熟制板栗仁食品的蒸煮袋包裝設(shè)計(jì)

1、熟制板栗仁的包裝設(shè)計(jì)前言：目前板栗包裝一般采用零銷散裝、罐頭或普通塑料袋裝技術(shù)，其包裝雖簡(jiǎn)單，但保質(zhì)期短、附加值和包裝品位低，與板栗本身營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不對(duì)等，嚴(yán)重影響板栗制品儲(chǔ)藏與銷售。經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn)蒸煮袋包裝具有適合高溫滅菌、冷凍冷藏、阻隔性好、外型美觀等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，如肉類、果制品等產(chǎn)品的包裝。而且查閱發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)已經(jīng)開始使用蒸煮袋作板栗熟制品的包裝，于是本次作業(yè)擬采用蒸煮袋作熟板栗仁的包裝。一、一一11111蒸煮袋包裝的設(shè)計(jì)假設(shè)9 6 3 d1 D8 A+ ?1 w. b愛果者論壇    熟制板栗仁在物流領(lǐng)域中易發(fā)生作業(yè)二中提到的褐變、風(fēng)味散失、霉變等質(zhì)量變化，所以其

2、包裝的主要目的是：阻隔空氣中氧氣、水分等和防止微生物等因素對(duì)其質(zhì)量的影響，因而阻隔性材料的正確選用及其厚度的確定是熟制板栗包裝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。查閱資料可以得到熟制板栗制品含水量為4050，對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度為50 一85，一般儲(chǔ)存在平均溫度為25、相對(duì)濕度40的環(huán)境中。為了方便設(shè)計(jì)和計(jì)算，不妨設(shè)所設(shè)計(jì)蒸煮袋尺寸為25cm×40cm。所包裝熟制品板栗的重量為400g，含水量50(對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度70)，保質(zhì)期為1年。所設(shè)計(jì)的蒸煮袋正面透明阻隔耐蒸煮袋材料(展示以引起購買欲望)，背面不透明阻隔耐蒸煮材料(阻光延長(zhǎng)貨架壽命)，同時(shí)忽略印刷層對(duì)水蒸氣和氧氣透過率的影響。二、材料的選擇1、基材選擇蒸煮袋基

3、材是其骨架，起到容納、保護(hù)產(chǎn)品的作用，其一般應(yīng)具有高機(jī)械強(qiáng)度、耐120高溫蒸煮、印刷適應(yīng)性和透明性好等主要性能。根據(jù)資料選擇PET作為包裝的材料基質(zhì)。對(duì)于真空高溫蒸煮袋為了防止蒸煮時(shí)，氣體膨脹使袋爆破，而要求基材透氣性小。BOPP因透氣性較大，不適作為熟制板栗真空蒸煮袋的最佳基材。尼龍ONY與PET相比較雖然強(qiáng)度性能、韌性、印刷性都差不多，但ONY在高溫蒸煮下易吸濕劣化、變形，而PET受濕度和高溫的影響小，因此，PET是作為熟制板栗真空蒸煮袋最佳基材。% C( j/ H4 z1 L8 X7 L5 L7 g. |水果論壇愛果者的網(wǎng)絡(luò)家園！2、 阻隔層選擇（+ 0 % / N8 # c水果論壇,水

4、果超市,水果網(wǎng),水果店,水果價(jià)格,水果批發(fā),水果市場(chǎng),水果冷藏保鮮,水果包裝設(shè)計(jì)1）背面不透明型高溫蒸煮袋阻隔層材料。不透明型高溫蒸煮袋有鋁箔型和鍍鋁型2種 ，鋁箔具有極好的阻隔性能，當(dāng)其厚度超過1778 m時(shí)對(duì)水分和氧氣的透過率幾乎為零，而且對(duì)光線完全阻隔；鍍鋁薄膜與鋁箔阻隔性相近，但對(duì)光線不能完全阻隔，因此本設(shè)計(jì)采用鋁箔作為不透明阻隔耐蒸煮材料的阻隔層。（2）透明型高溫蒸煮袋阻隔層材料。透明型蒸煮袋阻隔層材料的選擇主要有PVDC、EVOH、PA等，EVOH隨殺菌溫度的提高透氧量急劇增大，不適合充填后高溫蒸煮袋的包裝殺菌；PVDC在120130殺菌后氧氣透過量變化不大；尼龍透濕性大一般不單獨(dú)

5、作為阻隔層。因此本設(shè)計(jì)采用PVDC作為透明阻隔耐蒸煮材料的阻隔層。（, n* 8 k  A8 H' J3）熱封層材料。目前常用的熱封層材料有LDPE、LLDPE、CPP等，高溫蒸煮袋的蒸煮溫度一般為120 ，因LDPE和LLDPE的最高使用溫度90 ，而CPP的最高使用溫度可達(dá)160，因此本設(shè)計(jì)采用CPP做熱封層材料。4 R& l- e% u/ Q* I3 1 P    綜上所述，可以確定板栗高溫蒸煮包裝袋材料層次為：正面PETPVDC,CPP，產(chǎn)品，CPPALPET背面 。3、各種材料厚度的確定（1）（1）基材、熱封層厚度。本設(shè)計(jì)采用P

