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通过采用项目教学法能使食品包装的理论研究和实践探索,改变食品包装技术传统的教学现状,总结出合理的、规范的、行之有效的训练方法。让学生在有限的学习时间内充分调动学习积极性,掌握扎实的食品包装专业基本理论,练就过硬的专业技能,适应社会发展需要。确立食品包装技术课程中项目教学法的项目,食品包装技术课程中项目教学法的实施,总结项目教学法教学效果,并进行推广。
2采取的措施
课题组成员学习有关项目教学法理论,了解国内外模块式教学现状。通过讲座培训使学生了解项目教学法,为课题的开展做好前期准备工作。通过深入调查,了解我校目前所拥有的食品包装仪器与设备,并向学生调查其感兴趣的食品包装技术,根据教学目的确定适于项目教学法的项目。采用行动研究法,有计划、有步骤地由课题组成员对项目教学法的项目的使用性与操作性进行研究,并形成实施方案。采用调查法,向教学对象了解编制的教学大纲及教学方法的实际应用效果,分析考核结果。
3方法与步骤
江苏新美星包装机械股份有限公司(下称“公司”,300509.SZ)是一家主营液态食品包装机械的研发、生产与销售的公司,目前主要产品为流体系列设备、灌装系列设备、二次包装系列设备以及全自动高速PET瓶吹瓶设备。
公司为液态食品包装机械行业领先企业,同时能够为下游食品制造企业提供从技术咨询、整厂设计到系统集成及安装的一体化全面解决方案,使得公司在项目招标中更具优势。公司产品远销欧洲、美洲、亚洲,市场占有率行业领先。此外,公司技术和研发实力雄厚,为江苏省认定的高新技术企业,承担多项国家火炬计划项目。随着本次募投项目的达产,公司的产能将进一步释放,增长空间将进一步打开。
2013年-2015年,公司营业收入分别为42046万元、44334万元、44828万元;净利润分别为4040万元、4421万元、4950万元。均实现了稳步增长。
进口替代行业前景广阔
多年来中国的中高端液态食品包装机械的主要市场长期被国外厂商占领,直到近年来才有少数国内企业通过自主研发、技术创新,打破了国外厂商的垄断态势,替代进口潜力巨大。
国产液态食品包装机械对进口产品的替代,建立在液态食品行业的不断发展壮大的基础上。
2014年,作为中国主要液态食品的软饮料实现全年产量约为1.67亿吨,同比增加11.72%;包装饮用水类实现产量约为7816.14万吨,同比增加17.52%。
受下游市场迅速膨胀的影响,2013年,中国液态食品包装机械销售额约为350亿元,2014年达到400亿元左右,较上年同期增长14.29%。可以看到,未来几年,随着中国消费的升级换代,饮料、食用油及调味品、酒类等液态食品行业也将持续较快发展,液态食品包装自动化生产水平的持续提高,对国内液态食品包装机械的需求增长也是不言而喻的。
新美星此次将近一半的募集资金投入到的PET瓶高速吹灌旋包装设备生产项目中,这是极具市场潜力和增长空间的细分市场。根据中国食品和包装机械工业协会统计和预测,2011年中国PET瓶高速吹灌旋包装设备的市场需求量为41台套,至2017年中国市场需求量为136台套。
市场领先获得机构青睐
目前,公司产品销售与服务遍及国内主要的液态食品生产企业,且远销欧洲、东南亚、中东、美洲、非洲的多个国家和地区。
公司主要客户包括福建达利食品、娃哈哈集团、农夫山泉、达能集团、景田食品、康师傅、华润怡宝、可口可乐公司、雀巢公司、海天味业、九三粮油工业集团等知名液态食品企业,这些企业基本上都信誉良好,这也意味着公司发生坏账损失的可能性较小。
公司客户多为业务规模较大并且近年来发展迅速,对液态食品包装设备的需求较大的企业,公司与它们建立了较为稳固的合作关系。同时公司的产品属于大型生产设备,单位设备价值较高,对下游客户合同销售金额也比较大,这些也都符合行业特点。
其实,好的开端是成功的一半,要想让学生学好这门课,教师在讲绪论时要营造一个良好的开端,精选内容,精心组织,激情讲解,积极调动起学生的思维,采取“人机互动,师生互动”的方式去讲。打乱课本原有的编排顺序,先重点介绍我国食品包装的现状和发展趋势,利用食品伙伴网、维普网上搜集的包装领域新技术、新方法通过多媒体技术呈现出来,并播放国内外先进的食品包装生产线视频,指出我国在食品包装领域与国外的差距,通过对比教学,内容形象直观,学生深深体会到包装的重要性,激发其主动学习的兴趣,为学习后续内容打下良好的基础。
食品包装技术是一门综合性、应用性、针对性都很强的课程,为适应高职高专人才培养要求,必须改变传统的“填鸭式”教学。启发式教学法是指教师在教学过程中根据学生获得和掌握知识与技能的认识原理及客观规律,精心设计能启迪学生思维、激发学生创新能力的问题,引导学生积极、主动、自觉地探求真理,获得知识,掌握技能,提高素质,增长才干的教学方法。它不同于注入式教学法,不是将学生当做盛装知识的容器,向其灌注大量现成的概念、原理、公式之类的知识,而是引导学生发现问题、思考问题、解决问题[1]。食品包装技术与各种包装形式、包装材料、包装机械等联系紧密,学生对这些没有直观的认知,这就使教学变得抽象、生涩、难以理解。如在讲解纸包装材料及容器内容时,提前告知学生搜集纸包装容器,授课时教师结合实物进行提问,启发学生讲解纸包装材料的特性,学生直观地看到食品包装用纸容器,边观察实物边总结特点,很自然地就掌握了纸包装材料的特性。通过课堂师生的互动讨论,充分调动了学生的主观能动性,使原本枯燥的课堂教学变成了清晰可见的现场指导,学生反映印象深刻,从而激发学生的学习兴趣和求知欲望。
