แนวทางการเลือกระบบบรรจุของเหลวให้เหมาะสมกับประเภทของผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม
Translated and Compiled By: Rawiporn Polpued
Senior Writer Food Focus Thailand Magazine
editor@foodfocusthailand.com
ขั้นตอนการบรรจุอาหารเหลวและเครื่องดื่มในระดับอุตสาหกรรมจำเป็นต้องอาศัยเครื่องบรรจุที่มี
ความเหมาะสมกับชนิดของผลิตภัณฑ์ และสามารถเติมของเหลวลงในภาชนะบรรจุในปริมาตรที่กำหนดได้อย่างแม่นยำ ตลอดจนรองรับกับรูปทรงของบรรจุภัณฑ์ได้หลากหลายประเภท ทั้งขวด กระป๋อง ถ้วย หรือกล่องกระดาษ ทั้งนี้ เพื่อลดขั้นตอนการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์หรือข้อต่อให้เข้ากับบรรจุภัณฑ์ โดยเครื่องบรรจุจะมีทั้งแบบกึ่งอัตโนมัติและอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ซึ่งช่วยเพิ่มกำลังการผลิต ลดปัญหาด้านแรงงาน และง่ายต่อ
การควบคุมคุณภาพ ดังนั้น ผู้ผลิตจึงต้องเลือกใช้เครื่องบรรจุให้สอดคล้องกับผลิตภัณฑ์ เพื่อให้กระบวนการผลิตดำเนินไปได้อย่างไม่สะดุด
เครื่องบรรจุของเหลวทั้งแบบอัตโนมัติและกึ่งอัตโนมัติถูกพัฒนาขึ้นเพื่อลดการแทรกแซงจากมนุษย์ในขั้นตอนการถ่ายเทของเหลว แต่ยังคงอำนวยความสะดวกให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับความเร็ว ปริมาณและประเภทของภาชนะให้เข้ากับเครื่องจักรได้ โดยการทำงานของเครื่องจะเริ่มจากการเคลื่อนที่ของบรรจุภัณฑ์ผ่านสายพานลำเลียงมายังส่วนบรรจุ ซึ่งเครื่องบรรจุจะทำหน้าที่เติมของเหลวให้เต็มก่อนที่จะส่งไปยังขั้นตอนถัดไป อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการบรรจุนั้นจะแตกต่างกันไปตามคุณสมบัติของของเหลว ประเภทของภาชนะ และความแม่นยำในการบรรจุที่ต้องการ โดยขั้นตอนการบรรจุจะเป็นตัวกำหนดประเภทของเครื่องจักรและกระบวนการเติม เนื่องจากของเหลวบางชนิดมีลักษณะใสและไหลอย่างอิสระ บางชนิดอาจจะมีความหนืดสูง มีลักษณะเป็นฟอง หรือมีอนุภาคแขวนลอยอยู่ ซึ่งประเภทของของเหลวและภาชนะบรรจุถือเป็นตัวแปรสำคัญในการกำหนดวิธีการที่เหมาะสม เพื่อทำให้มั่นใจว่าเครื่องบรรจุของเหลวยังคงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยระบบการบรรจุสามารถแบ่งออกเป็น 5 ประเภท ดังนี้
1. ระบบบรรจุของเหลวตามแรงโน้มถ่วง
การบรรจุนี้เป็นระบบพื้นฐานที่อาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกบังคับให้ของเหลวไหลลงสู่ภาชนะตามน้ำหนักที่ต้องการ
2. ระบบบรรจุของเหลวแบบล้น
ระบบการเติมแบบล้นเป็นการบรรจุของเหลวเกินปริมาตรที่กำหนดแล้วกำจัดออกภายหลัง โดยผลิตภัณฑ์ส่วนเกินจะไหลกลับเข้าไปในถังเก็บเพื่อป้องกันการสูญเสีย
3. ระบบบรรจุของเหลวด้วยลูกสูบ
การบรรจุของเหลวด้วยลูกสูบเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับของเหลวข้นและอาหารกึ่งแข็งกึ่งเหลวที่มีความหนืดสูง ซึ่งระบบจะมีระบบวาล์วในการดันของเหลวเป็นจังหวะและปล่อย
4. ระบบบรรจุของเหลวด้วยแรงดัน
ระบบนี้จะเป็นการให้ความดันเหนือของเหลวในถัง หรือการปั๊มผลิตภัณฑ์โดยตรงผ่านท่อบรรจุเพื่อให้ปริมาณของเหลวถึงระดับที่ต้องการ การบรรจุลักษณะนี้เหมาะอย่างยิ่งกับของเหลวที่มีฟองและผลิตภัณฑ์
อัดแก๊ส
5. ระบบบรรจุของเหลวด้วยปั๊ม
ระบบปั๊มนิยมใช้กับของเหลวข้น โดยปั๊มจะดึงของเหลวจากถังและฉีดเข้าไปในภาชนะ ซึ่งปั๊มจะควบคุมปริมาณการเติมโดยนับจำนวนรอบการหมุนของเกียร์ผ่านกระบวนการจับเวลาแบบเป็นจังหวะ ที่เรียกว่า Pulse timing
The filling of liquid foods and beverages in industrial applications requires a suitable filling machine capable of accurately filling containers of various shapes and sizes, such as bottles, cans, cups, or cartons, without the need for extensive modifications to the equipment or joints. Both semi-automatic and fully automatic filling machines available on the market can increase production capacity, reduce labor problems, and help control product quality. Therefore, it is essential for manufacturers to choose the right filling machine based on their product to optimize their production line.
A fully automatic and semi-automatic filling machine was developed to reduce human intervention, but it still allows the operator to adjust the speed, volume, and type of container following the machine’s work. The machine operation starts with the movement of the packaging through the conveyor belt to the packing section. During the process, this filling machine fills the liquid before sending it to the next step. However, the exact filling technology used differs depending on the properties of the liquid, the type of container, and the desired filling accuracy. The filling step also determines the machine type and filling process. This is because some liquids are clear and
free-flowing, while others can be very viscous, foamy, or contain suspended particulates. As a result, the type of liquid and container are the primary considerations in selecting the appropriate approach and ensuring that the machine continues to work efficiently. There are five liquid filling systems available, which are as follows:
1. Gravity Filler
This is a system that relies on gravity to control the amount of liquid in a container according to the required weight.
2. Overflow Filler
Overflow filling is a liquid filling process where the container is filled with excess liquid beyond the desired volume. After that, the excess amount is removed and is redirected back into the storage tank to minimize waste.
3. Piston Filler
Piston filling machines are the best option for thick liquids and pastes. It includes a valve system that uses a stroke and discharge system.
4. Isobaric Pressure Filler
This system provides pressure above the liquid in the tank or pumps the product directly through the nozzle tube to the desired level. The method is particularly useful for foaming liquids and carbonated products.
5. Pump Filler
Pump fillers are popular for thick liquids. This pump will draw the liquid and inject it into the container. Pump fillers usually determine the fill volume by counting the number of gear revolutions through a process known as pulse timing.