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文档简介
《食品工艺学》教授内容
1绪论(Introduction)2食品猫臧工艺(Canningtechnology)3食品化学保藏(Chemicalpreservation)
4食品干制工艺(Dryingtechnology)5腌(熏)制工艺(SaltingandSmokingtechnology)
6食品气调与辐射保臧(Controlled-Atmosphereandirradiationpreservation)
7食品冷冻保藏(Freezingtechnology)8焙烤工艺(Bakingtechnology)
第一章食品罐藏工艺
Chapter1Canningtechnology
本章讲授内容:
第一节概述第二节罐藏容器及其制造
第三节装罐、排气、密封第四节杀菌与冷却
第五节罐头金属容器的腐蚀第六节果蔬类罐头工艺
第七节肉、禽、鱼类罐头工艺
第一节概述
内容:
1.罐头食品的定义、特点及分类2.罐头食品工业的发展
3.中国罐头食品工业的前景与对策4.罐头食品厂的卫生规范
5.罐藏工艺涉及的内容
1.1罐头食品的定义
罐头食品(CannedFood/TinnedFood):是指将符合标准要求的原料经处理、调味后装入金属罐、玻璃罐、软包
装材料等容器,再经排气密封、高温杀菌、冷却等过程制成的一类食品。
美国:CannedFood英国:TinnedFood日本:罐诘法国:Conserve
德国:SterilizationBuchsen意大利:Conserva
罐头食品制造应符合的两个条件:
A食物必须在不漏气的容器中密封,以防止产品杀菌后再受污染。
B食物必须要在一定的温度下加热一段时间,使产品达到商业无菌要求。
根据我国国家标准,以及美国联邦发布的“保证良好生产法规''中21CFR部分128b条中的“热杀菌低酸性封
口罐头食品''管理法,将商业无菌定义为:
商业无菌:罐头食品经过适度的热杀菌后,不含有对人体健康有害的致病性微生物(包括休眠体),也不含有
在通常温度条件下能在罐头中繁殖的非致病性微生物。
实现商业灭菌的三条途径
A先罐装密封后,再加热杀菌、冷却
--一现在大多数的蔬菜、水果、肉、禽、水产类罐头所采用,是一种最普通的方法。
B先加热,再装入容器密封、冷却
---用的较少。
C先加热杀菌冷却,再在无菌条件下装入已灭菌的容器中密封
---主要用于牛奶制品、果汁饮料、豆奶等液体食品中;如纸盒装的果汁、豆奶等。
衡量产品是不是罐头食品,决定于产品的制造过程
评判的两个条件:是否进行了密封包装?
是否进行了商业杀菌处理?
如瓶装的豆瓣酱、辣酱、罐装的碳酸饮料等,因为这些产品可能装在密封的罐藏容器中,但没有达到商业无菌的
要求。
1.2罐头食品的特点
a)罐头食品可供直接食用,是一种方便食品。
b)基本上保持食品原有的风味、营养价值、部分罐头的风味(如菠萝罐头)却能胜过新鲜食品(或食物)。
c)罐头食品便于携带、运输和贮存。
d)不易破损并耐久藏。
e)罐头食品不易受季节影响,能常年供应市场,是一种很好的战备物资。
1.3罐头食品的分类
我国现有罐头食品400多个品种
按罐藏原料分类按加工方法分类按罐藏容器分类
1.3.1按罐藏原料分类
肉类罐头、禽类罐头、水产类罐头、水果类罐头、蔬菜类罐头、其他类罐头
①肉类罐头
按加工和调味方法不同,又可分为:
清蒸类肉罐头——将原料处理后直接装罐,在罐中按不同品种分别加入食盐、胡椒、洋葱、月桂叶等制成的
罐头,如清蒸猪肉、原汁猪肉罐头等。
调味类肉罐头----将经过处理、预煮或烹调的肉块装罐后加入调味汁液制成的罐头产品。按烹调方法不同又
可将其分为红烧、五香、浓汁、油炸、咖喔、沙茶等。如红烧猪肉、五香牛肉、浓汁排骨等罐头。
腌制类肉罐头----将处理后原料净混合盐(食盐、亚硝酸钠、砂糖等按一定配比组成的盐类)腌制而成的罐头产
品。如火腿、午餐肉、咸牛、羊肉罐头。
烟熏类肉罐头----将处理后原料再经预腌制烟熏而制成的罐头产品。如烟熏肋肉等罐头。
香肠类肉罐头----处理后原料经腌制,加香辛料斩拌成肉糜装入肠衣,在经烟熏杀菌制成的罐头产品。如火
腿肠。
内脏类肉罐头——以猪、牛、羊等内脏及副产品为原料,经处理,调味或腌制后加工成的罐头产品。
②禽类罐头
按加工和调味方法不同分类:
白烧类禽罐头----将处理好的原料经切块、装罐,加少量盐(或香料或稀盐水)制成的罐头产品。如白烧鸡罐头。
去骨类禽罐头----将处理好的原料经去骨、预煮后,加入调味盐(精盐、胡椒粉、味精等)而制成的罐头产
品。如去骨鸡、去骨鸭罐头。
调味类禽罐头----将处理好的原料切块、调味预煮(或油炸)后装罐,再加入汤汁、油等制成的罐头产品。
红烧、咖喉、陈皮、五香、酱、汁、香菇等,如红烧鸡、咖喔鸡、炸子鸡等罐头。
③水产类罐头
油滑(熏制)类—将处理过的原料预煮(或熏制)后装罐,再加入精油而制成的罐头产品。如油浸鳍鱼、油浸烟
熏鳗鱼。
调味类——将处理好的原料盐浸脱水(或油炸)后装罐,加入调味料而制成的罐头产品,如茄汁蜻鱼、豆豉鳗鱼
罐头。
清蒸类——将处理好的原料预煮脱水后装罐,再加入精盐、味精而制成的罐头产品。如清蒸对虾、清蒸蟹、原
汁贻贝等罐头。
④水果类罐头
糖水类水果罐头——把经分级去皮(或核)、修整(切片或分瓣)分选等处理好的水果原料装罐,加入不同浓度的
糖水制成的罐头产品。如糖水桔子、糖水菠萝、糖水荔枝等。
糖浆类水果罐头——原料、糖浆等煮至可溶性固形物达65-70%后装罐,再加入浓糖浆制成(又称液态蜜饯);
果酱类水果罐头——果冻、果酱;
果汁类罐头——原果汁、鲜果汁(稀释加糖、酸)、浓缩果汁;
⑤蔬菜类罐头
按加工方法和要求不同,可分为:
清渍类蔬菜罐头——选用蔬菜原料经加工处理、预煮漂洗、分选装罐后加入稀盐水或糖盐混合液(或沸水或蔬
菜汁)而制成的罐头。如青刀豆、清水笋、蘑菇、马蹄等。
醋浸类蔬菜罐头——选用鲜嫩或盐腌蔬菜原料,经加工修整、切块装罐,再加入香辛料及醋酸、食盐混合物制
成的罐头产品,如酸黄瓜、甜酸算头等。
调味类蔬菜罐头——选用新鲜蔬菜及其他配料,经切片(切块)、加工烹调后装罐制成的罐头产品.如油烟笋。
盐渍类蔬菜罐头——选用新鲜蔬菜,经切块(切片)(或腌制)后罐装,再加入砂糖、食盐、味精等汤汁而制成的
