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（1）

无毒、无味、无嗅，安全、卫生。

（2）外表美观，便于商标印刷。

　　（3）具有一定的强度、韧性和密封性能，便于运输存放。

　　（4）化学性能稳定，不与内容物反应。

　　（5）价格低廉，原料丰富。

　　（6）废弃物容易处理，不污染环境。

　　乳品工业使用的包装材料有以下几种：

　　1．金属材料

（1）马口铁马口铁是一种由厚度小于0．5毫米的软钢板制成的复层物质，以电镀法或热浸法将纯度在99．15％以上的锡镀在其表面，能防锈而且有足够的强度。

马口铁皮的纵切面如图4－6所示：

　　中间为底钢，两面由内向外分别为合金层、锡层、氧化膜和油膜。

底钢又称制罐级钢（canmakersqualitysteel），简称CMQ，分为L、MR、MC、D4个等级。

L级非铁质（磷、铝）含量最低；

MR、MC非铁质含量依次提高；

D级铝含量高，抽制性能好。

　　合金层是锡与铁合成的FeSn2，其厚度只有锡层的1／3～1/2。

良好的合金层是细密而连续的，但不能太厚。

　　马口铁镀锡是为了保护底钢不被腐蚀，镀锡的质量体现在锡层结晶的大小及孔隙度上。

　　锡层外是氧化膜，再外是油膜，油膜外还有一漆层，电镜观察镀锡层会发现上面密布没有锡的小孔，这些小孔是马口铁罐腐蚀的主要原因。

涂漆是为了补住这些小孔，进一步杜绝罐体与内容物的交换。

另外，采用涂漆工艺，可使用较薄的马口铁皮，减少镀锡量，降低制罐成本及罐体重量。

乳类制品使用的漆料主要是乙烯树脂漆料，为人工合成的一种无毒、无味、轴性好的漆料，但不耐高温。

　　马口铁皮用于食品包装容器始于公元1810年，在公元1850年首次用于装炼乳，并由于高温杀菌釜的发明使制品更安全。

1929年为防锈使用钢制底板，同时，增加了铁罐抗压力。

1937年出现电镀层。

今天，马口铁容器的制造技术己经很完善。

（2）铝铝用于食品商业化包装始于1959年，用于包装啤酒。

目前，铝罐在软饮料业使用很普遍。

　　铝罐有很多优点：

　　①可制成无接缝的罐身，没有漏气情况的发生。

　　②性质稳定，不与食品成分反应。

　　③不生锈，不变色，适于蛋白含量高的食品及含硫食品。

　　④外观好，有光泽，吸引顾客。

　　⑤可作成易拉罐，开启方便。

　　③价格与马口铁相差不多，能回收利用。

　　①质轻，节省运输费用。

　　铝罐的缺点：

　　①制造方法特殊，产量低。

　　②质软，挤压易变形。

　　③加压杀菌时需要保持罐内外压相等，冷却也要在加压状态下，故对加工工艺有特殊要求。

　　④不适于装酸类食品。

　　在乳制品包装上主要使用铝箔。

　　铝箔是一种厚度在（0．1524毫米）以下的铝的薄片产品，可与其他包装材料一起制成复合包装膜，广泛用于乳制品包装。

　　铝箔有很多优点：

　　①表面干净卫生，任何细菌或微生物都不能在其表面生长。

　　②无毒、无味、无嗅，不透光。

　　③密封性好。

厚度在0．025毫米即可隔绝水分和气体交换。

　　④高温、低温均无油脂渗透现象发生。

　　⑤无挥发性，在-73～371℃之间无涨缩性。

　　⑥导热性好，便于热加工过程的热传导；

此外，又可反射95％的辐射热，可缓解阳光直射下的温度升高。

　　⑦具有很好的热可塑性，可加工成各种形状。

　　⑧硬度大，张力强度大。

　　铝箔的缺点：

　　①抗撕裂强度小，易撕破。

　　②本身不能密封加热，表面须涂布可热封材料，如聚乙烯（PE）等，才可密封加热。

③不抗碱或强酸侵蚀，抗弱酸。

　　④可与重金属离子发生反应。

　　⑤不能用微波加热其内容物。

　　2．塑胶薄膜是目前很流行的一种软包装材料。

乳品工业中主要使用的塑胶材料及其特性如下：

（1）聚乙烯（polyethylene，PE）聚乙烯是目前世界上产量最大，应用最广的塑料，具有以下特性：

　　①原料（石油）来源丰富，加工方便，价格低廉。

　　②无嗅、无毒，耐酸碱。

　　③水蒸气通透性小，但气体通透性大，故多与其他材料一起制成复合膜，以隔绝空气。

　　④高密度聚乙烯（HDPE）和线形聚乙烯（LLDPE）耐热性好，可用100℃的温度杀菌。

　　⑤耐油脂。

　　⑥具有热合性，加热时会收缩。

　　⑦聚乙烯的共混物或共聚物可制泡沫塑料。

这种材料具有防震、隔热等优点。

（2）聚丙烯（polypropylene，PP）使用量仅次于PE。

特性：

　　①钢性和韧性比PE好，密封性好。

　　②表面硬度优于PE，不易受损，也不易附着灰尘。

　　③生产成本低于PE。

　　④吹塑成型性和耐冲击强度劣于PE，可通过拉伸提高抗冲击强度，同时降低单位面积的成本。

另外，可选择耐冲击的共聚物。

　　⑤耐酸、耐碱、耐油脂，120℃杀菌不产毒素。

　　⑥防潮性优于玻璃纸，透氧率低于LDPE。

　　⑦聚丙烯可制编织袋作为外包装材料，重量轻，强度高，且不会霉烂，成本与麻袋相近，但易打滑，须在表面涂防滑剂。

　　⑧与PE同样，表面无极性。

优点是不溶于内容物，缺点是不容易在其表面进行印刷、涂饰和胶粘。

因此，用作外层包装材料要进行处理。

　　（3）聚氯乙烯（PVC）在全世界塑料总产量中占第二位（仅次于聚乙烯），纯的PVC无毒，但由于合成PVC的单体--氯乙烯有致癌作用，故长期以来一直不允许用于食品包装。

现在，PVC中的氯乙烯单体含量已降到安全线之下，美国、日本等发达国家早已允许用于食品包装，我国生产的PVC无毒透明片在1984年通过鉴定。

包装上使用的多为聚氯乙烯的接枝共聚物，成型时须加入各种加工助剂（增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂等）。

