小口啤酒灌裝包裝工藝設(shè)計

1、武漢理工大學(xué)包裝系統(tǒng)實(shí)踐作業(yè)任務(wù)2學(xué) 號： 0121308900326實(shí)踐大作業(yè)課程名稱 包裝系統(tǒng)設(shè)計題 目保鮮食品的包裝工藝設(shè)計學(xué) 院機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)包裝工程班 級包裝ZY1301姓 名張雨燊指導(dǎo)教師盧杰年月日目 錄1.啤酒市場調(diào)研 31.1產(chǎn)品簡介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43.啤酒包裝工藝設(shè)計 73.1包裝工藝規(guī)程的制定73.2包裝工藝過程分析83.2.1啤酒包裝工藝過程83.2.2啤酒包裝件的檢測 10參考文獻(xiàn)101. 啤酒市場調(diào)研1.1產(chǎn)品簡介啤酒是以大麥芽（包括特種麥芽）為主要原料，加酒花，經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而

2、成的、含二氧化碳的、起泡的、低酒精度（2.57.5%) 的各類熟鮮啤酒。啤酒是當(dāng)今世界各國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)對象、啤酒的包裝容器、啤酒發(fā)酵所用的酵母菌的種類來分。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

3、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阻隔性，主要是指對氧氣的長期有效阻入和對CO2的長期阻出。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)輸過程中還存在著碰撞等問題，會造成酒瓶的破摜以及突然增壓狀況，因此對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)受到外界沖擊時不致產(chǎn)生破損。如果在選擇了玻璃啤酒瓶后

4、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，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越多，對質(zhì)量要求會越來越高，對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的探討將會深入繼續(xù)下去。今后啤酒企業(yè)和啤酒瓶企業(yè)的協(xié)作互動，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、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)過包裝后，不經(jīng)過低溫滅菌（也稱巴氏滅菌）而銷售的啤酒，這類啤酒一般就地銷售，保存時間不宜太長

5、，在低溫下一般為一周。熟啤酒，是指啤酒經(jīng)過包裝后，經(jīng)過低溫滅菌的啤酒，保存時間較長，可達(dá)三個月左右。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定位酒店宴會，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、休閑娛樂觀光”為一體的啤酒文化創(chuàng)意藝術(shù)區(qū)，帶動產(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，可以把啤酒市場分為：高檔、中檔、低檔，各個細(xì)分市場的價格區(qū)間分別為：100元、50元、10元。2、根據(jù)口味的不同，可以把啤酒市場分為：清淡型、爽口型

6、等細(xì)分市場。3、根據(jù)使用場合不同，可以把啤酒市場分為：聚會、婚宴，等細(xì)分市場。4、根據(jù)酒精度含量的不同，可以把啤酒市場分成高濃度、中濃度、低濃度等細(xì)分市場。5、其他細(xì)分方法，根據(jù)心里細(xì)分的不同，可以把啤酒市場分成社會階層、生活方式、個性等細(xì)分市場根據(jù)上述啤酒市場細(xì)分的一般方法，對某一具體品牌的啤酒如進(jìn)行市場細(xì)分。2.2啤酒包裝保護(hù)方案設(shè)計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

7、性，能滿足啤酒對氧高敏感及防微生物污染、防二氧化碳和水分散失及保持風(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，對啤酒玻璃瓶有一定要求。實(shí)際上，瓶子的形狀對其強(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：Pmax2t·D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

8、裝條件下，640mL普通瓶爆瓶率為05左右，600mL冰花瓶爆瓶率為15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，對于需多次回收使用的啤酒瓶來說，在外形設(shè)計過程中，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。啤酒瓶外形以簡潔圓滑為主，選擇圓柱體外形設(shè)計時，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

9、別為78°、110°。2、 瓶跟形狀瓶跟處的圓角要適當(dāng)大。這樣，瓶底接觸面減少，瓶跟不易被擦傷，又沒有明顯的拐彎角，厚薄差相對較小，內(nèi)部應(yīng)力和表面擦傷都不會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。對于罐頭，內(nèi)容物表面與罐蓋之間的距離一般為68mm，頂隙過大會顯得盛裝容量不足，而且存留空氣多，對罐藏不利。頂隙過小，在殺菌時因內(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

