Зерно и мука

Упаковка является важной и неотъемлемой частью  готовой продукции. В решении проблем упаковки пищевых продуктов основными вопросами являются:  определение ее наибольшей экономической эффективности, защиты от вредного воздействия окружающей среды и от вредителей, от повреждений и потерь содержимого при транспортировке и хранении.Поэтому основные функции упаковки  -  защитная и рекламно-информационная.  Причем вторая не менее важна, чем первая, т.к. дает потребителю соответствующую информацию о продукте: возможность визуального осмотра, рекомендации по приготовлению продукта.

Значительное влияние  на принятие решений о приобретении продукта оказывает материал и внешнее оформление упаковки, которые требуют  все большего совершенствования оборудования. Новые упаковочные материалы  должны соответствовать требованиям экологической безопасности, которые в настоящее время очень высоки. Для изготовления такой упаковки необходимо высококачественное сырье и современное упаковочное оборудование.

Российский рынок машин для упаковки  пищевых продуктов можно считать вполне сформированным. Особенностью этого рынка является то, что  отечественные производители начинают  уверенно конкурировать с западными марками, хотя индустрия упаковки на Западе достигла своего расцвета.

 В последнее время  российский рынок оборудования пополняется новыми моделями упаковочного оборудования отечественных производителей и предприятий Ближнего Зарубежья для дозирования и упаковки сыпучих пищевых продуктов. 

Типы и виды упаковки для сыпучих пищевых продуктов весьма разнообразны. Среди наиболее распространенных видов упаковочных материалов  необходимо отметить: полимерные пленки, бумагу, картон.

Тип упаковочного материала влияет на затраты  производителя при выпуске того или иного продукта.

Целлофан. Отличается  высокой прозрачностью, на него легко наносится рисунок, не деформируется, не рвется, не вытягивается, хорошо предохраняет продукт от  проникновения воздуха и влаги; лакированный целлофан эффективно предохраняет от влажности и легко подвергается сварке.

Полиэтилен. Менее прозрачен, чем целлофан, рисунок на него наносится легко, подвержен смятию, что создает определенные проблемы при машинной фасовке, эффективно предохраняет от проникновения влаги, но пропускает газы, хорошо термосклеивается.

Полипропилен. Прозрачен, легко наносится рисунок, препятствует проникновению газов и влаги, более стоек к смятию  по сравнению с полиэтиленом, а по сравнению с целлофаном в большей степени предохраняет продукт от механических повреждений.

Двухслойные пленки.  Пленка влагостойка, жиро- и маслонепроницаема, имеет низкую паро- и газопроницаемость, устойчива к кислотам, щелочам, растворителям, непроницаема для микроорганизмов. Среди наиболее распространенных двухслойных пленок отметим следующие:

Пленка с двумя слоями полипропилена: имеет хорошую прозрачность и прочность, умеренную цену. Выдерживает температуру до –25 град.

Полипропилен-полиэтиленовая пленка: прозрачность ее ниже других пленок, но имеет высокую прочность термосвариваемого шва, поэтому ее эффективно использовать для упаковки крупных доз, цена достаточно низкая.

Пленка с двумя слоями  полиэтилена: имеет высокую прочность термосваренного шва, но не очень прозрачна,  обладает средними свойствами при машинной фасовке, цена низкая.

Целлофан – полиэтиленовая пленка:  имеет привлекательный внешний вид, высокую прочность, цена высокая.

Бумажно-полиэтиленовая пленка: практически непрозрачна. Прочная, сохраняет свойства продукта,  достаточно дешевая.

Приведенные выше данные не охватывают всего разнообразия упаковочных материалов для сыпучих пищевых продуктов и не исчерпывают их характеристик. В любом случае выбор пленки должен проводится с учетом конкретных свойств продукта и ее цены.

По сравнению с пленками бумажная упаковка менее прочная, не препятствует проникновению влаги, и, кроме того, его цена обычно выше. Однако она лучше предохраняет изделия от механических повреждений.

 Для потребительской упаковки используется также картон хром-эрзац марки М, коробочный картон марки А.

Продукция повышенной биологической ценности для детского и лечебно-диетического питания дополнительно упаковывается в коробки с внутренним пакетом из пергамента или из комбинированного двухслойного материала бумага-полиэтилен высокой плотности.

Оборудование для фасовки и упаковки сыпучих пищевых продуктов можно классифицировать по ряду основных признаков: по принципу действия – объемные и весовые; по структуре рабочего цикла – непрерывное и порционное; по степени управления – ручное и автоматическое с программирующим управлением различных уровней (по Чернову, 2000).

