我国食品包装机械和包装技术的发展前景
[原创 2010-02-22 16:12:41]
| 随着我国商品经济的繁荣和人民生活水平的提高，食品包装机械和包装技术的前景十分乐观。近年来，国家加大了对食品和药品质量和安全的监督力度，对食品的生产加工和包装技术都提出了新的要求。一批食品生产企业先后投入资金进行包装设备的技术改造和生产技术的创新，在一定程度上提升了我国食品行业的水平和市场竞争力。 尽管我国食品和包装技术的水平有了提高，但是我国的和包装技术与发达国家的相比在竞争中还是明显处于弱势。我国包装机械行业30%左右的企业存在低水平的重复建设。这种状况不但浪费了有限的资金、人力等重要资源，还造成了包装机械市场的无序混乱，阻碍了行业的健康发展，制约了我国中小食品企业包装机械的升级换代和包装技术的创新。 目前，我国的食品多以单机为主，科技含量和自动化程度低，在新技术、新工艺、新材料方面应用的少，满足不了我国当前食品企业发展的要求。一些食品企业为了技术改造，不得不花费大量的资金从国外引进一些技术先进的、生产效率高、包装精度高的成套食品包装生产线，导致很大一部分国内的市场份额被国外品牌所占领。 国产与国际的主要差距 1、生产效率低、能耗高、稳定性和可靠性差，产品造型落后，外观粗糙，基础件和配套件寿命低，国产的气动件和电器元件质量差。 2、控制技术应用得少。比如远距离遥控技术、步进电机技术、信息处理技术等。专家指出，世界上德国、意大利、美国和日本的包装机械水平处于{lx1}地位。其中，在美国成型、充填、封口三种机械设备的技术更新很快。如美国液体灌装设备公司(EJF)生产的液体灌装机，一台设备可以实现重力灌装、压力灌装以及正压移动泵式灌装。就是说，任何黏度的液体，只要通过微机控制来改变灌装方式就可以实现。 而德国的包装机械在计量、制造、技术性能方面均属世界{yl}。该国生产的啤酒、饮料灌装成套设备生产速度快、自动化程度高、可靠性好。主要体现在：工艺流程的自动化、生产效率高，满足了交货期短和降低工艺流程成本的要求；设备具有更高的柔性和灵活性。主要体现在生产的灵活性、构造的灵活性和供货的灵活性，以适应产品更新换代的需要；利用计算机和仿真技术提供成套设备，故障率低，可以进行远程诊断服务；对环境污染少，主要包括噪音、粉尘和废弃物的污染。 意大利生产的包装机械中，40%是食品包装机械，如糖果包装机、茶叶包装机、灌装机等。产品的特点是外观考究、性能优良、价格便宜。意大利包装机械行业的{zd0}优势就在于可以按照用户的要求进行设计和生产，并能保证很好地完成设计、生产、试验，实现监督、检验、组装、调整和用户需求分析等。 日本的食品包装机械，虽然以中小单机为主，但设备体积小、精度高、易于安装、操作方便、自动化程度也较高。 随着世界科技的发展，发达国家已经把核能技术、微电子技术、激光技术、生物技术和系统工程融入了传统的机械制造技术中。新的合金材料、高分子材料、复合材料、无机非金属材料等新材料也得到了推广应用，食品包装机械的集成化、智能化、网络化、柔性化将成为未来发展的主流。未来的制造业将呈现出以下特点： ■ 生产规模：小批量→少品种大批量→多品种变批量。 ■ 资源配置：劳动密集型→设备密集型→信息密集型→知识密集型。 ■ 生产方式：手工→机械化→单机自动化→刚性流水自动线→柔性自动线→智能自动线。 ■ 工艺方法：重视加工前后处理、重视工艺装备，使制造技术成为集工艺方法、工艺装备、工艺材料为一体的成套技术。 ■ 过程控制：把对物流、检验、包装、储存过程的控制作为制造技术的组成部分。 ■ 建立产品循环系统：设计→生产准备→加工制造→销售→维修→回收利用，整个过程形成一个良性循环。 面对市场的需求和我国食品包装机械的差距，如何加大自主创新的步伐，力争在短时间内开发出一批具有自主知识产权和国际先进水平的产品，是摆在我国食品包装机械企业面前的紧迫任务。 我国食品包装机械的创新 1、生产效率化、机电一体化。是实现包装机械自动化，保证设备的可靠性和稳定性的关键。