依据国家质检总局《定量包装商品计量监督管理办法》的规定,“定量包装商品的生产者、销售者应当加强计量管理,配备与其生产定量包装商品相适应的计量检测设备,保证生产、销售的定量包装商品符合相关规定”。
定量灌装机就是定量包装商品生产企业普遍使用的计量设备,该设备的普及使用,为定量包装商品的标准化封装提供了硬件技术支持。在很大程度上避免了人为封装所造成的净含量误差。定量灌装机须依照检定规程,按周期检定/校准。
1问题的发现与成因探究
实际检定/校准工作中,我们常常发现经检定合格且尚在有效期内的定量灌装机,封装的商品却出现净含量不合格的现象,这是如何造成的呢?
通过大量细致的实验、选择灌装方式及调试比对,我们发现,定量灌装机检定结果与产品实际封装效果确有不一致现象。而这一现象的成因,主要是灌装方式的选取及准确度调整的适宜与否造成的。
1.1针对不同类型、不同成份构成的产品,其定量灌装方式应有科学的分类与正确、适宜的选择,这是由定量灌装机的工作原理与特性所决定的。
图1为利用PLC控制的旋转灌装机进行灌装的工作流程原理图。
瓶子由灌装机转盘带动绕主轴旋转运动进行连续灌装
主要由流料输送(即供料系统)、容器输送(即供瓶系统)、灌装阀、大转盘、传动系统、机体、自控等部分组成。
由于灌装产品的粘度、色度、沉淀性、含气性、分离性、密度迥异,故根据产品特性,分析、选取正确适宜的灌装方式是避免净含量超差及保证产品品质的必要技术手段。
灌装机常用的灌装方法主要有:
图1 下载原图
1.1.1常压法
常压法也称重力法,即在常压下,液料依靠自重流进包装容器内,大部分能自由流动的不含气液料都可由此法灌装,例如:白酒、果酒、牛奶、酱油、醋等。
1.1.2等压法
等压法也称压力重力式灌装法,即在高于大气压的条件下,首先对包装容器充气,使之形成与贮液箱内相等的气压,然后再依靠被灌装液料的自重流进包装容器内。这种方法普遍适用于含气饮料,如啤酒、汽水、可乐、雪碧、汽酒等的灌装。采用此法灌装,可减少这类产品中所含CO2的损失,并能防止灌装过程中过量起泡,而影响产品质量和定量精度。
1.1.3真空法
真空法是在低于大气压的条件下进行灌装的,可按两种方式进行:
1.1.3.1压差真空式
即贮液箱内处于常压,只对包装容器抽气,使之形成真空,液料依靠贮液箱与待灌容器间的压差作用产生流动而完成灌装,国内此法较为常用。
1.1.3.2重力真空法
即贮液箱内处于真空,包装容器首先抽气,使之形成与贮液箱内相等的真空,随后液料依靠自重,流入包装容器。
真空灌装法应用广泛,适用于灌装粘度较大的液体物料,如油类、糖浆、及富含维他命的蔬菜汁、果汁等,瓶内形成真空,则意味着减少了液体与空气之接触,可有效延长产品保质期。
此外,真空法还适用于灌装有毒的物料,如农药等,可减少毒性气体外溢,改善防护条件。
1.1.4压力法
利用机械压力式气压,将被灌装物挤入包装容器内,此法适用于灌装粘度较大的稠性物料,如番茄酱、香肠、肉糜、牙膏等,也可用于汽水等软饮料的灌装,这时靠汽水本身气压直接灌入未经充气的等压的瓶内,可提高灌装速度。
1.2定量灌装机设定的每一个标称值(如300m L),实际运行时都会出现在该值周围上下波动的现象,若这种波动趋于波峰方向,则可能给生产企业造成一定的成本额外损耗或浪费。若这种波动趋向于波谷方向,则可能造成净含量不合格。
根据规范要求,定量包装商品净含量的合格(单件定量包装商品实际净含量的短缺量符合要求的情况下)必须满足:
Qn—标注净含量;
λ—修正因子;
s—实际含量标准偏差。
因灌装机的检定通常采取实际物料为介质,在生产线上抽取相应的定量包装产品进行准确度检定,这与定量包装商品净含量的检验在抽检方法上基本相同。故一般情况下,为消除定量包装商品净含量多趋向于负偏差的现象,若将灌装机的准确度趋向于商品净含量的正偏差方向作适度调整,则既能保证灌装机的合格使用,又能保证定量包装商品净含量的合格。
2针对性的解决办法探究与结论
2.1科学选择不同产品的灌装方法
2.1.1一般食用液料的灌装(如瓶装牛奶、瓶装酒类、碳酸饮料等),宜采用等压灌装法、真空灌装法等。若以节省成本考量,则采用等压灌装法可有效减少CO2损耗,保持碳酸饮料品质,并可防止灌装过程中过量气泡,确保灌装计量准确。其流程为:
图2 下载原图
2.1.2对于粘度较大的稠性物料(如番茄酱、果酱等)宜采用压力法。过程易于控制,并可有效提升灌装速度。
2.1.3对于有毒物料(如农药等)的灌装,宜采用真空法,可有效减少毒性气体外溢,改善防护条件。
2.2合理调整灌装机的准确度
为保证定量包装商品净含量和灌装机准确度同时合格,就须掌握被检灌装机的灌装波动特性,合理地调整灌装机装机准确度,在不超出灌装机最大允许误差的范围内作合理的调整,实现较为理想的目标。