Однако специалисты отмечают, что в каждом конкретном случае в зависимости от специфики структуры сыпучих продуктов и массы единичной дозы возможно использовать объемный и (или) комбинированный принцип действия дозаторов.

Так, например, для дозирования макаронной продукции в потребительскую тару требуется высокая скорость формирования и контроля дозы продукта, поэтому  используют комбинированную схему – объемное дозирование на стадии подготовки основной части дозы продукта, затем досыпка минимальной дозы до заданной и ее весовой контроль и корректировка.

Весовой принцип дозировки целесообразно использовать при значительных по массе дозах продукта, например, в транспортной упаковке (мешки). При этом возможны два способа взвешивания: первый с помощью весов типа масса-брутто, когда продукт дозируется в транспортную упаковку, установленную непосредственно на платформе весов; второй – с использованием весов типа масса-нетто, когда порционное взвешивание происходит до заполнения продуктов транспортной упаковки.

В качестве исполнительных механизмов, осуществляющих подготовку дозы продукта, в дозировочных установках применяются различные конструкции рабочих органов, такие как: ленточные, шнековые, роторные, пневматические, вибрационные и т.п.

Классификация сыпучих пищевых продуктов и необходимое оборудование для их дозирования. Сыпучие продукты классифицируют на три основные группы.

Первая группа объединяет продукты с размером  частиц  0,02 – 0,6 мм: какао, молочный и яичный порошок, мука, порошковые, макаронные смеси. Для дозирования таких продуктов используются шнековые дозаторы. В таких машинах шнек устанавливается вертикально внутри питающего бункера, дискретное вращение шнека с определенной частотой обеспечивает уплотнение и подачу необходимой дозы продукта. Таким образом, объем порции продукта  находится в зависимости от шага и частоты вращения шнека.  Такие схемы практикуются при дозировании небольших по объему доз (до 1 кг) в потребительскую тару.

Фасовка и упаковка сыпучих продуктовпроизводится в несколько видов тары: бумажную, полипропиленовую, тканевую.

В настоящее время на рынке пищевого технологического оборудования имеются отечественные весовые дозаторы. Например, полуавтоматические весовые дозаторы  сыпучих материалов ДСМ – 100 и ДСМ – 200 (Россия). Они предназначены для использования на предприятиях хлебопекарной промышленности. Расфасовка и упаковка осуществляется  в  транспортную тару (мешки по 50,  25 и 18  кг).

Интересно, что предусмотрены несколько режимов работы: автоматический и полуавтоматический. Имеется  возможность выдачи на табло пульта или компьютера данных о весе  сыпучих продуктов в бункере и о количестве его загрузок за интервал времени.

Сравнительная характеристика станций ДСМ-100 и ДСМ-200 показывает, что разница  ограничивается геометрической емкостью, массой бункера, пределами взвешивания, габаритами и стоимостью. Все эти показатели у ДСМ-100 в несколько раз ниже, чем у ДСМ-200 (табл.1.).

Небольшие габариты станций и незначительная  энергопотребность приводят к тому, что  ДСМ-100 и ДСМ-200 можно устанавливать в небольших помещениях   и использовать в фермерских и крестьянских хозяйствах

Упаковка муки  в потребительскую тару (согласно ГОСТ 20071-74) производится на ручных автоматических весах  в готовые бумажные пакеты (пачки), а также на упаковочных автоматических линиях, имеющих в своем составе автоматы для изготовления бумажных пакетов.

При отпуске муки в потребительскую тару последняя упаковывается в транспортную тару (групповую упаковку, ящики, картонные коробки, мешки) или укладываются в тару-оборудование. Групповая упаковка осуществляется вручную или на автоматах групповой упаковки, входящих в состав упаковочных линий.

К оборудованию такого типа относитсямодуль дозирования и виброусадки муки ADAX – 510 (Санкт-Петербург).  Это многофункциональный агрегат, который выполняет функции дозирования продукта (дозатор шнековый) и виброусадку муки в  пакете.

Упаковочный материал, используемый в модуле - готовые бумажные пакеты, а ассортимент пакуемых продуктов не ограничивается  мукой, а включает в себя другие пылящие продукты: цемент, крахмал и т.п.

Производительность ADAX – 510 до 2000 кгчас, что позволяет использовать его как в небольших фермерских хозяйствах, так и в крупных. Например, данный дозатор можно применять на мельницах с производительностью вплоть до 60 тонн в сутки.

Небольшая установленная мощность (0,55 кВт) способствует  снижению затрат на энергопотребление.

