包装工艺学复习

水蒸气渗透量qwv与m之间的关系为：m=qwv/At式中m―水蒸汽在单位时间s、单位面积cm２上的渗透量，单位g/(s·cm2)qwv―水蒸气渗透量，g;A―塑料薄膜包装总面积，cm2;t―时间，s通过式（2）(3)可求得例1：湿敏性食品烤馍片，干燥时重100g，装入厚度为0.003cm的聚丙烯(CPP)薄膜袋中，包装面积650cm2；该食品干燥时含水率为2%，不会变质的允许最大含水率为5.5%，图10-7是该食品的等温平衡吸湿特性曲线。如果储存在平均温度22℃和相对湿度70%的环境中，计算其储存期是多少天？解:W=100g，c1=2%，c2=5.5%，A=650cm2=0.065m2查表10-7，得0.003cm厚度的CPP，在40℃和（90-0）%RH的环境条件下，其透湿度（率）Q40=10g.m-2.(24h)-1查表10-6，插值求得CPP在22℃时的K=0.196×10-2根据图10-7，烤馍片的含水率为2%时平衡相对湿度为8%，5.5%时相对湿度为43%。为使储存期的估算更为准确，包装内湿度取初使和允许最大相对湿度的平均值，即（8%+43%）/2=25.5%，h2=25.5；包装件贮存流通环境的平均相对湿度为70%，h1=70。将上述数据代入式（8）xppPtAqwv21可得到温度为40℃条件下的透湿度（率）为：1224040214040402410090hmgfxpPfxppPfAtqQwvwvwv式中―Q(g﹒m-2﹒24h-1)与P(g﹒cm﹒cm-2﹒s-1﹒kPa-1)之间的面积与时间单位换算因子（1m2﹒24h=864×106cm2﹒s=fcm2﹒s)（4）xppPm21dmhmggAhhKQCCWt61065.0)5.2570(10196.0)24(10%)2%5.5(100)(%)%(2212214012例2:某种湿敏性产品，干燥时重100g，装入厚度为0.03mm的塑料袋中，包装面积为700cm2，该产品允许干燥含水率为30%-80%，对应的相对湿度为50%-85%。现该产品干燥含水率为50%，相对湿度为70%，如果储存在平均温度24℃，相对湿度40%的环境中18个月，请选择适宜的包装材料。解：W=100g，c1=50%，c2=30%，A=700cm2=0.07m2h1=40,h2=(70+50)/2=60,tθ=18×30=540d将上述数据代入式（8）查表10-6，温度24℃，插值，当K=0.250×10-2，则Q40=10.6＞表10-7中9.0，可选用HDPE；当K=0.232×10-2，则Q40=11.4＞表10-7中10.0，可选用CPP；例3：有一种对氧气敏感的产品，干燥时重100g，装在厚度为0.025mm的聚酯塑料袋中，包装面积为1300cm²；该产品允许最大吸氧量为150cm³/100g，密封前充换氮气，设储存环境的平均温度为25℃，内外平均分压差为21.28KPa，试计算其储存期。解：（1）该产品允许氧气渗透量q=100g×150cm³/100g=150cm³。（2）由表12-12查的聚酯的氧气渗透系数P=23.52×10-11cm³·cm/cm²·s·（101.325kPa）温度30.C;薄膜厚度0.0025cm(3)氧气分压差为:p1-p2=21.28kPa(4)将所有值代入公式:求得t=67(天)例4：有一种对氧气敏感的产品，干燥时重100g，装在厚度为0.025mm的聚酯塑料袋中，包装面积为1300cm²；该产品允许最大吸氧量为150cm³/100g，密封前充换氮气，设储存环境的平均温度为22℃，内外平均分压差为21.28KPa，试计算其储存期。解：（1）该产品允许氧气渗透量q=100g×150cm³/100g=150cm³。（2）根据阿伦尼乌斯方程查表12-13得：lnPo2′=14.135-3.271×103/(22+273)=3.046由于：e3.041=21,所以Po2=21×10-11cm³·cm·cm-²·s-1·(101.325kPa)-1(3)氧气分压差为:p1-p2=21.28kPa(4)将所有值代入公式:求得t=75(天)阻气性能良好材料：EVAL、PVA、KOPP、PVDC、KPT、OPA、PA、PET。