10、重要的緩沖作用?？紤]到啤酒在灌裝、巴氏殺菌、貯存、運(yùn)輸、飲用過程中，環(huán)境溫度及振蕩等因素的影響，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640mL瓶的滿口容量規(guī)定為670±10mL，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，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，頂隙率會低于4.5，很容易爆瓶；而規(guī)格容量小于640mL的啤

11、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)中是通過規(guī)定其最薄處的壁厚和瓶罐質(zhì)量(重量)來控制玻璃分布的。玻璃瓶罐在消毒殺菌過程中，需經(jīng)受溫度的激烈變化，當(dāng)張應(yīng)力超過玻璃強(qiáng)度時，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3級。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

12、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3.1包裝工藝規(guī)程的制定根據(jù)以上信息及查閱相關(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酒貼標(biāo)熱收縮包裝裝箱堆碼入庫啤酒小口玻璃瓶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

13、氣室4液體上升與儲液罐液面齊高5自動停止灌裝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驗酒驗酒機(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入庫叉車圖3-1啤酒小口玻璃瓶包裝工藝過程3.2包裝工藝過程分析3.2.1啤酒包裝工藝過程1)瓶子處理：新瓶如無污染，只需高壓水沖洗后即可使用。對回收使用的舊啤酒瓶則要加強(qiáng)監(jiān)控，防止超過2年使用期限的舊啤酒瓶混入流進(jìn)市場而帶來安全隱患?；厥掌拷?jīng)選瓶后，要經(jīng)過進(jìn)行浸瓶和洗瓶處理。現(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

14、內(nèi)外殘存物，并對瓶子殺菌處理。浸洗后瓶內(nèi)水分應(yīng)盡量淋干，滴水應(yīng)無堿性反應(yīng)。洗瓶工序的技術(shù)參數(shù)如下：浸洗液：應(yīng)高效、低泡、無毒。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)儀器逐個驗瓶，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

15、酒灌裝機(jī)的基本要求：液位精度合格率(液位差不大于±6mm) ，最低液位時的容量應(yīng)達(dá)到公稱容量的98.5以上)。啤酒損失率不大于0.6。灌裝增氧量：一次抽真空時不大于 0.15mgL，二次抽真空時不大于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，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

16、酒體不受污染?；使谏w屬沖壓型馬口鐵蓋，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1.1°2.8g2 馬口鐵（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：瓶內(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)驗酒:普通淺色啤酒應(yīng)該是淡黃色或金黃色，瓶內(nèi)啤酒應(yīng)清明透亮，無懸浮物和雜質(zhì)；

17、啤酒注入無油膩的玻璃杯中時，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，5分鐘內(nèi)泡沫不應(yīng)消失：同時泡沫還應(yīng)細(xì)膩，潔白，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

18、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：叉車。3.2.2啤酒包裝件的檢測運(yùn)輸包裝主要考慮以下幾個方面： 沖擊能量的吸收性能、振動能量的吸收性能、耐壓性能、機(jī)械搬運(yùn)性能檢測運(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。將從以下四個試驗來檢驗啤酒包裝件堆碼試驗：考核包裝件承受堆碼時的耐壓強(qiáng)度。振動試驗：模擬汽車運(yùn)輸振動，在模擬汽車振動臺上振動75分鐘，檢驗包裝對啤酒瓶的保護(hù)能力。斜面沖擊試驗：測試包裝件在遇到斜面滑動及斜面上的急剎車，對后備箱板產(chǎn)生的沖擊的承受力。橫木撞擊試驗：模擬汽車運(yùn)輸中的啟動、剎車、停車以及因路面不平，使包裝件產(chǎn)生搖晃和側(cè)面對低欄欄板的撞擊情況。參考文獻(xiàn)1彭國勛. 運(yùn)輸包裝M.印刷工業(yè)出版社, 1999.82吳 波. 包裝結(jié)