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保质期的定义：预包装食品在标签指明的贮存条件下，保持品质的期限。在此期限内，产品完全适于销售，并保持标签中不必说明或已经说明的特有品质。保质期的确定方法:贮存实验法、运输实验法、计算机模拟实验法 贴体包装与泡罩包装包装效果类似，但工艺不同。贴体包装不需要专门的热成形模具，而是以产品本身为模具。贴体包装只能用真空吸塑法而不能以吹塑法进行成形，因此衬底必须透气（如瓦楞纸板），或需扎小孔（白纸板），以便抽真空。方法是将衬底纸板通过带针的滚轮，开出小孔。孔的直径约为0.15mm ，每平方厘米内开 3 ~4 个左右。 组成：塑料薄片、热封涂层、印刷油墨和衬底(纸板或瓦楞纸板) 工艺流程：①将产品和包装底板放入贴体包装机真空室内，加热器开始加热使贴体膜夹在膜框中受热软化；②经适当加热软化的贴体膜在膜框下降时覆盖在待包装产品上；③加热器停止加热，同时开始抽真空，将贴体膜紧紧吸附于产品及粘贴于底板上，形成贴体包装；④膜框打开，取出包装成品。 存在问题 ①由于衬底上有针孔，因此没有阻隔性，不能包装液体和粘性食品②贴体包装难以实现自动化和流水线生产，生产效率低，但不需要模具，主要用于包装小批量生产的产品和大而重、形状复杂的产品③贴体包装一般比较便宜，但需要较多人工。 泡罩包装:是将产品封合在由透明塑料薄片形成的泡罩与衬底(用纸板、塑料薄膜或薄片、铝箔或它们的复合材料制成)之间的一种包装方法。除了药品片剂、胶囊和栓剂等包装外，在食品和日用品等产品的包装上也得到广泛应用。如果采用自动包装机，还可提高生产效率，降低成本。 泡罩包装工艺过程为：片材加热→泡罩成型→充填物品→ 安放衬底→热封→切边修整 泡罩成型方式：a 吸塑成型 b 吹塑成型 c 冲头辅助吹塑成型 d 凸凹模冷冲压成型 包装材料刚性较大的材料，如复合铝（PA/Al/PVC）则适合采用凸凹模冷冲压成型方式。 组成：泡罩包装一般由塑料泡罩、衬底组成。泡罩包装的泡罩空穴有大有小，形状因被包装物品的形状而异；有用衬底的，也有不用衬底的。而且泡罩包装机的类型也比较多。 1．贴体与泡罩包装的共同特点 a一般均为透明包装, 能看见内装物品;b 都能包装形状复杂的物品;c通过衬底的形状和精美的印刷, 能增强商品的宣传效果;d可以悬挂和陈列; 可以包装成组或零件多的商品;e与其他包装方法相比较,包装费用较高;f人工消耗多,包装效率低。 2、贴体与泡罩包装的不同点 (1)商品保护性。泡罩包装的构造有防潮性、阻隔性和防锈性，可以真空包装。由于贴体包装的衬底有抽真空孔，因此没有阻隔性，更不能包装液体和粘性产品。(2)包装操作。泡罩包装容易实现自动化和流水线生产，但需要更换模具，所以，主要用于大量生产的某些产品，如药品等。贴体包装难于实现自动化和流水线生产，生产效率低，但不需用模具，主要用于包装小批量生产的产品和大而重的形状复杂的产品。 (3)包装成本。泡罩包装的包装材料和包装设备都比较贵，对大而重且批量小的包装，由于要制作模具，成本更高；贴体包装一般比较便宜，但需要人工较多，在大批量生产时，比泡罩包装成本高。(4)商品价值。泡罩包装比较美观，能够提高商品的价值，而贴体包装由于衬底上有抽真空的小孔，而稍显逊色 。 从以上比较可以看出：泡罩包装适于大批量、小件、要求良好阻隔性的物品；贴体包装适于小批量、形状复杂，在流通过程中容易破损，而且不要求阻隔性的物品。 采用热定型(原因)时为消除预拉伸时强迫分子链段定向排列造成的“张应力”。防止热状态下的链段解取向所造的膜收缩。膜的尺寸稳定性提高，保持较高弹性，减小应力松弛。 