阻湿性能良好材料：PVDC、KOPP、KPT、HDPE、OPP、PP、LDPE、PET、PVC。阻湿、阻气性能良好材料：PVDC、KOPP、PET、PET/PE、PT/PE、PA/PE、PP/PVDC/PE、PA/EVAL/PE、PET/EVAL/PE等。122211240)24(0265.007.0)6040(540%)50%30(100)(%)%(hmgmdgAhhtCCWKQ包装的定义：为在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物品的总体名称。P25被包装产品破损大体上可分为三大类，即：结构完整性破坏，结构功能性破坏，产品工艺性破坏。按产品破损的性质和程度分类，被包装产品的破损形式分为三大类：失效或严重破损，失灵或轻微破损，商业性破损。*金属腐蚀方式：金属和周围介质接触时，由于发生化学作用和电化学作用而引起的材料性能的退化与破坏。锈蚀只发生在钢铁上（铁制品）。1）化学腐蚀：腐蚀介质为非电解质溶液或干燥空气，高温氧化，脱碳，氢脆。2）电化学腐蚀：金属与酸碱盐等电解质溶液或潮湿空气接触时，由于局部电流的形成而引起的腐蚀。锈蚀原理：失电子为负极（阳极）Fe.得电子为正极（阴极）发生原电池反应。析氢腐蚀（电池反应:Fe+2H2O→Fe(OH)2+H2吸氧腐蚀（2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2）Fe(OH)2在空气中不稳定，进一步氧化成Fe（OH）3,脱水后生成Fe2O3，它是红褐色铁锈的重要成分（Fe2O3*xH2O）防护：①保护膜发：非金属覆盖层、金属镀层、通过钢铁的自身氧化（Fe3O4）.②改变金属内部结构老化：其实质是发生了大分子的降解和交联反应（塑料、橡胶、PE膜）3）生物腐蚀：在土壤、天然水、自来水、石油中存在微生物对金属产生腐蚀破坏作用。破坏防腐物，代谢产物的影响，形成浓差腐蚀电池。微生物（细菌、霉菌、酵母菌）细菌：革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）、革兰氏阴性菌（大肠杆菌）霉菌：引起物品的腐烂酵母菌：（腐生酵母菌能使食物纺织等腐败变质、降低石油凝固点、是蜂蜜果酱败坏）*微生物的生长：1调整期：细菌代谢活跃，大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP以及其他细胞成分2对数期：细菌代谢旺盛，个体的形态和生理特性比较稳定3稳定期：有害代谢产物积累，新增细胞数目与死亡细胞数目达到动态平衡，次级代谢产物大量积累，形成芽孢4衰亡期：细菌数目急剧下降，出现畸形细菌*影响微生物生命活动因素：物质因素：碳源、氮源、生长因子、水、无机盐。理化因素：PH值、温度、浓度等。化学灭菌：过氧化氢、环氧乙烷物理灭菌：加热灭菌（巴氏灭菌法）、紫外线灭菌、微波加热灭菌、辐射灭菌等气象因素：温度、湿度、风力、雨雪、太阳辐射等P59食品和包装材料或容器的灭菌方法：食品杀菌：超高温瞬时杀菌，高压蒸汽，热杀菌，冷杀菌；包装材料杀菌：1）物理：加热灭菌，紫外线灭菌，微波加热和辐射灭菌，2）化学：灭菌剂有过氧化氢，环氧乙烷和氧化丙烯*装箱工艺分为三类：装入式、裹包式和套入式。（1）装入式装箱工艺：①立式装箱法工艺过程：取箱坯—箱张开成型—箱底风合（产品供送—整理排列）--充填（装箱）--封盖—成品（用于需直立排放的圆形和非圆形的瓶装、罐装产品，适用于无特殊要求的袋装产品）②卧式装箱法工艺流程：纸箱成形—产品排列—水平推入—箱片折叠—封箱（2）裹包：使用较薄的柔性材料，如纸、塑料薄膜，对被包装物品进行全部或局部的包封。