大学教育不同于高中教育,注重学生自学能力的培养。大学教师大多是课堂授课,课下很少与学生沟通交流。这虽然提高了学生自我学习能力,但也为教学效果带来一些弊端。由于缺少沟通交流,教师对学生掌握知识的程度把握不够,惯例式地按照教学进度授课,教学效果的优劣得不到学生的及时反馈,一定程度上违背了教书育人的准则。为进一步提高学生的学习热情,强化学生的自学能力,教师可安排某些简单易理解的章节让学生自己备课讲课。学生授课时面对的虽是朝夕相处的同学,但身份的改变,迫使学生去尽快适应这种突然的改变。课下再接受同学和老师的点评。这极大提升了学生的心理承受能力,锻炼学生尽快适应社会的能力。如蛋类和乳类食品包装这节内容,采取师生角色互换,学生分组分内容组织教学,通过学生互评和老师点评的方式进行课堂教学,改进教学模式,充分激发学生的学习兴趣。多年来,食品加工技术教研室成员通过修订人才培养计划,制定新的课程标准,确定教学目标,选定教学内容,根据重点与非重点,在学期初布置好教学任务,让学生有充分的时间参与到互动的学习过程中。老师讲授重点内容,让学生掌握食品包装技术的学习方法和技巧。对于一些直述性知识,让学生当老师,分组讨论,学生完成从选定内容、查阅资料、备课、课堂讲解至最后评价全过程的学习。并将其纳入学生成绩考核评价体系中,和期末的理论成绩综合进行评定。教师既了解了学生对知识把握的深浅,又锻炼了学生的自学能力、语言组织与表达能力,自我意识得到充分发挥,活跃的思维得以展现,创新能力得到提高。师生交流进一步增进了师生情感,由此形成一个良性循环。
信息素养是全球信息化需要人们具备的一种基本能力。它包括能够判断什么时候需要信息,并且懂得如何去获取信息,如何去评价和有效利用所需的信息。主要表现为运用信息工具获取信息、处理信息、生成信息、创造信息、发挥信息的效益、信息协作、信息免疫等八种能力[2]。教师只有具备这些能力,才能更好地借助多媒体教学手段,利用丰富的网络资源,下载相关包装信息、丰富的图片与视频进行教学,用图文、影像等多种形式替代枯燥的板书,可极大促进学生对包装知识的理解和掌握。
通过多年来的食品包装技术教学改革试验,在许多方面取得了显着效果,包括启发式教学的灵活运用,多种方式激发学生的学习兴趣,减轻教师的课程教学负担,同时采用形象、生动、直观的多媒体辅助教学,使学生对抽象的过程和流程有更深刻的理解和认识,提高学生的主观能动性,锻炼学生适应社会的综合能力。
试图探索儿童的情感与儿童食品包装设计的关系,对情感化设计进行了概述,分析了儿童食品包装情感化设计的表现形式,对目前国内儿童食品包装的发展现状及存在的问题进行了剖析,重点探讨了儿童食品包装的发展趋势,希望能给将来的设计师提供参考的作用。
关键词:
儿童食品;包装设计;情感化设计;发展趋势
中图分类号:
F27
文献标识码:A
文章编号:16723198(2015)09008103
0引言
随着社会经济的高速发展,消费者自我意识也日益增强,社会不知不觉地步入了“情感化经济”时代。消费者不再只是关注商品的价格和质量,更加关注商品的情感文化内涵,于是,情感消费成为顺应时展的消费新理念,并直接影响着广大消费者的消费行为。
作为消费者的一个重要组成部分,儿童有着与成年人不一样的独特情感,儿童是情感最为丰富的精灵,其情感对行为具有最直接的支配能力,同时儿童也是最需要情感关怀的特殊消费者。走进儿童的情感世界,将情感化设计理念融入到儿童食品包装设计中是设计者必须关注的问题。
1情感化设计概述
所谓情感化设计,就是通过形状、色彩、材料等设计要素,将情感融入到设计的产品中,在用户欣赏和使用产品的过程中激发用户的联想,从而产生共鸣,获得精神上的愉悦和情感上的满足。
国际著名的认知心理学家、工业设计家唐纳德・A・诺曼教授在其著作《情感化设计》一书中,通过对人类的生理原因和心理原因这两个方面进行分析,将人类的情感体验分为三个层次,即本能层次、行为层次和反思层次,通过这三个层次阐述了情感化设计的重要性。本能层次的情感体验和人的第一反应有关。行为层次的情感体验和产品的使用有关。反思层次的情感体验是在本能层次与行为层次作用的基础上产生的,是消费者内心所产生的更深度的认识、理解、情感、个人经历、文化背景等交织在一起,所产生的更深层次的情感体验。这三个层次之间是相互联系、相互影响和相互渗透的。
儿童食品包装情感化设计应该在设计中充分考虑儿童的生理特征和心理特征,从满足儿童情感体验的本能层次、行为层次、反思层次等三个层次着手,着眼于儿童内心的情感需求和精神需求,设计出符合儿童身心特点,令儿童愉悦和难忘的包装,让生活充满乐趣和感动。
2儿童食品包装情感化设计的表现形式
本能层次在儿童食品包装设计中,主要表现在包装的图形、色彩、材料、造型等设计要素方面的设计,这些设计可以直接调动儿童的情感。儿童通过视觉欣赏、触碰、嗅觉等感官方面的体验对食品包装产生第一印象,从而引起相应的情绪,并伴随感官体验的同时,产生相应的情感体验。对于设计师而言,应该尽可能让所设计的包装在本能层次上符合儿童独特的感官需求,使所设计的包装能给儿童带来愉悦、兴奋、依恋等积极的心理感受,并通过趣味性、美学性使儿童对包装产生一见倾心的感觉。
行为层次在儿童食品包装设计中,主要表现在儿童使用的过程中,因儿童的参与而获得的一种情感体验。设计师应该以儿童为中心,分析儿童的消费心理,从理解儿童的需求开始,寻找儿童在使用体验中遇到的问题,并且不断发现儿童在使用中有待进一步完善的地方,努力找到解决的办法,让儿童在拥有产品和使用产品的过程中感到关爱,获得心理上的愉悦和身体上舒适,从而更好的满足儿童的使用需求和精神需求。
反思层次在儿童食品包装设计中,主要表现在包装对儿童的思维、情感所产生的影响。设计师在对儿童食品包装进行设计时,应该紧紧抓住儿童的生理和心理特点,在本能层次和行为层次的情感体验之下,以人为本,在设计中倾注对儿童的更深层次的关心,抓住儿童的情感记忆。
3国内儿童食品包装的发展现状及问题
在本能层次上,目前在各种便利店、超市的货架上,儿童食品包装琳琅满目,设计的也越来越精美,可惜的是,大部分儿童食品包装局限于依靠视觉上采用生动的卡通形象、卡通造型来吸引儿童,材料也多为纸质包装和塑料包装,缺乏一定的创新性、互动性和情感性。没有从包装的多感官和与儿童行为的互动上找到创新点,无法满足儿童的情感需求,更无法诱发儿童的购买欲望。
