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CANNED FOOD TECHNOLOGY 罐藏食品工艺学 主讲：钟瑞敏 [email protected] 第三章 罐头的密封 教学重点：1）密封的意义；2）金属罐的二重卷边密封技术要求；3）软罐头的装 料、排气和密封技术； 。 教学难点：1）金属罐的二重卷边密封原理与技术要求；2）软罐头密封方法与材料特 性关系 。 一. 密封的意义 罐头食品的密封工序是不可缺少的三个关键工序之一。经过密封的罐头， 内容物食品与外界环境是完全隔绝的，经过杀菌以后，保证食品不再次 被污染，使罐头食品得以长期保藏。 二. 金属罐的二重卷边密封技术要求 金属罐的密封均采用二重卷边封口的原理，主要针对镀锡罐、无锡罐、涂 料罐、铝质罐。 （一）封罐机的类型 按自动化程度：半自 动封罐机（手扣盖，手工 扳轮）；全自动封罐机 （自动送罐，扣盖，二重 卷封）。单机头自动封罐 机如图所示。 按效率：单机头机； 双机头机；四机头机；大 转盘多机头机（≧1200罐 /min） 按罐型：圆型罐机 （罐身旋转）；异型罐机 （罐身不旋转） 按封罐压力：常压封 罐机（经排气的罐）；真 空封罐机（未经排气或已 经部分热处理的罐）。 图 封罐机主要工作部件示意图 1.托盘 2.压头 3.第一道滚轮 4.第二道滚轮 5.罐头 6.第一道滚轮形状 7.第二道滚轮形状 （二）二重卷边技术标准 二重卷边封罐过程如图所示。 （1）头道滚轮的卷封过程 （2）二道滚轮的卷封过程 对头道卷边、二道卷边内外部位的卷边尺寸均有规定， 若尺寸相差太大，则易造成密封质量下降，甚至造成废罐。 卷边结构尺寸如图所示。 d-卷边厚度 b-卷边宽度 hc-埋头度 LBH-身钩宽度 LCH-盖钩宽度 LOL-叠接长度 db-、dc -钢板厚度 二重卷边结构示意图 δ UC-盖钩空隙 δ LC-身钩空隙 δ g1 δ g2 δ g3 δ g4 -卷边内部各层间隙 注意三率： 1）迭接率：指卷边内部身钩 和罐盖钩相互叠接的程度。如 图所示。 LOL%为:迭接长度（ a = LOL） 与理论叠接长度（ b = LOL + δ UC+ δ LC ）之比 迭接率要求大于50% 封口时卷合过弱或过强均 不符合要求，会导致密封不严 或脱盖，如图所示。 迭接长度和迭接率测量图 2）紧密度：指卷边内部罐盖钩边与罐身钩合紧密程度 TR%=（100-WR）%，一般要求大于50% 其中WR为皱纹度(卷边解体后,盖钩边缘上凹凸不平的皱纹延伸程度占 整个盖钩长度的百分比)。皱纹度越大，紧密度越小，密封性越差。皱纹度与 紧密度关系如图所示。 皱纹度与紧密度的关系 3）接缝盖钩完整率 指卷边解体后， 卷边接缝盖钩处形成 内垂唇后的有效盖钩 占整个盖钩宽度的百 分率。由罐身接缝处 卷边铁皮层数增加造 成的（由正常的5层增 加到7层）。 JR%：一般要求大 于50%。 测量示意如图所示。 接逢盖钩完整率测量示意 金属罐常见封罐质量问题 假封 滑封或滑口（压头打滑或滚轮转动不良） 牙齿（盖钩与身钩局部未迭接） 金属罐常见封罐质量问题 卷边破裂 锐边及快口 金属罐常见封罐质量问题 跳封或跳过 （由于焊逢卷边较厚，滚轮经过时跳过，卷边未压紧） 铁舌 垂唇 （接逢处卷边宽超过20%的铁舌） 三. 璃罐的密封技术 玻璃罐密封与金属不同，主要是因其罐身沿口造型不同。 1. 卷封式封罐 与金属罐封口相似，但不一样。辊轮压紧盖边，使其垫圈紧紧结合在 罐沿凸缘上，这种罐密封性很高。但开启困难，属淘汰之列。