Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Марта 2013 в 15:47, курс лекций
Содержит курс лекций для изучения дисциплины ''Технология упаковочного производства''; сведения об основных функциях упаковки и их взаимосвязи с комплексом требований к таре и упаковке; изложены принципы и методики построения эффективных технологических систем, принципы создания упаковочных процессов с заданными свойствами, основы теории упаковочного процесса; приведены основы проектирования упаковочных производств, устанавливающие взаимосвязь между процессами проектирования конструкции упаковки, проектирования технологии упаковки, упаковывания продукции и формирования транспортной единицы; вопросы для самопроверки; рекомендуемую литературу.
Введение...................................................................................................................5
Глава 1 ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ УПАКОВКИ.................................................7
Вопросы для самопроверки..................................................................................17
Глава 2 УПАКОВКА КАК ПРОЦЕСС...............................................................18
§ 2.1 Система показателей, характеризующих процесс.......................19
§ 2.2 Рассеяние показателей процесса...................................................25
§ 2.3 Модуль продолжительности процесса.........................................27
§ 2.4 Методические основы изучения процесса...................................28
Вопросы для самопроверки..................................................................................33
Глава 3 УПАКОВОЧНЫЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ............34
§ 3.1 Определение понятия “упаковочный процесс” и его структура34
§ 3.2 Предмет производства, предмет потребления.............................35
§ 3.3 Производственный и технологический процесс упаковки.........37
§ 3.4 Качество процесса упаковки.........................................................38
§ 3.5 Производительность процесса упаковки и технологичность предмета упаковки...................................................................................39
Вопросы для самопроверки..................................................................................42
Глава 4 ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПАКОВОЧНОГО ПРОЦЕССА.......................43
§ 4.1 Упаковка как процесс взаимодействия трех материальных потоков.......................................................................................................43
§ 4.2 Геометрическая структура элементов взаимодействия..............43
§ 4.3 Теория базирования........................................................................45
§ 4.4 Геометрическое и силовое замыкание..........................................57
§ 4.5 Смена баз.........................................................................................58
§ 4.6 Размерный анализ пространственных взаимодействий и методы обеспечения их точности.........................................................................60
Вопросы для самопроверки..................................................................................66
Глава 5 СОЗДАНИЕ УПАКОВОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ.....................................................................................................67
§ 5.1 Общие положения о построении процессов с заданными свойствами.................................................................................................67
§ 5.2 Организационные формы процесса упаковки.............................68
§ 5.3 Система критериев и ограничений, оптимизация процессов упаковки....................................................................................................69
§ 5.4 Принцип интеграции и дифференциации процессов..................71
§ 5.5 Номенклатура элементов упаковочного процесса......................72
§ 5.6 Управление процессом производства...........................................72
§ 5.7 Механизация и автоматизация производства..............................73
§ 5.8 Безотходная технология и экология производства.....................74
Вопросы для самопроверки..................................................................................75
Глава 6 Основы проектирования упаковочных производств....................................................................................................76
§ 6.1 Упаковочные производства (системы). Общие понятия.............76
§ 6.2 Общие понятия по проектированию упаковочных производств76
§ 6.3 Основные этапы жизненного цикла упаковки..............................77
§ 6.4 Технические требования к упаковке..............................................83
§ 6.5 Проектирование конструкции упаковки.......................................89
§ 6.5.1 Маркетинговые исследования.............................................92
§ 6.5.2 Разработка технического задания.......................................93
§ 6.5.3 Разработка технического проекта.......................................94
§ 6.5.4 Разработка рабочей конструкторской документации.......94
§ 6.6 Проектирование технологии производства упаковки.................96
§ 6.7 Проектирование технологии упаковывания продукции.............99
§ 6.7.1 Фасование жидкой продукции...........................................101
§ 6.7.2 Фасование твердой продукции..........................................103
§ 6.8 Проектирование процесса формирования транспортной единицы...................................................................................................106
§ 6.8.1 Упаковывание транспортных единиц в стрейч-пленки..............................................................................................108
§ 6.8.2 Упаковывание транспортных единиц в термоусаживаемые пленки..............................................................................................108
Вопросы для самопроверки................................................................................109
Список литературы……………..................……………………………………110
Е=3/Пу,
где 3 - затраты на упаковывание; Пу - потери упаковываемой продукции.
Выбор тары не должен ограничиваться
лишь учетом ее размеров. Тара должна исследоваться
и с точки зрения формы с
целью оптимального использования
складских помещений и
Требования к пригодности тары и упаковки для погрузочно-разгрузочных операций зависят от условий всей транспортной цепи перемещения упакованной продукции. Для этого на основе упаковки образуется грузовая единица (грузопакет), которой можно манипулировать при наименьших затратах труда и времени, осуществляя транспортные, складские, погрузочно-разгрузочные операции, обеспечивая при этом сохранность продукта.
