[01423364]粉状食品包装关键技术与智能成套装备研发及其产业化

该项目所属科学技术领域为食品包装技术、食品机械学科领域。 粉状食品工业是食品工业支柱产业之一。粉状食品具有高流动性、易飞扬、静电、吸水(油)等特性，长期以来其高性能、自清洁工业化包装技术与装备是世界范围内包装行业面临的技术难题。随着功能性、高营养粉状食品消费需求快速增长，产品包装质量与安全、包装创新与环保性等成为行业的重点需求。多年来中国粉状食品包装存在包装质量缺乏定量控制、包装速度与精度低、包装飞粉控制与安全不足、阀口袋包装环境污染严重等突出问题，高性能成套装备依赖进口，全自动自清洁阀口包装生产领域国内空白，包装技术与装备的落后已严重制约了该产业链的整体经济效益和健康发展。 项目围绕中国粉状食品高质量、清洁化包装的重大需求，在国家自然科学基金、国家部委以及江苏省发改委等多个项目支持下，开展了粉状食品的微量条(Stick)包装、小剂量罐装以及大容量阀口袋装等系列包装关键技术、智能装备、后道二次与运输包装等成套系统的研发。 项目的主要技术发明点包括： (1)针对典型粉状食品(奶粉、保健品等)的高品质长货架期保质要求，建立了基于气调包装的产品质量控制技术；提出基于包装因子控制的包装货架期预测模型；研发包装内连续气体精确置换技术，突破了长期困扰本行业的包装内气体置换效率与飞粉控制的技术瓶颈。 (2)针对传统螺杆式粉体计量充填存在的计量精度与充填速度低、物料适应性差等突出问题，提出了基于螺杆输送的螺旋不连续定量加料及检测新方法，实现加料量智能预测控制；研发基于螺杆无极调速给料和动态称重的混合式计量技术、高精度微距螺杆计量技术，突破了粉末微剂量高精度计量难题，研制的微量Stick包装计量精度指标处于国际领先水平。 (3)针对粉状物料特别是超细粉料包装易产生粉尘污染及炸包等安全问题，研究建立多级旋风分离、无滤袋飞粉回收系统，并与除尘系统实现联动控制，飞粉捕集效率提高至95%；建立阀口袋负压抽气一体化充填新工艺，实现气粉充分分离，解决了粉体外逸、装袋蓬松及“炸袋”等行业老大难问题。 (4)开展基于不同包装容量、包装质量控制的高性能包装装备关键技术研发，创制微量Stick包装、小剂量罐装、大容量阀口袋装粉状食品智能柔性包装装备及后道包装生产线，实现Stick条装、罐装粉状食品的无人值守智能包装生产，国内首次实现粉状食品阀口袋自清洁全自动包装。研制装备生产线总体达国际先进水平，计量精度等指标处于国际领先水平。 该项目已获授权国家发明专利24项，发表学术论文15篇。微量Stick包装已占据国内粉状保健品Stick包装装备80%的市场份额，奶粉罐装生产线国内市场占有率90%以上；阀口袋粉体食品包装解决了超轻细粉体包装长期存在的粉尘污染大、包装密实度低的行业难题。项目打破了国外在该领域的垄断地位，有力推动中国粉体包装行业整体技术水平提升。技术成果已在伊利等20余家企业得到应用，产生了重大的经济效益。