱堆碼放在聯(lián)運平托盤上，GB/T2934中TP2型托盤尺寸為800mmx1200mm，奇數(shù)層和偶數(shù)層排列呈交叉狀，堆碼后不易倒塌。由于產(chǎn)品本身抗壓性能不強，不宜堆碼過高，一般堆碼3層。在纏繞式拉伸包裝機上用寬度500mm的線性低密度聚乙烯(LLDPE)拉伸薄膜，自上而下地以螺旋線形式纏繞，也可用寬度為1m的拉伸薄膜在回轉(zhuǎn)式拉伸包裝機上進行整幅裹包。圖5.4拉伸裹包外包裝1-托盤;2-中包裝件;3-LLPDE拉伸薄膜6、包裝綜合工藝卡片和包裝工序卡片6.1包裝綜合工藝卡片表6.1包裝綜合工藝卡片企業(yè)包裝綜合工藝過程卡片產(chǎn)品名稱及型號第1頁酥梨共1頁工序工步工序內(nèi)容生產(chǎn)車間包裝材料包裝設(shè)備工藝裝備技術(shù)等級時間定額/min包裝準(zhǔn)備梨準(zhǔn)備，冷處理及藥物處理，檢查包袋梨準(zhǔn)備，冷處理及藥物處理，檢查包袋準(zhǔn)備車間套網(wǎng)送網(wǎng)套料，夾緊，果料套膜過程，切膜和推果料送網(wǎng)套料，夾緊，果料套膜過程，切膜和推果料包裝車間珍珠棉(EPE)全自動套網(wǎng)包裝機裝箱箱坯入貯架，取箱坯，撐箱，封箱，打印標(biāo)記及日期箱坯入貯架，取箱坯，撐箱，封箱，打印標(biāo)記及日期包裝車間鈣塑瓦楞紙箱封箱機，裝箱機，標(biāo)記機封箱機，裝箱機，標(biāo)記機2托盤堆碼紙箱排列成層，堆碼紙箱在托盤上，堆碼成3層紙箱排列成層，堆碼紙箱在托盤上包裝車間堆碼機堆碼機堆碼機3拉伸包裝拉伸包裝螺旋線形式纏繞包裝包裝車間LLDPE拉伸薄膜纏繞式拉伸包裝機纏繞式拉伸包裝機入庫入庫叉車插托盤入庫包裝車間叉車叉車編制標(biāo)準(zhǔn)6.2包裝工序卡片表6.2包裝工序卡片產(chǎn)品名稱酥梨產(chǎn)品型號第1頁生產(chǎn)車間包裝車間生產(chǎn)工段共6頁工序號1工序名稱包裝準(zhǔn)備設(shè)備編號設(shè)備名稱包裝材料與容器工步號工步內(nèi)容工藝裝備時間定額/min編號名稱工藝時間輔助時間其他時間1梨準(zhǔn)備2冷處理及藥物處理3檢查包袋編制校準(zhǔn)表6.3包裝工序卡片產(chǎn)品名稱酥梨產(chǎn)品型號第2頁生產(chǎn)車間包裝車間生產(chǎn)工段共6頁工序號2工序名稱套網(wǎng)設(shè)備編號設(shè)備名稱全自動套網(wǎng)包裝機包裝材料與容器珍珠棉工步號工步內(nèi)容工藝裝備時間定額/min編號名稱工藝時間輔助時間其他時間1送網(wǎng)套料全自動套網(wǎng)包裝機2夾緊全自動套網(wǎng)包裝機3果料套膜過程全自動套網(wǎng)包裝機4切膜和推果料全自動套網(wǎng)包裝機編制校準(zhǔn)表6.4包裝工序卡片產(chǎn)品名稱酥梨產(chǎn)品型號第3頁生產(chǎn)車間包裝車間生產(chǎn)工段共6頁工序號3工序名稱裝箱設(shè)備編號設(shè)備名稱集合套入式裝箱機包裝材料與容器鈣塑瓦楞紙板工步號工步內(nèi)容工藝裝備時間定額/min編號名稱工藝時間輔助時間其他時間1箱坯入貯架4封箱機0.50.50.52取箱坯4封箱機0.50.50.53撐箱4封箱機0.50.50.54封底4封箱機0.50.50.55裝箱5裝箱機0.50.50.56封箱4封裝機0.50.50.57打印標(biāo)記及日期6標(biāo)記機0.50.50.5編制校準(zhǔn)表6.5包裝工序卡片產(chǎn)品名稱酥梨產(chǎn)品型號第4頁生產(chǎn)車間包裝車間生產(chǎn)工段共6頁工序號4工序名稱托盤堆碼設(shè)備編號設(shè)備名稱堆碼機包裝材料與容器托盤工步號工步內(nèi)容工藝裝備時間定額/min編號名稱工藝時間輔助時間其他時間1堆碼堆碼機編制校準(zhǔn)表6.6包裝工序卡片產(chǎn)品名稱酥梨產(chǎn)品型號第5頁生產(chǎn)車間包裝車間生產(chǎn)工段共6頁工序號5工序名稱拉伸包裝設(shè)備編號設(shè)備名稱纏繞式拉伸包裝機包裝材料與容器LLDPE拉伸薄膜工步號工步內(nèi)容工藝裝備時間定額/min編號名稱工藝時間輔助時間其他時間1螺旋線形式纏繞包裝纏繞式拉伸包裝機編制校準(zhǔn)表6.7包裝工序卡片產(chǎn)品名稱酥梨產(chǎn)品型號第6頁生產(chǎn)車間包裝車間生產(chǎn)工段共6頁工序號6工序名稱入庫設(shè)備編號設(shè)備名稱包裝材料與容器工步號工步內(nèi)容工藝裝備時間定額/min編號名稱工藝時間輔助時間其他時間1入庫叉車編制校準(zhǔn)7、總結(jié)通過這次包裝工藝課程設(shè)計，從選擇一種產(chǎn)品，經(jīng)過市場調(diào)研，分析包裝工藝規(guī)程的原始資料(物理生物性能)、物流環(huán)境等，選擇適當(dāng)?shù)陌b材料，并根據(jù)所選擇的材料和需求規(guī)模，設(shè)計出科學(xué)合理、美觀實用的包裝容器。并制定合理的生產(chǎn)工藝流程、工藝參數(shù)、質(zhì)量檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)，并進行成本核算。這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，