如图所示 2. 螺旋式封罐 利用罐口和罐盖凸、凹的螺纹拧紧，依靠盖内衬垫圈密封。若要求杀 菌形成真空度的食品，则开启特别困难，少用。 （1）未卷封前 （2）卷封时 1-玻璃罐外凸缘 2-嵌在罐盖内和玻璃罐外凸缘间的胶圈 3-罐盖 4-滚轮 3. 旋转式封口 利用瓶口外斜凸缘与罐盖爪拧紧咬合，盖内垫圈压紧罐口形成密封， 这种罐只需释放顶隙真空，反向拧即开，最常用。如图所示 4．套压式 盖子内侧边嵌 有硬质橡胶圈，密封 时先用蒸汽排气，然 后将盖套压于罐口， 利用盖边也内嵌垫料 紧密地贴合在玻璃罐 口线上达到密封目的。 这种罐封罐速度很快， 开启时只需用针刺穿 罐盖释放真空即可， 国外用量很大，国内 目前常用于口服液小 瓶的密封。见P148。 旋开式玻璃罐密封结构图 1-瓶盖内衬密封胶;2-瓶口外斜螺纹;3-瓶盖的“爪”抓紧斜螺纹 四. 软罐头的装料、排气和密封技术 采用高强度、高阻隔性、高耐热性复合塑料材料可用于软罐头的生产。 1. 软罐头的装料 软罐头的装料与硬罐头装料类似，由人工装料或自动装料完成。其区 别之处在于： (1) 软罐头装料一定确保封口边不能有脂肪等异物，均需擦边（鸭嘴器） (2) 内容物体积一般占总体积（能密封良好的体积）的90％左右 (3) 可先制袋后装料，亦可边制袋边装料，密封完成后再剪裁成单袋。 2. 软罐头的排气密封 软罐头的排气和密封一般大都采用尽乎同时完成的工序，没有单独排 气的工序，即基本上由真空封口机完成。如图所示 排气密封过程：热封条压住封口边，真空泵开始工作，袋外形成一定 的真空，袋内压力大于袋外，然后袋外突然真空消失，将袋内气体压出， 同时热封条迅速（<1s内）由常温升至封口温度，将袋密封。袋内空气残 留量，越少越好。（残留量与包装袋柔软度，内容物、真空室真空度有关） 单体真空充气包装机 1-上盖 2-热封条 3-抽气口 4-腔体 5-真空泵 3. 封口方式 并非所有塑料材料的封口原理都一样，不同塑料性能不一样，有的剧 烈升温好，有的需稳定升温好。 （1） 热压密封法 温度达到密封材料粘合温度的封条压紧边口将其热封，如电烙铁封口， 适合PE、PP层。 （2） 脉肿密封法（升温快，降温快） 热封条通入低压高密度电流，封条瞬间升温，封合。 该法几乎适合所 有塑料材料，尤其是PE、PP、PVC等，但对PET、PVDC等最好采用高频 密封。 （3）高频密封法（升温快、稳定，维持好） 热辊轮或热封条通入高频电流（升温稳定、快且维持好）。该方式常以 热辊轮方式密封。对PET、PVDC等效果很好，对PE、PP效果也好。 缺点是若封口内侧有油脂等污染，则封口强度很差。常用于制袋封边、 火腿肠制肠衣管等。 4. 检测软包装残留气体含量 软罐头内部空气含量越少越好，因为在热力杀菌时空气膨胀压力较大， 软包装强度毕竟比不上硬罐头，这是减少破袋的重要方法之一。 其测定如 下：采用平衡浮力方法（非破坏性）。 残余气体 V=P2·W/[(P1 -P2) ·ρ水] (ml) P2-------使软罐头平衡的压力（mmHg） P1-------当地气压（mmHg） W--------在当地气压下,软罐头在水中称得的重量（g）（设食品比重近似为1）。 小结 • 本章介绍了罐头密封的意义；金属罐二重卷边密 封原理、方法和技术要求；玻璃罐各种密封技术； 以及软罐头装料、排气、各种密封技术和残留气 体测定技术。 • 要求重点掌握罐头密封的意义、金属罐二重卷边 原理与技术要求。 思考题 1.简述金属罐二重卷边封口的密封原理。 封口常出现哪些质量问题？ 2.简述软罐头封口方式及相应原理。