鲜活水产品的运输包装设计.docx
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鲜活水产品的运输包装设计
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:
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:
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
Freshaquaticfoodstransportpackagingdesign
Abstract
Atpresent,thegrowingdomesticandinternationalmarketdemand
foraquaticproducts,ChinaisavastcoastlineofNorthandSouth,especiallyawayfromthecoastlineofthemainlandurbanandruralresidentstoeatliveseafoodharderto.Therefore,howtoachievetheSouthernFishTransportednorth,fishnorthsouth,somethinginteroperabilitytoensurethatthelivetransportationofaquaticproducts,hasbecomethefocusofattentionThisarticleistheaquaticrepresentativesofsomeoftheproblemsandsolutionsencounteredinthetransportoftheanalysis.Thesolutiontotheproblemasastartingpointfromthecostofpackaging,packingeffects,aswellasshelflifetoensurethattheaquaticproductsduringtransportwillnotbeinallaspectsofinjuryandtoensurethattheaquaticdestinationfresh.
Keywords:
fresh;aquaticproducts;packagingcosts;packingeffects;
shelflife;transport
摘要I
FreshaquaticfoodstransportpackagingdesignII
1绪论3
1.1前言3
1.2国内外相关研究情况4
1.2.1国内相关研究4
1.2.2国外相关研究4
1.3研究的意义5
1.4本文研究的主要内容5
1.5课题的重难点5
1.5.1运输方法的确定6
1.5.2外包装容器的确定6
2设计方案7
2.1水产品保活运输需要控制的关键环节7
2.1.1种类及状况7
2.1.2氧气浓度7
2.1.3生理状况7
2.1.4温度7
2.1.5水质8
2.1.6水产品应激性8
2.1.7监控措施8
2.2具体的设计方案:
9
2.2.1鱿鱼9
2.2.2海蜇12
2.2.3扇贝17
3结论28
3.1水产品的运输包装设计28
3.2设计中的创新点28
3.3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33
1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。
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24~33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10~18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91.4%,充氧32小时运输,存活率96.48%。
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10~18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50~60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5~7天存活率90%~100%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
2~3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5~6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5~6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5~6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
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。
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C02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3C/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
6.5~9.0。
高浓度的C02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0.02mg/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LLDPELDPEHDPEPETPVC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28X12X5?
1680?
3,袋内装水能使鱿鱼正常活动,一般约占塑料袋容量的1/5?
1/4即可。
向袋内装入1680X1/4?
420?
3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420X3.5%?
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0.01X420?
4.2ml需要固态氧4.2X1.14?
4.79g。
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1000?
2
包装袋的面积是A?
28X12X2+28X5X2+12X5X2?
1072?
2因此包装薄膜的
成本为$?
1072X0.5?
0.54元
盐的价格是4.5元?
1?
所需盐14.7g,$?
4.5X14.7X10-3?
0.07元
固态氧的价格是2元?
100g,所需固态氧4.79g,$?
4.79X0.02?
0.09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。
2.2.2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8-30C,适宜水温13-26C,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
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