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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。