特性如下：

　　①本身具有耐菌性，抗微生物的分解或消化。

但加工助剂会影响这一特性。

　　②着色性好。

添加着色剂后可制成各种色泽的产品。

　　③用于食品包装的PVC薄膜主要是含增塑剂量很少的硬质、半硬质薄膜，用吹塑法生产，弹性小，透明度高，低温易破碎。

　　④成型时的加工助剂有向内容物渗透的可能，要谨慎选择。

　　（4）聚酯（polyesters，PET）全名为聚对苯二甲酸乙二酯，是由对苯二甲酸与二元醇（如乙二醇）缩聚而成。

其特性如下：

　　①聚酯薄膜具有良好的电绝缘性和抗张强度以及弯曲疲劳性能。

抗张强度可以达到金属的数量级，超过了硬铝（150兆帕）。

　　②对缺口敏感，抗撕裂强度低，且裂处难以粘接。

　　③聚酯薄膜对稀酸、稀碱以及普通有机溶剂还是比较稳定的，但对浓酸、浓碱以及某些氯代烃则不稳定，在四氯乙烷－甲酸混合液以及硝基苯中加热可溶解。

　　④在宽广的温度范围内不收缩（-180～220℃）。

　　⑤PET主要用于制造PET瓶以代替玻璃瓶，这种瓶熔点高，可经受高温杀菌作业，冲击韧性高，透明度好，机械强度高，耐磨，重量轻，但成本高。

聚酯瓶用于碳酸饮料，聚酯薄膜可用于干酪包装。

　　（5）聚酰胺（Polyamides，PA）俗称尼龙（nylons），是典型的结晶型聚合物，主要是作为复合材料的一层。

其特点是强度、韧性、耐热、耐油、阻氧性比较好；

但其吸湿性大，水蒸气透过率高，热封温度高。

双向拉伸的PA抗撕裂强度提高3倍，韧性好，抗击穿强度高，光学性能也特别好，无须预处理即能印刷。

而且，氧气密封性能大大改善。

PA与LDPE复合可大大改善气体密封性，但成本高。

　　（6）聚偏二氯乙烯（PVDC）包装用的PVDC塑料俗称纱伦，是偏二氯乙烯、氯乙烯、醋酸乙烯和丙稀酸等单体的共聚物。

在目前所有的包装塑料中，其阻气性能是最好的，接近金属；

热封性能高，耐冲击，柔性、韧性都很高，耐磨，表面硬且光滑，紫外线不能穿透。

可单独使用，也可用于复合包装，适用于密封性要求高的制品。

　　（7）玻璃纸由天然纤维素制成。

优点是透明、不透气、无毒、价廉、印刷性好、机械操作性好。

缺点为吸水易膨胀，膨胀后透气性增大。

为克服这一缺点，常涂布各种塑料。

比如，用聚偏二氯乙烯涂布，可防湿、不透气、不挥发、具有热封性、光滑；

用萨兰树脂涂布，有奇佳的防油性、可热封口，气体通透性低，可用于含油脂多的产品；

用硝化纤维素涂布，不能包裹含油食品，主要用于水果蔬菜。

　　（8）泡沫塑料聚苯乙烯和聚乙烯都可制作泡沫塑料，但聚苯乙烯性能好，故多用。

　　泡沫塑料为一种半硬质的泡沫材料，表面有许多密闭式的泡沫粒状结构，它的外观为一种白色不透明的包装材料，可染成各种颜色。

其成本低，防震性能好，在乳品工业用于冰淇淋包装。

　　3．玻璃瓶在公元1950年以前，几乎所有的消毒牛乳都是以玻璃瓶包装，后来被塑料瓶部分取代。

