鲜活水产品的运输包装设计

本科毕业设计(论文)题目：鲜活水产品的运输包装设计院 （系）： 机电工程学院 专 业： 包装工程 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 曹 乐 2012年6月本科毕业设计(论文)题目：鲜活水产品的运输包装设计院 （系）： 机电工程学院 专 业： 包装工程 班 级： 080214 学 生： 学 号： 指导教师： 曹 乐 2012年6月鲜活水产品的运输包装设计摘要 目前，国内外市场对水产品的需求量与日俱增，中国幅员辽阔，南北海岸线长，尤其是在远离海岸线的内地，城乡居民吃活海鲜更难。因此，如何实现南鱼北运、北鱼南调、东西互运等，确保水产品的鲜活运输，已成为人们关注的焦点。本文水产品的几种代表作为研究对象进行研究分析运输中所遇到的一些问题以及解决方案。解决的方案从包装成本，包装效果以及货架寿命作为出发点，保证水产品在运输过程中不会受到各个方面的伤害以及保证水产品到达目的地时的鲜活度。关键词：鲜活；水产品；包装成本；包装效果；货架寿命；运输Fresh aquatic foods transport packaging designAbstractAt present, the growing domestic and international market demand for aquatic products, China is a vast coastline of North and South,especially away from the coastline of the mainland urban and rural residents to eat live seafood harder to .Therefore, how to achieve the Southern Fish Transported north, fish north south ,something interoperability to ensure that the live transportation of aquatic products , has become the focus of attention . This article is the aquatic representatives of some of the problems and solutions encountered in the transport of the analysis.The solution to the problem as a starting point from the cost of packaging ,packing effects , as well as shelf life to ensure that the aquatic products during transport will not be in all aspects of injury and to ensure that the aquatic destination fresh.Key words: fresh; aquatic products; packaging costs; packing effects; shelf life; transportII西安工业大学毕业设计（论文）目录摘要IFresh aquatic foods transport packaging designII1 绪论31.1前言31.2国内外相关研究情况41.2.1国内相关研究41.2.2国外相关研究41.3 研究的意义51.4本文研究的主要内容51.5课题的重难点51.5.1运输方法的确定61.5.2外包装容器的确定62 设计方案72.1水产品保活运输需要控制的关键环节72.1.1种类及状况72.1.2氧气浓度72.1.3 生理状况72.1.4温度72.1.5水质82.1.6水产品应激性82.1.7 监控措施82.2具体的设计方案：92.2.1鱿鱼92.22海蜇122.23扇贝173 结论283.1 水产品的运输包装设计283.2设计中的创新点283.3 展望28总结29参考文献30致谢31毕业设计（论文）知识产权声明32毕业设计（论文）独创性声明331 绪论1.1前言水产品包括鱼类，甲壳类（虾蟹类），软体动物（贝壳类），腔肠类（海蜇等），棘皮动物（海胆等），水产兽类和藻类。水产品具有不同于畜产食品的风味和特色，是人们生活中重要的食物组成部分。目前，国内外市场对水产品的需求量与日俱增，如香港人均年消费水产品40kg，其中90%是鲜活品，日本进口鲜活水产品每年都以5%的速度增长。中国幅员辽阔，南北海岸线长，尤其是在远离海岸线的内地，城乡居民吃活海鲜更难。因此，如何实现南鱼北运、北鱼南调、东西互运等，确保水产品在运输不受到伤害，以及到达目的地时的鲜活度，已成为人们关注的焦点1。水产品营养价值的成分主要有蛋白质，脂肪，无机盐及维生素等。鱼类蛋白是一种优良的动物蛋白，其中各种氨基酸齐全，且比值与人体极为接近，易被消化。鱼虾等水产品的肌肉中蛋白质含量为15%-25%，贝类约为5%-15%，除去水分后，含量高达80%。