罐头产品。如雪菜、香菜心等罐头。
⑥其他类罐头
坚干果类罐头(如花生米、核桃仁等)汤类罐头八宝粥
1.3.2按加工方法分类
清蒸类:以保存原料特有的色香味为主,只加少量食盐和调料。
调味类:装罐后,加入调味汤汁。
油浸类:装罐后,加入油脂。
糖水类
糖浆类
果酱类
果汁类
什锦类
1.3.3按罐藏容器分类
金属罐罐头:高圆形、平圆形、椭圆形、方形等
玻璃罐罐头:卷封式、旋盖式、压入式、螺纹式
软包装罐头:采用复合薄膜制成的蒸煮袋包装食品
软罐头的定义及特点:
软罐头:指用聚酯、铝箔和聚丙烯等制成的复合包装膜制成袋状,经装填、密封、杀菌、冷却等制成的罐头食
品。
特点:
A体积小、重量轻:可节省仓贮面积85%左右;
B单位重量的包材可装较多食品:1吨镀锡薄钢板可制成装4吨食品的罐,而1吨蒸煮袋可装20-40吨食品;
C热传导快:内容物受热面积大,杀菌时间可节省1/3-1/2;
D安全性好:内层为聚烯烧,性质稳定、安全、不会与食品发生化学反应,不会出现金属罐常发生的锡及金属
污染。
E印刷方便,装潢美观
F容易携带、开启,食用方便
2.罐头食品工业的发展
罐头食品工业的发展已有近200年历史。经历了发明、发展与现代化等过程。
2.1罐头食品的发明
背景:1795年法国拿破仑对欧洲儿国发动侵略战争,由于士兵吃的食物易腐败变质,伙食较差,士兵营养
不良而疾病流行,被迫悬赏12000法郎的重金,征求新鲜食品的保存方法。从这开始,许多人研究食品的保藏
方法。
法国的食品烹调师尼古拉、阿培尔(NicholasAppert)从1804年开始,先后对五十余种食物进行保藏研究。采
用方法:将食品烹调后装入玻璃瓶内,轻轻盖上软木塞,再在沸水中加热30-60分钟后趁热塞紧,涂蜡密封。
结果:食品经3个月存放也不败坏。
1806年,世界上第•批罐头食品送上了法国战舰,得到官兵好评。Appert赢得了12000法郎的奖励。
1809年阿培尔将研究成果写成论文,1810年阿培尔的《动植物物质的永久保存法》一书出版,书中提出了
罐藏的基本方法——排气、密封、杀菌,并介绍了50多种食品的保存方法;
1812年Appert开设了世界上第一家罐头厂,命名为“阿培尔之家”;后人称阿培尔为罐头工业之父。
1862年,法国的生物学家巴斯德(LouisPasteur)首先揭示了食品腐败的原因是微生物的作用,并阐明了防止
腐败的方法;
1873年LouisPasteur又提出了加热杀菌的理论。巴斯德杀菌法:62-63℃处理30min
1895年拉萨尔(H.LRussel)首先发现青豆罐头的爆裂是杀菌后残存的产气菌活动的结果,提高杀菌强度,则
可以降低罐损耗率:
20世纪初美国人Bigelow和Esty确立了食品pH与细菌芽胞耐热性之间的关系,建立了低酸性罐头食品杀
菌方法;根据罐头食品pH值将罐头食品分成酸性食品、低酸性食品,并采用不同的杀菌条件进行杀菌
1920年鲍尔(C.OlinBall)和彼其洛(Bigelow)根据不断研究中积累的微生物耐热性和罐头食品传热性的资
料,提出用数学方法确定罐头食品的合理杀菌温度和时间的关系.提出罐头食品杀菌时间的计算方法:图解法
1923年,Ball提出罐头食品杀菌时间的公式计算法、杀菌条件安全性判别方法,后经美国罐头工业协会热
工学研究小组简化,用来计算热传导数据,这是目前普遍使用的方法。
2.2罐头食品的发展
罐藏加工设备
⑻0年英国的彼得.格兰德(PeterDurand)发明了镀锡薄钢板罐,当时靠剪刀,铭铁进行制作,效率很低,每
人每天仅能加工60-80个空罐。
1823年开始马口铁罐头食品的手工业生产。
1849年,美国的亨利.依凡斯(HerryEvans)在纽约建立罐头厂,并开始采用冲床制造空罐,使制罐技术向前迈
出了一大步。
1851年薛瓦利埃(Chevalier)和阿培尔发明了高压灭菌锅。
1874年施赖弗(Shriver)发明了从外界通入加热蒸汽并配有控制设施的高压灭菌锅。
1876年制成封罐机。1880年,制成自动封罐机。
1896年,开始使用液体胶作金属罐的密封填料,于次年制成涂胶机。
1903年开发成功以罐身的叠缝焊接和罐身罐盖相互卷合的二重卷边的主要结构,并在罐盖钩内衬垫胶圈以
保证卷边密封性的卫生曜,改革了制罐工艺,提高了效率。
1917年,德国开发了加压热水循环回转式全自动高温高压杀菌装置。
软罐头食品
1940年美国最先开始软罐头食品的研究;
1956年伊利诺伊大学的Nelson和Seinberg对包括聚酯薄膜在内的几种薄膜进行了试验:
1958年美国陆军的Natick研究所和Swift研究所开始从事供军队用的软罐头食品的研究,进行了一系列试制
和性能试验;
1977年部分蒸煮袋得到食品和药物管理局(FDA)和美国农业部(USDA)的批准,并正式投产和销售。
2.3罐头工业的现代化
进入二十世纪,随着罐藏科学的深入研究,液体橡胶、涂料铁、高压杀菌锅以及联合制罐机等新技术的应
用,罐头工业得到迅速发展,罐头工业已由落后的手工操作发展为自动化生产的现代化工业。
产品品种达到2500余种,总产量超过4000万吨。国际罐头食品贸易量1000万吨以上,交易额120亿美元。
主要生产国:美国、俄罗斯、意大利、西班牙、法国、日本、英国等,其中美国占一半。
现代罐头工业的特点:
a.罐头工厂建于原料集中的产区;
大罐头厂都有自己的原料基地,这样便于根据生产需要组织原料,降低运输成本,加工及时,提高原料利
用率,提高产品得率。美国柑桔加工厂都设在盛产桔柑的佛罗里达州。日本的芦笋罐头厂都在芦笋产地北海道。
b.选育和发展优良的适用于罐藏加工的种子、种苗;
品质:日本的蜜桔是400年以前从我国温州引进的,经长期的精心研究,培养成无核、组织紧密、易分瓣、
色泽风味好的良种。其罐头成为国际市场上的抢手货,产量占世界桔子罐头总产量的65%左右。售价比我国同
类产品高10-15%。
成熟期:可分早、中、晚,分期分批采收,分批加工。
加工适性
c.生产线逐渐自动化与连续化;
罐头生产形成生产线,生产量大,而需工人少;大力引进微波、红外线、超声波、酶制剂等先进的工艺技
术以及新的包装材料的运用,促进罐头工业高速度、高质量、连续化生产;
桃子、杏子的定位、切半、挖核,香肠的灌装、切片或剥去肠衣,都由机械操作,不与人手接触。
d.专业化的生产方式;