减少应力松弛的原因是分子链段的初始应力消除，不至于拉伸时造成分子链的塑性变形或者被拉断，从而保持薄膜较高的弹性状态 (一) 拉伸薄膜的性能指标1、自粘性：薄膜之间接触后的粘附性，在拉伸缠绕过程和裹包之后，使商品包装紧固，不致松散。自粘性过大也不好（膜开卷以及各个拉伸包装件间的粘附，会使作业效率受影响）。 2、韧性：以抗戳穿强度和抗撕裂强度表示的综合性指标抗戳穿强度：受尖锐物品刺孔（冲击）时，膜表面强度韧性的大小（与膜表面分子间力、表面张力、表观密度、厚度等因素有关）。 抗撕裂强度：薄膜包裹紧固产品时处于一种张力作用状态，一旦受外来尖锐物品刺孔而产生裂纹后，膜抵抗裂纹扩展的能力，尤其是膜横向（缠绕方向为纵向，膜的幅宽方向为横向）抗裂纹扩展（撕裂）能力将决定膜能否持续对产品实施保护功能的工艺指标。a)张力作用下，裂纹扩展与尖端应力分散能力有关，与分子链柔顺性、预拉伸取向程度、晶体变形程度有关、与厚度也有关；b)抗撕裂能力的危险值必须取横向抗撕裂强度（与操作方向垂直），因为该方向撕裂的是膜的幅宽，容易使包装件松散，纵向撕裂时包装件仍然处在紧固状态。c)膜的单向预拉伸造成的各向异性正好满足韧性指标的要求。 3、较好的弹性 薄膜主要靠弹力紧裹物品的。宏观上，被拉长的膜靠自身弹性恢复而紧固物体，而微观上是靠记忆的“张应力”（反抗拉伸时的内应力）来包裹物体的。常温下，外力强迫分子链段沿外力方向伸长、取向。但是分子间力、结晶、交联结构等始终想使伸展的分子链段恢复至原来的状态，所以膜内存在“记忆的”张应力。张应力越大，弹性越大，包裹越紧。但随着时间的推移、会出现这种现象：拉伸膜逐渐松动，失去包裹功能，应力松弛现象是应力滞后（蠕变是应变滞后）的具体体现。 应力松弛：由于分子链段的热运动，通过调整构象、位移（当单向运动与张应力方向一致时）使原有的分子间的缠结点松开、张应力逐渐衰减消失。在拉伸包装膜中，用应力滞留程度来表示膜的应力松弛现象。测试：将塑膜迅速拉伸至恒定长度、并维持足够长的时间，则可以测得维持此恒定长度所需的张力逐渐减少，直至全部消失。 其他影响因素1)分子链结构、聚集状态的影响，分子链柔性增加，分子间力减少，结晶度下降，交联度下降都会使材料应力松弛现象加大，反之、分子中大的基团、交联结构、使应力滞留增加2)温度增加使应力松弛程度增加，应力滞留程度减小 托盘包装长时间储运中应该注意拉伸膜的哪些性能指标，采用什么样的技术可以满足这些性能的要求？拉伸膜需要较大的弹性、拉伸率、许用拉伸强度，一定的自粘力在保证拉伸膜有较大弹性对包装物有较大紧固力的情况下，用量最少；抗戳穿强度高代表这种薄膜表面抗戳穿、抗撕裂的韧性较大，尤其是防止横向裂纹撕裂的能力较强；而应力滞留高，则表示LLDPE膜长期使用的应力松驰程度小，能较长期紧固物体。 拉伸膜需要进行单向拉伸并热定型处理，以满足拉伸膜的各项性能要求。 3、拉伸膜裹包的产品只能在库房里存放。因为薄膜受阳光照射或高温天气的影响将有应力松驰现象产生。薄膜如果经过单向拉伸后的热定型处理，可以提高其尺寸稳定性及抗应力松驰的能力。 4、拉伸膜表面抗戳穿性及横向抗撕裂性是一些尖锐物体包裹时应考虑的问题。 收缩包装：利用有热收缩性能的塑料薄膜裹包产品或包装件，然后迅速加热处理，包装薄膜即按一定的比例自行收缩，紧贴住被包装件的一种包装方法。 收缩原理及采用急冷工艺的原因：收缩薄膜是采用预拉伸技术（一定倍率的单轴或双轴拉伸）和急冷工艺（保留定向分子结构的同时，也保留了拉伸变形时产生的内应力）制成的。 急冷工艺的原因：在加热使用时，“记忆”的内应力弹性恢复，定向分子链段解取向恢复至自然卷曲状态，宏观上表现为膜的收缩而裹紧产品的。 指出拉伸包装用膜、热收缩包装用膜二次加工工艺上的异同点？ 