鱼类脂肪含有高度脂肪酸，如DHA和EPA等，对人体健康有特殊功能。鱼贝类普遍含有较多的脂溶性维生素A ，D，E和水溶性的维生素B1，B2 ,B6 , B12 等。各种鱼虾蟹贝藻类的组织中含有多种可溶性呈味物质，形成不同水产品的风味特色，水产品还含有丰富的矿物质如钙，磷，钾，铁，碘，硒等，这些矿物质都是人体健康必不可少的。新鲜水产品以其肉味鲜美、营养丰富深受人们的喜爱。水产品一般分为“活、鲜、冻、老(老指腌制品)”四类,各类水产品口味不同,市场价格差别较大。其中,活水产品口味最好,价格比冻品高得多。随着生活水平的不断提高,人们对鲜活水产品的需求量日益增加。由于水产品产地局限于沿海一带,内陆地区水产品需求的日益增加对保活保鲜运输技术也提出了更高的要求,既要有尽可能高的成活率和成活时间运输到较远的地区,还要求尽量降低运输成本。影响水产品成活率的主要外部因素是氧气、氨氮、温度及pH等,不同种类的限制因子不同，成活率与运输密度和运输时间是一对矛盾,如何达到高成活率与高密度长时间运输的统一,是鲜活水产品运输研究的重要内容。33西安工业大学毕业设计（论文）1.2国内外相关研究情况1.2.1国内相关研究国内发展情况50年代初，我国就开始了梭子蟹的保活试验。60年代，浙江省海洋水产研究所对珍珠贝进行保活长途运输，取得较好效果。70年代，台州在石斑鱼活体运输中存活率达到100。80年代，开始采用麻醉剂在活鱼运输中使用，为长途运输创造了条件。90年代，昆明多功能活鱼运输机试验取得成功，主要技术指标达到了国际水平。1991年，江苏淡水所对青虾进行无水保活运输，经过16小时，存活率达90以上。闽浙活鳗运销日本及港澳，采用分级梯度降温、充氧方法，运输2433小时，存活率95以上。1993年，山东将河豚加水、加冰充氧运销日本，经1018小时，存活率达95以上。1994年10月，湖北宜昌在罗氏沼虾的水中加入保活剂，充气经20小时，存活率达914，充氧32小时运输，存活率9648。1995年，山东烟台活虾运输，无水充氧，低温休眠，木屑包装运输，经1018小时，存活率达90以上。1996年，福建水产所对真鲷苗、鲈鱼苗、石斑鱼苗空运加水充氧，经10小时，存活率90以上。1998年，笔者将海鳗无水保活运输，从上海空运到日本，经16小时，存活率达95以上；1999年，山东枣庄将淡水鱼采取休眠方法运销到韩国，历经大连港，次日上午运到韩国，脱眠后放入水中鱼鲜活如初2。1.2.2国外相关研究国外研究状况5060年代，日本、前苏联、美国、欧洲等渔业发达国家开始对保活运输设备进行研究，70年代中期得到推广应用和发展。80年代，新西兰、马来西亚活鲷和贻贝的低温运输、日本的CO2麻醉进行活鱼运输均获得成功。1991年，日本三井公司用集装箱运牙鲆57天存活率90100；长崎大学开展了雾态下鱼类、贝类和棘皮动物的活体运输研究，获得较好的成果，运载量提高了23倍，有效地提高了单位容积的运载量。日本将冬眠的鲈鱼保活40天、鳟鱼90 天、蟹56个月；加拿大、美国、澳大利亚也都采用无水保活龙虾，存活率达95。1991年，日本利用冰温技术进行无水保活运输研究，河豚等在低温水中呈假死状态后进行无水空运均获得成功；1992年日本北海道还开发了一种活鱼罐头，使活鱼处于昏迷状态，达到2天内不死亡；1997年日本用新型集装箱从名古屋运象拔蚌到上海56天，存活率为90；1998年，美国怀俄州大学开发一种新的模拟冬眠系统运输和保存活鱼的方法。水产品是鲜活产品，鲜活程度不一样，价格的差异也很大。随着人们生日本北海道还开发了一种活鱼罐头，使活鱼处于昏迷状态，达到2天内不死亡；1997年日本用新型集装箱从名古屋运象拔蚌到上海56天，存活率为90；1998年，美国怀俄州大学开发一种新的模拟冬眠系统运输和保存活鱼的方法。1.3 研究的意义水产品是鲜活产品，鲜活程度不一样，价格的差异也很大。随着人们生活水平的提高，对水产品质量的要求也随之提高，因此水产品的运输保鲜尤为重要。鲜活水产品的运输包装设计的好坏决定了水产品的新鲜度以及货架寿命，这样水产品就不易腐败，并且能减少不必要的损失。水产品保鲜是当前备受重视的社会生活问题，是保证水产品贮藏期品质稳定，实施远距离或反季节贸易的关键。水产品保鲜标准作为渔业标准化体系的重要组成部分，在推动水产品保鲜技术进步，规范市场秩序，提高水产品竞争力，促进水产品国际贸易等方面发挥了重要的作用。水产品保鲜标准的基础是水产品保鲜技术，将新技术转化为标准，可显著提高其推广应用的覆盖面，减少风险，增加效益，促进渔业产业化经营。我国水产品的包装多年来几乎没有变化，绝大多数新鲜水产品只是用塑料箱盛装后运输到市场销售；冷冻鱼类十几斤一坨，用PE膜和瓦楞纸箱简单包装，在市场上解冻零售，很多水产品在销售时已不新鲜，大大降低了其应有的价值。水产品是沿海地区得天独厚的优势产品，重视其包装可以充分利用这一地域优势，创出本地区的名牌产品，变优势为利益。因此，选择一种经济、有效的方法来延长鲜活水产品的货架寿命是亟待解决的问题之一。本课题设计三种鲜活水产品运输包装，从理论上比较各种包装形式的保鲜效果，旨在选择一种操作简单、实用的包装方法。1.4本文研究的主要内容分析目前我国水产品运输包装的现状及具体存在的问题，如：包装效果、货架寿命、包装成本。