集中制罐,然后分送到各家装罐厂组织生产,如日本每年生产约145亿只空管,其中95%的是东阳、大和
河北海三家制罐公司生产的,生产后再分送全国八百多家罐头厂。
e.食品卫生、食品科学的教育越来越被人们所重视。
美国的食品生产法规“热杀菌低酸性封口罐头食品''第128b.i0条中规定:所与操作人员都必须由专业人员
进行监督,而这种操作监督人员必须经过一个政府认可的专业学校培训并完成规定课程。罐头工业发达的国家
都设有专业化的高等院校,研究所或开发中心,罐头厂工程技术、科学研究人员的比例较高。
3.中国罐头食品工业的前景与对策-----起步与发展
中国是世界上最早使用陶器封藏食品的国家。但直到1906年开始建罐头食品厂,最早成立的是上海的泰丰
罐头食品厂,以后建立的由厦门的大同淘化罐头厂、上海的梅林、泰康罐头食品厂等。这些长达都因基础薄弱,
设备简陋,技术落后,而发展缓慢。
解放后,由于党和政府对食品工业的重视,并把罐头食品作为主要出口创汇产业来抓,新建和扩建了许多罐头
厂,引进了许多
3.1-----罐头工业产量
20世纪50年代开始起步;80年代稳定发展;90年代全面调整;21世纪初开始快速发展。
3.2-----罐头出口情况
2001年出口量达116万吨,苜次突破百万吨大关,占总产量的66.78%,同比增长19.59%;
2002年出口量139.61万吨,占总产量的62.55%,同比增长16.96%,出口额10.4亿美元,同比增长24.52%;
在近50年时间里,累计出口各类罐头食品2000多万吨,换汇超过200亿美元。出口规格品种:多达几百
个;出口国家和地区:135个;出口量万吨以上的品种:蘑菇、芦笋、柑桔、菠萝、青刀豆、番茄制品、马蹄、
苹果、午餐肉等罐头。茄酱、蘑菇、竹笋和桔子罐头的年出口额均超过1亿美元,芦笋和猪肉类罐头超过5000
万美元
3.3---------价格回升
《2002年我国罐头进出口贸易分析报告》显示,2002年我国罐头平均出口吨价为745.99美元,比上年上
涨8.22%;2003年1-9月,我国罐头平均出口价格比去年同期上涨3.13%,继续保持回升势头;
中罐协理事长梁仲康分析认为,价格回升局面的出现,表明现阶段我国罐头产业正逐步打破低价竞争,从“价
格战''转向“技术升级战我国罐头行业传统以出口为主,多为国外定牌加工。由于长期存在产品结构单一且附
加值低的问题,靠压低价格争夺订单,导致出口价格年年下滑,大部分罐头加工企业长年处于微利经营状态,
并影响到整个产业的发展后劲。
目前,一些经济实力较强的罐头企业纷纷加大技术投入,通过技术升级带动产品质量和经济效益的提升。2001
年,以厦门罐头厂引进微波解冻技术改进传统的午餐肉生产工艺为标志,我国罐头产业及相关配套产业技术升
级的热潮从此拉开。
3.4中国罐头工业十强企业
上海梅林罐头食品有限公司厦门罐头厂
浙江黄岩罐头食品集团有限公司宁波五洲星集团有限公司
广州鹰金钱企业集团有限公司山东九发实用菌股份有限公司
福建紫山集团有限公司厦门银鹭集团有限公司
新疆屯河投资股份有限公司河北理想企业集团有限公司
标准:综合经济指标领先,国内外市场占有率高,技术和管理先进,较高的品牌知名度
3.5--------罐头工业快速发展的原因
一、是我国农产品精深加工业得到空前重视
罐头工业与农产品加工有密切的联系,罐头可以提高农产品的附加值。据初步估算,我国罐头加工每年要
消耗500万吨农产品,在目前农产品十分丰富,甚至普遍过剩的情况下,发展罐头加工业利国利民。
二、是产品竞争力强,市场潜力大
我国丰富的农产品和劳动力是国内罐头产品参与国际市场竞争的有利条件;我国出口罐头多达儿百个规格
品种,主要品种的出口量迅速增长,成为国际市场中的优势产品;在市场方面,国际上还有进•步扩大品种和
市场的空间,例如水产类、水果类及蔬菜类罐头等。
罐头内需的潜力也很大,2002年我国罐头行业总产量的增长速度大于出口量和出口额的增长速度,这说明我国
罐头行业不仅在国际市场具有竞争优势,而且在国内的市场已经启动。
三、是罐头加工技术成熟,配套行业发展迅速
目前主要罐头生产企业在工艺和设备方面有了改进。
番茄生产引进大型现代化生产线,橘子罐头采取低温杀菌工艺,对美出口生产厂推行GMP和HACCP等。
近几年,我国罐头行业在马口铁、空罐、密封胶、涂料、玻璃瓶和易拉盖等方面,都有技术先进的专业生
产企业,产品的数量和质量完全可以满足罐头工艺的需要。
四、是加入WTO给我国罐头工业带来了发展机遇
我国解头工业主要面向国际市场,加入WTO对我国罐头产品的扩大出口利多弊少,主要是有利于降低进
口关税和减少非关税贸易壁垒,有利于比较公平地解决“反倾销”等贸易摩擦。中国潜在的市场和来华投资环境
的改善可以进■•步吸引外国公司投资我国罐头行业,给我们带来资金、技术和新的经营理念。国外名牌产品进
入中国市场,有助于培育和发展国内罐头消费,在国外产品的竞争刺激下,有利于我国产品占领更大市场,促
进国内市场的繁荣。
五、是罐头行业形成了一批具有一定规模和较高管理水平的强势企业
目前,全行业有年产万吨罐头、出口额千万美元以上的企业近20家,梅林、古龙、紫山、甬兴、屯河、九
发等企业不仅具有了一定的规模和实力,而且不断推进制度、管理和技术创新,积极开拓市场,调整结构,开
展资本经营,积累经验,成为我国罐头工业的强势企业。
越来越多的企业获得了对外经营权,直接从事出口经营,更多的企业开始重视国内市场开发,以自己的产
品和营销逐步打开国内市场。上海梅林、厦门古龙等企业发挥品牌和产品的优势,积极开发新产品,在国内市
场的销售逐年上升。
3.6---------存在的问题
(1)年人均消费量低;
美国90kg;西欧50kg;日本23kg;中国:<1Kg
中国:产量223万吨,其中60-70%的产品出口,中国是一个罐头生产大国,消费小国;
法国:产量200万吨,10-15%出口到周边欧盟国家,产品基本上在国内销售。
(2)出口量在全球罐头食品市场上所占分额较少;
2002年尽管我国出口罐头139.61万吨,创汇10.4亿美元,按全世界罐头总产量400()万吨和国际市场1000
万吨贸易量推算,我国目前生产规模只是世界总产量的4%和国际贸易量的10%左右。与美国、日本、法国等
罐头工业发达国家相比,中国的出口罐头所占份额较少。
(3)机械化程度还较差。