Интересно, что габаритные размеры 2100х800х840 и  вес  оборудования  почти в 1,5 раза ниже, чем  у ДСМ (90 кг).

В  качестве загрузочного оборудования, автоматически поддерживающего уровень продукта в баке модуля используется шнек adax Е2. Стоимость  модуля не превышает 2500 у.е.*

Для фасовки различных сыпучих пищевых продуктов в  транспортную тару (тканевые мешки) используется   модуль с весовым дозатором и со шнековой загрузкой ADAX-310 (Санкт-Петербург). Он характеризуется  производительностью 720 доз/час. Объем дозы может варьировать от 50 г до 50 кг. Стоимость  подобного оборудования не превышает 1450 у.е.*

К  фасовочно-упаковочным агрегатам со шнековым дозатором относится также автомат DXDF-60A (Pack Line, LTD; КНР) со следующими техническим характеристиками: производительность 3600 уп./час,  пределы дозировки – 1 – 50 мл, материал пакета – любой, содержащий полиэтилен либо ПЭ напыление, напряжение – 380 В, вес – 200 кг, габариты – 625х751х1552 мм. Стоимость – 9300 у.е.

   Шнековые дозаторы представлены на российском рынке отечественными фирмами: ОАО “Агроальянс” (мини-линия по фасовке и упаковке муки “КОЛОС–2”), “Инженер” ОЭП  и иностранными производителями, например, фирмами “Universal Service” (Чехия) и “Bosco” (Италия). 

   Технические характеристики этого оборудования  вполне сравнимы с приведенными выше для российских машин. Однако  высокая  стоимость и проблемы, возникающие  при  обеспечении запчастями,  определяют относительно небольшой спрос на импортное оборудование.

Вторая группаобъединяет измельченные пищевые продукты  с размерами в пределах  0,6 – 6 мм, такие как соль, сахарный песок, макаронные изделия, а также различные крупы: рис, горох, гречиха, пшено и т.п. Для дозирования этих видов продуктов наиболее широкое применение получили  объемные дозаторы, в частности, стаканчикового типа, как правило, горизонтально размещенные на поворотной плоскости. Регулировка дозы производится изменением объема стаканов. В таких системах можно получить высокую точность дозы и значительную производительность до 60 упаковок в минуту при массе дозы до 1 кг.

 К такому оборудованию относятся объемные дозаторы фирмы “Бестром” (Россия). Например, в дозаторе  Б-1800 реализована наиболее простая схема дозирования: необходимая доза формируется в цилиндрических стаканах карусельного механизма, дискретное вращение которого осуществляется по мере их наполнения продуктом. Изменяя объем  стаканов, получают требуемую дозу продукта. Над карусельным механизмом установлены четыре камеры со смещением 90 град., в которых предварительно накапливается продукт и обеспечивается  равномерная насыпная площадь.

Размер стаканчиков определяется и их диаметром в диапазоне от 40 до 13 мм. Диапазон  объема дозирования можно увеличить, сбросив последовательно две дозы в один пакет. Дозатор обеспечивает до 30 отвесов в минуту.

Стоимость подобного оборудования около 50 тыс. у.е (без дозатора).

Объемные роторные дозаторы двух типов: клапанные и фрикционные предлагает санкт-петербургский машиностроительный завод «Таурас-Феникс». В клапанных роторных дозаторах каждый мерный стакан снабжен клапаном-крышкой, благодаря открыванию/закрыванию которой происходит выгрузка продукции в промежуточный бункер, из которого далее она поступает в упаковочный автомат. Производительность дозатора составляет 60 порций/мин. В фрикционных дозаторах продукт ссыпается в дозирующий стакан, который смещается пневмоцилиндром, и продукт через воронку в основании стакана попадает в промежуточный бункер, а после – в упаковочную машину. Конструкция дозатора исключает повреждение продукта при дозировании, а производительность достигает 90 порций/мин.

 К объемным дозаторам относится модуль дозирования ADAX – 710 (Санкт-Петербург, Россия), который отличается  от шнековых дозаторов тем, что  фасовка продукта  происходит в “стаканчик”, т.е. по объему, а не по весу (фиксированные  дозы), как  в модулях со шнековой  загрузкой.  Производительность оборудования  - до 900  уп/час объемных доз,  дозы  колеблются в пределах  200 – 1470 см³. Стоимость  ADAX – 710 - около 1150 у.е.      

Старейшее предприятие пищевой отрасли АОО “Упаковочные машины” также предлагает предпринимателям  объемные стаканчиковые дозаторы (автомат А5-КЛШ). Он характеризуется значительным диапазоном доз за счет сменных элементов дозатора 80 – 200; 70 – 490; 750 – 1400 куб.м., причем возможны и другие соотношения. Цена автомата 13,5  тыс. у. е.