详细研究现有的水产品包装技术，解决一些问题：包装材料的透气率低，以防止包装内外的气体交换，防止脂肪因氧而氧化及水产品气味的逸散损失，同时以适应脱氧或真空包装等方式；包装材料的水蒸气透过率低，防止产品在流通过程中脱水；为防止水产品滴汁或汁液渗出，在包装内底部应置吸水垫片；提出创新水产品运输包装，使用的包装材料绿色环保，设计方案需要包括包装材料的选择、包装结构、包装装潢、可行性以及包装成本等。 针对三种具体水产品进行包装设计,以包装效果性价比最大为优化目标，建立相应的数学模型，分析技术数据，确定设计方案。使包装方案切实可行，具体完整且创新性强，必须具有可行性。1.5课题的重难点西安工业大学毕业设计（论文）1.5.1运输方法的确定水产品是鲜活产品，鲜活程度不一样，价格的差异也会很大。因此采用什么方法运输能使货架寿命延长是很重要的。所以，采用什么方法运输是本课题的难点之一。1.5.2外包装容器的确定 包装设计最重要的是保护产品安全，性能良好。此外，还希望它的外包装能具有一定的美观性，促进销售。所以在外包装容器结构上进行创新性设计使得外包装容器实用且美观，这也是本课题的另一个难点。西安工业大学毕业设计（论文）2 设计方案2.1水产品保活运输需要控制的关键环节总的来说，水产品保活运输就是要控制好和良好的水质环境两个关键环节。影响这两个关键环节的因素有原料种类及健康状况、氧气浓度、生理状况、温度、 水质、水产品应激性、监控措施等。2.1.1种类及状况水产品分属于不同的生物种类，有不同的呼吸方式，如有鳃呼吸和气呼吸。即使是同一类，也有不同的品种和生活环境，还有苗种、幼体、亲体和成体之分。这些都需要根据具体的生理特征和环境要求来分别考虑。在选取个体上， 应该选择体质健壮、适应能力强的个体。2.1.2氧气浓度空气中的氧气含量比水中大30 倍左右，而且扩散速度是水中氧气的30万倍,所以空气中的氧气浓度是足够的， 但关键是水产活体利用空气中的氧的能力。当是有水运输时，由于水中的氧浓度较低，此时维持水中氧的浓度就非常重要了，通常可以通过充氧气、射流、添加释氧剂(过氧化氢等)来增加水中氧浓度，满足活体呼吸的需要。如果是无水运输，虽然空气中氧气浓度足够，但对于主要是通过鳃呼吸的鱼类，因其获取空气中氧的能力远小于获取水中的氧，所以鱼类的无水活运比虾、蟹、贝等的存活率低。无水喷雾技术可能是一个解决办法，张钦江等已实验证明日本鳗鲡无水喷雾活运的存活率要高于有水活运。2.1.3 生理状况氧气是为了维持水产活体的新陈代谢，所以在维持其生命的前提下尽可能降低其新陈代谢的强度，就可使其耗氧量显著减少，使排泄物减少，保证水质，同时也能极大限度地减少其体内营养物质的消耗，这对于保证水产品质量是非常重要的。当水产品处于麻醉或冬眠或生态冰温状态下，其新陈代谢强度就将降到很低的程度。2.1.4温度每种水产动物均有其生存的温度可适范围。通常在可适范围内，水产动物的新陈代谢强度及耗氧率随水温的降低而减弱。控制水温的主要目的是避免夏季高温引起水产品突发性死亡；其次，降低水温可减少水产品在运输过程中的活动量，减弱新陈代谢，减少氨氮CO2的排放，一定程度上保证了水质；同时可减轻水产品之间相互碰撞、撕咬所造成的损伤，保证水产品活体质量。由于大多数水产品对温度较敏感，环境骤变会导致其生病甚至死亡，因此在运输中，应选择梯度 降温,降温速度不大于3/h。在运输达目的地后，应该将目的地水箱的水和运载水逐渐混合，待所运输水产品适应温度等环境后，再移入新的水箱。2.1.5水质 水中溶解氧一定程度上取决于水温，所以应在水产品可适温度范围内，尽量降低水温，以提高溶氧。当水体溶氧充足时，既可减少水产品因疲累、缺氧等引起的死亡，同时大大降低水体氨氮等还原性物质的含量。水产品呼吸的产物是CO2，它与水反应生成弱酸,而降低水体pH值。通常水产品可接受的pH值范围是6.59.0。高浓度的CO2会阻碍水产品血液中氧气的摄入。所以运输中，维持合理的CO2 浓度很重要。运输过程中，水产品的新陈代谢等会生成有毒有害的氨氮。氨氮包括离子氨(NH4+-N)和非离子氨(NH3-N)，其中非离子氨毒性较强，在0.02 mg/ L 时，即可产生较强毒性。关于离子氨是否也产生毒性亦有争议。有研究认为，离子氨是非离子氨毒性的1/10或更小。非离子氨氮的浓度在很大程度上取决于水温和pH值，其在总氨氮中所占比例随温度和pH值的升高而增大。2.1.6水产品应激性当外界条件剧烈改变时水产品将产生应激反应，水产品无氧呼吸、 剧烈挣扎，导致存活率下降。降低水产品应激性的方法有: 保持运输过程的平稳、缓慢降温、 加盐溶液等。2.1.7 监控措施 目前，国内水产品运输设备中缺少监控设施，人们只是凭感觉和经验来运输，而每次造成水产品死亡的机理尚不太明了。运输过程中，如果能及时监测水中的溶解氧、温度和pH值等指标，就能及时采取各种措施，完善运输环境，从而提高运输效率。卢俊杰等研究表明，带单片机自动监控系统的海水活鱼运输装置的研制具有制冷保温、增氧、杀菌、水质循环净化和供电等功能，解决了鲜活水产品物流配送技术的关键， 使活鱼运输过程中有溶解氧、温度等直观参考的数据，同时解放了劳动力。如今，更多的研究者正密切关注长途运输过程中的实时监控环节3。