在行为层次上,虽然市场上的儿童食品包装几乎都满足了其保护商品、传递商品信息的基本功能,可是绝大多数的包装没有从理解和满足儿童消费群体的情感需求和商品的特性方面着手,没有根据儿童真正的需求以及商品的特点和属性进行情感化的设计,难以符合儿童对食品包装的功能需求与心理需求。
在反思层次上,目前国内儿童食品包装设计师对儿童独特的生理特点和心理特点缺乏深入的了解,没有怀着一颗童心去做设计,没有真正站在儿童的视角,从儿童所了解和熟悉的世界看待事物,无法亲近儿童的内心,自然无法引起儿童情感上的共鸣。
4儿童食品包装情感化设计的发展趋势
4.1本能层次的发展趋势
在消费者看到儿童食品包装多姿多彩的同时,食品包装的安全问题还需要一如既往地关注。国内经常出现了儿童食品包装材料和造型的不合理导致的儿童安全问题。比如,包装印刷油墨残留有毒物质污染食品导致儿童食物中毒,包装物损伤儿童身体,果冻包装的不合理导致儿童食用的过程中窒息等。设计师应该遵循近年来提出的绿色包装的设计原则,选择能够促进持续发展的包装材料。针对儿童这个特殊消费群体,在材料的选择上首先应保证安全,例如要选择无毒性材料,包装时不会产生锐利尖角形态,其次要考虑材料的趣味性。无毒、无味、无害的与人类情感最密切的大自然赐予我们的天然材料自然是儿童食品包装的首选,如草、荷叶、芦苇叶、藤条、玉米皮等,并且这些材料容易降解,也可以回收再利用,流露着大自然朴实、清新的气息,对儿童的视觉和嗅觉都会产生积极的影响。将材料与色彩、图案、造型、肌理相结合,应该选择与儿童心灵上更接近,情感上也更容易接受的使用起来舒适、有温暖感、凹凸感的不易滑落的肌理材料,尽量避免平滑、冰冷的肌理材料。这样在考虑到安全性的基础上,也增加了包装材料的趣味性,满足了儿童的好奇心。随着科技的进步,包装的新技术应用和开发,如可食性的包装材料、环保的食品包装印刷油墨等将是以后食品包装发展的重点。如图1所示,是由瑞典的设计工作室Tomorrow Machine利用科学与智能材料设计出的覆盆子冰沙包装,不仅对生态毫无危害,还可以从包装毁坏程度判断内容物的新鲜程度。经过测试发现在一般室温下,包装经过一个月摆放会逐渐萎缩,半透明的特性让装载在其中的内容物,颜色容易透出来,对于辨识非常有帮助。
4.2行为层次的发展趋势
方便化是儿童食品包装发展不容忽视的方面,减少包装的开封障碍是一个明确的需求。每个人都遇到过很难打开的包装,尤其是对于正处于生长发育的阶段儿童来说,力气比成年人小很多,而很多包装的开封设计的不尽人意,导致儿童在开启时很吃力或需要剪刀之类的工具来辅助开启,否则根本无从下手。设计师要考虑到将不难开封的包装与能缩短时间和减少麻烦的包装解决方案结合起来,最简单的解决方案是设计出无需任何工具,儿童就可以轻松开启和密封的包装。既然是儿童食品包装,那么就需要考虑儿童真正的需求,考虑到儿童的手型大小,儿童的力气大小等。设计师应该充分考虑到包装尺寸的合理性,摒弃成人的尺寸,以儿童自己的标准来衡量。如果以成人的尺寸做出来的包装,必然不能符合儿童的生理需求和心理需求,那么儿童在持握包装的时候会觉得不舒适,在这种情况下,儿童肯定不会有愉快的情感体验。如图2所示,是Benjoy Nutrition食品公司独家使用的防泄漏儿童食品包装。此包装的盖子由两部分组成:外层是可揭除封口,里层是不能被撕去的带划线的薄膜,它巧妙的十字缝设计不仅能让儿童的小指头伸进去取东西吃,并在取用后自动归位,还能防止开口朝下时产品洒出来。
4.3反思层次的发展趋势
儿童食品包装设计不仅要做到吸引儿童的注意,还要尽量去激发儿童对未知事物的求知欲,增加他们的知识,从而能够起到教育的目的,也能够增加商品本身的感染力与亲和力。据儿童心理学家研究,95%的儿童在玩耍、娱乐的氛围中能学会更多的知识。因此,设计师可以考虑通过寓教于乐的方式,在包装或者配套物的设计中增加各领域的知识,将其与包装进行巧妙的融合。比如把一些游戏性的趣味小故事、有寓意的连环画、需要开动脑筋的算术题等内容印在食品包装上,再比如,对包装盒进行衍生利用,做成小玩具、小拼图等,增加包装自身的趣味性和文化含量,更大程度的发挥包装的教育引导作用。如图3所示,由Matadog Desig设计的儿童食品包装就是如此,当儿童撕开包装,取出零食后,把包装反过来,就能看到包装纸变成了玩具纸。儿童只要按照包装上面提示的折纸方式,将包装纸折叠固定好,就能亲手打造出可爱的纸玩偶来。此包装在锻炼了儿童的动手能力和启发智力的同时,也使这个低成本的包装对儿童产生了持久的吸引力。作为中华民族的儿童食品包装,在增加知识性的同时,还应该考虑到中华民族的传统文化背景。只有民族的才是世界的,包装只有有了地方色彩才会在众多包装中脱颖而出。中华文化源远流长,博大精深,蕴含着极为丰富的优秀设计元素,设计师应从中汲取先人智慧的结晶,在充分注意儿童食品包装设计各要素的同时,将中华民族特色文化以不同表现形式通过不同载体呈现在儿童面前,使他们从小就受到我国传统文化的熏陶,培养他们对传统文化的热爱,从而将我们祖国优秀的传统文化代代相传。
5结语
本文从情感体验的三个层次分析了国内儿童食品包装的发展现状及问题,我们可以从中看出,将情感化设计理念融入到儿童食品包装设计中的必要性。也从这三个层次探讨了儿童食品包装的发展趋势,本能层次以材料的安全性为例,行为层次以开封的合理性为例,反思层次以知识性等为例进行探讨,只是提供一个思考方式,起到一个抛砖引玉的作用。以此来表示设计师可以从情感体验的三个层次来思考儿童食品包装的设计,在设计时充分考虑儿童的生理特征和心理特征,着眼于儿童内心的情感需求和精神需求。从而突破现阶段儿童食品包装单一、乏味、毫无感情的设计,设计出符合儿童身心特点、真正激发儿童情感的食品包装,这也是情感化设计的意义所在。
参考文献
[1]唐纳德・A・诺曼(美).情感化设计[M].付秋芳,程进三译.北京:电子工业出版社,2005.