玻璃瓶的形状几乎都是圆柱体广口瓶，在美国一度出现方形瓶，因为方形体占空间较小。

我国一直用圆形体无色广口瓶，芬兰用棕色瓶。

瓶盖分内外两层，内层用浸过蜡的纸板，外层用铝箔、LDPE、防水玻璃纸等。

玻璃容器的特点：

（1）化学性能稳定，不与内容物发生反应，不变形。

（2）透明，消费者可以从外部清楚地看到内容物的状态，但对光敏性物质不利。

　　（3）可重复利用，但同时增加投资费用，带来二次污染机会。

　　（4）重量大，运输费用高。

　　（5）易破损，每个循环破损率在0．5％～0．8％。

　　（6）瓶的价格低廉，但洗瓶间投资费用高。

瓶的回收、洗涤瓶的劳动强度很大。

　　4．纸涂蜡的纸板在公元1940年末期进入乳类包装领域。

近几年来在乳制品包装领域的利用发展迅速，几乎用于所有乳制品，主要是与铝箔、塑料共同制成复合膜，纸板起到定型作用，外层纸膜便于图形印刷。

此外，用于外包装的瓦楞纸箱全部由纸质组成。

　　纸容器印刷精美，使用方便，不污染环境。

用于乳制品包装的纸容器形状有纸袋、纸盒和瓦楞纸箱。

多用复合层，通常3～7层。

　　纸袋有SOS纸袋（selfOpeningstylepaperbags）、尖底型纸袋（wedgebags）、扁平式纸袋（flatbags）。

见图4－7：

　　纸盒有固定型纸盒，不能压扁；

有折叠型纸盒，便于空盒运输。

用于消毒牛乳包装的纸盒，与固定设备配套，在灌装时成型，有各种形状。

　　瓦楞纸箱，由表面的纸板与中间的瓦楞芯板组成。

瓦楞纸板可分为无面纸瓦楞纸板、单面纸瓦楞纸板、双面纸瓦楞纸板、双层瓦楞纸板、三层瓦楞纸板五种。

乳品工业的外包装用前三种，前两种用于箱内垫层或包裹式的保护层，第三种做瓦楞纸箱。

　　瓦楞纸箱便宜，废箱易处理，而且轻便，同时又有一定的强度，抗弯曲、抗压力、抗撕裂，还可缓冲震动。

此外，空的瓦楞纸箱是折叠状态，贮运方便。

因此，自瓦楞纸箱使用以来，已经取代了以前的木箱、金属箱等，在包装行业很流行。

　　（三）包装机械乳品工业包装机械大体上可分为两大部分：

灌装封口机械和成品包装机械。

灌装封口机械包括清洗机械、装料机械、封口机械。

成品包装机械包括贴标签机，装箱、封箱及捆扎机。

　　1．清洗机械为了保证食品容器的清洁，使用前要进行清洗。

（1）镀锡薄钢板空罐清洗机使用旋转圆盘式清洗机。

采用热水清洗，蒸汽消毒。

生产能力与清洗时间和星形轮的齿数有关。

清洗时间可根据罐的污染程度不同用实验方法决定。

这种系统应设有无级变速装置以适应不同情况、不同要求时的清洗。

　　特点：

结构简单，生产能力较大，占地面积小，易于调节和操作，用水和蒸汽较少而清洗效率高。

但其最大缺点是多罐型生产时适应性较差。

（2）全自动洗瓶机主要用于回收来的玻璃瓶洗涤。

有手工清洗、半机械化清洗和全自动化清洗。

现在多使用全自动清洗。

