茶叶防潮包装设计报告

茶叶防潮包装设计 项目名称:茉莉花茶防潮包装设计 甲 方:天福茗茶有限公司 乙 方:B4包装设计室 执 笔 人: 参 与 人: 二0一一年五月 1 设计目标 对天福茗茶有限公司生产的茉莉花茶设计防潮包装。根据给定的几种膜材料(未知厚度的PE膜、厚度分别是7丝和10丝的PA/PE膜)，以及茶叶本身的性质(茶叶初始含水量3%，最大允许含水量5%)，根据厂商的相关要求，设计茶叶的防潮包装。 2 前期工作 2.1 茶叶相关性质 茶叶是一种质地疏松和多孔隙的饮料商品，容易受周围环境因素影响，具有很强的吸湿特点[1]。同时，茶叶从生产到消费，有一个较长的贮藏、流通过程，如果贮藏和包装不当，在水分、温度、光、氧等因子综合作用下，会引起不良的生化反应和微生物的活动，从而导致茶叶质量的变化。 茶叶中的水分是茶叶生化变化的介质，低水分含量有利于茶叶品质的保存。因此，其包装可选用防潮性能好的薄膜为包装材料进行防潮包装[2]。因此我们主要通过茶叶含水量的变化，对茶叶进行防潮包装，建立模型，为茶叶的整体设计提供支持。 2.2 防潮性能具体 对天福茗茶有限公司生产的茉莉花茶设计防潮包装，首先考虑防潮性能影响因素，见图1。 图1防潮性能影响因素 对相关因素进行具体分析(由于流通环境，通过查找相关文献及借鉴相关实验数据，分析结果如下。 2.2.1温度和湿度的影响 [3] 图2 不同温度和相对湿度下茶叶的平衡含水量 从此图中我们可以看出随着温度或者相对湿度的相对增加，茶叶的平衡含水量相对增加，吸湿性能提高。因此在设计防潮实验时要关注温度和相对湿度。 2.2.2不同包装形式的影响 [4]表 1 不同包装贮藏茶叶含水量比较 包装 初始含水量% 20周后含水量% 含水量增量% 差异显著性 0.05 0.01 PE袋 3.64 7.81 4.17 a A PE袋+铁听 3.64 6.59 2.95 b AB 铝塑袋 3.64 5.82 2.18 b B 铝塑袋+纸盒 3.64 5.18 2.04 b B 这个表格显示不同的包装，其防潮性不同，致使茶叶在贮藏过程中含水量的变化也有很大差异。因此在设计防潮实验时要关注包装形式对于吸湿性能的影响。 2.2.3包装膜材料的影响 薄膜 图3 不同包装材料阻隔性比较 这个图表示不同的包装材料，其包装材料的阻隔性不同，致使茶叶在贮藏过程中含水量的变化也有很大差异。因此在设计防潮实验时要关注包装材料对于吸湿性能的影响。 2.2.4 包装膜厚度 [5]表2不同厚度PET薄膜的透湿率 3 设计 根据以上分析，结合客观实际，设计方案如下: 形式:袋装 材料:PA/PE 厚度:10丝 封口方式:见下图 图4 包装袋1三视图 图5 包装袋2三视图 4 设计验证 4.1 实验目的 比较不同有效包装面积对茶叶包装的防潮性能的影响。 4.2 实验仪器和原料 分析天平、脚踏通过式封口机、恒温恒湿箱(饱和氯化钠溶液); PA/PE袋(厚度为10丝)、天福茗茶有限公司生产的茉莉花茶(见图6) 图6 实验对象 4.3 实验步骤 ? 制袋:分别制4个75mm×50mm、150mm×100mm大小的PA/PE袋(厚度为10丝)分别编号B4-1-1、B4-1-2、B4-1-3、B4-1-4、B4-2-1、B4-2-2、B4-2-3、B4-2-4。(只封三个面) ? 称取样本:称取八份5.000g的茶叶样本。 ? 装袋:将称取的样本分别装进制的包装袋中。 ? 封口:将最后的面封口。 ? 将样本放进恒温恒湿箱(箱内湿度用饱和氯化钠溶液调节，控制湿度在76%) ? 称重:每隔七天按编号拆一个样品，称包装袋内的茶叶净重。 