Для упаковки всех видов сыпучих пищевых продуктов используются также объемные дозаторы “ПИТПАК-0”, ТПА-1200 (“ТЕРМОПАК”), АПФ-40 (“Сигнал-Пак”),  “Инженер” ОЭП, автоматы вертикального типа Б-220, Б-350П, Б-201 (“Бестром”) и др.

Третья группа  объединяет весовые сыпучие пищевые продукты с размером частиц примерно 6мм и более. К ним можно отнести орехи, сухие завтраки, чай,  кофе, замороженные пролдукты, короткие макаронные изделия, пряники, печенье и др.  Для дозирования таких продуктов применяются весовые дозаторы линейного типа, представляющие собой систему последовательно расположенных виброканалов, подающих продукт во взвешивающие емкости, причем возможно комбинированное получение необходимой дозы продукта, за счет разделения продукта на два потока, грубой дозировки и более точной  досыпки.

 Крупы и мелкоштучные изделия (макароны, чипсы, сахар, кофе и др.), кроме бумажных и тканевых мешков,  можно упаковывать в полипропилен, бумагу, и тканевые продуктовые мешки. Для фасовки крупы в полипропиленовую пленку используются машины отечественного производства марок: “Макиз У-03-04”(автомат) (“ТЕКО”), РТ-УМ-11 (полуавтомат) (“Русская трапеза”), «Питпак М» («Таурас-Феникс»). Для этих машин характерна следующая последовательность действий: автоматическое дозирование продукта весовым дозатором, пересыпание по команде оператора взвешенной дозы продукта в воронку упаковочной машины и далее запайка и отрезание  горловины готового пакета с упакованным продуктом. Российское оборудование (248 тыс.руб/50400 тыс.руб.)  при таких же технических характеристиках (1000 упчас; 600 упчас) отличается тем, что  его стоимость  по сравнению с импортными аналогами ниже в 1,5 - 2 раза ниже.

В «Таурас-Феникс» были разработаны весовые одно-, двух-, трех- и четырёхпоточные дозаторы, различающиеся по производительности за счет увеличения количества потоков. Управление дозаторами осуществляется с помощью микропроцессора, а вся информация о ходе работы выводится на дисплей. Дозаторы могут работать в комплекте с вертикальными фасовочно-упаковочными автоматами серии «Питпак-М», «Питпак-М2», «Питпак Smart» или самостоятельно. Фасовать хрупкие продукты лучше на автомате «Питпак Н», обеспечивающем возможность наклона трубы прохождения продукта. Модуль «Питпак НМ» дополнительно осуществляет проварку боковых граней пакета.

Кроме весовых дозаторов линейного типа сыпучие пищевые продукты небольшой массы дозы, могут быть расфасованы и упакованы  с помощью   специально настроенного оборудования.

 Возможность фасовки и упаковки сыпучих пищевых продуктов (менее 6 мм) определяется, в первую очередь,  типом дозатора: объемный дозатор позволяет фасовать  гранулированные пищевые продукты, шнековый – порошкообразные, счетный – таблеткоообразный,, поршневой  - жидкие и вязкие продукты. Например, автоматы китайского производств позволяют фасовать гранулированные продукты: чай, сахар, приправы, семена (НР200G, НР100G); порошкообразные: соду, муку, кофе (НР100Р); таблеткообразные: таблетки, конфеты и др. (НР100Т); пастообразные: шампуни, джемы, мед (НР100L). Например, автомат китайского производства  (ДСН-160) оснащен объемным дозатором и позволяет производить фасовку и упаковку чая в  фильтр-пакеты с ниткой до 140 мм, а также бумагу с полиэтиленовым покрытием. 

 Отечественное оборудование, которое позволяет осуществлять фасовку этих и других продуктов, производит фирма “Инженер” ОЭП, которая специализируется на разработке фасовочно-упаковочных машин не только в серийном, но в индивидуальном исполнении.

 Кроме того, фасовка и упаковка сыпучих продуктов может производиться с помощью весовых дозаторов производства фирмы “Бестром” (“Бестром –200М”). После купажа чай подается в бункер фасовочной машины, упаковочный материал устанавливается на машину и проводится холостой пробег для проверки качества упаковки. При получении неудовлетворительных результатов контроля качества упаковки проводится регулирование параметров машины,  и холостой пробег машины повторяется. При получении положительных результатов проводится пробный запуск, полученные пакеты  с чаем контролируют на соответствие массы нетто.