电阻焊制罐速度:中国:150罐/min;美国:500罐/min;空罐制造平均每分钟500罐
封罐设备:中国:40,8(),120罐/min;美国:最「国可达1200罐/min
罐头生产能力:中国:5t/人年;美国:216t/人.年;德国:80t/人.年;日本:60V人.年
为尽快提高罐头工业的整体水平,“十五”期间,罐头业将在加大科技投入和培育集团规模方面大做文章。在
工作中要做到四个“两”,即:
两个优化,优化品种结构,优化产品质量;两个突出,突出技术进步,突出产品创新;
两个培育,培育规模集团,培育著名品牌;两个扩大,扩大国内供应,扩大出口创汇。
4.罐头食品厂的卫生规范
罐头食品要达到“商业无菌”要求,对罐头食品生产的卫生要求较一般食品生产的严格。国际上普遍采用:
GMP:GoodManufacturingPractice良好制造规范
HACCP:HazardAnalysisandCriticalControlPoint危害分析与关键控制点
我国:GB8950-1998罐头厂卫生规范
原料采购、运输、贮藏卫生;工厂设计与设施卫生;个人卫生与健康;罐头加工过程卫生;
成品贮藏运输卫生;质量记录;卫生与质量管理
4.1原料采购、运输、贮藏卫生要求
采购符合国家有关食品卫生标准或规定要求的原材料。注意用洁净的容器装运原料,贮放在符合原料保存
要求的仓库或冷库中,并要注意干燥、通风、虫、鼠等,注意经常清洗、定期消毒,保持良好的卫生状况。
4.2工厂设计与设施的卫生要求
工厂应建在交通方便、水源充足、无污染的地区;厂区要绿化;
厂房、设施设计应根据工艺流程合理布局;结构合理,坚固;可防止蚊、蝇、鼠等进入和臧匿;
地面、楼面应能防水、防滑、防腐蚀、无毒、易冲洗、排水好;生产场地足够生产,生产用水充足,水质
符合要求。
4.3个人卫生与健康要求
对工人工作人员进行卫生安全教育;
定期进行健康体检(要求有健康合格证),工作人员不得患有传染病;
保持良好的个人卫生,工作人员进入这件必须穿工作服、工作帽、工作鞋等
4.4罐头加工过程卫生要求
对罐头加工过程中的各个环节的卫生进行控制。
符合GMP、HACCP的要求
5.食品罐藏工艺学研究的对象与任务
罐藏法作为保藏食品的一种有效方法,自1804年法国的尼古拉、阿培尔发明以来,已发展成为保藏食品的
重要手段。食品罐藏工艺也发展成为一门独立的学科。
食品罐臧工艺学是一门研究食品罐藏理论和技术的应用学科。它涉及食品微生物学、食品化学、食品工程
学、原料学、生物化学以及物理学、化学等学科的知识及有关
罐藏工艺学研究的内容:
制罐材料及贮藏容器制造技术的研究;
罐藏食品原料品种的选育及其加工适性的研究;
罐戴食品中微生物种类、来源、耐热性及其在生产过程中变化的研究;
罐藏加工新技术、设备的开发研究;
食品营养及分为成分在罐藏加工及贮藏过程中的变化研究;
罐藏食品家测技术的研究
本章参考文献
1.李雅飞等.食品罐藏工艺学.上海交通大学出版社,1993
2.天津、无锡轻院.食品工艺学.上册、中册.中国轻工业出版社,1993
3.杨满珊,赵士英.罐头生产工艺与新技术.中国食品出版社,1998
4.陈中伦.罐头生产技术问题.轻工业出版社.1989
5.[日]清水潮、横山理雄.软罐头食品生产的理论与实际.中国轻工业出版社,1993
6.陈陶声.罐头与软罐头生产技术.化学工业出版社,1993
7.《罐头工业手册》编写组.罐头工业手册1-6.中国轻工业出版社,2003
思考题
1罐头食品?
2判断产品是不是罐头食品的原则?
3商业无菌?
4实现商业无菌有哪三条途径?
5罐头食品有哪个特点?
6根据原料性质可将罐头食品分为哪几类?
7软罐头?其特点?
8谁被称为“罐头工业之”?
第二节罐藏容器及其制造
内容:
1.罐藏容器的性能要求与种类2.金属罐
3.玻璃罐4.复合塑料薄膜袋
1.罐藏容器的性能要求与种类
1.1罐藏容器的性能要求:
A对人体无毒害
食品含有糖、蛋白质、脂肪、有机酸,还含有食盐等。罐藏容器长时间直接接触,要求罐藏容器性质稳定不
与食品互相发生化学反应,不危害人体健康,不给食品带来污染,不影响食品风味外观。
B良好的密封性能
食品的腐败变质通常是由于微生物活动和繁殖所致。罐藏食品容器的密封性能差,将会导致杀菌后的食品重
新受到微生物的污染使食品败坏变质。要求容器具有良好的密封性能,使食品与外界完全隔绝,不再受外界微
生物污染
C良好的耐腐蚀性能;
食品中含有多种有机物质、无机盐等对容器产生腐蚀性的物质,会加剧对容器的腐蚀;水果或番茄制品在长
期贮存中也能使容器缓慢腐蚀,甚至造成穿孔泄漏现象。罐藏容器必须具有很好的耐腐蚀性能。
D适合工业化生产。
能适应工厂机械化,自动化生产(机械加工性能);质量稳定;具有一定的机械强度:不易变形,能保质原来
的形状、结构;材料资源丰富、成本低
1.2罐藏容器的种类
按材料性质,罐藏容器大体可分金属容器和非金属容器
金属容器:镀锡板罐(白罐、彩印罐)、镀铭板罐、铝罐
非金属容器:玻璃罐、蒸煮袋
a.镀锡板罐
镀锡板罐是罐头生产中使用最广的一种容器.
特点:
1.表面镀锡,纯锡与食品接触没有毒性,有良好耐腐蚀性能;
2.有良好的密封性能;
3.质量较轻,能承受一定压力,具有一定的机械强度,外包装简单,运输方便;
4.表面适宜于涂料、印刷、可防止腐蚀和生锈。又可美观外观,增加商业性:彩印罐;
5.加工性能良好,可制成各种大小、形状的容器,适合于机械化、连续化生产。
缺点:
1.镀锡板不经涂料印刷,易腐蚀生锈;
2.容器不透明;
3.不能重复使用;
4.生产成本较高。
b.铝罐
主要用于啤酒饮料和鱼罐头,
特点:
1.对人体无害卫生安全;
2.铝合金薄板质量轻,内外壁较易涂料印刷;
3.罐壁薄,强度较高;
4.导热率高,有利于提高罐头杀菌冷却效果;
5.不会产生硫化物污染,也不会使食品产生金属味;
6.有一定的耐腐蚀性能但对酸类盐类的耐腐蚀性能较差,内壁一般要涂料使用;
7.可以回收使用
缺点:壁薄在重力作用下易变形,在加工、储藏运输中要注意
c.镀络板罐
主要用于啤酒、饮料罐,板材可用于制造食品罐的底盖
特点:
1.镀铝板表面不镀锡,但有金属铝层和水合氧化铝层,耐腐蚀性比镀锡板差。经涂料后,2.对内容物与有较好
的耐腐蚀性能;
3.涂膜的牢度高固化温度不受锡熔点温度限制涂料生产的效率较高;
4.加工性能强度与镀锡板相同.