未来的机械将向四个方向发展，一是功能多元化、弹性化，那些具有多种切换功能的包装机械才能适应市场的需要；二是结构设计标准化、模块化，充分利用原有机型进行模组设计，在短时间内转换机型；三是控制智能化。目前食品包装机械普遍采用的是PLC动力负载控制器，虽然PLC弹性很大，但是仍然未具有电脑所拥有的强大功能；四是结构高精度化，在结构设计和结构控制等关系设备性能的关键部分都是通过电动机、编码器、NC数字控制和PLC动力负载控制来实现的，并适度的作产品功能延伸，使食品包装机械成为一种高技术产品。 2、资源高利用化。主要是提高设备对资源的综合利用率，做到物尽其用，提高有效成分的提取率，减少食品营养的损失。 3、设备的节能化。在设备上广泛采用节能技术，努力降低生产成本，提高经济效益。 4、高技术的实用化。采用微机技术、真空技术、无菌包装技术、膜分离技术、超高压xx技术等，提高包装后的食品质量和储存期。 总之，食品包装机械应向知识密集化、技术综合化、产品智能化的方向发展。包装行业应集中科研力量，把研制我国食品行业急需的成套设备作为攻关的重点，推出新品种，填补空白。 食品包装机械上的新技术 1、设计标准化和模块化。国际上发达国家的制造商都十分重视包装机械部件的通用性。模块化设计是指为了开发出具有多种功能的不同产品，不必对每种产品施以单独设计，而是设计出许多模块，再将这些模块依据不同的方式组合在一起，以解决产品品种规格在制造周期、成本之间的矛盾。 2、机电一体化。食品包装机械实现机电一体化是当代科学迅速发展形势下出现的技术创新和必然趋势。将机电一体化技术引入食品包装机械，可以开发出智能化包装技术，使得食品包装能够按照工艺要求实现全自动生产。同时生产过程的监测和控制、故障的诊断和排除，都能自动完成。从而达到高速、优质、低消耗和安全生产。 机电一体化技术应用在水产品的xx计量、高速充填和包装自动控制方面可以使包装机械的结构得到简化，性能更加优化，产品质量得到提高。又如常用的塑料袋封口机，其封口质量与包装材料的材质、封口温度、封口速度都有直接关系。这些因素如果发生变化，生产过程控制就将比较困难。而如果采用微机控制，将各种包装材料、封口温度和封口速度的{zj0}匹配参数输入到微机储存器，在配备上必要的传感器，组成自动跟踪系统，就可达到不论工艺参数发生如何变化，都可以保证封口质量的效果。 3、伺服电机的应用。在食品包装机械上许多企业都采用步进电机来代替普通电机，这对于提高设备的性能起到了重要作用。步进电机是一种离散运动的装置，它和现代的数字控制技术有本质的联系，在数字控制中应用很广。但是，步进电机存在着控制精度不高、启动时间长(步进电机的启动时间200~400毫秒，伺服电机的启动时间只有几毫秒)、过载能力差等弱点。用伺服电机代替步进电机可以提高食品包装机械的控制精度。 食品包装新技术 近年来许多技术在食品包装中得到了应用，如泡罩及贴体包装技术、收缩与拉伸、真空和充气包装技术、防霉防腐包装技术、无菌包装技术等。在国际上还有一些新的包装技术将在未来得到普及和推广： 1、微波连续xx技术。微波连续xx技术是采用2500MHZ高频对食品进行加热的xx方法。 微波在生物体内产生的极性分子在微波磁场中产生强烈的旋转效应，致使营养细胞失去活性或破环微生物的酶系统，造成微生物死亡。微波连续xx技术在固体食品xx保鲜方面有广泛的应用前景。 2、超高压xx技术。又称为高静水压技术。这种技术是利用以液体为传压介质，使食品处于高压状态，导致微生物蛋白质变性，酶失去活性，最终使xx死亡。美国佐治亚大学用该方法对橙汁进行xx，在4℃的条件下储存90天没有发现任何劣变现象。这种xx方法可以保持食品的色、香、味不变，蛋白质和维生素都不会减少。 3、静电xx技术。食品不是直接放在电场之中，而是利用电场放电形成的粒子空气和臭氧对食品进行处理。臭氧的xx机理是03/H2O形成的强氧化电极电位对微生物的细胞膜、细胞壁中的磷脂、蛋白质有破环作用。当03进入细胞后会破环酶和遗传物质，从而达到杀灭微生物的作用。将臭氧与水混合形成臭氧水，可替代双氧水，处理无菌包装容器。 |
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