[2]唐纳德・A・诺曼(美).设计心理学[M].梅琼译.北京:中信出版社,2003.
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此次沙龙以“创新、材料、应用”为主题。会上,中国印刷科学技术研究所副所长褚庭亮首先致欢迎词。接下来,数位特邀行业知名专家分别就未来设计操作性理念体系的建立、材料的创新领域应用、环保包装的未来合作发展契机、优秀标签工艺的分享和品鉴等话题进行了分享。本次沙龙特设颁奖环节,主办方为荣获世界标签大奖的5家中国获奖企业举行了颁奖仪式,并请获奖企业介绍了心得和经验。
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界龙集团赴泰国考察投资环境
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本书分为2部分,第1部分 着眼于聚合物材料在农业和农业化学品中的使用,第二部分聚焦聚合物材料在食品中的角色,共包含6章:1.高分子材料的制备和性能,介绍合成活性高分子材料和复合材料的背景知识及其物理和力学性能;2.高分子材料在种植和植被保护中的应用,分别描述了高分子材料用于作物生长、植物保护、农业建筑材料、水处理和水管理方面的作用;3.高分子材料用于控制释放农业化学品,主要描述了在农业中使用的高分子材料作为在农业化学中缓释剂,能长时间避免活性剂被雨水和灌溉冲走;4.高分子材料在食品加工工业中的应用,主要介绍活性高分子在解决常规的食品加工生产中问题的基本原则,如制糖工业、果汁饮料和饮用水;5.高分子食品添加剂,主要介绍了以色素、抗氧化剂、甜味剂为代表的一系列高分子食品添加剂在食品中的使用情况;6.高分子材料在食品包装和保护中的应用,主要介绍了高分子材料在传统食品包装、金属食品罐头、可生物降解包装等方面的应用。
作者撰写本书的目的是:(1)介绍最新报道的使用活高分子材料的方法,它在农业中解决了与传统农药相关的经济和公共卫生问题;(2)旨在获得绿色化学的新技术,它可以满足工业和农业食品生产的环境标准。
本书可供高分子材料领域的研究生和研究人员阅读参考,对于食品安全、农业和植被保护感兴趣的读者也是有用的参考书。
1以生态美学为理论基础看包装设计理念
(1)“和谐、统一”的审美感受。我国古代的艺术家始终把“和谐”致力于美的创造中,在中国古代艺术品中,秦代的青铜器、汉代的漆器都已经表现出高度的美感,不论是器物造型、制作工艺、材料和装饰上都达到了很高的水平。由于青铜器的地位所以不是一般百姓能用得起的,发展到汉代,漆器已经取代了青铜器,作为了普通人家也可以用到的必不可缺的生活用品,为了适应生活的需要,手工艺人还创造出了多功能、组合化和系列化的漆器。将实用功能和审美功能高度统一于产品优美的形态和精巧的制作工艺之中,用恰当的比例尺度来体现造型的多样化,创造了实用和美观相统一的最高境界。(2)“物尽其用”的传统思想在设计中的运用。“物尽其用”对当今构建节约型社会,维持社会的可持续发展有着重要的意义。传统的物尽其用从两个方面来看,一是产品材料达到最大限度发挥,尽可能的充分利用原材料的价值。二是在使用物品的过程中寻求最大程度的使用价值,发挥其最大的使用效益。(3)带有民族、宗教符号的生态设计。人类的艺术起源与宗教是分不开的,在现代社会最有代表性的为宗教而生的艺术作品就是藏式家具。藏式家具是中国家具中带有强烈民族感的标志性艺术作品,家具多用核桃木、松木等软木制作,而木材又是中国传统造物中最喜欢的元素。可贵的是古老的藏式家具仍然依照传统的造物结构,不用一钉一铁,而是运用“榫卯”结构固定与连接,这种源于自然的审美情趣带有强烈的民族时代感,在现代社会这种民族设计已经是难能可贵的了。
2以生态美学观对现代食品包装设计进行理论构建
(1)建立与市场环境共生的创新型生态设计。作为设计者,设计时的首要任务是要充分注意产品在使用过程中对环境的影响,尽量消除不合理的设计造成的环境污染与危害,最好选择使用在自然环境下易降解和易于回收的材料;再次就是要考虑到设计的产品能否被市场所接受。作为科技工作者在科学技术与社会环境研究中的一个重要问题就是人与自然的关系,即人如何利用科学技术既开发自然又保护自然,真正造福于人类的问题。①例如,澳大利亚一家公司就研制出一种用于土豆片的包装,人们可以把土豆片连同包装一起吃掉。对食品来说,解决食品包装与环境之间矛盾的一个有效的方法就是采用可食性纯天然的包装材料,当然这也是建立在科学技术之上的。(2)坚持“以人为本”的人性化设计。人的需要是设计灵感的泉源,设计是以满足人的需要为目标的创造活动。②坚持设计的本真是“以人为本”,设计的目的是人,而不是产品。设计作为产品的附加,除了功能的满足以外,当然也需要让包装起到宣传作用,但是,应该避免浮躁和过度包装,做到贴切、朴实、恰如其分的表达产品的品质与内涵,把握包装设计中的“度”。英国斯特莱斯克莱德大学的研究人员研制成功一种可提醒消费者食物何时开始变质的食品包装袋,当食物开始变质或超过保质期但没有放进冰箱冷藏时,包装袋内氧气含量便会上升,包装袋将改变自身的颜色。这种包装袋还可以为食物提供特殊的保存环境,以延长食物的保存时间。国外包装制品的人性化趋势更加明显,更富创意,未来的包装理念就是将自然生态的长远价值融会于人性化的科学设计理念中,倡导公益包装、绿色包装、适度包装、轻度包装。(3)包装设计的形式与功能相结合。“形式”与“功能”关系问题一直是设计中讨论的焦点。