缺点:
1.密层薄,易损伤,一经察伤易生锈;
2.镀铭板罐生产时,不能用锡焊接罐,要采用粘结剂粘结或电阻焊接工艺。
d.玻璃罐
国内外都有大量使用,仅次于镀锡板罐
特点:
1.玻璃罐安全卫生;
2.化学性质稳定,不会与食品发生反应;
3.能较好的保持食品原有风味;
4.造型美观;
5.透明可见,便于检查和挑选商品;
6.原料充足,可回收利用成本低。
缺点:
1.玻璃罐较重;
2.质脆易碎,导热性差;
3.使用时要求温度变化均匀缓慢,杀菌必须在水中进行;
4.能透过紫外线,会引起罐内食品成分的分解,不利于食品长期储藏。
e.蒸煮袋
软罐头包装容器得到广泛使用。它可用于肉类、禽类、蔬菜和果汁等食品的包装。
特点:
1.壁薄,杀菌时热处理时间短,有利于保持食品的色、香、味和营养价值;
2.化学性质稳定,可在常温下储存、流通;
3.含铝箔软包装袋不透光、不透气、不透水,能做高压高温处理;
4.开启方便,使用方便;
5.空袋贮藏体积小,可节省仓储容量85%。
缺点:
6.易被划伤、划破。软罐头要加套外包装纸盒给以保护。
7.目前还缺乏高速送装密封的机械设备,其生产效率比镀锡板罐头低。
2.金属罐头容器
2.1常用制罐材料:
罐体材料:镀锡薄钢板、镀铭薄钢板、铝合金薄板
金属罐中,目前最常用的材料是镀锡薄钢板以及涂料铁等,其次是铝材以及镀格薄钢板等。
罐头内外壁涂料:罐头内壁涂料、罐头外壁涂料
罐头密封胶
2.1.1镀锡薄钢板(Tinplate)
镀锡薄钢板(简称镀锡板,俗称马口铁):是一种具有一定金属延展性,表面经过镀锡处理的低碳薄钢板。
据镀锡方法不同,可分为:热浸镀锡板,电镀锡板
电镀锡板具有镀锡均匀,耗锡量低,质量稳定,生产率高,并可以进行差厚镀锡等优点。现在用于制罐的镀锡板
都是电镀锡板
电镀锡板各层的厚度、成分和性能特点
结构组成厚度成分性能特点
钢基0.2-0.3mm低碳钢机械加工性能良好,
制罐后具有必要的强
度
<lg/m2,耐腐蚀过后会影响加
锡铁合金层锡铁合金结晶
1.3X10-4mm工性能和可焊性
5.36-22.4g/m2,美观、无毒、耐腐蚀
锡层纯锡
0.4〜1.5X10-3mm且易焊接
氧化亚锡经化学处理后生成的
l・3mc/m2(单面),
氧化层氧化锡钝化膜能防锈、防变
10-6mm
氧化锦、金属铭色和抗硫化斑
2-5mg/m2,棉籽油润滑、防锈,隔绝空
油膜
10-6mm癸二酸二辛酯气,耐腐蚀
钢基:冷轧薄钢板,一般为:
L型:含杂质少,用于要求耐腐蚀性强的食品
MR型:含杂质较少,用于要求耐腐蚀性强的食品
MC型:含磷高于L和MR,强度大,用于对耐腐蚀性弱的食品
电镀锡板的生产工艺流程:
低碳钢(钢水)一浇铸初轧一热轧f带钢f酸洗一冷轧f电解清洗一退火一平整f裁边f电解清洗一电镀锡
一软熔一钝化处理一涂油一卷曲f剪切f检查一包装
镀锡板的技术指标
A镀锡量
表示单位或特定面积的镀锡原板上的镀锡重量。
镀锡量的标号:以每一基箱镀锡板两面所镀的锡重量(磅)X100所得数字表示;可以用g/m2表示镀锡量;
(可用电解碘方法、电解剥离法和碘酸钾滴定法测定镀锡量,详细过程青参阅《罐头工业手册》第一分册。)
基箱(BaseBox,BB)
尺寸:14X20英寸or508X355.6mm的镀锡薄板112张,称为1基箱
或20X28英寸or508X711.2mm的镀锡薄板56张,称为1基箱;
1基箱面积:A=20,2325m2=31360平方英寸
常用的电镀锡板镀锡量:1磅/基箱(22.4g/m2);0.75磅/基箱(16.8©!/);0.5磅/基箱(llZg/n?)
差厚电镀锡板:两面的镀锡量不同,表示1.00/0.25;镀锡厚的一面做罐头内壁,要注意区分正反面,一般
要在板上印有差厚标记:日本:在镀锡薄的一面,距边沿2毫米处划一白色直线;USA在较薄的画印上图案
做标记
B规格尺寸
板厚度:为保证罐有一定的强度,加工中能承受内外压力不变形,保持良好的密封性能,镀锡必须要有一
定的厚度.在保证强度的条件下板应尽量薄。
常用厚度:0.16〜0.50mm常用的有:0.22mm,0.25mm,0.28mm。
已往用每一基准箱重量表示,目前国际和我国以mm为单位表示厚度和尺寸.
规格尺寸:厚度、宽度与长度
宽度和长度:通用的尺寸是20X28英寸,现在一般在允许范围内根据需要而定,但必须以最经济节省的使
用镀锡板为原则。
尺寸规格一般按用户根据各种罐形分别确定必要的最小限度的镀锡尺寸供货。
C镀锡板的调质度
镀锡板的机械性能:包括硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率和杯突值等。
调质度(T):是指镀锡薄板经过机械性能加工或热处理后表示其硬度、延伸性和加工性等相关的机械性能的
一种综合指标。
通常用洛氏表示硬度表示,洛氏表面硬度是最有代表性的机械性能指标之一。
可用洛氏表面硬度计测定HR30T:T越小,镀锡板质地越软,适合制造深冲罐;
T越大,硬度越高,适合制造大型的高压容器。
国际上常以调质度划分薄板等级:T-l,T-2,T-2.5,T-3.T4T-5,T-6七个等级;
罐头工业生产用的镀锡薄板调质度一般为T-2.5,T-3和T-4。
D表面精整
国外:按镀锡后有无经过软熔处理将板分为:
光亮精整外观:镀锡后经过软熔处理表面有光泽。
无光精整外观:镀锡后未经过软熔处理表面无光泽。
根据镀锡前钢基在调质平整时辐轧处理方法不同,又可分为5A,5B,5C,7A,7B,7C
7B:用于制罐身及18升罐;7C:适于制作罐头盖;5C:多用于装啤酒软饮料的罐盖
E抗腐蚀性能
镀锡薄板的抗腐蚀性能:铁溶出值(ISV);酸浸时滞值(PLV);合金-锡电偶值(ATC):锡层晶粒度;锡层和
锡铁合金层厚度
统称为镀锡板抗腐蚀性能的五项指标。综合评价镀锡板的耐腐蚀性能
①铁溶出值(ISV)
铁溶出值(ISV)---是指一定面积的镀锡薄板在一定温度的酸液中保持一定时间浸出的铁的数量.
