Обзоры

Упаковка - подробно про технологию и какое оборудование лучше выбрать

Вакуумная упаковка была изобретена более 50 лет назад и с тех пор постоянно совершенствуется. Использование вакуума или защитного газа в процессе упаковки является одним из наиболее распространенных на сегодняшний день методов гигиенической упаковки пищевых продуктов в порционную упаковку, привлекательную для потребителей. В основном он используется для приготовления мяса, рыбы, сыра и полуфабрикатов. Вакуум снижает активность микроорганизмов, которым требуется кислород. В вакууме пищевые продукты имеют более длительный срок хранения, даже без консервантов.

Принцип работы вакуумной упаковки

Воздух и, следовательно, кислород удаляются из упаковки пищевых продуктов в процессе вакуумной упаковки. Это происходит во время экстракции в вакуумной камере упаковочной машины. Когда камера открывается для удаления продуктов (вентиляция), атмосферное давление прижимает пластиковую фольгу к поверхности упаковки.

Принципы работы камерной вакуумной упаковочной машины:

1. Вакуумирование камеры, включая упаковочный пакет внутри. 

2. Запечатывание упаковочного пакета.

3. Вентиляция упаковочной камеры.

4. Вскрытие, извлечение упаковочного материала.

Принцип работы вакуумной упаковки

Идеальное давление при упаковке каждого пищевого продукта - это давление, при котором достигается максимально длительный срок годности. Чем ниже предельное давление вакуумного насоса, тем надежнее можно установить желаемое давление в упаковке. Современные пластинчато-роторные вакуумные насосы достигают максимального давления 0,1 мбар. 

Важным параметром в промышленной вакуумной упаковке является скорость, с которой упаковывается товар. Обычно важно добиться как можно более короткого времени цикла. Фактический процесс упаковки в термоформовочной машине начинается после термоформования основной фольги и позиционирования товара. Вакуумирование упаковочной камеры является решающим фактором. При упаковке с использованием защитной атмосферы упаковка впоследствии заполняется защитным газом. Следующими шагами являются герметизация упаковки, вентиляция упаковочной камеры и транспортировка упакованного товара из камеры. В то же время транспортируется новая партия.

Скачать подборку оборудования для вакуумной упаковки

Типы вакуумной упаковки 

После применения вакуума конечный продукт либо упаковывается в вакууме, либо вакуумированная упаковка заполняется защитной газовой смесью – обычно CO2 и азотом. Существуют различные типы вакуумной упаковки.

Простая вакуумная упаковка:

  • Вакуумная упаковка в пакеты, фольгу

  • Лотки, упаковка для лотков для кожи

Вакуумная упаковка плюс защитный газ:

  • Упаковка с измененной атмосферой (MAP)

  • Упаковка с равновесной модифицированной атмосферой (EMAP)

  • Упаковка с контролируемой атмосферой (CAP)

Помимо прочего, использование вакуума и защитного газа снижает активность микроорганизмов, требующих кислорода, и защищает ароматические вещества от окисления. Пищевые продукты имеют более длительный срок хранения в вакууме или защитном газе, даже без консервантов

Вакуумные упаковочные машины

Вакуумные упаковочные машины

Эти три типа упаковочных машин наиболее широко используются в пищевой промышленности:

  • Камерная упаковочная машина – упаковка только с использованием пакетов.

  • Упаковочная машина для герметизации лотков – готовый лоток покрывается фольгой и запечатывается.

  • Термоформовочная упаковочная машина – форма упаковки изготавливается путем термоформования фольги на прочной основе в упаковочной машине; сам процесс упаковки такой же, как и для устройства для герметизации лотков.

Вакуумные насосы откачивают упаковочную камеру до желаемого уровня вакуума; для свежего мяса это обычно составляет от 2 до 5,5 мбар. В термоформовочных упаковочных машинах необходимо выполнять дополнительную задачу, а именно создавать вакуум для термоформования основной фольги. Для этого достаточно значительно более низкого уровня вакуума, обычно от 100 до 253 мбар.

На что следует обратить внимание при выборе вакуумной упаковочной машины

Безусловно, стоимость жизненного цикла упаковочной машины зависит не только от вакуумной

технологии и ее энергопотребления. Для оптимизации процесса упаковки необходимо проанализировать

весь процесс. Когда дело доходит до создания вакуума, следует учитывать следующие факторы:

  • выбор вакуумного насоса (принцип работы);

  • место установки вакуумной технологии;

  • время цикла и упаковки;

  • контроль;

  • тепловые выбросы и рекуперация.

Вакуумные насосы для упаковки

На рынке доступны следующие типы вакуумных насосов для камерных машин, термоформовочных упаковочных машин и устройств для укупорки лотков:

Пластинчато-роторный вакуумный насос

Пластинчато-роторный вакуумный насос для упаковка

Пластинчато-роторные вакуумные насосы с масляной смазкой являются современным решением для этого применения и наиболее широко используемыми вакуумными генераторами (доля рынка > 99%).

Преимущества:

  • Стабильная кривая скорости откачки

  • Самое низкое энергопотребление при <13 мбар

  • Высокая устойчивость к водяному пару с газобалластом

  • Низкое предельное давление/высокий вакуум

  • Простота в эксплуатации

  • Доступны специальные версии для работы с кислородом (MAP)

Недостатки:

  • Требуется регулярное техническое обслуживание 

  • Требуется регулярная замена выхлопных фильтров

  • Ограниченный диапазон регулирования скорости

Вакуумный насос Рутса

Вакуумный насос Рутса для упаковки

Бустерный вакуумный насос (насос Рутса) значительно увеличивает производительность другого вакуумного насоса, так называемого форвакуумного насоса. Правильное сочетание форвакуумного насоса и бустерного насоса позволяет достичь высокой скорости откачки, которая в противном случае была бы возможна только при использовании отдельного вакуумного насоса значительно большего размера – с гораздо более мощным двигателем. В результате значительно сокращается время цикла и повышается общая эффективность. Типичным является подключение пластинчато-роторный вакуумного насоса с масляной смазкой в качестве форвакуумного насоса к насосу Рутса.