在设计发展中人们逐渐认识到设计不仅要满足人们生理的需求,而且要满足人们心理的需要;设计不仅要实用,而且要适用;不仅要适用,而且要在设计中赋予更多审美的、情感的、文化的、精神的含义。追求包装设计形式与功能的和谐统一。(4)坚持可持续发展的设计原则.设计的可持续性原则要求我们的设计应该既满足当代人的需求,又不影响后代人生存及其发展环境。当前社会最严重的问题就是能源材料的无形浪费,就比如国内在的纸质材料使用上的一些问题。纸质本身是无污染材质,但是在进行“设计———加工———成型”的过程中会有各种来自其他重金属或者油墨的污染,结果造成不必要的环境污染,给我们的可持续设计又增添了诸多阻碍。国外的不少包装设计都进行了有益的尝试,在秉承可持续发展的同时,对多个方面都做出了改进。一是节省材料,同样品牌的洗发水,大包装可比小包装节省20%的包装材料,节省材料就是节省地球资源。二是材料安全,如一个啤酒庄园用麦壳制成啤酒礼盒来赠送给顾客,既天然又环保,废弃物也可自行分解,这样就能避免原材料的二次加工,过多的添加各种化工原料能使包装使用寿命增长,但是却是对消费者的健康最不安全的做法。三是设计生活化,把包装当作一种生活器具来设计,使其可被反复使用,延长使用寿命,减少垃圾。四是废弃物的分类回收,把包装的各种材料分类丢弃,以便于垃圾回收时的处理再利用,在这一点上我们国人的垃圾分类意识是十分薄弱的。还有一点就是国内现有的包装有追求高成本的趋势,为了保持自然环境的原生态,保持我国经济可持续发展,推行环保节能型的生态包装势在必行。(5)包装设计的风格化。一个品牌的包装设计应该结合各个国家、地区的具体情况来做出适当的改变,要适应这个国家、民族的习性和理念。日本的食品包装设计在民族与国际的契合点上找到了合适的出路,设计的东西既有强烈的民族风格又用现代化的元素表现。例如,古市庵生产的午餐套盒,饭团用竹叶包装,捆绳也是竹叶,包装不仅把竹子的香气传到了米饭里,而且是天然的,原生态的。虽然这样的包装与我们国家粽子包装理念是一脉相承的,但是一看到这种包装就主观认为是日本的包装概念。原因在于我们仅仅把粽子的包装当成一种模式,就只是认为这样的原生态包装只适合粽子,而不是去利用这种取法自然、源于自然的设计理念去置换一些同概念的商品,在这一点上国内的过于追求现代化而忽视民族化的做法上是十分令人惋惜的。不同地区、不同民族、不同国家也有不同的文化底蕴,其审美行为也不尽相同。在工业化发展的时代国内的包装设计失去了我们的民族特色,包装风格和国际化越来越近,却和自己的民族文化越来越远,一些需要反映民族、宗教特性的设计也打上了国际化印记,所以设计的本土化、风格化势在必行。设计要反映地域性审美观念。并且提倡充分利用新技术与新材料,结合本地设计材料和传统材料的设计手法以及生态美学元素的地域性表现形式,创造具有地域特色的生态产品。民族的设计就是世界的设计,在这个高度工业化和商业化的社会,带有明确的民族、地域风格的包装设计才能在世界包装设计中独树一帜。大自然无处不在的设计让我们必须找回对自然与生命的同感,对这个我们赖以生存的环境做出睿智的生态设计。
作者:李思琪 单位:华南师范大学 美术学院
关键词:自动封口包装机;光感传感器;使用;维护
随着我国食品安全认证脚步的不断推进,我国食品企业正面临着有一次的机遇与挑战。食品安全认证要求食品生产企业在食品生产以及包装过程中积极应用自动化设备来保障食品生产过程对于质量的控制,减少生产过程的污染,提高食品质量安全。包装作为食品生产过程中的重要环节,其有效的质量控制对于企业的生存与发展有着重要的意义。自动封口包装机是食品生产中的重要设备,其主要依靠光感传感器来实现包装过程的自动化。自动封口包装的应用一方面提高了企业生产能力,另一方面也对企业生产过程的质量控制起到了极大的促进作用。
1.自动封口包装机基础分析
食品企业广泛应用的自动封口包装主要是进行粉剂分装、颗粒分装、块状食品分装等。其一般由物料储存部分、计量组件、光感传感器、裁刀、热封组件等部分组成。其中光感传感器作为整个系统是否同步的关键,其安装、调试、使用与维护对于食品包装的效率以及质量都有重要的影响。食品企业常用的自动封口光感系统主要是光电控制结合的系统,在一个包装袋内自动定位,对准光标,减少人工调节,提高包装材料使用率,同时具有测速功能,数码显示包装速度,并可以在设定数量包装后自动停机。食品用光感包装系统要求光感传感器与制袋系统同步,制袋精度高,误差小。
2.自动封口光电控制系统的设计
自动封口包装设备是通过光感传感器来实现光标定位,然后通过光控系统对包装系统进行同步控制,以此完成自动封口包装。用来实现定位控制的光电技术可提供一种用固定标志点结合线性或旋转运动部件来实现简单可重复运动的方法。它利用了与一对光电管并联工作的一个功率运放的快速响应时间。由此实现的一种元件数量很少的系统,能在明确规定的工作环境下,具有很高的可靠性、准确性以及可重复性。
2.1自动封口光感传感器应用的基本原理
在自动包装过程中,由于商标印刷误差,薄膜变形不一,牵引辊打滑,送纸,拉纸,中封,横封各部分速度的差异,横封切断位置可能偏离规定部位,甚至因误差积累而切到商标图案上。为此,先进的包装机都配有光电跟踪自动控制系统,以控制封切位置使之保持正确,保证每次都在定位标记确定的位置处封接切断,不致于封切到图案上。这就是光感传感器在自动封口控制系统的主要应用。随着食品安全认证的深入,食品企业对于包装设备的要求越来越高,光电控制技术也必须跟上机械发展的要求进行合理的设计与开发。
