机械自动化在食品包装领域中的应用研究

发布时间:
2019-05-23
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【摘要】:
随着机械与电子技术的进步,机械自动化在各领域内都充分发挥着自身的技术优势。人们对食品包装安全的高要求为机械自动化在这一领域内的发展提供了广阔的发展空间。近年来,我国食品包装业发展迅速,但食品包装业的整体发展却始终存在不足。本文介绍了目前机械在食品包装中的应用现状,分析了存在的问题,提出了切实可行的应对策略。

我国的食品包装工业在近些年取得了长足的发展,成为了我国国内一支发展比较有活力,发展前景被业界所看好的产业。但是,我们更要清楚地认识到,由于国内的食品包装技术在研发方面起步较晚,缺乏与西方同类设备对抗的核心技术,同时受到对现有资源整合与优化不够科学等因素的影响,导致我国的机械自动化在食品加工业领域的应用范围十分有限,自主创新技术的基础也比较薄弱。尤其是过去几年,关于食品包装不安全的新闻事件时有发生,如食品的包装用纸居然使用的是回收再利用的废纸;某国际一线品牌的饮料包装引起消费者食物中毒;百事可乐冰冻后,在开启时瞬间爆炸导致儿童毁容等等一系列的事件都把矛头指向了食品的包装安全。其中不少国内的企业因为受到这张小小的包装纸的影响,导致自身出口额的大幅下滑,造成的国际影响也比较大。同时,食品包装的安全卫生问题向来受到诸如欧盟以及美日等国的高度关注,一些发达国家针对我国的食品包装的质量都制定了严格的法规,这样一来,食品包装便成为一些发达国家对我国设置贸易壁垒的新手段。


一、我国机械自动化在食品包装业的现状


    纵观我国目前的食品行业,其市场的构成属于一种“畸形”的发展状态,“一强多极”的市场格局短时间难以改变,一部分是以国有化为


背景的大型食品生产企业,这一类企业不论是在研发技术上还是市场占有率方面都具有垄断性优势,这类企业自身资金相对充裕,有能力推动


先进的机械自动化设备的研制工作顺利进行,这就使得处在“多级”地位上的众多小企业只能实现自保,能在激烈的市场竞争中存活已是不


易,更不可能对关乎食品安全的包装质量投入更多的精力予以创新和改进。


    近年来,国家也认识到了这样一种发展态势对我国的机械自动化在食品包装领域的应用是一种极大的阻碍,所以,国家已逐渐开始从战略


高度对这一现状进行了革新,一些新技术和新设备陆续被广大中小型企业所使用,正是有了机械自动化的帮助,这些企业在生产流程和效率方


面都有了较明显的进步。但是,以我国目前的机械自动化设备的质量和技术来和发达国家相比,还是存在着很大的差距,我国食品行业的包装


环节还是以机械设备的单机化操作为主,其科技含量和智能化程度完全不及发达国家同类行业的平均水平。一方面,欧美发达国家的机械自动化设备凭借更先进的技术和相对诱惑的价格对我国具有自主知识产权的机械加工设备形成了比较明显的市场冲击,一些更加看中技术且具备较强购买实力食品生产企业会自动地被欧美等国所生产的机械设备所吸引,这对我们国内的相关机械自动化的设计研发与生产销售都造成了极大地负面影响,长期以往会导致国内的机械自动化完全失去在食品包装领域的份额;另一方面,我国在涉及食品包装领域的机械自动化创新能力不足,相关设备的研发起步较晚,负责研发及生产企业自身运作资金有限,在当今这个竞争堪称惨烈的市场环境下,承受国外技术的冲击能力较弱。


二、我国机械自动化的创新


(一)高新技术实用化


    我国的机械自动化设备在高新技术的发展上取得了长足的进步,主要表现在无菌冷灌包装、超高温杀菌、真空包装、微机技术等方面,这


些技术的成熟应用对食品包装后的储存时间和质量方面都带来了可靠的保证。同时,我们也要欣慰地看到,我国目前的新美星、达意隆、华研


等国有设备生产厂家也在吹灌一体机、注塑机等高端饮料设备上达到国内一流的水平。码垛机、装箱机、套标机、称重仪等诸多机械自动化设


备更是已在食品包装环节处于成熟应用阶段。当然,要实现机械自动化在食品包装领域的全面技术革新,还需要我国相关企业不断地加大研


发的投入力度。


(二)高效利用资源


    在利用资源方面,主要是以提高机械设备对有限的资源进行可重复、可再生式的循环利用,充分实现物尽其用,加强对加工材料的成分


提取,减少因包装质量问题而对食品的营养造成损失。


(三)研发节能设备


    业内人士预测,我国未来的食品包装机械的应用潮流应该是向着节能、可循环、智能化方向发展。例如随着伺服技术的日趋成熟,国外先


进设备都逐步将普通齿轮、皮带等机械式传动改成伺服驱动,智能、精确控制的基础上还能在较大程度上节省能源。同时,在机械自动化的研


发之路上,我们还需要面向环保方向进发,这一发展方针是对我国的包装业的一次难得的发展机遇,我国相关企业要提早认识到让机械设备


走环保之路所创造出的社会效益与企业效益。这一技术的革新不仅符合国家的可持续发展战略,更可以为企业自身降低生产成本,所以,研


发节能设备会为企业创造更大的经济与生态的双赢效益。


三、机械自动化在包装领域的应用


    目前,在食品包装领域中很多先进的食品机械设备都蕴含了强大的自动化处理与操作的能力,例如借助可编程语言组与设备之间的互动


应用,使得许多机械设备都能被操作人员自如控制,可以更好地适应于生产环节的各种调整;如生产制造执行系统(MES)可以通过PLC程控


器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等现场控制系统将车间作业联系起来实现中央控制,又能通过信息传递对从订单下达


到产品完成的整个生产过程进行优化管理。在未来的食品包装工业中,机械自动化将向着上述的智能化、图像化、直观化方向发展,可以说,要保证生产效率的高效性,智能化检测系统和自动化机械设备在未来的应用中是必不可少的。


(一)安全监测在食品包装中的应用


    在食品包装领域中,保障食品包装的安全性是企业所有作业的基础,是行业内一切行动的指导方针,其重要的地位是不言而喻的。按照


传统的食品安全检测手段,多以参考加工机械的规定参数来判断,但其中的原料质量、包装过程和食品自身特性等具体问题都不可能通过简单


的参数进行判断。随着机械自动化技术的进步,对食品在包装过程中所涉及到的各类型的安全问题都会有精确的监测手段。如一些食品在整


个加工、包装的过程中,工厂就要对产品所涉及到的一切流程环节进行实时的细菌含量检测;为防止产品泄露或者瓶口残留导致的产品发霉现场而研发的高外盖液位检测仪。还有的食品包装在生产过程中,涉及印刷环节,大量的有机溶剂被使用在生产工序中,包括二甲苯、异丙醇、丁酮等。这些有害溶