答：相同点：拉伸包裹用膜和收缩包装用膜都是利用拉伸原理制造的功能性膜。经过薄膜的二次加工获得它们各自所需的性能；不同点：拉伸包装膜只进行单向拉伸，并采用热定型处理工艺来获得单向高强度、高弹性、较高的横向抗撕裂强度、坚韧、应力松驰程度小、尺寸稳定性好等性能； 收缩包装用膜可进行单向或双向拉伸，采用突然冷却工艺制造的。在保留定向结构的同时，也将拉伸时产生的拉应力保留了下来，加热使用时，由于定向结构的解取向，分子链段恢复至自然蜷曲状态的同时薄膜收缩。 拉伸膜为什么需要有较好的弹性？简述膜应力松驰现象、实质及影响因素？ 答：薄膜主要靠弹力紧裹物品的。宏观上，被拉长的膜靠自身弹性恢复而紧固物体，而微观上是靠记忆的“张应力”（反抗拉伸时的内应力）来包裹物体的。常温下，外力强迫分子链段沿外力方向伸长、取向。 但是分子间力、结晶、交联结构等始终想使伸展的分子链段恢复至原来的状态，所以膜内存在“记忆的”张应力。* 张应力越大，弹性越大，包裹越紧。但随着时间的推移、会出现这种现象：拉伸膜逐渐松动，失去包裹功能，应力松弛现象是应力滞后（蠕变是应变滞后）的具体体现。由于分子链段的热运动，通过调整构象、位移（当单向运动与张应力方向一致时）使原有的分子间的缠结点松开、张应力逐渐衰减消失，E=б/ε ， ε不变、б降低， E降低而不能紧裹物体。在拉伸包装膜中，用应力滞留程度来表示膜的应力松弛现象。 其它影响因素：1)分子链结构、聚集状态的影响，分子链柔性增加，分子间力减少，结晶度下降，交联度下降都会使材料应力松弛现象加大，反之、分子中大的基团、交联结构、使应力滞留增加2)温度增加 原拉伸外力增加使应力松弛程度增加（缩短时间达到某一给的滞留程度） 防潮包装：就是采用有隔绝能力的防潮材料、防潮技术，对产品进行包封，隔绝外界湿气对产品的影响，同时使包装内的空气保持干燥，达到被包装物品的临界相对湿度以下（以上），以达到防潮（防干燥）目的的一种包装方法 ① 静态干燥法：一般适合于小型包装和有限期的防潮包装。用装入包装内一定数量的干燥剂，吸去内部的水分来防止被包装物受潮，其防潮能力决定于包装材料的透湿性、干燥剂的性质和数量、包装内空间的大小等等。 ② 动态干燥法：这种方法适合于大型包装和长期储存包装 采用降湿机械，把经过干燥除湿的空气输入包装内，将包装内潮湿的空气换出，达到控制包装内的相对湿度，使包装物保持干燥状态。 （加湿除湿器，消除静电） 水蒸气或气体对包装材料的渗透机理，从热力学观点来看，是单分子扩散过程， 即气体分子在高压侧的压力作用下，首先溶解于包装材料（如塑料膜） 内表面c1，然后水蒸气在包装材料中由高浓度向低浓度进行扩散(c1>c2)， 最后在低压侧(p2)一面向外挥发。气体对包装材料的渗透过程可用 图 10－5 表示。设包装材料厚度为 x ，气体在高压侧的压强为 p１， 在低压侧的压强为 p２ ，气体浓度为c，高浓度为 c1，低浓度为 c2 。 wvQwvPwvpthKhQwv40Pwv40p4090 A P wvph%防潮包装设计计算的公式及参数 求保质期的公式 查表10-3得到 q ℃的K值，利用40℃，相对湿度差为（90-0）%的透湿系数（表10-4中），根据可以求得求得q ℃，相对湿度差为Dh%时的透湿系数Pwv· q 或者透湿率Qwv· q 例1：某种湿敏性产品，干燥时重200g，装入厚度为0.03㎜的聚偏二氯乙烯（PVDC）塑料袋中，包装面积为1300㎝²；该产品干燥时含水量为3%，允许最大含水量为8%；如果储存在平均温度为22℃和相对湿度为70%的环境中，问储存期是多少天？ 按照透湿系数计算：① 该产品容许水蒸气渗透量为： qwv=200×（8%-3%）=10 （g） ②求包装材料两侧的水蒸气分压差: A．