其基本原理是利用光电系统测定目标的位置,然后根据光电传感器所测位置进行包装袋的步进、封口、切割。该系统主要由发射部分、光电探测器,信号处理电路,a/d转换器和单片机、 计算 机显示器组成,然后通过热封、切割、包装袋步进系统等共同完成自动包装。
2.2自动封口包装设备光感传感器控制系统的设计
自动封口包装设备的光发射电路主要由光源驱动器、光源(主要是半导体光源,包括led(发光二极管),ld(激光二极管)等)、光功率自动控制电路等部分组成。,用脉冲发射电路来驱动激光器,为了使半导体激光器克服供电电源波动、器件老化等因素的影响,确保激光器输出功率稳定,还必须有自动功率控制电路。接收部分主要由四象限光电探测器组成,四象限光电探测器是把4个性能完全相同的光电二极管按照直角坐标要求排列而成的光电探测器件,目标光信号经光学系统后在四象限光电探测器上成像,然后通过信号放大,传送至单片机,经过单品机的分析后,将同步信号传送至包装控制的各个组件,完成自动封口包装的全过程。
3.关于光感传感器自动包装机械 发展 前景展望
随着 科学 技术的发展及市场竞争的加剧,各食品生产 企业 以及自动包装使用企业对于机械的要求也越来越高。要求新机械在自动包装时可以提高生产效率,以满货期和降低工艺流通成本的需要,对一些产品,还要求包装机械和生产机械相衔接。要求设备生产厂家可以在设备出现故障时能够进行远程诊断服务。另外还要求噪声要小、包装过程精度高、废弃物要少。针对这样的情况,自动化包装设计厂家正在根据客户的需求,不断进行创新与设计,通过将更加先进的光感传感器、光电控制技术等的应用来提高自动包装的效率与精准度。
未来食品包装过程中工艺流程自动化程度将会越来越高,几年前,自动化技术还只占包装机械设计的30%,现在已占50%以上,大量使用了微电脑设计和机电一体化控制。包装机械自动化程度不断提高,一是为了提高生产率;二是为了提高设备的柔性和灵活性;三是因为包装机械需要完成的动作复杂,多采用机械手来完成。光感传感器的发展也为自动包装机的发展提供的更加广阔的空间。新的光感控制系统在完成传统定位的工作职能外,还加强了对材质及厚度的高分辨能力以及对包装上印刷质量缺陷的甄别,在包装过程中,包装材料的厚度、材质变化以及印刷质量问题不易为人眼所辨别,所以在包装机械上常采用由电脑控制的摄像机和探测器来分辨。摄像机现已发展到能自行检查和辨别摄像的图片,并在显示屏上显示。当前机器在加工的转速是不能变的,今后应根据分辨后材料的变化改变转速,控制在最优化状态下工作,并且实现自动清理,自动消毒和自动清洁,自动剔除印刷不合格包材,减少因包材不合格出现的残次品。
结论
光感传感器的应用为自动包装设备开辟了一个全新的发展空间。加上 计算 机技术的不断应用,未来自动包装设备将是集成了更多计算机技术以及光电控制技术的 现代 化包装机械。而计算机仿真设计技术的应用,为自动化机械的设计与发展提供了便利的条件,将各种机器元素以数据库存入计算机,把图纸数字化后输入计算机,计算机即可自动合成为三维模型,并根据生产要求将实际生产数据录入,进行模拟运行。科技的发展在自动包装机械行业得到了充分的体现,也为光电控制提供了良好的发挥平台。由光感传感器作为核心的计算机控制自动化包装机械将成为包装机械发展的主要方向。
参考 文献
[1]王宏伟.压力传感器原理及应用[j].检测与控制,2007,6.
[2]乔金珠.锅炉压力自动控制系统浅析[j].自动控制资讯,2008,4.
[3]刘海清.自动控制——压力传感[m].机械 工业 出版社,2006,12.
关键词:可食性蛋白膜;响应曲面法;合成
中图分类号:TS206.4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)14-3497-05
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2015.14.042
Optimization of Synthesis of Edible Collagen Protein Film by
Response Surface Methodology
TU Lan-ying, ZHAO Qi-wen, MA Ying-mei
(School of Chemical Engineering, Qinghai Universty, Xining 810016,Qinghai, China)
Abstract: Based on the single factor tests, the effects of collagen protein, a-colloid, glycerin, starch on tensile strength(TS) were designed using Box-Behnken to assess the TS.A prediction model was established. The optimal synthesis conditions were collagen protein 13.45 g, starch 11.37 g, a-colloid 2.43 g, glycerin 4.13 ml,and the edible collagen protein film TS was 22.0743 MPa.It was generally indicated that the response surface method was scientific.