ISV值高,则表示耐腐蚀性差;一般要求Tinplate的ISV值应低于20展/20cm2。
②酸浸时滞值(PLV)
酸浸时滞值(PLV)一—指Tinplate钢基在保持一定温度的酸液中酸蚀开始的时间。
PLV值高则表示耐腐蚀性差,要求不超过10秒;?
PLV与钢基表面质量有关系,表面氧化物、碳化物和其他杂质都会明显影响其值:
是钢基表面质量指标
③合金-锡电偶值(ATC)
合金-锡电偶值(ATC)……是将出去锡层后的薄板合金层作为阴极、纯锡为阳极,在排气的葡萄柚汁中做成
短路,于26℃条件下反应20h后测定的电流强度.
为锡铁合金层连续致密度的指标;值越小,耐腐蚀性能越好,要求不超过0.05NA/cm2.
④锡层晶粒度
锡层晶粒度--一表示Tinplate经稀酸侵蚀一定时间后表面锡晶的结构参数(锡结晶晶粒大小)。
级别越小,表示晶粒度指标越好,实际的晶粒越大。要求不高于标准板9级。
F表面缺陷
对罐头用的镀锡板,外观要求光亮平整,无短轧痕迹及杂物;
不允许有裂缝、折边、锈斑、凹坑、孔洞及夹层等缺陷。
镀锡薄板的选用
a罐型较大的罐头应选用较厚的镀锡板;
罐型较小的罐头应选用较薄的镀锡板。
b.大多数罐头选用调质度T-2.5、T-3、T-4的镀锡板;
冲拨加工的罐头采用调质度T-l、T-2的镀锡板。
镀铭薄钢板
镀铭薄钢板一一商品名称为铝型无锡钢板(TFS-CT),简称镀铭板,是一种表面镀格和铭的氧化物的低碳薄钢
板。
(是为了减少用锡而发展起来的替代镀锡板的制罐材料。美国和日本有生产,厚度一般为0.15-0.6mm;食品
工业常用0.24mm左右的镀铭板。)
优点:
节省用锡;经涂料涂布后的涂膜附着力好;适宜制造底盖和冲拔罐。
缺点:
镀铭板的耐腐蚀性较镀锡板差;用焊锡法焊接加工困难,必采用熔接法和粘合法。
尚未广泛代替Timplate,主要用于腐蚀性较弱的啤酒罐饮料罐与食品罐的罐盖等。
铝合金薄板
铝合金薄板一一系由铝镁、铝镒等合金经铸造、热轧、冷轧、退火、冷轧、热处理和矫平等工序制成。
优点:
轻便美观、不生锈、延伸性能优异、无硫化铁和硫化斑等特点。
缺点:
焊接困难,对酸和盐的耐腐蚀性较差,须经涂料后方可使用;
主要用于制造小型的冲底罐及易开盖等的生产。
食品罐头容器内壁涂料
涂料的目的
为防止以上不良现象发生,需要在罐头内壁上均匀涂布一层涂料,将金属面和食品完全隔开,以保证食品
质量,延长罐头的贮存期限。
镀锡薄板是最常用的制罐材料,用Timplate制成罐头时,仍有不足之处,用它直接装食品仍有化学反应发
生,造成食品污染,容器被腐蚀等现象.如:
鱼贝肉等含硫的蛋白质食品在加热杀菌时会产生硫化物,以致罐壁上常产生硫化斑或硫化铁(黑色)污染食
品;
有色水果如杨梅在罐内Sn2+作用下,发生退色现象。
高酸性食品装罐后出现氢胀和穿孔现象,有的食品出现金属味及溶锡现象,使食品Si?+大大增加。
对食品罐藏容器内壁涂料的要求
罐头的品种不同,涂料的要求不同:
蛋白质丰富的水产、禽、肉罐头,采用抗硫涂料,防止硫化腐蚀;
酸性较强的罐头如番茄酱、酸黄瓜,采用抗酸涂料,防止酸腐蚀;
含花青素的水果罐头草莓、杨梅、樱桃,采用一般涂料防止退色;
清蒸鱼、午餐肉罐头易粘壁,采用防粘涂料,使内容物易倒出保持形态完整美观;
装啤酒的罐也要在制罐后喷涂涂料消除孔隙点,防止铁离子溶出影响啤酒的风味和透明度。
涂料成膜后无毒,不影响内容物的风味和色泽;
涂料成膜后能有效的防治内容物对罐壁的腐蚀;
涂料成膜后附着力良好,具有所要求的硬度、耐冲性、耐焊锡热等,适应制罐工艺要求;
杀菌后,涂膜不变色、软化和脱落;
施工方便,操作简单,烘干后能形成良好的涂膜;
涂料贮藏稳定性能好;
涂料及所用的溶剂价格便宜。
涂料的组成
涂料都是有机化合物,构成涂料的原料有多种,主要有油料、树脂、颜料、增塑剂、溶剂和其他辅料。
油料和树脂是主要成膜物质,是涂料最重要的成分,溶剂也是重要成分之一。
①涂料的组成:树脂
树脂是一种高分子有机化合物,可呈固态,也可呈高粘度胶体状态,大多数树脂能溶于有机溶剂中成为液
体。当涂料涂于Timplate表面上,溶剂挥发后,涂料中的树脂及其他成分就会干结成膜,即涂膜。树脂在涂膜
形成过程中起着基本成膜作用。
天然树脂:曾在涂料工业中发挥过重要作用,如虫胶树脂、松香树脂,但因质量不稳定、使用不方便而受
到限制。
合成树脂:产量多,质量有保证,广泛用作罐内壁涂料.在选做罐头涂料时,应根据食品的类型加以选择。
常用的罐头内壁涂料树脂有:酚醛树脂、环氧树脂、醇酸类树脂、还原乙烯型树脂。
A酚醛树脂
优点:
其抗化学性能和硬度较为理想,成膜后孔隙较小,不被汕及脂肪软化,对脂肪的渗透性小,不易产生硫化
物和腐蚀现象。
缺点:
其脆性较大、附着力较差,一般改性后使用;
应用范围:广泛用作肉、禽、水产类罐头的内壁涂料。
B环氧树脂
具有很多的抗化学性能和耐热性能;
对金属表面的附着力强;
可与酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等并用,制成抗酸和抗硫涂料;
已广泛用于食品罐头的生产。
醇酸类树脂:
具有很好的弹性和耐热性;对金属有良好的附着力;抗腐蚀性能强;适用于罐头内涂料
C还原乙烯型树脂:
②涂料的组成:溶剂
溶剂是一种挥发性液体,在涂料干燥过程中全部挥发,涂膜中不应残留不挥发的残余物。
溶剂的作用:
溶解和稀释树脂和涂料,改善粘度,便于涂布。
涂印时溶剂起到增加表面润湿作用,使涂料渗透良好保证涂膜具有较好的附着力;
使涂层有良好的流平性,避免涂层过厚、过薄和起皱等缺陷。