裹包式装箱工艺：箱坯—预折—装入（产品供给—排列）--包裹与折小舌—喷胶—封端面—封侧面折叠式裹包：从卷筒材料上切取一定长度的包装材料，或从储物架内取出一预切好的包装材料，然后将材料包裹在被包裹物上，用搭接方式包装成筒状，再折叠两端并封紧。（口香糖、巧克力板糖、香烟）工艺过程：给料→包裹包装物→搭接→折叠两端→成品扭结式裹包：把一定长度的包装材料裹包产品成筒状，然后将开口端部分按规定方向扭结成扭结，其搭接缝不需粘接或热封（高级糖果、水果、酒类等）。（3）套入式装箱工艺：纸箱采用两件式，大套件比产品高一些，箱坯撑开后先将上口封住，下口无翼片和盖片；另一件是小套件（浅盘式盖）。装箱时先将浅盘式盖放在装箱台板上，里面放置缓冲衬垫，然后产品置于浅盘上，再将大套件从产品上部套入，直到把浅盘插入其中。最后进行捆扎封箱。枕型袋垂直包装工艺：成型→拉袋→纵封→充填→横封→切断枕型袋水平包装工艺：成型→拉袋→封三边→充填→封上边→切断**泡罩包装：将被包装物品封合在由透明塑料薄片形成的泡罩和衬底之间的一种包装工艺（如桶装面、药片）片材加热→薄膜成形→充填物品→安放衬底→热封→切边修整贴体包装：将被包装物品放在能透气的，用纸板、塑料薄片上，上面覆盖加热软化的塑料薄膜或薄片，然后通过衬底抽真空，使薄膜或薄片紧密地包住物品，并将其四周封合在衬底上的包装方法（如电池）拉料→套合→加热→吸气→冷却→切断打码→成品泡罩包装与贴体包装异同点：同：都能包装形状复杂的物品，都能通过衬底的形状和精美的印刷增强商品的宣传效果，都可以悬挂和陈列，都可以包装成组或零件多的商品，与其他包装相比包装费用都比较高、效率低。异：就商品的保护性而言泡罩包装具有阻隔性，贴体包装衬底有抽真空孔。泡罩包装容易实现自动化流水线生产但需更换模具，贴体包装生产效率低适用于多品种大批量的包装生产。泡罩包装对于大而重批量少的物品成本高，贴体包装在大批量生产时成本高。收缩包装：利用有热收缩性能的塑料薄膜裹包被包装物品，然后进行加热处理，包装薄膜即按照一定的比例自行收缩，紧密贴住被包装物品的一种方法。**（熟肉制品如火腿肠的包装工艺过程：原料验收-原处理-计量充填-真空封口（打卡结扎）-热收缩-冷却干燥-成品）防护防潮：材料应用：线性低密度聚乙烯LLDPE（性能好，价格贵），乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA（本身有粘性，用途广），聚氯乙烯PVC(自粘性好，拉伸和韧性好，应力滞留差)，低密度聚乙烯LDPE（蔬菜，水果，食品）拉伸包装：利用可拉伸的塑料薄膜在常温下对薄膜进行拉伸，对被包装物进行裹包的一种方法。（工艺过程：原膜→拉伸裹包→切断→封合（热封）→成品）拉伸薄膜（LLDPE线性低密度聚乙烯拉伸率55%）收缩包装与拉伸包装异同点：同：都是裹包，对规则和不规则物品均适合，都适合包装新鲜水果和蔬菜，对于单件和多件包装多适合。异：a对产品的适应性，收缩包装不适合冷冻食品或怕受热的物品，拉伸包装部受限制。b对流通环境的适应性，收缩包装防潮性好透气性差，拉伸包装正好相反。c设备投资和包装成本，收缩包装需加热，拉伸包装所耗能量是收缩包装的1/20。d包装应力方面，收缩包装不易控制，比较均匀。拉伸包装易控制，但棱角处应力过大易损。e拉伸包装具有自黏性，堆码性差。金属罐包装工艺：空罐→装罐→排气封口→杀菌冷却→贴标及装箱*食品罐头包装工艺：（装入-排气-封罐（二重卷边）-杀菌-装箱）*p136喷雾包装原理及应用：喷雾包装是指将液体、乳膏状或粉末状等内装物和推进剂装入带有阀门的气密性容器中，当开启阀门时，内装物在推进剂产生的压力作用下被喷射出来，即可使用。*p136喷出的三种类型应用①空间喷雾：杀虫剂、空气清新剂等。②表面喷雾：油漆、祛臭剂、润肤水等。③泡沫：刮须膏、护法摩丝等。④粉状喷雾：灭火器、香粉、治哮喘。其喷雾形态取决于推进剂及内装物配方和喷雾阀门结构。*p141喷雾内装物及推进剂的灌装工艺：①冷灌装法：降低温度②压力灌装法工艺：封罐—封容器盖--漏气，重量，压力检测--装箱**小口瓶玻璃的包装工艺（啤酒）：瓶输送—洗瓶—验瓶—灌装（过滤啤酒）--压盖-验