Key words: edible collagen protein film; response surface methodology; synthesis
随着环保意识的增强以及对食品品质要求的提高,人们对食品包装也提出了更高的要求,可降解包装材料以及天然无毒可食性包装材料逐渐成为食品包装材料领域研究的热点[1]。可食膜是以天然可食材料为原料,添加一定量的增塑剂等,通过共混等方式制备的包装材料,具有良好的机械性能和阻隔性能,能够用于食品包装,主要通过阻隔水汽和溶质等地迁移来保证食品的质量,从而防止食品腐败变质、延长食品的货架期。可食性包装膜在食品工业中的用途相当广泛,果蔬保鲜、肉制品和水产品地加工和保鲜,糖果和焙烤食品地加工和保藏,以及方便和快餐食品的包装等[2-9]。目前,国内外在可食膜方面研究主要集中在小麦面筋蛋白、大豆分离蛋白、玉米醇溶蛋白、乳清蛋白、马铃薯淀粉基、玉米淀粉基、木薯淀粉基、壳聚糖基等上, 以胶基蛋白为原料的生物复合可食膜的研究较少。因此,胶基蛋白生物复合可食膜研究将是一个新型的研究领域。胶基蛋白生物复合可食膜不仅营养丰富,具备优良的阻氧性、阻油性,而且节约了用于食品内包装膜的粮食资源,充分利用了肉类工业中的废弃物生产的胶基蛋白,原料成本低、经济效益好。响应曲面法(Response Surface Methodology,RSM)是一种多元分析方法,广泛应用于食品、化工等领域的物质配方、工艺条件等优化研究[10-12]。响应曲面分析通过建立二次多项式模型拟合因素与响应值之间的函数关系来研究各因素之间相互作用以及因素对响应值的影响,从而进行优化和评价[13-15]。本研究以抗拉强度为评价指标,分析了骨胶含量、a-胶含量、甘油含量和淀粉含量对抗拉强度的影响,采用响应曲面的Box-Behnken设计试验,建立了连续变量曲面模型,确定了最佳的优化工艺。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
骨胶蛋白:食品级,青海明胶股份有限公司;a-胶:食品级,郑州优然食品化工有限公司;淀粉:食品级,青海三江薯业有限公司;丙三醇:化学纯,烟台市双双化工有限公司;SP-80:莱阳市双双化工有限公司;TW-80:莱阳市双双化工有限公司;其他试剂均为分析纯。
YJ-P型铺膜机:青海益洁生物工程有限公司;智能人工气候箱:浙江托普仪器有限公司;HHS-4S型电子恒温不锈钢水浴:上海光地仪器设备有限公司;WE-300型万能材料测试仪:长春试验机厂;FA2104S型电子天平:北京金科利达电子科技有限公司;KH-1000KDE型超声波仪:西安中诺仪器有限公司。
1.2 试验方法
溶液调配热处理加入交联剂、表面改性剂等溶解、反应过滤增稠真空脱气涂布烘干分切收卷包装制样性能测试。
1.2.1 单因素试验 按照制备可食膜的方法,进行单因素试验。淀粉的加入量分别为5、6、8、10、15、20 g;骨胶加入量分别为5、10、15、20、25、30 g;a-胶加入量分别为1.5、2.0、2.5、3.0 g;甘油的加入量分别为1、2、3、4、5、6 mL。
1.2.2 响应曲面法优化试验 根据Box-Behnken设计原理,选取淀粉、骨胶、甘油、a-胶的加入量为自变量,抗拉强度为响应值,设计了4因素3水平共29个试验点的响应曲面试验,因素与水平见表1。
1.3 数据处理
利用软件 Design-Expert 8.05b对试验结果进行分析,拟合二次多项式方程并绘制响应曲面图,确定最佳合成工艺条件。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 淀粉对膜性能的影响 加入淀粉的量分别为5、6、8、10、15、20 g,制备可食膜并对其力学性能进行测试,结果见图1。由图1可知,随着淀粉含量的增加,膜的抗拉强度先增大后减小,这是因为淀粉属于部分结晶的天然高聚物,具有较强的凝沉性能,分子具有抗润涨性,淀粉分子在凝结沉淀的过程中呈三维空间分布,与骨胶相互作用形成立体网状刚性结构,其抗拉强度增加,但较高浓度时,淀粉糊精快速凝沉后分子还来不及排列结成束状结构而相互结合成凝胶体,其抗拉强度反而降低。
2.1.2 骨胶对膜性能的影响 加入骨胶的量分别为5、10、15、20、25、30、35 g,制备可食膜并对其力学性能进行测试,结果见图2。由图2可知,随着骨胶加入量的增加,膜的抗拉强度先增大后趋于平缓,在骨胶含量为15 g左右时,膜的抗拉强度最大。这主要是因为骨胶是天然链状大分子结构,与多糖间相互作用形成立体网状刚性结构,增加其机械性能,骨胶含量的增加,分子间的相互作用力增强,这样骨胶膜的抗拉强度会增大,但达到极值后将不再改变。因此,综合考虑,骨胶加入量为10~15 g时较为合适。
2.1.3 增稠剂a-胶对膜性能的影响 加入增稠剂a-胶的量分别为1.5、2.0、2.5、3.0 g,制备可食膜并对其力学性能进行测试,结果见图3。由图3可知,增稠剂a-胶的量对膜的抗拉强度影响不明显。
2.1.4 增塑剂甘油对膜性能的影响 增塑剂可以改善膜的柔韧性和膜的机械强度。一般而言,未添加增塑剂时膜脆性很大,延伸性较差。使用甘油作为增塑剂主要是用来改善膜的延伸性和减少膜的脆性,但甘油的使用也会带来其他一些不利的影响,因此需要选择适宜的用量[16,17]。试验加入增塑剂甘油的量分别1、2、3、4、5、6 mL,制备可食膜并对其力学性能进行测试,结果见图4。由图4可知,随着甘油含量的增加,膜的抗拉强度呈现先增大后减小的趋势,这是因为骨胶是由分子间的连接构成的三维网络结构,由于甘油分子内含有大量羟基,因而具有良好的亲水性,同时这些羟基能和骨胶分子形成链间氢键。适当的增塑剂可用于改善淀粉膜的抗拉强度、断裂伸长率等机械性能,但过量的增塑剂降低了可食用膜分子链之间的缔合能力和邻近聚合链间的相互作用,因此刚性结构遭到破坏,呈现减小趋势。