Дозирующая функция. Стремительный прогресс упаковочной промышленности привел к ряду новых представлений об упаковке. Одно из них – возможность стандартизации количества содержимого в пакете. Единообразная система упаковки позволяет купить без дополнительного взвешивания в магазине 250г масла, 125, 250, 500, 1000г молочных продуктов и т.д. В дополнение к другим функциям упаковка стала измерителем количества продукта, выполняя дозирующую функцию.
Защитная функция. Эта функция характеризует способность упаковки обеспечивать защиту упаковываемой продукции от влияния климатических факторов, от повреждений и порчи при транспортировке и хранении, а также защиту окружающей среды и человека от негативного воздействия упакованной продукции. Особую актуальность и важность защитная функция имеет при упаковке пищевых продуктов. Влияние климатических факторов на снижение качества пищевых продуктов приведено в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Влияние климатических факторов на свойства пищевых продуктов
Климатический фактор |
Вызываемая реакция |
Изменение качества |
Кислород воздуха |
Окисление |
Изменение цвета овощей и фруктов, разрушение эфирных масел, прогоркание жиров |
Влага |
Абсорбция, катализ |
Образование комков, размягчение, гидролитическое прогоркание жиров, энзимологическая и микробиологическая порча |
Свет |
Фотодеструкция |
Разрушение чувствительных к свету витаминов А, Е, К, В2, В6, В12, С. Обесцвечивание пищевых продуктов, окислительное прогоркание жиров |
Температура |
Изменение скорости реакции |
Повышение температуры на 100С увеличивает скорость химических реакций в 2-3 раза и снижает срок хранения |
Использование упаковки для сохранности
продукта питания является самой
старой формой защиты, восходящей еще
к доисторическим временам, когда
листья и кожа использовались для
обертывания в целях
На рисунке 1.3 схематично показано, как некоторые способы технологической обработки скоропортящихся пищевых продуктов влияют на продолжительность сохранения их качества. Использование модифицированной газовой среды в сочетании с охлаждением позволяет значительно увеличить срок хранения пищевого продукта. Термическая стерилизация или асептическое консервирование могут еще больше увеличить срок хранения, но в этом случае продукт претерпевает заметные изменения из-за теплового воздействия. Термическое воздействие рекомендуют главным образом в случаях, когда оно служит операцией кулинарной обработки упаковываемого продукта. При термической стерилизации, асептическом консервировании и применении модернизированной газовой среды упаковка должна служить барьером, защищающим продукт от возможного вторичного загрязнения микроорганизмами или утечки защитного газа в процессе хранения.
1-хранение при комнатной температуре на воздухе;
2-хранение
при охлаждении в обычной
3-хранение
при охлаждении в
4-хранение при быстром замораживании;
5-асептическое консервирование;
6-термическая стерилизация.
Рисунок 1.3 - Изменение качества скоропортящихся
продуктов по времени
Упаковка является эффективным
средством защиты продукта от механических
повреждений. Множество опасностей
ожидает упакованную продукцию
во время перевозки с завода на
склад, хранения, распределения по торговой
сети, продажи и по пути в дом
потребителя. Чаще всего повреждения
встречаются во время распределения
и хранения. Продукт может быть
надежно защищен в случае оптимального
сочетания первичной, вторичной
и транспортной тары. Возможные повреждения
упакованной продукции при
Таблица 1.2
Возможные повреждения
упакованной продукции при
Вид механического воздействия |
Результат воздействия |
Возможное повреждение |
Удар |
Падение контейнера. Падение во время погрузки вручную. Падение из-за неаккуратного укладывания в штабель. |
Поломка продукта. Проблема упаковки. Деформация упаковки. |
Тряска |
Неравномерное перемещение по конвейеру. Транспортировка по плохим дорогам. Перевод железнодорожных вагонов на другой путь. |
Поломка продукта. Поломка упаковки. Деформация упаковки. |
Вибрация |
Все виды транспортировки. |
Поломка продукта. Оседание продукта. Истирание печатных поверхностей. Отвинчивание колпачков. |
Статическое сжатие |
Штабелирование на складе. |
Расплющивание продукта. Поломанные поддоны. Сжатие грузов. Сжатие пластиковых бутылок. Разрыв картонных коробок. |
Динамическое сжатие |
Загрузка и выгрузка ящиков вручную. Сильная вибрация во время транспортировки. |
Расплющивание продукта. Поломанные поддоны. Сжатие грузов. Сжатие пластиковых бутылок. Разрыв картонных коробок. |
Потери пищевых продуктов из-за
неудовлетворительной упаковки могут
составлять от 3 до 15%. Эти потери могут
быть существенно сокращены за счет
подбора соответствующей
Таблица 1.3
Основные виды защиты и упаковочные материалы для некоторых упаковываемых продуктов
Упаковываемые продукты |
Вид защиты |
Основные типы упаковочных материалов |
Гигроскопические и сыпучие (соль, сахар и др.) |
Защита от увлажнения. |
Бумага с полиэтиленовым покрытием, тканевые мешки с полиэтиленовым вкладышем. Бумага-фольга-полиэтилен (порционная упаковка для длительного хранения в жестких условиях). |
Продукты сублимационной сушки (креветки, овощи, фрукты, ягоды и др.) |