　　全自动洗瓶机按进出瓶的位置分成双端式和单端式。

双端式从一个方向进瓶，另一个方向出瓶。

其优点是净瓶距离脏瓶远，不会被污染，适于连续作业，但占地面积大，须两人操作。

单端式是指进瓶位置在一端的下方，而出瓶位置在同一端的上方。

优点是占地面积小，一人操作即可，但存在净瓶被污染的危险，不利于连续化生产。

　　按瓶套的传送方式可分为连续式和间歇式。

　　间歇式：

在进瓶端，由电动机带动链条由下而上运动，当转到进瓶位置时有一个短暂的停留，使得新带入的脏瓶进入，洗净的瓶送出。

在洗瓶机内部脏瓶就是利用静止不动时，用喷嘴进行冲洗。

在运动期间是不进行冲洗的。

　　连续式：

进、出瓶由链带连续传动，其中无停止时间，安装可移动的进瓶落架，当进瓶时，落架向下作短时间移动，让瓶子有充裕的时间进入进瓶位置。

洗瓶机内部的喷嘴与瓶套同时移动，冲洗在移动中进行。

其缺点是商标易夹在瓶套与瓶间。

洗瓶流程：

　　进空瓶→预洗刷→洗涤区→热水浸泡喷射区→温水喷射区→冷水喷射区→出瓶

　　预洗刷的目的在于去掉脏瓶内残留物，使洗涤剂浸泡槽内残留物尽量少，同时对冷瓶预热，防止冷瓶骤热破碎。

洗涤部分包含四部分：

碱洗、水洗、酸洗、水洗，也有只用碱洗的。

目的是乳化脂肪，温度可达70℃，喷射压力可达2．53×

10↑5帕。

热水、温水浸泡喷射的目的一是洗去洗涤液，二是给瓶降温，可降到35℃；

冷水喷射，在降温的同时，还起到杀菌效果，因为，冷水预先进行了氯化处理。

水温10～15℃，洗后的瓶温20℃。

　　2．装料机械

（1）液态奶瓶装机按灌装时瓶内的压力分为常压式灌装和真空式灌装。

其结构不同点在于后者的灌装阀上有两个小孔，一个通抽真空装置，便于抽真空；

一个通空气，在灌装完成时放气。

瓶由送瓶链道输送，灌装由升降滑道定量。

常压式灌装的优点是结构简单、部件少、操作容易、清洗维修方便，既可连续生产，也可间歇生产。

缺点是灌装后，仍有2～3滴奶滴在瓶外，若瓶漏奶，灌装仍会进行，造成浪费。

真空灌装克服了常压灌装的缺点，并可在灌装过程中排除部分牛奶中的不良气味，灌装速度加快，时间为常压灌装的1/2～1/4。

缺点是操作管理有较高的技术要求，灌装机容易出故障。

（2）液态软包装机械这类机械一般配备专用包装材料，从包装袋的成型、灌装，到封口同机完成。

　　图4－8无菌菱形袋包装机（图中绘出的是该机的主要机件，由利乐包装有限公司提供）

　　1．纸卷2．双氧水浴3．纵向封口钳4．管形加热元件

　　5．无菌环境6．加料管7．横向封口钳8．切割钳

　　图4－－8为无菌菱形袋包装机的主要机件构成。

包装原理：

包装纸通过一双氧水浴浸渍，进行纵向封口，然后进入管状加热器，该加热器由纸筒外另一套管和约1米长围着加料管的电热元件组成，纸筒内壁加热5秒钟后，双氧水分解为氧和蒸汽，使灌装段的上部成为干燥无菌环境。