求包装外部水蒸气分压 储存环境温度为22℃。从表10-5中插值求得饱 和蒸气压强为 2.670 Kpa 相对湿度70%时，水蒸气分压为 0.70×2.670=1.869 Kpa B．求包装内部水蒸气分压 先根据图表，求得PVDC平衡含水量8%时的相对湿度为67%，3%时为20%。包装内部平均相对湿度为:（67+20）×10-2/2=43.5%。 包装内部水蒸气分压为: 0.435×2.670=1.161 Kpa C．包装材料两侧水蒸气分压差 p1-p2=1.869-1.161=0.708 Kpa ③由表10-4查出，0.03㎜厚度的PVDC，在40℃和(90-0)%RH的环境条件下，其渗透系数: PWV·40=0.13×10-11g ·cm · cm-2·s-1·Kpa-1 ④求PWV·22，(公式PWV·22·p22/ PWV·40·p40·90=K) 查表10-2，p40=7.53Kpa 插值得p22=2.67Kpa. 查表10-3，插值得K=0.166×10-2 PWV·22=K·PWV·40·p40·90/ p22=0.053×10-11g ·cm/ cm²·s·Kpa ⑤ 求得储存期t为： t = qwv·22·d/(Pwv·22 ·(p1-p2) · A) = (10 g·0.003cm)/(0.053×10-11g ·cm / cm²·s·Kpa) /(0.708Kpa) /(1300 cm²) =6.1499102×107s =711 天 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量为30%~80%，对应的相对湿度为50%~85%。现在该产品的干燥含水量为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：防止水分挥发的计算，即保湿计算 1）首先求得包装外部水蒸气的分压力p1q从表10-5插值可得24 ℃的饱和水蒸气压力pq=3.001kPa，那么在相对湿度为40%的条件下 p1q=pq×40%=1.201kPa 2）求包装内部的分压力p2包装内部从相对湿度70%变化到50%的平均湿度为60%，包装内部在24 ℃时的平均分压力为p2q=pq×60%=1.801kPa 3）包装内外压差为p2q-p1q=0.6kPa 4）求得最大允许排水量qwv·q 100g的产品从含水量50%变为最小含水量30%，包装中的最大允许排水量 qwv·q=100×(0.5-0.3)=20g 5）求得24 ℃时的透视系数：根据公式 Pwv·q=0.306×10-11g·cm·cm-2·s-1·kPa-1 6）求得在40 ℃，相对湿度差为(0~90)%的Pwv·40. 根据K值的定义 可求得Pwv·40·K=0.00138×10-11g·cm·cm-2·s-1·kPa-1 我们可以通过插值表10-6中的材料分别得到不同材料在24 ℃的K值，然后根据不同的K值，通过计算Pwv·40，选取透湿系数相近的包装材料 例如对于高密度聚乙烯，通过插值得到24 ℃的K=0.25×10-2，计算得到 Pwv·40=0.55×10-11>0.47×10-11，大于表10-7中查到的HDPE的透湿系数。结果：可以选用 再例如对于未拉伸聚炳烯，通过插值得到24 ℃的K=0.25×10-2，于是 Pwv·40=0.59×10-11>0.52×10-11，大于表10-7中查到的未拉伸聚丙烯的透湿系数。