溶剂在涂料组合中占有很大部分,对涂膜的形成和质量有重要影响,应根据涂料品种、加工的具体条件选
择溶剂。常用有:
石油溶剂:
煤焦油溶剂:甲苯、二甲苯沸点较高,毒性较小,在涂料工业中应用广,可溶解各种醇酸树脂和环氧树脂
等。
酯类:溶解能力强,能溶解环氧树脂、醇酸树脂等,常用的有乙酸乙酯、乙酸戊酯等。
③常用罐头内壁涂料种类及使用
#214环氧酚醛树脂涂料2126酚醛树脂涂料617环氧酯氧化锌涂料
防粘涂料冲拔罐抗硫涂料EP-3快干接缝补涂涂料
A#214环氧酚醛树脂涂料
组成:#609环氧树脂和#703苯酚甲醛树脂制成。
特点:
有较好的耐腐蚀性、耐焊锡热性、耐冲性;
涂料基本无异味;
有抗酸和抗硫双重作用
应用范围:常用作肉、鱼、水果、蔬菜罐头的内壁涂料。
使用溶剂:香蕉水,粘度(4号福特杯,25℃)16-18秒,固体含量33±1%。
B#2126酚醛树脂涂料
组成:由苯酚甲酸和甲醛以氨水作为催化剂缩合而成。
特点:抗化学性致密性好,耐冲性差;
应用:抗硫涂料铁的面涂料利补涂涂料;
溶剂:丁醇和乙醇(1:3)混合物。
C#617环氧酯氧化锌涂料
组成:由#604环氧树脂与亚油酸、亚麻酸酯化的环氧酯,加入一定量的氧化锌制成
特点:耐冲性、抗硫性较好,但涂膜较软,不宜单独使用
应用:常用作抗硫涂料铁和防粘涂料铁的底涂料
溶剂:丁醇和香蕉水(1:1)
D防粘涂料
组成:是将环化橡胶溶解,然后与高熔点合成蜡-乙撑二硬脂酰胺共同研磨而成;
特点:有良好的防粘性,但抗硫性差,需用617环氧酯氧化锌涂料打底;
应用:午餐肉类罐头;
溶剂:甲苯和香蕉水(1:1)。
E冲拔罐抗硫涂料
#S-73冲拔罐抗硫涂料
组成:以#214环氧酚醛为基料,加入由氧化锌与#621线性环氧树脂轧成的氧化锌浆制成:
特点:良好的抗硫性和深冲性;
应用:鱼肉关头冲拔罐的内涂料;
溶剂:香蕉水
#51冲拔罐抗硫涂料
组成:由环氧年服醛树脂底涂料和多羟酚酚醛树脂面涂料组成
特点:良好的抗硫性和深冲性;
应用:鱼肉关头冲拔罐的内涂料;
溶剂:环己酮、醋酸丁酯和二甲苯(3:3:4)
FEP-3快干接缝补涂涂料
组成:是一种双组分涂料。
甲组分:61环氧树脂+609环氧树脂涂液;
乙组分:650聚酰胺树脂。
使用:100份甲+40份乙+25份甲苯/乙基溶纤素(9:1)稀释剂混合。踏平后涂于罐内接缝,预热或晾干后经焊接加
热固化成膜。
④罐头外壁涂料(即彩印涂料)
作用:
以印铁商标代替纸商标,省去贴标,美观;
避免纸标签破损、脱落等缺点;
防止罐外生锈。
提高包装装潢质量,如三缩颈的饮料罐,八宝粥罐头等。
常用外壁涂料有:
环氧胺基醇酸树脂涂料#C05-3胺基醇酸树脂涂料环氧胭醛树脂涂料
#M81丙烯酸树脂涂料环氧酯涂料
⑤罐头密封胶
罐头密封胶固化成膜作为罐藏容器的密封垫料,填充于罐底盖和罐身卷边接缝中间,当经过卷边封口作'也
后,由于其胶膜和二冲卷边的压紧作用将解底盖和罐身紧密结合起来。
作用:保证罐头的密封性能,防止外界微生物和空气的进入,使罐头食品能长期保存。
对罐头密封胶的质量要求:
无毒无害,符合食品卫生要求
不含杂质,有良好的可塑性便于填充罐底盖于罐身卷边接缝间的空隙,保证罐头的密封性。
与板材结合是有良好的附着力及耐磨性能
胶膜应有良好的抗热、抗水、抗油及抗氧化等耐腐蚀性能,确保罐头在杀菌、油类制品生产以及加热排气
时不溶化、不脱落,保持良好的密封性能。
特别是热稳定性一定要好,否则高温高压杀菌时就会融化,造成罐内流胶现象而污染食品。
罐头密封胶种类:
罐藏容器的密封垫料,除部分玻璃罐的金属盖上使用塑料溶胶制品外,基本上都是橡胶制品。我国几乎全
面采用天然橡胶,而不用合成橡胶;国际上多采用合成橡胶;
金属罐的密封胶均为液体橡胶,是浇注在盖沟上固化成膜的;
用作密封胶的液体橡胶,按其不同的稀释条件,可分为:
水基胶:氨水胶使用较多,尤以硫化乳胶使用最广
溶剂胶:使用较少。
A罐头密封胶:氨水胶
主要组成部分是天然乳胶、配合剂(硫磺、高岭土、干酪素、促进剂TMTD等)
配合剂的作用:
使液胶性能得到改善,使密封胶更符合罐头食品和制罐工艺的要求,
由于大量填料的加入有利于降低胶乳的表面张力,使液胶在浇注是能按规定要求均匀涂布在盖沟内。
2.2金属罐的分类、规格标准与容积计算
2.2.1金属罐的分类与规格标准
制罐是罐头工业的重要组成部分:
用镀锡薄板等制成的装食品和饮料的容器,称为空罐;
按所用材料分:镀锡铁罐、涂料铁罐、镀格铁罐、铝质罐等;
按制造方法分:接缝焊接罐(焊锡,电阻焊),冲底罐;
按罐型分:圆罐、异型罐(方罐、椭圆形罐和马蹄形罐)等。
在所有的空罐中,以接缝焊接圆罐的产量最大,大多数食品罐头都采用这种包装容器。
接缝焊接的方罐、梯形罐等常用于装午餐肉、咸牛肉、咸羊肉等罐头。
接缝焊接的马蹄形罐常用于装火腿等罐头,罐头罐身划线,开罐时用钥匙卷开食用。
冲底的圆罐、方罐及椭圆形罐常用于装水产罐头
金属罐的分类与规格标准
《QB22L76罐头规格系列》给出了我国空罐罐型分类、编号方法以及各种罐型规格。
罐型分类:
圆罐、冲底圆罐、方罐、冲底方罐、椭圆罐、冲底椭圆罐、梯形罐、马蹄形罐
罐型分类编号方法罐型分类编号方法
圆罐按内径、外高排列椭圆罐500
冲底圆罐200冲底椭圆罐600
方罐300梯形罐700
冲底方罐400马蹄形罐800
2.2.2空罐容积计算
任何种罐头产品都有规定的净重,因此选择容积适宜的空罐装制,掌握空罐容积的额计算是十分重要的;
通常取空罐的内围尺寸计算容积,同时要考虑留有一定的顶隙,以保持其空度。
