熟制板栗仁食品的蒸煮袋包装设计

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、一一11111蒸煮袋包装的设计假设9 6 3 d1 D8 A+ ?1 w. b爱果者论坛 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

2、中氧气、水分等和防止微生物等因素对其质量的影响，因而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 一85，一般储存在平均温度为25、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25cm40cm。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，

3、其一般应具有高机械强度、耐120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。% C( j/ H4 z1 L8 X7 L5 L7 g. |水果论坛爱果者的网络家园！2、 阻隔层选择（+ 0 % / N8 # c水果论坛,水果超市,水果网,水果店,水果价格,水果

4、批发,水果市场,水果冷藏保鲜,水果包装设计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1778 m时对水分和氧气的透过率几乎为零，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120130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

5、透明阻隔耐蒸煮材料的阻隔层。（, n* 8 kA8 H J3）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120 ，因LDPE和LLDPE的最高使用温度90 ，而CPP的最高使用温度可达160，因此本设计采用CPP做热封层材料。4 R& l- e% u/ Q* I3 1 P 综上所述，可以确定板栗高温蒸煮包装袋材料层次为：正面PETPVDC,CPP，产品，CPPALPET背面 。3、各种材料厚度的确定（1）（1）基材、热封层厚度。本设计采用PET的厚度为l5m、CPP的厚度为60m。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

6、前PET的市场使用厚度规格有1020m，2030m，3040m等，而蒸煮袋中使用的一般在1016m。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50一70m的材料，（2）透明阻隔层PVDC厚度。熟制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20.25cm3l00g，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

7、PVDC的厚度。, Z: h; h3 o& v 式中：q 为气体渗透量；P 为气体透气系数；(P1P2)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)。% a5 K, BF6 v) & ?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：PG为复合薄膜的渗透系数,d1dn分别为复合材料各层膜的厚度，PG1PGn分别为复合材料各层膜的渗

8、透系数。 所设计的袋型为25cm40cm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60m，基材PET厚为15m。将表1中数据代入式(2)、(1)和(5)，可得dPVDC=13m。即所设计的板栗高温蒸煮袋的PVDC阻隔层厚度最少为l3m，为符合要求取15m。由此可以确定透明阻隔层材料的设计为PET15PVDC 15CPP60。* l8 x% u6 K9 y, 1 R|水果论坛爱果者的网络家园！ ! |; L1 S9 b% Z( w* O 7 w. t, y+ A: 3)铝箔层厚度的确定。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

9、铝箔厚度一般为9一llm。根据表2中的数据，可知分别： 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(15m)和热封层CPP(60m)时，CPP（9m)的铝箔作为阻隔层完全能满足熟制板栗高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的设计为PET15AI 9CPP60。* s1 G, V( v/ R- J! nU5 u4 k- b8 水果论坛,水果超市,水果网,水果店,水果价格,水果批发,水果市场,水果冷藏保鲜,水果包装设计 4 理论保质期的计算( : Q( i v7 5 b% a7 S爱果者论坛 所设计的蒸煮袋，能防止空气中氧对产品质量的要求，

10、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煮袋的理论保质期。由表2可知，所设计的PE5T AL9CPP60层材料的透湿系数远小于设计为PET15 PVDC15CPP60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40、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40、相对湿度(900)的条件下测得透湿率和透湿系数代入式(1)得到式(8)。9 w5 ?2 X& G. Z* a& 式中：Q40为透湿率；qMW为透湿量；PWV为透湿系数；p40为温度40时饱和水蒸气压强；f为面积与时间的单位换算系数；PWV40/PWV为某种包装材料在温度40、时的透湿系数；P40、P为在温度的饱和水蒸气压强。 由复