4.4 数据处理 表2 实验数据 茶叶质量 含水量/% 温度湿度测量时间 t/h 75mm×150mm×75mm×150mm×/? /rh 50mm 100mm 50mm 100mm 3月22日40 5 5 23 70% 0.0300 0.0300 点 3月29日4168 5 5.01 20.5 70% 0.0300 0.0321 点 4月12日35035.01 5.04 20 70% 0.0321 0.0382 点30 .5 4月26日4840 5.02 5.07 20 71% 0.0341 0.0444 点 5月10日41175.04 5.08 22 70% 0.0382 0.0465 点 6 图7 茶叶吸湿曲线(75mm×50mm) 图8 茶叶吸湿曲线(150mm×100mm) 4.5 保质期预测 当面积是75mm×50mm时，吸湿曲线用最小二乘法拟合得出公式 y = 7E-06x + 0.029 R? = 0.941 当y=5%时，x=3000h=125天 因此，当面积是75mm×50mm时，在实验条件下，茶叶的保质期是125天。 当面积是150mm×100mm时，吸湿曲线用最小二乘法拟合得出公式 y = 1E-05x + 0.030 R? = 0.975 当y=5%时，x=2000h=83.3天 因此，当面积是150mm×100mm时，在实验条件下，茶叶的保质期是83.3天。 4.6 讨论 此验证试验数据中存在较多的问题。 4.6.1 主要误差来源 此次实验数据出现严重问题主要原因是实验设计的纰漏。具体的说，就是此次实验是采用拆包实验的。由于茶叶与包装薄膜的静电作用，导致在拆包称量茶叶质量时有很多的茶叶碎屑贴在包装袋薄膜上，无法取出，因此实验值小于真实值。 其次，由于此次试验选择的分析天平的精度是0.01g,实验数据精确度不高。 另外，该天平称量时，经常会出现颠的现象，数据可信度不高。 4.6.2 仪器方面 30?温度下控制的1) 湿度计读数不准确:在试验中用饱和氯化钠控制实验湿度，在20— 湿度是75—76r.h之间，但是湿度表显示箱内的湿度是60%左右，但是饱和氯化钠，因 此此湿度计有较大的误差。建议用美国APRESYS 176-T1型号的湿度计。 2) 温度控制:在实验室，由于条件限制，不能保证实验温度在某一个固定值，因此在试验 中温度这个变量引起的实验误差不能有效排除。 4.6.3 操作方面 1)样本的放置: 图9 样本 从图中我们可以发现由于实验条件限制，实验样本是以堆叠的方式放置的，这样会影响茶叶吸湿情况，因此最后的实验数据中茶叶含水量会小于理论值。同时每包样本的堆叠情况也不尽相同，因此此操作对于实验数据的误差不能以相同的方式处理，因此最后的实验数据中茶叶含水量小于理论值的程度也不相同。 2)袋的封口 由于试验中的原料条件的原因，导致在实验中同组样本的封口情况是不一样的。 表3 封口情况表 长边1 长边2 短边1 短边2 ? ? ? B4-1-1 ? ? ? B4-1-2 ? ? B4-1-3 ? ? B4-1-4 ? ? B4-1-1 ? ? B4-1-2 ? B4-1-3 ? B4-1-4 注:打“?”的表示是用脚踏通过式封口机封口，无“?”的表示是购买膜前已经封口的。 用脚踏通过式封口机封口与购买膜前已经封口的的封口情况以及密闭程度不相同。 5 包装工艺 图10 工艺流程 参考文献 [1]顾谦，陆锦时，叶宝存.茶叶化学[M].中国科学技术大学出版社，2002 [2]廖亮.茶叶包装方法分析[J].食品与药品，2005，7(2):41-42 [3]朱丹.软塑袋装绿茶包装保质期试验研究及理论预测[D].无锡:江南大学. 2007 [4] 单虹丽，唐茜. 茶叶贮藏过程中含水量变化及其影响因素研究[J]. 现代食品科技. 2005 (1) [5] 鲁建东. 包装薄膜厚度与阻湿性能关系的研究[J]. 包装工程. 2007. 02