加料管此时将灭菌乳导入其中，再通过横向封口钳时进行横向封口。

整个成型、灌装封口操作均在无菌环境中进行。

图4－－9和图4－10是砖形盒成型和灌装的原理图。

　　（3）全自动无菌塑料瓶灌装机见图4－11。

用于酸奶及相似产品的无菌灌装。

包括塑料瓶的消毒、充填、制盖、加盖等工序。

这种机械灌装能力很强，每小时4000瓶或4000瓶以上。

这种灌装机械要求灌装室接近无菌状态。

　　（4）固体装料机这种机械主要在于对物料定量，大多采用容积定量法和称量定量法。

　　容积定量法有容杯式、转鼓式、柱塞式、螺杆挤出式等。

容杯式用圆筒形计量杯定量。

见图4－12。

　　转鼓式定量装置由位于转鼓外缘的定量容腔控制装料量。

转鼓形状有圆柱形、菱柱形等。

定量容腔有槽形、扇形和轮叶形，容腔容积有可调和定容两种。

见图4－－13。

　　柱塞式定量装罐装置依赖柱塞的往复运动进行。

柱塞占有一定的理论空间，此容积即为定量装罐容积。

图4－－14。

　　螺杆式定量装罐装置是用一种螺旋给料器完成定量装罐的，见图4-15a、4-15b。

螺旋的螺距应准确一致，在每次装罐循环中，精确控制螺杆的转数，以达到定量准确。

　　称量定量法采用自动秤。

一般包括供料器、称量秤和控制装置。

供料器应具有优良的可控性能，即随称量过程，实现大量供料、细微供料和加料。

称量秤是自动秤的中心部件，一般有杠杆秤组合、天平秤组合和弹簧秤组合。

控制装置的灵敏度直接影响自动秤的精度。

图4－16为电于皮带秤计量原理图。

　　3．封口机械乳制品使用的封口机械有封罐机、玻璃瓶封口机和软包装热合机。

　　封罐机有手工封罐、半自动封罐和自动封罐。

自动封罐机分空罐封底机、预封机和实罐封罐机三个机体。

　　空罐封底机将罐体与罐底封合。

　　预封机将罐盖预卷合在已装好物料的罐体上。

卷合的松紧度以不能用手启开，但又能从罐内排除气体为合适。

整台机器由上下机座所构成的预封机头、送盖机构、罐盖打字机构及电气、真空系统控制，还有传动齿轮和电机等。

　　实罐封罐机是对罐内抽真空或充氮，然后将罐盖密封的设备。

由进罐送盖部分、卷边机头机构。

真空充氮系统和传动机构等组成。

　　玻璃瓶封口机主要用于消毒乳和酸乳用玻璃瓶的封口。

在瓶口上加封一张蜡纸，用线扎紧，再用火漆封住。

　　4．成品包装机械包括贴标签机。

装箱机、封箱机和捆扎机。

不同的容器使用不同的贴标签机。

镀锡薄钢板圆罐贴标

　　签机的代表有自动贴标签机和轻便型贴标签机。

玻璃瓶贴标签机有龙门式贴标签机和真空转鼓式贴标签机。

装箱机是将包装好的罐瓶、袋或盒等装进瓦楞纸箱内，方法根据产品的形状和需要而不同。

封箱机给装好的纸箱贴条。

捆扎机是利用各种绳带将纸箱或包封物品捆扎，这类机械发展很迅速，种类繁多，形式各异。

　　（四）不同乳制品的包装乳制品的加工历史悠久，产品多种多样，产品之间的差异也很大，有流体、半流体、大块固体、粉状颗粒，还有冷冻膨化制品，因而，不同的乳制品对包装材料的要求也不相同，贮藏运输也有很大差异。