2.2具体的设计方案：对于本次毕业设计课题，将以鱿鱼、海蜇、扇贝这三种水产品作为代表进行研究分析，保证最大化解决目前在水产品的运输中所存在的一些问题。2.2.1鱿鱼a特性：鱿鱼生活在二十米的深海岩石中，属于杂食鱼类。鱿鱼生活在海中，海水的平均盐度为3.5%，海水中的溶氧量一般变动不大，处于0-10ml/dm3。经过市场调查，鱿鱼的大小约为长25宽5厚2，一只的重量约为250g。鱿鱼富含钙、磷、铁元素，利于骨骼发育和造血，能有效治疗贫血；除富含蛋白质和人体所需的氨基酸外，还含有大量的牛黄酸，可抑制血液中的胆固醇含量，缓解疲劳，恢复视力，改善肝脏功能；鱿鱼所含的多肽和硒有抗病毒、抗射线作用。b现运输包装：目前市场上常见的是冻鱿鱼的销售，几乎见不到鲜活鱿鱼的运输以及销售。c流通过程：鱿鱼主要渔场在中国福建的南部、广东、河北渤海湾和广西近海这些地方，鱿鱼的产期为7-8月。针对本次毕业设计我打算将鱿鱼从广东运输到西安，西安和广东七八月的最高温度相差不大，所以在运输的过程中，温度可以忽略。d设计方案：针对本次毕业设计鱿鱼的运输包装，将采用的是袋装的活水运输，将新鲜的鱿鱼装入袋子中，然后将袋口热封，这是一种即时包装的方法。（1）材料的选择：袋子的选材可以分为纸，塑料。如果选用纸，纸分为一般的纸和复合纸，一般的纸和纸板会造成漏水，所以不能采用。复合纸一般是内层是铝塑的，外层是纸质的，这样结构复杂，成本过高。所以我将采用塑料包装,塑料是由聚合物和各种助剂组成。常见的塑料有聚乙烯（PE），聚乙烯又分为低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯（LLDPE）、聚丙烯（PP）、聚丙烯又分为T模法生产的挤出流延聚丙烯薄膜（CPP）和双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）、聚酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）等。综合分析这些薄膜的优缺点，我将采用的是CPP，因为它与LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVC等其他薄膜相比，成本更低，产量更高，比PE薄膜挺度更高，水气和异味阻隔性优良，可作为复合材料基膜，作为食品和商品包装及外包装，可使产品在包装下仍清晰可见，并且这种薄膜具有良好的热封性4。(2)包装袋的尺寸：根据市场调查，在一个家庭里做鱿鱼汤或者炒鱿鱼的话，大概需要鱿鱼350-450g。一只鱿鱼的大概重量为250g，所以我将在一袋中装两只鱿鱼，即500g。根据鱿鱼的大小尺寸可以将袋子的尺寸定为长28，宽12，厚5。袋子的体积是2812516803，袋内装水能使鱿鱼正常活动， 一般约占塑料袋容量的1514即可。向袋内装入1680144203的水，水的密度是1g/ 3,所以水的重量是420g，因为海水的平均盐度是3.5%，保证水的盐度是3.5%，需加盐的重量为4203.5%14.7g。袋内的氧气可以采用直接充氧气的方法，还可以采用固态氧来控制。直接充氧气，由于袋内有水，所以直接充氧气会很复杂，因此选用固态氧来控制袋内的氧气。固态氧是由过碳酸钠、稳定剂、增效剂制成的白色或彩色颗粒状增氧剂采用特殊圆柱形颗粒设计，能够直接与水反应后产生大量的氧气，迅速增加水体溶氧，并能长期维持水中的高溶氧，而且还有灭菌的能力。固态氧的密度是1.14g/3，由于鱿鱼的生存环境所需溶氧量为0-10ml/dm3，而且一般变动不大。根据袋子的尺寸以及装水量，所以溶氧量为0.014204.2ml需要固态氧4.21.144.79g。这样用加盐，加固态氧的方式来模拟鱿鱼的生存环境。(3)袋子的结构尺寸如图2.1，图2.2所示：图2.1 袋子的长与高的尺寸图2.2 袋子的宽与高的尺寸(4)正反面以及侧面的效果图 如图2.3，图2.4，图2.5所示：图2.3 正面效果图 图2.4 反面效果图图2.5 侧面效果图(5)立体效果图 如图2.6所示：图2.6 立体效果图（6）包装可行性以及成本的分析：这样包装是根据鱿鱼的生存环境用其他的方式来模拟其生存环境。虽说这样不能保证鱿鱼能够生存很长时间，但这样至少能够保证鱿鱼的鲜活。因此，这样包装是可行的。成本估算：CPP薄膜的价格是0.5元每10002包装袋的面积是A281222852125210722 因此包装薄膜的成本为 10720.50.54元盐的价格是4.5元1，所需盐14.7g，4.514.710-30.07元固态氧的价格是2元100g，所需固态氧4.79g，4.790.020.09元因此总成本为0.540.070.090.7元鱿鱼的价钱是一斤20元，包装成本占总费用的3.5%。按照包装所占百分比可以看出鱿鱼的包装在成本上是满足要求的，没有出现过度包装，是比较经济的。2.22海蜇a特性：海蜇是生活在海中的一种腔肠软体动物，海蜇在热带、亚热带及温带沿海都有广泛分布。海蜇伞部收缩时，伞部在400毫米以上，高约330毫米。每只海蜇的重量大概是6KG左右，分布区水深在3-20米。水温8-30，适宜水温13-26，盐度12-40，适宜盐度14-32。海蜇的营养极为丰富，据测定：每百克海蜇含蛋白质12.3克、碳水化合物4克、钙182毫克、碘132微克以及多种维生素。