依據國家質檢總局《定量包裝商品計量監督管理辦法》的規定,“定量包裝商品的生產者、銷售者應當加強計量管理,配備與其生產定量包裝商品相適應的計量檢測設備,保證生產、銷售的定量包裝商品符合相關規定”。
定量灌裝機就是定量包裝商品生產企業普遍使用的計量設備,該設備的普及使用,為定量包裝商品的標準化封裝提供了硬件技術支持。在很大程度上避免了人為封裝所造成的凈含量誤差。定量灌裝機須依照檢定規程,按周期檢定/校準。
1問題的發現與成因探究
實際檢定/校準工作中,我們常常發現經檢定合格且尚在有效期內的定量灌裝機,封裝的商品卻出現凈含量不合格的現象,這是如何造成的呢?
通過大量細致的實驗、選擇灌裝方式及調試比對,我們發現,定量灌裝機檢定結果與產品實際封裝效果確有不一致現象。而這一現象的成因,主要是灌裝方式的選取及準確度調整的適宜與否造成的。
1.1針對不同類型、不同成份構成的產品,其定量灌裝方式應有科學的分類與正確、適宜的選擇,這是由定量灌裝機的工作原理與特性所決定的。
圖1為利用PLC控制的旋轉灌裝機進行灌裝的工作流程原理圖。
瓶子由灌裝機轉盤帶動繞主軸旋轉運動進行連續灌裝
主要由流料輸送(即供料系統)、容器輸送(即供瓶系統)、灌裝閥、大轉盤、傳動系統、機體、自控等部分組成。
由于灌裝產品的粘度、色度、沉淀性、含氣性、分離性、密度迥異,故根據產品特性,分析、選取正確適宜的灌裝方式是避免凈含量超差及保證產品品質的必要技術手段。
灌裝機常用的灌裝方法主要有:
圖1 下載原圖
1.1.1常壓法
常壓法也稱重力法,即在常壓下,液料依靠自重流進包裝容器內,大部分能自由流動的不含氣液料都可由此法灌裝,例如:白酒、果酒、牛奶、醬油、醋等。
1.1.2等壓法
等壓法也稱壓力重力式灌裝法,即在高于大氣壓的條件下,首先對包裝容器充氣,使之形成與貯液箱內相等的氣壓,然后再依靠被灌裝液料的自重流進包裝容器內。這種方法普遍適用于含氣飲料,如啤酒、汽水、可樂、雪碧、汽酒等的灌裝。采用此法灌裝,可減少這類產品中所含CO2的損失,并能防止灌裝過程中過量起泡,而影響產品質量和定量精度。
1.1.3真空法
真空法是在低于大氣壓的條件下進行灌裝的,可按兩種方式進行:
1.1.3.1壓差真空式
即貯液箱內處于常壓,只對包裝容器抽氣,使之形成真空,液料依靠貯液箱與待灌容器間的壓差作用產生流動而完成灌裝,國內此法較為常用。
1.1.3.2重力真空法
即貯液箱內處于真空,包裝容器首先抽氣,使之形成與貯液箱內相等的真空,隨后液料依靠自重,流入包裝容器。
真空灌裝法應用廣泛,適用于灌裝粘度較大的液體物料,如油類、糖漿、及富含維他命的蔬菜汁、果汁等,瓶內形成真空,則意味著減少了液體與空氣之接觸,可有效延長產品保質期。
此外,真空法還適用于灌裝有毒的物料,如農藥等,可減少毒性氣體外溢,改善防護條件。
1.1.4壓力法
利用機械壓力式氣壓,將被灌裝物擠入包裝容器內,此法適用于灌裝粘度較大的稠性物料,如番茄醬、香腸、肉糜、牙膏等,也可用于汽水等軟飲料的灌裝,這時靠汽水本身氣壓直接灌入未經充氣的等壓的瓶內,可提高灌裝速度。
1.2定量灌裝機設定的每一個標稱值(如300m L),實際運行時都會出現在該值周圍上下波動的現象,若這種波動趨于波峰方向,則可能給生產企業造成一定的成本額外損耗或浪費。若這種波動趨向于波谷方向,則可能造成凈含量不合格。
根據規范要求,定量包裝商品凈含量的合格(單件定量包裝商品實際凈含量的短缺量符合要求的情況下)必須滿足:
Qn—標注凈含量;
λ—修正因子;
s—實際含量標準偏差。
因灌裝機的檢定通常采取實際物料為介質,在生產線上抽取相應的定量包裝產品進行準確度檢定,這與定量包裝商品凈含量的檢驗在抽檢方法上基本相同。故一般情況下,為消除定量包裝商品凈含量多趨向于負偏差的現象,若將灌裝機的準確度趨向于商品凈含量的正偏差方向作適度調整,則既能保證灌裝機的合格使用,又能保證定量包裝商品凈含量的合格。
2針對性的解決辦法探究與結論
2.1科學選擇不同產品的灌裝方法
2.1.1一般食用液料的灌裝(如瓶裝牛奶、瓶裝酒類、碳酸飲料等),宜采用等壓灌裝法、真空灌裝法等。若以節省成本考量,則采用等壓灌裝法可有效減少CO2損耗,保持碳酸飲料品質,并可防止灌裝過程中過量氣泡,確保灌裝計量準確。其流程為:
圖2 下載原圖
2.1.2對于粘度較大的稠性物料(如番茄醬、果醬等)宜采用壓力法。過程易于控制,并可有效提升灌裝速度。
2.1.3對于有毒物料(如農藥等)的灌裝,宜采用真空法,可有效減少毒性氣體外溢,改善防護條件。
2.2合理調整灌裝機的準確度
為保證定量包裝商品凈含量和灌裝機準確度同時合格,就須掌握被檢灌裝機的灌裝波動特性,合理地調整灌裝機裝機準確度,在不超出灌裝機最大允許誤差的范圍內作合理的調整,實現較為理想的目標。