圆罐容积的计算:V=%〃D2*H*10-3或V=0.785*10〃HD2
D:内径(mm)H:内高(mm)V:体积(cm3)
方罐容积的计算:V=LXBXHXl(r3L、B、H分别为长、宽、高(mm)
椭圆罐容积的计算:V=0.7854XLXBXHX103
L、B、H分别为内长径、内短径、内高(mm)
圆罐容积的计算:V=(1/6)[(2Lb+La)Bs+(2Lb+La)B门*H*10—3
H垂直高、La顶部内长、Lb底部内长Ba顶部内宽、Bb底部内宽,单位(mm)V:体积(cm3)
2.3空罐的制造
圆罐的制造方罐的制造冲底罐的制造
2.3.1金属圆皤的制造
罐身的制造罐盖的制造空罐的卷封
空罐的检漏空罐的补涂空罐的贮藏运输
①罐身的制造
接缝圆罐罐身的制造有两种方法:即焊锡焊接法和电阻焊接法。
焊锡焊接法是最早使用的一种制造方法;
电阻焊接法是一种先进的空管制造技术;因其适用范围广、空罐密封性能高、生产过程较简单、生产效率
高,适于连续自动化的工业生产而得到广泛应用。
焊锡焊接法生产过程
镀锡板一切板一切角切缺一端折一成圆一涂焊锡箔水一钩合一踏平f涂焊锡药水一焊锡一揩锡一翻边
切角切缺:目的是减少接缝处翻边部位上铁皮的叠接面和厚度,便于罐身的端折、钩接、翻边、封底,避
免盖边折裂或翘起。
端折:两端端折成钩型,一端向上,一端向下,便于合缝前罐身的钩接和防止过多焊锡渗入罐内。注意避
免铁皮断裂、锡层损伤和涂膜脱落等。
成圆、踏平:成圆机构形成圆筒状,使罐身端折形成的钩钩接和合缝,然后踏平,将罐身圆柱体钩合的折
边部分压紧成纵缝,并使钩合纵缝陷于罐身内部,凸于内部,罐身外表压平后仅留一线缝沟。
涂焊锡药水:头道焊锡药水,涂在切缺一端的折边两头和钩隙内,目的是使罐身接缝内渗锡饱满均匀,保
证罐身接缝的焊接牢度;涂二道焊锡药水:沿着踏平的罐身接缝处,从一头到另一头。目的是除去锡层表面的
油污和氧化物等杂质,促进焊锡时锡的流动性,提高罐身接缝的密封强度。
焊锡:预热,焊锡,保温,揩锡,冷却。
焊锡充满接缝,是接缝处镀锡板表面的镀锡与焊锡融合成一体,形成良好的密封结构。
翻边:应用撞击法翻边较普遍,翻边型式为圆弧状,头道卷边作业较容易,封口操作质量较高。
翻边要求:均匀平齐,无断口。无单面阔狭或起皱,叠缝部位没有脱角及明显错角现象。
部分罐头,特别是罐头容器较大或罐身较高时,常在翻边后或翻边的同时给罐身压加强筋;
作用:增大罐身强度,提高容器对罐内外压力变化的抵抗力。
高频电阻焊接法生产工艺
特点:生产效率高;材料节约;无锡焊接,卫生安全;适用面广;生产环节少。
工艺流程:自动制罐作业线,主机是罐身电阻焊接机,其生产过程如下:
镀锡薄板f切板f弯曲f成圆一电阻焊接一接缝涂布及固化一翻边
切板:罐身板长度L=〃(d+t)+u
d--空罐内径;t--板厚度;U--罐身接缝薄板重合度,--般0.4-0.5mm
罐身板宽度HH=(h+3.5)±0.05h—罐外高
进料,弯曲,成圆,焊接四道工序在罐身焊接机的自动连续装置上迅速完成。
电焊罐与锡焊罐均为三片罐,罐身制造过程基本一致,但电焊罐的罐身生产工序,除切板、翻边外,仅为五道
工序,而锡焊罐则要十余道工序。
搭接:罐身板弯曲成圆后,随即通过焊接机内部机构(工型导轨等)进行罐身搭接,井控制罐身板的搭接量(罐
身重合度)。
焊接:当罐身搭接部分经过绕有铜丝(中间电极)的二个电极滚轮之间时,由于镀锡板的电阻率远比铜丝高,
同时受到罐身搭接部位处镀锡之间结点上界面电阻的影响(电阻高),在大电流的作用下,皤身搭接部位的镀锡
极迅速的受热,即刻达到I200V,金属熔融。与此同时,利用电极滚轮之间的一定压力作为焊接力,将处于塑
性状态的搭接部位的上下镀锡板压在一起,使其变成金属连接,冷却后形成均匀而单一的焊接结构。
焊缝:整个电阻焊接过程是一种连续不断的点焊过程,焊接电流的每一个正弦波半波(即每个正半周或负半
周)完成一个焊点。由于电阻焊接制罐工艺所使用的电流频率一般较高,故而产生的焊点多,焊点间距小,焊缝
结构牢固。
影响电阻焊接焊接质量的因素:焊接电流、焊接力、焊接速度、焊接重合度
焊接电流度:频率(Hz)、电流强度(I)。频率高,焊接点多,焊点间距小,焊缝结构牢固;I大小影响身板熔
融程度
焊接力:焊接滚轮间的压力,影响身板之间的熔接牢固程度。
焊接速度:取决于电源频率、被焊接材料的质量和厚度
焊接重合度:0.4-0.5mm
焊接电流和焊接力要有最佳组合,才能保证焊缝质量。
接缝的补涂与固化:电阻焊接后的罐身接缝表面会因高温氧化变黑,为了提高焊缝部位的耐腐蚀性,焊接
后需立即进行接缝补涂。这对装腐蚀性较强的品种(如番茄酱、有色水果)尤为重要。
接缝涂料有:液体涂料:热反应涂料,双组分涂料及空气自干涂料
粉末涂料:聚酯粉末涂料,环氧粉末涂料
补涂方法:滚涂、喷涂
固化:补涂应立即固化;
方式:热空气干燥、高频感应加热、直接加热等。在使用时应根据涂料的类型和性质选择烘烤固化方式,否则
会起泡或烧焦。
翻边:接缝经高温电焊及风冷却后,接缝处的镀锡板会变硬,采用撞击式翻边往往可能产生裂口。因此,
最好采用旋压式,使翻边(身钩)逐步形成,从而防止裂口产生。
②圆罐罐盖(底)的制造
生产工艺流程:镀锡板一切板一涂油一冲盖一圆边一注胶一烘干
切板:
排列方法:有直行排列和交错排列,后者对薄板的利用率要提高3-5%,达到78-80%
按照排料方案先将薄板切成直线条板或波型条板(波型切板机切成),然后进行涂油和冲盖。
涂油:
将镀锡板切成
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