《熟制板栗仁食品的蒸煮袋包装设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《熟制板栗仁食品的蒸煮袋包装设计（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、熟制板栗仁的包装设计 前言：目前板栗包装一般采用零销散装、罐头或普通塑料袋装技术， 其包装虽简单，但保质期短、附加值和包装品位低，与板栗本身营养 价值不对等，严重影响板栗制品储藏与销售。经查阅资料发现蒸煮袋 包装具有适合高温灭菌、冷冻冷藏、阻隔性好、外型美观等优点而得 到广泛应用，如肉类、果制品等产品的包装。而且查阅发现部分企业 已经开始使用蒸煮袋作板栗熟制品的包装,于是本次作业拟采用蒸煮 袋作熟板栗仁的包装。一、蒸煮袋包装的设计假设熟制板栗仁在物流领域中易发生作业二中提到的褐变、风味 散失、霉变等质量变化，所以其包装的主要目的是：阻隔空气中氧气、 水分等和防止微生物等因素对其质量的影响，因而
2、阻隔性材料的正确 选用及其厚度的确定是熟制板栗包装设计的关键。查阅资料可以得到 熟制板栗制品含水量为 4050，对应的相对湿度为50 一 85%, 般储存在平均温度为25C、相对湿度40%的环境中。为了 方便设计和计算，不妨设所设计蒸煮袋尺寸为25cm X 40cm。所包装 熟制品板栗的重量为400g，含水量50%（对应相对湿度70%）,保质期 为 1年。所设计的蒸煮袋正面透明阻隔耐蒸煮袋材料（展示以引起购 买欲望）,背面不透明阻隔耐蒸煮材料（阻光延长货架寿命）,同时忽略 印刷层对水蒸气和氧气透过率的影响。二、材料的选择1、基材选择蒸煮袋基材是其骨架，起到容纳、保护产品的作用，其一般应具 有高
3、机械强度、耐120C高温蒸煮、印刷适应性和透明性好等主要性 能。根据资料选择PET作为包装的材料基质.对于真空高温蒸煮袋为了防止蒸煮时，气体膨胀使袋爆破，而要求 基材透气性小。BOPP因透气性较大，不适作为熟制板栗真空蒸煮袋 的最佳基材。尼龙ONY与PET相比较虽然强度性能、韧性、印刷性 都差不多，但ONY在高温蒸煮下易吸湿劣化、变形，而PET受湿度 和高温的影响小，因此,PET是作为熟制板栗真空蒸煮袋最佳基材.2、阻隔层选择（1）背面不透明型高温蒸煮袋阻隔层材料。不透明型高温蒸煮袋有铝箔型和镀铝型2种 ，铝箔具有极好的阻 隔性能，当其厚度超过17. 78 um时对水分和氧气的透过率几乎为 零
4、,而且对光线完全阻隔；镀铝薄膜与铝箔阻隔性相近，但对光线不 能完全阻隔，因此本设计采用铝箔作为不透明阻隔耐蒸煮材料的阻隔 层。（2）透明型高温蒸煮袋阻隔层材料.透明型蒸煮袋阻隔层材料的选择主要有PVDC、EVOH、PA等， EVOH随杀菌温度的提高透氧量急剧增大，不适合充填后高温蒸煮袋 的包装杀菌；PVDC在120C130C杀菌后氧气透过量变化不大；尼 龙透湿性大一般不单独作为阻隔层。因此本设计采用PVDC作为透 明阻隔耐蒸煮材料的阻隔层。（3）热封层材料。目前常用的热封层材料有LDPE、LLDPE、CPP等,高温蒸煮袋的 蒸煮温度一般为120C ,因LDPE和LLDPE的最高使用温度W 90
5、C，而CPP的最高使用温度可达160C，因此本设计采用CPP做 热封层材料。综上所述，可以确定板栗高温蒸煮包装袋材料层次为：正面PET/PVDC/CPP，产品，CPP/AL/PET 背面3、各种材料厚度的确定(1) 基材、热封层厚度。本设计采用PET的厚度为15ym、CPP的厚度为60ym。基材和热 封层的厚度由蒸煮袋的工艺要求和市场上常使用的规格确定。目前 PET的市场使用厚度规格有1020ym，2030ym，30-40ym等，而 蒸煮袋中使用的一般在10-16 umo热封层CPP为了能满足其热封性 及耐油脂性能的要求一般选择50 一 70ym的材料，(2) 透明阻隔层 PVDC 厚度。熟制
6、板栗蒸煮袋的包装要求抽真空,氧气是其被氧化和嗜氧微生物 繁育主要原因,因此蒸煮袋阻隔层的厚度应该由其阻氧的要求决定.其真空度的一般为1530pa，同时熟果制品自身的最大含氧量一 般不超过20. 25cm3 / l00g，当含氧量超过此值时易发生变质。因此可 以根据存储期、复合材料的透氧率、产品最大容许吸氧量和所设计材 料的厚度之间的关系式(1)和菲克扩散第一定律和亨利定律的关系式(2)来确定材料的阻隔层PVDC的厚度。巴（尺-卩汀A 7J 一 鬥 1 F（2）式中：q为气体渗透量；P为气体透气系数；（PlP2）为包 装材料两侧气体分压差;A为包装材料容器的整个表面积；t为存储时 间；d为包装材