Защита от влаги, кислорода, света, посторонних запахов, желательно в атмосфере инертного или защитного газа. |
Непрозрачные многослойные ламинаты, содержащие алюминиевую фольгу или слои металлизированных полимерных пленок. |
Пряности, приправы (перец, корица, гвоздика и др.) |
Защита от потери ароматических веществ и от окисления летучих органических соединений. |
Ламинаты типа ОПП-ПВДХ или ОПП-ПП (для краткосрочного хранения). Ламинаты, содержащие алюминиевую
фольгу или металлизированные |
Рыбная или мясная кулинария, колбасы, сыр |
Защита от всех факторов внешней среды (в том числе от микроорганизмов). Среда – инертный или защитный газ. |
Барьерные ламинаты, содержащие алюминиевую фольгу. Если предусмотрен разогрев в упаковке, то вместо фольги используют сополимеры ЕVOH или ПВДХ. |
Замороженные готовые |
Защита от влагообмена, действия кислорода. Обеспечение прозрачности для микроволн (для разогрева). Морозостойкость. |
Картонные лотки с полимерным покрытием, лотки из кристаллического ПЭТФ, пакеты из полимерных комбинированных пленок. |
Консервы, стерилизованные при |
Обеспечение максимальной герметичности, термостойкость не ниже 120 – 1250С. |
Ламинаты с максимально |
Транспортная функция. Под транспортной функцией понимают способность упаковки к удобной перевозке упакованной продукции определенным видом транспорта на заданное расстояние в течение установленного времени в определенных условиях.
Различают наземный, водный и воздушный виды транспорта. К наземным видам транспорта относят железнодорожный и автомобильный, к водным – морской и речной, к воздушным – авиационный и космический.
Транспортная функция
Для перевозки изделий, например, жидкости или порошка, от места изготовления до пункта использования необходим контейнер или емкость. В условиях производства такая продукция хранится, как правило, в больших резервуарах различного типа. Ее нужно расфасовывать в емкости, удобные для транспортировки и продажи. Важную роль в определении объема емкости играют условия торговли. Оптовая торговля требует более крупных объемов. Розничная торговля отдает предпочтение уменьшению объемов.
Тенденция сокращения размеров упакованной продукции, удобной в условиях оптовой торговли, приводит к системе групповой упаковки, облегчающей транспортировку. Такая система предусматривает комплектование упакованных в маленькие коробки, банки или бутылки продуктов в определенные по количеству и размерам группы. Эти группы упаковывают различными способами в коробки, связки, термоусадочную полимерную пленку, ящики и т.п. и далее собирают в партии для отгрузки потребителю.
В большинстве случаев
Функция хранения. Выполнение функции хранения требует от конструкции упаковки простой и четкой маркировки, возможности стапелирования на стандартных поддонах и оптимального использования площади складских помещений. В случаях длительного хранения следует учитывать необходимость контроля и проверки качества упакованной продукции.
Функция маркетинга. Упаковка, выполняя функцию маркетинга, эффективно используется как средство продвижения товара на потребительский рынок. Различают три основные причины, из-за которых значение упаковки в системе маркетинга неуклонно возрастает:
Упаковка, представляя продукт, должна быть, прежде всего, привлекательной за счет умелого дизайна и высокого качества полиграфического оформления. Сочетанием внешнего вида и содержащейся информации она способствует идентификации – установлению соответствия распознаваемого предмета своему образу, знаку (идентификатору).
Идентификация содержимого подбором
соответствующей формы
Важными элементами идентификации являются форма и цвет упаковки. Они могут отличать продукт от конкурентов. Так, например, картофельные чипсы Pringles плотно упакованы в цилиндрические коробки. Это их отличает от других чипсов в пакетах из полимерных пленок. Сыр Edam имеет сферическую форму и красную восковую оболочку. Он часто не маркируется, поскольку комбинация «форма – цвет» уже несет информацию об этом продукте.
Маркетинговая функция приобрела особую значимость с ростом сети супермаркетов, где никто не помогает покупателю сделать свой выбор, упаковка берет на себя роль «молчаливого продавца», и задача профессионала максимально использовать эту роль в свою пользу.
Нормативно – законодательная функция. Эта функция является производной от других функций упаковки. Так, в процессе выполнения функции защиты и хранения сложился комплекс санитарно-гигиенических требований к упаковке. В настоящее время во многих странах существует специальное законодательство, строго регламентирующее предельное содержание в упаковочных материалах компонентов и примесей, которые могут мигрировать в продукт. Оно направлено на исключение возможности перехода вредных веществ из упаковки в продукт в количествах, оказывающих влияние на организм потребителя. Любой упаковочный материал может быть использован в пищевом производстве только после получения соответствующего разрешения государственных органов санитарно-гигиенического контроля. Дозирующая функция неразрывно связана с привлечением к упаковке нормативного закона мер и весов. Для наиболее распространенных типов упаковки разработаны соответствующие нормативные документы – технические условия и ГОСТы.