海蜇还是一味治病良药，我国医学认为，海蜇有清热解毒、化痰软坚、降压消肿之功效5。b现运输包装形式：有人说，海蜇只要一上岸就不能存活，那完全是因为没有及时地满足海蜇所需要的生存条件，市场上很少能够看到鲜活海蜇的销售。c 流通过程：海蜇从辽东半岛直至广东沿海均有分布，广布于中国南北各海中，其中以浙江沿海最多，渔期为8-10月底。针对本次设计我打算将海蜇从浙江运输到西安，分析在8-10月这三个月浙江与西安的最高温度相差不大。d设计方案：针对海蜇的运输我将采用活水运输，由于海蜇无眼，所以运输海蜇时需要的空间大一点，可以考虑采用盒装，并且方便换水。(1)材料的选择：市场上经常见到的盒子的材料是纸盒和塑料盒，如果选用纸盒，纸盒分为一般的纸盒和复合纸盒，一般的纸板会引起漏水，所以不能采用。复合纸盒一般内层是铝塑的，外层是纸质的，这样结构复杂，成本过高，并且承重也不是很好。常见的塑料盒是聚丙烯材料，对于海蜇的运输，我将采用的材料是共聚丙烯，共聚丙烯是丙烯和其他小分子作为单体共聚得到的聚合物。一般以丙烯乙烯共聚为主，可以提高聚丙烯的韧性。这种材料自重轻，使用寿命长，可以单独使用，也可以与轻型货架、置物柜等工位器具配合使用，组立方便，有效节省空间，降低成本。而且耐酸碱油和任何溶剂，表面吸水率低于0.01%，防潮性能好。(2)盒子的尺寸：针对本次毕设设计的课题研究鲜活海蜇的运输，我将采用盒装的活水水运输，目的是为了保证海蜇的鲜活度。一只海蜇的尺寸为收缩时伞部在450以上，高约330，一只海蜇的重量大概是6，所以将盒子的尺寸定为500500400，盒子的体积为1000003。盒子的承载能力：查资料得，共聚丙烯的许用应力为483-1034MPaF=PS F=48310650050010-6120.75106NG=F/g=120.75106/9.812.32106得盒子的承载能力是12.32106，盒内装水能使海蜇正常活动， 一般约占包装容器容量的1514即可。在盒内装入200003的水即20，20+6=26，在这个承受范围之内。 同时为了保证水的盐度在14-32这个范围之内，需要加入盐：m2000032640g，m2000014280g，所以加盐的重量为280-640g，将需盐量定为500g。盒子内的氧气用固态氧来控制，将固态氧直接铺满盒底，固态氧能够直接沉入底部与水反应后产生大量的氧气，迅速增加水体溶氧，并能长期维持水中的高溶氧，而且还有灭菌的能力6。固态氧的密度是1.14g/3，海蜇的生存环境所需溶氧量为0-10ml/dm3根据盒子的尺寸以及装水量，溶氧量为0.0120000200ml需要固态氧m2001.14228g。(3)盒子的外形以及尺寸：根据海蜇的尺寸为长宽为400以上，高约330。所以初步将包装盒的外尺寸定为长为500宽为500高为400。塑料容器的壁厚是其主要的结构要素，它对容器制品成型的质量影响很大。 保持制品壁厚一致能够避免充模和保压时出现问题，并有助于减少材料的内应力7。常见材料的推荐壁厚值如表2.1所示：表2.1 常用材料壁厚推荐值常用材料最小厚度（）最大厚度（）聚碳酸酯19.5聚酯0.633.2低密度聚乙烯0.56.35高密度聚乙烯0.96.35聚丙烯0.637.6PVC0.19.5根据以上数据以及经过市场调查，设定塑料包装盒的壁厚为5。塑料容器内外表面转角处，除特殊情况外均应使用圆角过渡，这样可以避免两个面相交的尖角处由于应力集中，在受力、冲击、振动时出现破坏，这样可以提高制品强度。圆角可以延长模具的使用寿命。容器制品受力时应力集中系数与圆角半径的关系为，当R/t（t为厚度）比值增加时，应力集中系数降低。当R/t小于0.3时，降低幅度较大；当R/t大于0.8时，降低幅度较小。设计上推荐R/t=0.5，即R=0.5t，同样，容器制品的外壁面也应设计成圆角，且壁厚保持不变，即R=R+t=0.5t+t=1.5t，这样是最佳角隅结构8。1）包装盒以及盒盖的尺寸 如图2.7，2.8所示 图2.7 包装盒盖的尺寸图图2.8 包装盒的尺寸图 2）包装盒的实体图 如图2.9所示：图2.9 包装盒以及盒盖的实体图3）包装盒的组装图以及效果图 如图2.10所示：图2.10 包装盒的组装图以及效果图(4)盒子外的标签 如图2.11所示图2.11 包装盒上的标签（5）包装可行性分析：这样包装既能满足海蜇的生存环境，虽说维持的时间不是很长，但还是在现有的运输包装上有所突破。因此，这样包装是可行的。2.23扇贝a特性：扇贝是扇贝属的双壳类软体动物的代称，约有400余种。该科的60余种是世界各地重要的海洋渔业资源之一，壳、肉、珍珠层具有极高的利用价值。广泛分布于世界各海域，以热带海的种类最为丰富。扇贝味道鲜美，营养丰富，与海参、鲍齐名，并列为海味中的三大珍品。扇贝，是我国沿海主要养殖贝类之一，世界上出产的扇贝共有60多个品种，我国约占一半。个体平均壳长可达10cm，重13 0150g。扇贝多数分布在海面下310米处，能适应030的水温，生长适温1825，适宜盐度2528。扇贝含一种具有降低血清胆固醇作用的代尔太7-胆固醇和24-亚甲基胆固醇，他们兼有抑制胆固醇在肝脏合成和加速排泄胆固醇的独特作用，从而使体内胆固醇下降。它们的功效比常用的降胆固醇的药物谷固醇更强。