茶葉防潮包裝設(shè)計(jì)報(bào)告

1、設(shè) 計(jì) 報(bào) 告項(xiàng)目名稱：茉莉花茶防潮包裝設(shè)計(jì)甲 方：天福茗茶有限公司乙 方：b4包裝設(shè)計(jì)室執(zhí) 筆 人： 參 與 人： 二0一一年五月1 設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)天福茗茶有限公司生產(chǎn)的茉莉花茶設(shè)計(jì)防潮包裝。根據(jù)給定的幾種膜材料（未知厚度的pe膜、厚度分別是7絲和10絲的pa/pe膜），以及茶葉本身的性質(zhì)（茶葉初始含水量3%，最大允許含水量5%），根據(jù)廠商的相關(guān)要求，設(shè)計(jì)茶葉的防潮包裝。2 前期工作2.1 茶葉相關(guān)性質(zhì)茶葉是一種質(zhì)地疏松和多孔隙的飲料商品，容易受周圍環(huán)境因素影響，具有很強(qiáng)的吸濕特點(diǎn)1。同時(shí)，茶葉從生產(chǎn)到消費(fèi)，有一個(gè)較長(zhǎng)的貯藏、流通過(guò)程，如果貯藏和包裝不當(dāng)，在水分、溫度、光、氧等因子綜合作用下，會(huì)

2、引起不良的生化反應(yīng)和微生物的活動(dòng)，從而導(dǎo)致茶葉質(zhì)量的變化。茶葉中的水分是茶葉生化變化的介質(zhì)，低水分含量有利于茶葉品質(zhì)的保存。因此，其包裝可選用防潮性能好的薄膜為包裝材料進(jìn)行防潮包裝2。因此我們主要通過(guò)茶葉含水量的變化，對(duì)茶葉進(jìn)行防潮包裝，建立模型，為茶葉的整體設(shè)計(jì)提供支持。2.2 防潮性能具體分析對(duì)天福茗茶有限公司生產(chǎn)的茉莉花茶設(shè)計(jì)防潮包裝，首先考慮防潮性能影響因素，見(jiàn)圖1。圖1防潮性能影響因素對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行具體分析（由于流通環(huán)境，通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn)及借鑒相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析結(jié)果如下。2.2.1溫度和濕度的影響 圖2 不同溫度和相對(duì)濕度下茶葉的平衡含水量3從此圖中我們可以看出隨著溫度或者相對(duì)濕度的

3、相對(duì)增加，茶葉的平衡含水量相對(duì)增加，吸濕性能提高。因此在設(shè)計(jì)防潮實(shí)驗(yàn)時(shí)要關(guān)注溫度和相對(duì)濕度。2.2.表 1 不同包裝貯藏茶葉含水量比較42不同包裝形式的影響包裝初始含水量%20周后含水量%含水量增量%差異顯著性0.050.01pe袋3.647.814.17aape袋+鐵聽(tīng)3.646.592.95bab鋁塑袋3.645.822.18bb鋁塑袋+紙盒3.645.182.04bb這個(gè)表格顯示不同的包裝，其防潮性不同，致使茶葉在貯藏過(guò)程中含水量的變化也有很大差異。因此在設(shè)計(jì)防潮實(shí)驗(yàn)時(shí)要關(guān)注包裝形式對(duì)于吸濕性能的影響。2.2.3包裝膜材料的影響圖3 不同包裝材料阻隔性比較這個(gè)圖表示不同的包裝材料，其包裝

4、材料的阻隔性不同，致使茶葉在貯藏過(guò)程中含水量的變化也有很大差異。因此在設(shè)計(jì)防潮實(shí)驗(yàn)時(shí)要關(guān)注包裝材料對(duì)于吸濕性能的影響。2.2.4 包裝膜厚度表2不同厚度pet薄膜的透濕率5 3 設(shè)計(jì)方案根據(jù)以上分析，結(jié)合客觀實(shí)際，設(shè)計(jì)方案如下：形式：袋裝材料：pa/pe厚度：10絲封口方式：見(jiàn)下圖圖4 包裝袋1三視圖圖5 包裝袋2三視圖4 設(shè)計(jì)驗(yàn)證4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋容^不同有效包裝面積對(duì)茶葉包裝的防潮性能的影響。4.2 實(shí)驗(yàn)儀器和原料分析天平、腳踏通過(guò)式封口機(jī)、恒溫恒濕箱（飽和氯化鈉溶液）；pa/pe袋（厚度為10絲）、天福茗茶有限公司生產(chǎn)的茉莉花茶（見(jiàn)圖6）圖6 實(shí)驗(yàn)對(duì)象4.3 實(shí)驗(yàn)步驟1 制袋：分別制4個(gè)7