即可以选用 活性包装按照功能分为 氧气吸附型 乙烯吸附型 湿度控制型 二氧化碳清除剂和产生体系 抗菌/杀菌体系 水分吸收剂 充气包装中气体的保护作用 氧气导致食品氧化，嗜氧菌的繁殖，金属的电化学腐蚀，应抽去氧气或者使其含量小。新鲜水果氧的浓度（1%~6%），维持有氧呼吸，避免发酵。鲜肉来说，肌红蛋白→氧化肌红蛋白，颜色鲜红。高浓度的氧破环微生物蛋白结构。2 氮气对食品无害，作为填充剂，减少食品中氧的含量，同时保持包装饱满美观。 3 二氧化碳 高浓度（50%以上）的CO2对霉菌和嗜氧菌有明显的抑制和杀灭作用，但对乳酸菌和酵母菌无效。但是高浓度的CO2容易使食品产生酸味，所以常混入一定比例的氮气。高浓度CO2弱化果蔬产品的呼吸作用，延长保质期，但浓度不易超过12%，否则容易使植物细胞败坏。 活性包装是指在包装袋内加入各种气体吸收剂和释放剂，以除去过多的O2、 CO2 、乙烯及水气，及时补充O2 ，使包装袋内维持适合于鲜切蔬菜贮藏保鲜的适宜气体环境。目前在西方发达国家，该技术已较普遍地应用于新鲜食品和加工食品领域。 按照系统分类1．吸收类型（吸收剂、净化剂）的活性包装系统（1）氧气清除剂封存包装 铁系脱氧剂 、亚硫酸盐系脱氧剂、葡萄糖氧化酶 、抗坏血酸脱氧剂 （2）乙烯清除剂包装 以高锰酸钾为代表的氧化分解型和以活性碳为代表的吸附型（3）二氧化碳清除剂包装 CaO+H2O→Ca(OH) 2 Ca(OH) 2+CO22→CaC02+H2O 2．释放类型（释放剂）的活性包装系统 抗菌包装系统，它是在密封的包装容器内，放入能释放抗菌剂的小包或利用能释放抗菌剂的包装材料来包装食品，达到抗菌防腐的目的 。（1）抗菌剂的类型:化学抗菌剂、抗氧化剂、生物技术制品、抗菌聚合物、天然抗菌剂及气体 （2）抗菌包装的形式小袋、衬垫、薄膜、纸板、涂层、可食薄膜等。两种①抗菌剂小袋和衬垫。 ②抗菌塑料薄膜。 3、其他系统 自加热、自冷却 金属电化学腐蚀的三个必备条件1）金属上各部分（或者不同金属之间）存在电极电位差2）具有电极电位差的各部分处于互相接触之中（相联）3）具有电极电位差的各部分金属处于相互连通的电解质溶液中。防锈包装的目的就是使金属电化学腐蚀的三个必备条件缺失，从而防止腐蚀的发生。 包装工艺过程的基本概念 工序: 工序是组成包装工艺过程的基本单元。指一个（或一组）操作者，在一台设备（或一个工作地）对一个（或同时对几个）产品所连续完成的那部分包装工艺过程。 工步: 工步是在一个工序中分别完成的那部分包装工艺过程。 定位: 在包装设备上，必须使包装容器和产品有正确的相对位置，才能进行正常的包装，包装容器和产品按一定要求放置，叫定位。 工位: 产品在包装设备上完成的那部分包装工艺过程，所占据的每一个加工位置就叫工位。 包装工艺规程: 包装工艺过程的内容按一定的格式用文件的形式固定下来 工艺路线: 工艺路线指的是产品包装所经过的全部工作程序，是制订工艺规程的重要依据。 制订包装工艺规程的作用 （1）它是生产中严格执行、认真贯彻的纪律性文件；它有利于指导生产工作、保证包装质量，便于计划和组织生产，提高包装设备利用率。 2）在新包装件投入生产前，有了工艺规程，就可以有计划地做好生产技术准备工作。（3）先进的包装工艺规程还能起到交流和推广先进经验的作用，使其它工厂在包装同类产品时少走弯路，缩短试制过程。（4）在设计新厂（车间）或扩建旧厂（车间）时，全套的包装工艺规程是计算和确定设备、人员、车间面积和投资额的原始材料。 本文来源：https://www.dywdw.cn/bca1df63cb50ad02de80d4d8d15abe23482f037b.html
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2022-08-15