b现运输包装形式：扇贝现运输方式一般都是车运或空运，现在普遍采用的是泡沫箱加冰的方式运输。c流通过程：扇贝大部分的生产地是辽宁的大连，而且扇贝的渔期是一年四季。但是扇贝怕热，所以在夏天时，路途遥远就不能运输。如果是在同城可以用加冰的方式来降低温度。d设计方案：针对扇贝的运输包装设计，将采用的是方案一无水运输；方案二无水运输和气调包装相结合。无水保活运输技术与传统的运输技术相比具有不需水、运载量大、无污染、成本低、存活率高等优点。由于是无水运输, 基本不存在水质、氧气浓度等问题,关键是维持运输过程中的低温、高湿及平稳状态。而且扇贝是属于怕热不怕水的，所以可以在里面加冰块来降温。气调保鲜技术就是在适宜的低温条件下，改变贮藏库或包装内空气的组成，抑制微生物的生长，达到延长保鲜期和提高保鲜度的目的。研究表明，气调保鲜有抑制细菌腐败、保持新鲜色泽和隔绝氧气的三大优点。(1)方案一无水运输:无水保活运输技术与传统的运输技术相比具有不需水、运载量大、无污染、成本低、存活率高等优点。1）材料的选择：目前市场上常见的是采用的泡沫盒子，这样虽可以保温，但是泡沫塑料不环保，因此选用塑料盒子。常见塑料盒子的材料为PP，PP具有优良的防潮性和抗水性，防止异味透过性较PE好，可以热封合；PP的抗张强度，硬度，耐磨性以及耐热性均优于PE；其耐热性好，具有良好的耐弯曲疲劳强度，所以PP容器常用于化妆品，药品，洗涤剂等物品的包装。PP的主要缺点是耐老化性差；耐寒性差；气密性也不良；PP属非极性材料，所以在粘接及印刷前必须经过表面处理。对于扇贝的运输我将采用共聚丙烯材料，共聚丙烯是以丙烯乙烯共聚为主，这样可以提高聚丙烯的韧性。这种材料自重轻，使用寿命长，可以单独使用，也可以与轻型货架、置物柜等工位器具配合使用，组立方便，有效节省空间，降低成本。而且耐酸碱油和任何溶剂，表面吸水率低于0.01%，防潮性能好。2）盒子的尺寸以及形状：由于扇贝的尺寸大概为长和宽是12，厚度为3-5左右，重量大概是150g。盒子的形状我打算做成格子的，在每一个格子里放一枚扇贝，中间两个格子用来放冰块，可以用来降温。根据扇贝的尺寸可以将格子的尺寸定长为140宽为140，中间的隔板的厚度定为20。将盒子的长分为3格，宽分为2格，所以盒子的内尺寸的长为1403202460，宽为140220300，将高度定为300。查资料得，共聚丙烯的许用应力为483-1034MPaF=PS F=48310646030010-6=66.65106NG=F/g=66.65106/9.8=6.8106得出盒子的承载能力为6.8106塑料容器的壁厚是其主要的结构要素，它对容器制品成型的质量影响很大。保持制品壁厚一致能够避免充模和保压时出现问题，并有助于减少材料的内应力。根据表2.1以及经过市场调查，设定塑料盒子的壁厚为5。塑料容器上常见的孔有通孔，盲孔，阶梯孔，螺纹孔，异型孔等。孔一般多采用直接成型，在成型时会在容器制品上出现熔接线。这会对容器制品的强度产生不利。故孔应尽可能开在不会减弱容器强度的位置，同时孔的形状也应力求不使模具结构复杂化。在盒盖上开些孔，因为是无水运输，所以不用担心水会渗出，这样可以保持包装盒与外界相通。包装盒以及盒盖的尺寸图 如图2.12，2.13所示：图2.12 包装盒的尺寸图图2.13 盒盖的尺寸图包装盒以及盒盖的实体图 如图2.14所示：图2.14 包装盒以及盒盖的实体图包装盒的组装图以及效果图 如图2.15所示：图2.15 包装盒的组装图以及效果图3）盒子外的标签 如图2.16所示：图2.16 包装盒上的标签(2)方案二无水运输与气调包装相结合:这种方法就是将无水运输和气调包装这两种包装方法相结合，具体是采用无水包装，包装内部按照一定的比例充入一定量的气体，然后密封，这样可以改善水产品的色泽、风味、手感、并且可以延长产品的保质期。1）气调包装的原理：气调包装体系是一个封闭的系统, 在这个系统中同时存在着两种过程: 一是产品的生理系列化过程, 即新陈代谢的呼吸过程; 二是包装材料透气作用导致产品与包装内气体的交换过程, 这两个过程使气调系统成为一个动态系统。气调包装的原理可归纳为两点: 破坏微生物赖以生存繁殖的环境。满足维护食品内部细胞一定的活性, 延缓其生命过程, 保持一定程度的生鲜状态9。2）气调包装常用的充填气体是：O2+CO2+N2；N2+CO2；O2 +CO2O2： 抑制厌氧菌的生长繁殖，保持色泽； CO2：是一种抑制细菌生长繁殖的抑菌气体剂；N2：惰性气体，与食品不起作用，仅作为混合气体的充填气体。气体混合原理如图2.17所示：图2.17 气体混合原理查相关资料以及经过数据比较得到气体成分比例不同时对扇贝的影响如表2.3所示：表2.3 气体成分比例的不同对扇贝的影响O2CO2N2色泽风味手感保质期50%30%20%黄褐色无异味有点发粘21天40%30%30%黄褐色无异味光滑13天45%50%5%有点偏暗无异味发粘9天综上所述，通过色泽，风味，手感以及保质期的比较得出40% O2 ，30% CO2 ， 30% N2较好。3）内包装的材料，尺寸：内包装采用的是袋装，由于气调包装材料的选用必须能控制所选用的混合气体的渗透速度，同时应能控制水蒸气的渗透速率。一般而言，应选用较高阻隔的包装材料，以较长时间维持包装内部的理想气氛。