6、ET的厚度為l5m、CPP的厚度為60m?；暮蜔岱鈱拥暮穸扔烧糁蟠墓に囈蠛褪袌?chǎng)上常使用的規(guī)格確定。目前PET的市場(chǎng)使用厚度規(guī)格有1020m，2030m，3040m等，而蒸煮袋中使用的一般在1016m。熱封層CPP為了能滿足其熱封性及耐油脂性能的要求一般選擇50一70m的材料，（2）透明阻隔層PVDC厚度。熟制板栗蒸煮袋的包裝要求抽真空，氧氣是其被氧化和嗜氧微生物繁育主要原因，因此蒸煮袋阻隔層的厚度應(yīng)該由其阻氧的要求決定。其真空度的一般為1530pa，同時(shí)熟果制品自身的最大含氧量一般不超過20.25cm3l00g，當(dāng)含氧量超過此值時(shí)易發(fā)生變質(zhì)。因此可以根據(jù)存儲(chǔ)期、復(fù)合材料的透氧率、產(chǎn)品最大

7、容許吸氧量和所設(shè)計(jì)材料的厚度之間的關(guān)系式(1)和菲克擴(kuò)散第一定律和亨利定律的關(guān)系式(2)來確定材料的阻隔層PVDC的厚度。, Z: h; h3 o& v      式中：q 為氣體滲透量；P 為氣體透氣系數(shù)；(P1P2)為包裝材料兩側(cè)氣體分壓差；A為包裝材料容器的整個(gè)表面積；t為存儲(chǔ)時(shí)間；d為包裝材料厚度的厚度；J為氣體的擴(kuò)散速率。    對(duì)于一個(gè)由幾層膜復(fù)合而成的多層結(jié)構(gòu)，在穩(wěn)態(tài)透過的條件下通過每層膜的擴(kuò)散速率相等，并等于總的擴(kuò)散速率，而氣體擴(kuò)散的擴(kuò)散的總驅(qū)動(dòng)力為各層擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力之和，其關(guān)系為式(3)和式(4)。% a5 K,

8、 B  F6 v) & ?假定氣體透過復(fù)合材料每層的擴(kuò)散速率都符合上述單層膜的規(guī)律，則有:式中：PG為復(fù)合薄膜的滲透系數(shù),d1dn分別為復(fù)合材料各層膜的厚度，PG1PGn分別為復(fù)合材料各層膜的滲透系數(shù)。     所設(shè)計(jì)的袋型為25cm×40cm的板栗高溫蒸煮袋，其凈含塞為400g，保質(zhì)期為1年，熱封層CPP厚為60m，基材PET厚為15m。將表1中數(shù)據(jù)代入式(2)、(1)和(5)，可得dPVDC=13m。即所設(shè)計(jì)的板栗高溫蒸煮袋的PVDC阻隔層厚度最少為l3m，為符合要求取15m。由此可以確定透明阻隔層材料的設(shè)計(jì)為P

9、ET15PVDC 15CPP60。* l8 x% u6 K9 y, 1 " R|水果論壇愛果者的網(wǎng)絡(luò)家園！ ! |; L1 S9 b% Z( w* O' 7 w. t, y+ A: 3)鋁箔層厚度的確定。鋁箔與PVDC厚度的確定方法相同，但因目前鋁箔生產(chǎn)工藝和質(zhì)量的限制，所生產(chǎn)軟包裝用的鋁箔厚度一般為9一llm。根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，可知分別：    可知鋁箔的透氧暈遠(yuǎn)小于PVDC的透氧量，因此，當(dāng)基材采用與透明層同樣厚度的基材PET(15m)和熱封層CPP(60m)時(shí)，CPP（9m)的鋁箔作為阻隔層完全能滿足熟制板栗高溫蒸煮袋包裝設(shè)計(jì)的要求，所以可以確定不透

10、明阻隔層材料的設(shè)計(jì)為PET15AI 9CPP60。* s1 G, V( v/ R- J! n  U5 u4 k- b8 水果論壇,水果超市,水果網(wǎng),水果店,水果價(jià)格,水果批發(fā),水果市場(chǎng),水果冷藏保鮮,水果包裝設(shè)計(jì) 4 理論保質(zhì)期的計(jì)算( : Q( i' v7 5 b% a  7 S愛果者論壇    所設(shè)計(jì)的蒸煮袋，能防止空氣中氧對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，能否同時(shí)滿足一般物流領(lǐng)域中水蒸氣對(duì)其質(zhì)量的影響，還需通過熟制板栗的最大允許透水量、所設(shè)計(jì)材料的透濕系數(shù)及其厚度等來估算蒸煮袋的理論保質(zhì)期。由表2可知，所設(shè)計(jì)的PE5T AL9CPP60

11、層材料的透濕系數(shù)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)為PET15 PVDC15CPP60的透濕系數(shù)，因此只要透明層的材料滿足要求，所設(shè)計(jì)的高溫蒸煮袋就是合理的。根據(jù)潘松年的關(guān)于阻隔防潮包裝儲(chǔ)存期中的計(jì)算水蒸汽的滲透機(jī)理，最大允許透水量、所設(shè)計(jì)材料的透濕系數(shù)及其厚度和存儲(chǔ)期等仍滿足式(1)。通常透濕率和透濕系數(shù)都是在溫度40、相對(duì)濕度(900)的條件下測(cè)得，因此任意溫度的Q與Q40加需通過式(6)換算，將溫度40、相對(duì)濕度(900)的條件下測(cè)得透濕率和透濕系數(shù)代入式(1)得到式(8)。9 w5 ?2 X& G. Z* a& 式中：Q40為透濕率；qMW為透濕量；PWV為透濕系數(shù)；p40為溫度40時(shí)飽和水蒸氣壓強(qiáng)；f為面積與時(shí)間的單位換算系數(shù)；PWV40/PWV為某種包裝材料在溫度40、時(shí)的透濕系數(shù)；P40、P為在溫度的