　　1．生鲜牛乳一般来讲，乳牛的饲养与牛乳的加工是相互独立的，一个乳品厂常有许多原料供应点，即使同属一家公司或厂家，饲养厂和加工厂之间也有一段距离，尽管目前可采用机械挤奶操作，但管道直接输送几乎不可能。

因此，加工前的生鲜牛乳在进行前处理之后，须进行盛装和贮运。

　　盛装容器一般用铝桶、搪瓷桶、塑料桶、不锈钢桶或不锈钢槽车。

规格：

乳桶50千克或5千克，乳槽车2吨、4吨、5吨、10吨。

　　生鲜牛乳的贮藏分收购点和加工点两种管理模式。

收购点迅速冷却至2～10℃，贮藏于冷盐水或冰水池中。

加工厂要先净乳，冷却至4～6℃，在贮乳罐中存放，贮乳罐带夹层，内通冷盐水，可保持4～6℃，同时带搅拌器，可定时搅拌，防止脂肪上浮。

　　生鲜奶的运输要求使用冷藏车。

　　目前，有一些大的加工公司采用分散饲养，集中收奶方式，如内蒙古伊利实业集团股份有限公司，乳牛的饲养分散在农户家中，定时定点到公司设定的挤奶点统一挤奶，这样便于集中处理，集中贮存。

　　2．消毒牛奶我国目前大多数乳品厂都有消毒牛奶销售，近几十年消毒牛乳的包装发展很快，目前市场上有以下几种形式：

（1）巴氏消毒乳

　　①玻璃瓶玻璃瓶装消毒牛乳是一种传统的包装形式。

过去，瓶装消毒牛乳在我国许多城市广为采用。

它的优点：

成本低，可循环使用；

光洁，便于清洗；

性能稳定，无毒。

缺点：

重量大，运输费用高；

易破损，破损率0．5％～0．8％；

回收带来大量污染；

须投资建洗瓶车间。

　　规格为227克和250克两种。

　　双层封口，内纸盖用厚1毫米的黄板纸或白板纸，表面涂食用蜡，其上印有标示，注明制造日期、产品种类、商标、厂名等。

外纸盖用铝箔、玻璃纸或聚乙烯等。

纸盖事先杀菌，并在无菌环境封入一特制的厚纸筒中。

每个纸筒装500～1000枚内纸盖，每10支纸筒扎成一捆，放在干燥卫生的环境中待用。

环境温度要低一些，防止蜡软化。

　　玻璃瓶在罐装前用酸、碱、水交叉洗涤，最后用次氯酸水消毒，直接进入罐装室。

　　罐装完成后，贮于2～10℃冷库中，保质期24小时。

运送用冷藏车。

　　新建的消毒牛乳生产车间不再用这种包装，可节省建洗瓶间的费用，但在上海、南京、广州等南方城市仍然受欢迎，人们认为这种产品"

鲜"

。

　　②塑料瓶用于罐装消毒牛乳的塑料瓶使用的包装材料为聚乙烯和聚丙烯，对这种包装材料成型容器的质量要求，我国在1988年制定的国家标准如表4－1：

　　塑料瓶包装的优点：

重量轻、破损率低、可循环使用，传热系数较玻璃瓶低，可缓冲环境温度的波动。

使用一段时间后，由于反复洗刷，瓶壁起毛，不易洗净。

另外，瓶口易变形漏奶。

包装规格和贮运同玻璃瓶。

　　③塑料袋为单层聚乙烯或聚丙烯塑料袋或双层的聚乙烯袋。

双层袋内层为黑色，可防止紫外线破坏牛乳，外层为白色，上面印有标示，目前在我国使用很普遍。

这种包装袋成本低（每个250毫升包装袋单层0．03～0．05元、双层0．07～0．10元），包装简单，运输销售方便。

但其保质期短（仅为48小时），废袋污染环境，在一定时期内会逐渐被淘汰。

　　规格：

250毫升／袋、200毫升／袋

　　④屋顶型纸盒包装包装材料为纸板内层涂食用蜡，外层可印刷各种标示。

该种包装美观大方，冷链存放可保质7～10天。

但纸盒成本高，售价也高，不易为广大消费者接受。

此外，若蜡层质量不好，会向乳中溶解，影响产品质量。

但有些人认为只要能保证质量，价格高也能接受，他