常用膜对气体和水蒸气的渗透压的渗透性如表2.4所示：表2.4 膜对气体和水蒸气的渗透压材料渗透性/ml/(dMPa)N2(30)O2(30)CO2(30)H2O聚偏二氯乙烯0.070.351.994聚酯薄膜0.331.47108700高密度聚乙烯(HDPE)1871230860低密度聚乙烯(LDPE)12036023005300聚苯乙烯197359080000聚丙烯1506104500LDPE是一种柔韧可延伸的材料，它具有较好的透明性和加工性能，而且容易成型，成本较低。但它的抗张强度较低，耐热变形温度不高，耐化学药品性，耐溶剂性以及耐油性均不及高密度聚乙烯且容易吸收油脂而溶胀，使制品发粘。现在被广泛用来制作各种包装薄膜，小型包装容器和泡沫塑料缓冲材料等。HDPE具有较高的硬度，机械强度和耐热性，耐油性，但它的透明性，弹性以及成型加工性能较差。HDPE适于制成瓶，罐，桶，箱等多种包装容器，以及对强度和耐热性要求较高的包装薄膜。PP具有优良的防潮性和抗水性，防止异味透过性较PE好，可以热封合；PP的抗张强度，硬度，耐磨性以及耐热性均优于PE；其耐热性好，具有良好的耐弯曲疲劳强度，所以PP容器常用于化妆品，药品，洗涤剂等物品的包装。PP的主要缺点是耐老化性差；耐寒性差；气密性也不良；PP属非极性材料，所以在粘接及印刷前必须经过表面处理。 综合分析这些材料的优缺点以及对气体的渗透性，然后根据扇贝的特性，最终选择HDPE（高密度聚乙烯）。高密度聚乙烯具有较高的硬度，而且对N2， O2，CO2渗透性较低。包装时先将袋内的空气排出，然后按照一定的比例充入O2 ， CO2 ， N2 。一个袋子里装一枚扇贝，将袋子的尺寸定为长15cm，宽为15cm，厚为5cm。最后袋口用皮筋扎紧，保证气体不会外漏。4）外包装的材料，尺寸以及形状：外包装的材料我选用的是共聚丙烯，是以丙烯乙烯共聚为主，这样可以提高聚丙烯的韧性。这种材料自重轻，使用寿命长，可以单独使用，也可以与轻型货架、置物柜等工位器具配合使用，组立方便，有效节省空间，降低成本。而且耐酸碱油和任何溶剂，表面吸水率低于0.01%，防潮性能好。将外包装盒做成小抽屉形的小柜子，这样做方便取出，将一个小柜子分成三层，这样可以放更多的水产品。在包装盒上做个小提手，这样方便短途的运输。包装盒的零件尺寸图 如图2.18所示：根据内包装袋子的尺寸是长15，宽为15，厚为5，将外包装盒做为小抽屉的形式，分为3层，每层可以放三袋。所以抽屉盒的尺寸长30，宽30，将长度定为37，宽度定为38，高度定为10，厚度定为5，其余的空间用来放冰块降温。图2.18 包装盒的零件尺寸图包装盒的尺寸图 如图2.19所示：根据上面所述，盒子的壁厚将定为5，由于壁厚上设置有封锁装置，所以将壁厚扩大2倍，定为10。将每层之间的厚度也定为10。所以盒子的外尺寸为：长370551010400宽3801010400高1003104340图2.19 包装盒的尺寸图包装盒的实体图 如图2.20所示图2.20 包装盒的实体图包装盒的组装图以及效果图 如图2.21所示图2.21包装盒的组装图以及效果图5）包装可行性分析：方案一，虽说简单，但是不能保证产品的货架寿命达到很长时间。如果在短途运输，是可行的。方案二，采用了气调包装与无水包装相结合，气调包装是运输中的新技术，将这两种方法相结合，可以延长产品的货架寿命。但是气调包装的气体比例很难控制，如果条件允许，这样的方法也是可行的。 西安工业大学毕业设计（论文）3 结论本次毕业设计以鱿鱼、海蜇、扇贝作为水产品的代表进行分析鲜活水水产品的运输包装设计。分析现有运输包装的不足与缺点，提出创新方法。使得包装材料符合绿色环保要求，包装方法可行，包装外观美观达到促进消费的目的。3.1 水产品的运输包装设计以鱿鱼、海蜇、扇贝作为水产品的代表分析运输包装方法。从包装成本，包装效果，货架寿命，以及包装可行性作为出发点，保证水产品在运输过程中不会受到各个方面的伤害以及保证水产品到达目的地时的鲜活度。3.2设计中的创新点鱿鱼和海蜇采用的是模拟海水的环境，这样模拟水产品的生存环境，保证水产品的生存。在目前市场上没有鲜活水产品的销售上有所突破。扇贝的运输中，将气调包装这种新运输方法得以运用，这样能使水产品的色泽、风味、以及手感得到改善，更能延长水产品的货架寿命。3.3 展望 设计中考虑的不够全面，计算过程中不够仔细，在一些细小的尺寸中不能得到证实，只能进行市场调查以及估算得到结果。所以计算结果不够精确，存在误差。设计中有些参数没有条件进行实验得到，只能通过参考资料以及数据比较得到，因此数据结果可能会存在误差。希望以后有科学数据能够证实。设计中针对水产品的影响因素来确定产品的包装方法，模拟水产品的生活环境进行包装。气调包装是一种新型的包装方法，气调包装领域还有潜力可挖。未来的气调包装将从如何扩大包装产品的范围，如何用于大型包装方面努力，使气调包装在水产品的应用性更强，创造更多的产品附加值。西安工业大学毕业设计（论文）总结 毕业设计是我在大学学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程有助于培养我的学习能力和独立工作能力。通过这半年的毕业设计，充分地将以前所学的专业课知识结合起来。