2.2 响应曲面优化试验结果
2.2.1 方差分析结果 在单因素试验的基础上,以抗拉强度为响应值,运用Box-Behnken响应曲面法设计4因素3水平试验,结果见表2及表3。由表3可以看出,失拟检验差异不显著,说明未控制因素对试验结果干扰很小,拟合不足被否定;R2=0.997 1,说明该方程与实际情况拟合良好,试验误差小,正确反映了淀粉含量、骨胶含量、甘油添加量、a-胶含量与抗拉强度的关系。
将所得试验数据采用Design-Expert 8.05b进行多元回归拟合,得到了以淀粉、骨胶、a-胶、甘油与抗拉强度之间的多元回归方程:
Y=22.00-0.38A-0.41B+1.39C-0.030AB+0.13AD-0.18AC-1.93BD+1.52BC-0.31CD-4.26A2-2.67B2-3.03C2-2.23D2,各因子对可食膜抗拉强度的影响顺序为:甘油>骨胶>淀粉>a-胶。除a-胶外,其余3因素的二次项对可食膜的抗拉强度有显著影响。
2.2.2 因素间的交互作用 根据回归方程利用 Design-Expert 8.05b 软件作不同因子的响应面分析图和等高线图,研究淀粉、骨胶、甘油、a-胶4个关键因子及其交互作用对可食膜的抗拉强度的影响(图5至图10)。由图5可以看出,当体系甘油和a-胶含量分别为4 mL和2.5 g时,淀粉与骨胶添加量对膜抗拉强度的交互作用显著。由图6可以看出,当体系骨胶和a-胶含量分别为15 g和2.5 g时,淀粉与甘油添加量对膜抗拉强度的交互作用显著。由图7可以看出,当体系甘油和骨胶含量分别为4 mL和15 g时,淀粉与a-胶添加量对膜抗拉强度的交互作用显著。由图8可以看出,当体系淀粉和a-胶含量分别为11.5 g和2.5 g时,甘油与骨胶添加量对膜抗拉强度的交互作用显著。由图9可以看出,当体系甘油和淀粉含量分别为4 mL和11.5 g时,a-胶与骨胶添加量对膜抗拉强度的交互作用显著。由图10可以看出,当体系淀粉和骨胶含量分别为11.5 g和15 g时,a-胶与甘油添加量对膜抗拉强度的交互作用显著。通过对所得数据进行分析和处理,以最大抗拉强度为目标确定试验最优值,最终分析得出4个因素和抗拉强度的最优值分别为淀粉含量11.37 g、骨胶含量13.45 g、甘油含量4.13 mL、a-胶含量2.43 g,抗拉强度为22.074 3 MPa。在上述优化条件下共进行3次验证试验,得出可食膜的抗拉强度为(22.074 3±0.05)MPa与预测值22.074 3 MPa非常接近,说明该回归模型所优化得到的合成工艺是可行的。
3 小结
通过单因素试验、响应曲面优化试验,以抗拉强度为评价指标,采用Box-Behnken设计原理,建立了预测模型,模型的R2=0.997 1;同时优化出最佳合成工艺为骨胶含量为13.45 g、淀粉含量为11.37 g、a-胶含量为2.43 g、甘油含量为 4.13 mL,可食复合膜的抗拉强度达到 22.0743 MPa,优化出的工艺条件合理、可行。
参考文献:
[1] 陈 虹,庞 杰.食品新材料和新技术[J].现代商贸工业,2003,15(4):41-43.
[2] 李欣欣,宋艳翎.食品可食用膜技术[J].农业与技术,1999,19(3):30-32.
[3] 徐云升.可食用膜的改性研究[J].食品工业科技,2002,23(10):72-75.
[4] 余锦春.可食性包装材料的特性及应用[J].中国包装,1999,19(4):60-62.
[5] 袁海涛.可食性膜研究进展[J].粮油食品科技,2002,10(2):17-18.
[6] 马志英.可食性包装薄膜的研究与应用[J].中国包装,2001,11(3):94-95.
[7] 章建浩.食品包装学[M].北京:中国农业出版社,2003.
[8] 杨 坤,陈树兴,赵胜娟,等.可食性蛋白膜研究进展[J].食品研究与开发,2009,30(7):174-178.
[9] 晏志云,蔡奕文.可食性膜的研究进展[J].广州食品工业科技,2000,23(4):61-65.
[10] 任广明,郭 兴,陈志新.响应曲面分析法优化香菇多糖铁(Ⅲ)配合工艺研究[J].食品工业科技,2014,35(4):251-255.
[11] MOHANA S,SHRIVASTAVA S,DIVECHA J,et al. Response surface methodology for optimization of medium for decolorization of textile dye direct black 22 by a novel bacterial consortium[J]. Bioresource Technology,2008,99(3):562-569.
[12] GANGADHARAN D,SIVARAMAKRISHNAN S,NAMPOOTHIRI K M,et al.Response surface methodology for the optimization of alphaamylase production by Bacillus amyloliquefaciens[J].Bioresource Technology,2008,99(11):4597-4602.
[13] 张伟刚,范巧宁.响应曲面法优化热水浸提红托竹荪多糖的工艺研究[J].食品工业科技,2013,34(18):269-274.
[14] 王文昕,董 全.响应面法优化超声辅助提取花生红衣多酚的工艺研究[J]. 食品科学,2012,33(20):1-8.
[15] 冯自立,党 娅.响应面法优化微波提取枳鹤佣嗵羌捌涠贼亲杂苫清除的研究[J]. 食品科学,2012,31(20):1-2.