5、5mm50mm、150mm100mm大小的pa/pe袋（厚度為10絲）分別編號(hào)b4-1-1、b4-1-2、b4-1-3、b4-1-4、b4-2-1、b4-2-2、b4-2-3、b4-2-4。（只封三個(gè)面）2 稱取樣本：稱取八份5.000g的茶葉樣本。3 裝袋：將稱取的樣本分別裝進(jìn)制的包裝袋中。4 封口：將最后的面封口。5 將樣本放進(jìn)恒溫恒濕箱（箱內(nèi)濕度用飽和氯化鈉溶液調(diào)節(jié)，控制濕度在76%）6 稱重：每隔七天按編號(hào)拆一個(gè)樣品，稱包裝袋內(nèi)的茶葉凈重。4.4 數(shù)據(jù)處理表2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)間t/h茶葉質(zhì)量溫度/濕度/rh含水量/%75mm50mm150mm100mm75mm50mm150mm100m

6、m3月22日4點(diǎn)0552370%0.03000.03003月29日4點(diǎn)16855.0120.570%0.03000.03214月12日3點(diǎn)30503.55.015.042070%0.03210.03824月26日4點(diǎn)8405.025.072071%0.03410.04445月10日4點(diǎn)11765.045.082270%0.03820.0465圖7 茶葉吸濕曲線（75mm50mm）圖8 茶葉吸濕曲線（150mm100mm）4.5 保質(zhì)期預(yù)測(cè)當(dāng)面積是75mm50mm時(shí)，吸濕曲線用最小二乘法擬合得出公式y(tǒng) = 7e-06x + 0.029r = 0.941當(dāng)y=5%時(shí)，x=3000h=125天因此，

7、當(dāng)面積是75mm50mm時(shí)，在實(shí)驗(yàn)條件下，茶葉的保質(zhì)期是125天。當(dāng)面積是150mm100mm時(shí)，吸濕曲線用最小二乘法擬合得出公式y(tǒng) = 1e-05x + 0.030r = 0.975當(dāng)y=5%時(shí)，x=2000h=83.3天因此，當(dāng)面積是150mm100mm時(shí)，在實(shí)驗(yàn)條件下，茶葉的保質(zhì)期是83.3天。4.6 討論此驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)中存在較多的問(wèn)題。4.6.1 主要誤差來(lái)源此次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題主要原因是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的紕漏。具體的說(shuō)，就是此次實(shí)驗(yàn)是采用拆包實(shí)驗(yàn)的方法。由于茶葉與包裝薄膜的靜電作用，導(dǎo)致在拆包稱量茶葉質(zhì)量時(shí)有很多的茶葉碎屑貼在包裝袋薄膜上，無(wú)法取出，因此實(shí)驗(yàn)值小于真實(shí)值。其次，由于此次試

8、驗(yàn)選擇的分析天平的精度是0.01g,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度不高。另外，該天平稱量時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)顛的現(xiàn)象，數(shù)據(jù)可信度不高。4.6.2 儀器方面1) 濕度計(jì)讀數(shù)不準(zhǔn)確：在試驗(yàn)中用飽和氯化鈉控制實(shí)驗(yàn)濕度，在2030溫度下控制的濕度是7576r.h之間，但是濕度表顯示箱內(nèi)的濕度是60%左右，但是飽和氯化鈉，因此此濕度計(jì)有較大的誤差。建議用美國(guó)apresys 176-t1型號(hào)的濕度計(jì)。2) 溫度控制：在實(shí)驗(yàn)室，由于條件限制，不能保證實(shí)驗(yàn)溫度在某一個(gè)固定值，因此在試驗(yàn)中溫度這個(gè)變量引起的實(shí)驗(yàn)誤差不能有效排除。4.6.3 操作方面圖9 樣本1）樣本的放置：從圖中我們可以發(fā)現(xiàn)由于實(shí)驗(yàn)條件限制，實(shí)驗(yàn)樣本是以堆疊的方式放

9、置的，這樣會(huì)影響茶葉吸濕情況，因此最后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中茶葉含水量會(huì)小于理論值。同時(shí)每包樣本的堆疊情況也不盡相同，因此此操作對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差不能以相同的方式處理，因此最后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中茶葉含水量小于理論值的程度也不相同。2）袋的封口由于試驗(yàn)中的原料條件的原因，導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)中同組樣本的封口情況是不一樣的。表3 封口情況表長(zhǎng)邊1長(zhǎng)邊2短邊1短邊2b4-1-1b4-1-2b4-1-3b4-1-4b4-1-1b4-1-2b4-1-3b4-1-4注：打“”的表示是用腳踏通過(guò)式封口機(jī)封口，無(wú)“”的表示是購(gòu)買膜前已經(jīng)封口的。用腳踏通過(guò)式封口機(jī)封口與購(gòu)買膜前已經(jīng)封口的的封口情況以及密閉程度不相同。5 包裝工藝圖10 工藝流程參考文獻(xiàn)1顧謙，陸錦時(shí)，葉寶存.茶葉化學(xué)m.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，20022廖亮.茶葉包裝方法分析j.食品與藥