而且，在原来的基础上，学会了融会贯通，将以前所学的知识系统化，运用到所做的设计中。毕业设计是我们队四年来所学知识的总结，是对我们四年努力学习的证明。 在这次毕业设计中，我不仅把知识融会贯通，而且还丰富了大脑，同时在查找资料的的过程中也了解了更多的课外知识，开拓了视野，认识了将来包装行业的发展方向，使自己在专业知识方面和动手方面有了质的飞跃。这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。这次毕业设计也是我懂得了：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。西安工业大学毕业设计（论文）参考文献1张琳.包装食品.北京：印刷工业出版社，2010.348.2陈焕铨，叶酮封.淡水鱼虾保活技术的研究总结水产养殖，1991，6：23.3朱健康，丁兰.一种海水活鱼运输装置的水体降温技术J.渔业现代化,2006(6):40.4刘喜生.包装材料学M.长春:吉林大学出版社,1997.1555淡紫樱花.海蜇简介. 2011-10-186zenoven.固态氧. 7吴波.包装容器结构设计.北京：化学工业出版社，2001.1568金国斌.塑料包装容器设计.北京：化学工业出版社，2003.1289胡建平.气调包装（MAP）技术及运用.包装与食品机械.2006，24：3410 徐文达.食品软包装新技术.上海：上海科学技术出版社，2009.57.11Wen-Hsiang Hsieh,Tsung-I Chen. On the resonance analysis for compliant bionic jellyfishes. Science China Technological Sciences. SP Science China Press(11):2976.12R.Mercogliano，A.Felice，M.Panzardi. Evaluation of the shelf life of vacuum- and modified atmosphere packaged Dicentrarchus labrax fillets. Veterinary Research Communications. Springer Netherlands(1):245.13黄海，苑德顺，张宝欣.水产品保活运输技术研究进展.河北渔业2009（9）：45.14汪之和，张饮江.水产品保活运输技术.渔业现代化2001（2）：31.15 Charles M. Adams，Leslie Sturmer，Bob Degner. The economic feasibility of small-scale, commercial culture of the southern bay scallop (Argopecten irradians concentricus). Aquaculture Economics & Management（8）:293.16 朱健康，卢俊杰，游远新，等.海水活鱼运输装置及应用效果试验J.农业工程学报,2005,21(10):187.西安工业大学毕业设计（论文）致谢本课题在选题及研究过程中得到曹乐老师的悉心指导。曹老师多次询问设计进程，并为作者指点迷津，帮助作者开拓设计思路，精心点拨，热忱鼓励。曹老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授作者以文，而且教作者做人，虽历时三载，却给以终生受益无穷之道。对曹老师的感激之情是无法用言语表达的。此外，本文最终得以顺利完成，也是与机电学院包装工程其他老师的帮助分不开的，虽然他们没有直接参与作者的论文指导，但在开题时也给作者提供了不少的意见，提出了一系列可行性的建议，他们是袁艳老师，王芳老师，赵美宁老师，赵鹏老师等，在此向他们表示深深的感谢！最后感谢母校西安工业大学四年来对作者的大力栽培。西安工业大学毕业设计（论文）毕业设计（论文）知识产权声明本人完全了解西安工业大学有关保护知识产权的规定，即：本科学生在校攻读学士学位期间毕业设计（论文）工作的知识产权属于西安工业大学。本人保证毕业离校后，使用毕业设计（论文）工作成果或用毕业设计（论文）工作成果发表论文时署名单位仍然为西安工业大学。学校有权保留送交的毕业设计（论文）的原文或复印件，允许毕业设计（论文）被查阅和借阅；学校可以公布毕业设计（论文）的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文）。（保密的毕业设计（论文）在解密后应遵守此规定）毕业设计（论文）作者签名：指导教师签名：日期：西安工业大学毕业设计（论文）毕业设计（论文）独创性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的成果，不包含他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。毕业设计（论文）与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。毕业设计（论文）作者签名：指导教师签名：日期：