7、料厚度的厚度;J为气体的扩散速率。对于一个由几层膜复合而成的多层结构，在稳态透过的条件下通过每层膜的扩 散速率相等，并等于总的扩散速率，而气体扩散的扩散的总驱动力为 各层扩散驱动力之和，其关系为式（3）和式（4）。Ji A = A = = JC3)APt 4 片 4 舄 + =AP(4)假定气体透过复合材料每层的扩散速率都符合上述单层膜的规律, 则有式中:卩为复合薄膜的渗透系数,qd分别为复合材料各层膜的厚 G1 n度，PG1PGn分别为复合材料各层膜的渗透系数。所设计的袋型为25cmX40cm的板栗高温蒸煮袋，其净含 塞为400g，保质期为1年，热封层CPP厚为60ym，基材PET厚为 15
8、 5。将表1中数据代入式（2）、（1）和（5），可得dpvDc=13ym。 即所设计的板栗高温蒸煮袋的PVDC阻隔层厚度最少为13卩m，为符 合要求取15um。由此可以确定透明阻隔层材料的设计为PET15 / PVDC 代 / CPPn。1560叢i 一雀證料聲跳的r体撰 Tab. I Permeability coeffiEient of gas for Some plastics tilms塑斡尊膜03COiPVCD0.芻4. (022.50PET5.123.5276.40* 单位期 x 10 u ena3、em/rm3 ( 101. 233kFj) h 隘度30駁宦劭呼3)铝箔层厚度的确
9、定.铝箔与PVDC厚度的确定方法相同，但因目 前铝箔生产工艺和质量的限制，所生产软包装用的铝箔厚度一般为9 一 11/m。根据表2中的数据，可知分别：QaI = 0. 03 x d 0177S/0. OOW =0 015P ml/(645cai224h 部诫*(?PVM = 6. 50 x 0. 01778/0.015 =7. 70467 24h 可知铝箔的透氧晕远小于PVDC的透氧量，因此，当基材采 用与透明层同样厚度的基材PET (15um )和热封层CPP (60 um) 时，CPP (9 u m)的铝箔作为阻隔层完全能满足熟制板栗咼温蒸煮袋 包装设计的要求，所以可以确定不透明阻隔层材料
10、的设计为pet15 / AI9/CPP60。*3 需帮与PV1N祖fll惟比验Tab. 2 Comparison of pcnncabiJity resistance between aluirunum fail and FVEJC琏紫外址率/嗪AJ17. 7B0.020PVDC6506B单位閒阴试条杵“为駅開北10詔)24h.9O% KH; t A ml/(645Dm2 24h kPa)却弋 0關 UK*4理论保质期的计算所设计的蒸煮袋，能防止空气中氧对产品质量的要求，能否同 时满足一般物流领域中水蒸气对其质量的影响，还需通过熟制板栗的 最大允许透水量、所设计材料的透湿系数及其厚度等来估算蒸
11、煮袋的 理论保质期。由表2可知，所设计的PE5T / AL9 / CPP60层材料的 透湿系数远小于设计为PET15 / PVDC15 / CPP60的透湿系数，因 此只要透明层的材料满足要求，所设计的高温蒸煮袋就是合理的.根 据潘松年的关于阻隔防潮包装储存期中的计算水蒸汽的渗透机理, 最大允许透水量、所设计材料的透湿系数及其厚度和存储期等仍满足 式（1）。通常透湿率和透湿系数都是在温度40C、相对湿度（900）% 的条件下测得，因此任意温度。的Q。与Q40加需通过式（6）换算， 将温度40C、相对湿度（900）%的条件下测得透湿率和透湿系数代 入式（1）J 皿岬-卩局（50 -0）%Pvv
12、Pw(90 -0)%d:得到式（8）。式中：Q40为透湿率;qMW为透湿量；pwv为透湿系数；p40为温度40C 时饱和水蒸气压强；f为面积与时间的单位换算系数；pwv40/pwv为WV 40 W V某种包装材料在温度40C.ec时的透湿系数；p40、P为在温度的40 e饱和水蒸气压强.由复合材料透湿系数r 丨1 t丨11广.将参考文献食品包装大全中提供的饱和水蒸气压强、k值及透湿系数等相应的数据代入，与设计假设中熟制板栗包装400g时最大允许排出水分 40g复合袋材料两侧的水蒸气分压差等，通过熟制板栗最大允许透水 垦、透湿系数、所设计材料的厚度等来估算所设计的熟制板栗高温蒸 煮袋理论保质期为3。16年，远大于要求的货架寿命1年，符合要求。