Фасованный чай составляется в ящики и подается на участок, где осуществляется или упаковка чая в трехслойную металлизированную пленку или целлофан или пропиленовую пленку.

Рассматривая класс весовых дозаторов, следует выделить самые современные наиболее производительные и точные весовые дозаторы - комбинационные мультиголовочные дозаторы. Предлагаемые заводом «Таурас-Феникс» мультиголовочные дозаторы МП 210 и МП 214 представляет собой взвешивающую автоматическую дозирующую систему с компьютерным управлением, состоящую из 10—14 ручьев. Дозатор можно использовать для дозирования как монопродуктов, так двух- и трехкомпонентных смесей. Производительность двухуровневых мультиголовочных дозаторов может достигать 120 доз/мин., а трехуровневых – 145.

К оборудованию вертикального типа относится также упаковочный автомат МАРК-2005, представляемый на российском рынке фирмой “КОМПАК”. Он представляет собой агрегат с электромеханическим управлением и возможностью регулировки температурных режимов склеивания, скорости подачи пленки, скорости подачи продукта и дозируемых объемов.

Основными отличительными особенностями машины являются однофазное напряжение 220 V, низкая потребляемая мощность и отсутствие питания сжатым воздухом.

Отечественными производителями также выпускается ряд агрегатов, позволяющих производить дозировку и упаковку  сыпучих продуктов мелкими дозами. Например, автомат А5-КРВ-12 (“УпМаш”) позволяет фасовать лимонную кислоту, перец, соль, сахар, семена  дозами 5 – 40 г в любой термосвариваемый материал, кроме ПЭ пленки.  Производительность – 80 пак./мин. При двухручьевом исполнении, 40 пак./мин. При одноручьевом исполнении. Стоимость около 10 тыс. у.е.

Подобное оборудование выпускает также фирма ФНПЦ “Прибор”, “Упмаш”, “Совинтех” и др.

По мере усложнения оборудования, стоимость увеличивается:  машина с объемным дозатором (НР 100G) при меньшей производительности стоит  5900 у.е.*

Минимальной производительностью характеризуется автомат НР 100Т (2500 – 3500 упч).  Наличие дозатора – счетного пакета определяет относительно высокую стоимость  фасовочно-упаковочного оборудования (4800 у.е.).

Ситуация на рынке оборудования для дозирования и упаковки сыпучих пищевых продуктов.Несмотря на то, что совсем недавно отечественные предприятия – производители пищевых продуктов  в полной мере удовлетворяли потребительский рынок, то после  “открытия границ” покупатели узнали вкус круп, макаронных изделий, чая  и др. продуктов импортного производства. И, смогли оценить разницу. Однако после кризиса 1998 года импорт практически сошел на нет. В 2000 году импорт сыпучих пищевых изделий составил всего 22 процента по отношению к уровню 1997 года.  Российскому  производителю пришлось переходить на новый качественный уровень сыпучих продуктов и для этого закупать новое  оборудование. Основные производители  и поставщики оборудования для дозирования и упаковки  представлены в таблице 2.

Благодаря обновлению  производственных мощностей, за счет импортного или высокотехнологичного отечественного оборудования в настоящее время в нашей стране работает огромное количество зерноперерабатывающих, чаеразвесочных, мукомольных и др. предприятий, выпускающих вполне конкурентоспособную продукцию.

Зарубежным компаниям – производителям  оборудования для  сыпучих пищевых продуктов теперь гораздо труднее продвигать  свою продукцию. Им приходится идти на значительные изменения своей политики: предлагать скидки, расширять спектр сервисных услуг, что довольно затруднительно вдали от центрального офиса фирмы. Несмотря на это они не могут полностью завоевать рынок, т.к. стоимость импортных агрегатов “неподъемна” для многих небольших предприятий. Только крупные, в большинстве своем государственные компании могут позволить оснащение предприятия высокопроизводительным дорогостоящим импортным оборудованием.

Присутствие иностранных фирм очень локализовано и в лучшем случае охватывает  московский регион и близлежащие области.

Таким образом, можно сделать следующий вывод:  столичный рынок оборудования для фасовки и упаковки сыпучих пищевых продуктов сформирован и занят крупными отечественными и импортными фирмами, региональный – завоеван отечественными компаниями и имеет значительный потенциал для продвижения продукции иностранных производителей.

 В ближайшем будущем наибольшее развитие получат предприятия  по производству сыпучих пищевых продуктов (круп,  чая, орехов, кофе, муки, песка, соли, семян и др.), которые расширяются за счет организации и оснащения цеха фасовки и упаковки.