Водокольцевой вакуумный насос

Водокольцевой вакуумный насос для упаковки

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы обычно работают с водой в качестве рабочей жидкости. Поэтому они особенно хорошо подходят для упаковки очень влажных или горячих пищевых продуктов, таких как, например, супы или маринованные огурцы. Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы могут работать как простая система непрерывного потока, так и как система частичной или полной рециркуляции. Недостатком по сравнению с пластинчато-роторными вакуумными насосами с масляной смазкой является повышенное потребление энергии и воды.

Сухой винтовой вакуумный насос

Сухой винтовой вакуумный насос для упаковки

Сухие винтовые вакуумные насосы изначально были разработаны для применений, требующих сжатия без использования рабочих жидкостей в дополнение к низкому предельному давлению; например, в полупроводниковой промышленности. Они достигают низкого предельного давления < 0,05 мбар и, таким образом, работают при более высоком уровне вакуума, который не обязательно требуется при вакуумной упаковке.

Тем не менее, некоторые винтовые вакуумные насосы подходят для использования в вакуумной упаковке. Там они имеют преимущество в снижении затрат на техническое обслуживание и возможности регулирования скорости. Однако, если есть какие-либо повреждения (например, если более крупные частицы попадают в камеру сжатия винтового вакуумного насоса из-за ошибки в эксплуатации или при отказе водяного охлаждения), стоимость ремонта значительно выше, чем у пластинчато-роторного вакуумного насоса с масляной смазкой. По этой причине винтовые вакуумные насосы очень редко используются для вакуумной упаковки.

Преимущества:

  • Минимальное техническое обслуживание

  • Возможность регулирования скорости в широком диапазоне частот

  • Высокий уровень энергоэффективности

  • Компактная конструкция

Недостатки:

  • Более высокие первоначальные инвестиционные затраты

  • Эффективность винтовых вакуумных насосов со встроенной масляной циркуляционной смазкой сведена к минимуму

  • Высокие затраты на ремонт в случае повреждения

Когтевые вакуумный насосы

Когтевые вакуумный насосы для упаковки

Когтевой вакуумный насос, как и винтовой вакуумный насос, является сухим и не требует рабочих жидкостей. Однако в соответствующих типоразмерах достигается только предельное давление от 100 до 200 мбар. Таким образом, он подходит не для всех типов вакуумной упаковки. Вместо этого он больше подходит для упаковки в защитной атмосфере и для термоформования основной фольги в термоформовочных машинах.

Пластинчато-роторные вакуумные насосы зарекомендовали себя в индустрии упаковки пищевых продуктов на протяжении нескольких десятилетий и являются наиболее широко используемыми в этой области. Если требуется безмасляное сжатие, доступны сухие винтовые вакуумные насосы.

Установка вакуумного насоса в упаковочную машину

Пластинчато-роторные вакуумные насосы емкостью до 350 м3/час обычно устанавливаются непосредственно в упаковочную машину. Большие пластинчато-роторные вакуумные насосы обычно устанавливаются снаружи упаковочной машины и подключаются с помощью трубопроводов или трубок. В качестве основного принципа расстояние между вакуумным насосом и упаковочной машиной или упаковочной камерой играет значительную роль в отношении коэффициента полезного действия. Все компоненты между созданием вакуума и потреблением, такие как трубки, патрубки, изогнутые компоненты или клапаны, представляют собой дополнительные полости, которые также необходимо откачивать. Чем больше общий объем, тем больше времени занимает эвакуация. 

На практике трубопроводы часто бывают слишком длинными или неправильно спроектированы с учетом расхода. В этих случаях потери скорости перекачки до 50 процентов не являются редкостью. Часто предпринимаются попытки компенсировать эти потери с помощью вакуумного насоса большего размера. 

Во-первых, это возможно только в определенной степени благодаря законам физики. 

Во-вторых, этот тип ошибочного решения предопределен к чрезмерному потреблению энергии. 

Неправильная установка также может негативно повлиять на предельное давление. 

Чем длиннее труба, тем больше требуется соединительных деталей и клапанов, поэтому риск утечки возрастает.

Вакуумный насос может вообще не достичь желаемого давления в упаковочной камере, поскольку постоянно всасывается просочившийся воздух. Тем не менее, есть веские причины устанавливать вакуумные насосы вне производственных или упаковочных помещений. Шум и тепловыделение играют здесь определенную роль, среди прочих факторов. 

Возможные недостатки установки вакуумного насоса такого типа можно предотвратить, тщательно настроив вакуумную систему. При правильной установке соединение труб может быть полезно в качестве вакуумного буфера ). Неправильно установленные трубные соединения могут привести к значительным потерям, когда речь заходит о скорости перекачки, в то время как правильно установленные трубопроводы могут использоваться в качестве вакуумного буфера.

Наш блог

Мы всегда рады поделиться с вами всем, что происходит в мире вакуума.

Популярные разделы

Помогу подобрать оборудование под ваши нужды прямо сейчас!
  8 (800) 222-58-50   vacuum-trade@mail.ru
Навигация