【硕士论文】一种连续式气调包装工艺及其气体置换装置的研究.pdf

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1、摘要摘要气调包装是在真空包装以及充氮包装的基础上发展改进而得到的一种保鲜包装，通过改变盒或袋内食品的外部环境，减缓果蔬新陈代谢速度而延长产品保藏期。保证果蔬气调包装内气体初始组分的高精度对实现果蔬气调保鲜包装至关重要。现有气调包装机的基本方式为袋式或盒式，主要采用真空．充气式或气体冲洗式。气体置换装置是气调包装机的核心部件，其性能优劣将直接影响置换精度、置换速率以及耗气量，并最终影响产品包装质量。目前国内外研制出了多种气体置换的结构形式，但结合气体置换性能进行置换装置的优化设计等方面，还缺乏理论分析与

2、技术方法。而气调包装作业中包装容器内的气体置换率是决定包装质量的关键指标，开展气体置换过程的流场分析是优化置换结构的有效手段。本文利用计算流体力学，基于CFD软件对气体冲洗式和真空．充气式两种盒式气调包装机的关键装置．气体置换装置的流场进行数值计算。冲洗式气体置换装置是目前气体置换装置常用结构型式，结合现有气调包装装置气孔结构进行气流流场数值模拟，设置不同充气出射角度建立其分析模型，并分析充气孔出射角度、充气压力、果品对盒内气体置换率的影响。真空一充气式气体置换率高但包装周期长，基于自行研发的连续式气

3、调包装装置建立三维气体置换流场，分析三种不同的抽气结构、压差的变化及果品对包装内部气体置换性能的影响，尤其是组分变化过程进行数值计算分析。依据数值模拟分析结果，对现有气体冲洗式装置优化其充气孔角度，提高现有气调包装装置的气体置换率；获得自行研发真空．充气式气调包装设备的最佳参数，为连续快速高精度气调包装技术提供理论指导；并提出一种连续式盒式气调包装气体置换装置的设计方案，确保气体置换精度与包装生产效率。关键词：盒式气调包装机、气体置换率、气体置换流场、数值模拟AbstractAbstractModif

4、iedatmospherepackaging(MAP)isanew雠shkeepingpackagewhichisandfillinginnitrogenpackage．TheenvironmentinthedevelopedfromthevacuumpackingtraysorbagsischangedtoslowdownmetabolismandextendtheshelflifeofproduetS．Itismostimportantforthefi'uitmodifiedatmospherep

5、ackagetoensurethatthegascomponentintheoriginalpackageishigllaccuracy．Currently,theexistingbasicpackagingmethodofMAPisbagortray．Themainlygasreplacementtypescontaingasflushingandvacuumfillingreplacement．Thegasreplacementdeviceisthekeypartsofthemodifiedatm

6、ospherepackagingmachine．ItspropertydirectlyaffectsOllthequalityofgasdisplacement,gasreplacementrateandtheconsumptionofthedisplacementgas．Also，itdirectlydeterminesthequalityoftheproductpackage．Uptonow,ithasbeenmanufacturedmanykindsofgasreplacementstructu

7、resathomeandabroad．Butitisshortoftheoreticalanalysisandtechniqueintheoptimizationdesignofthegasreplacementdevicetoimprovethepropertiesofthemachine．ThegasreplacementrateisthekeyindicatorstoevaluatethequalityinthepackagecontainerduringtheMAPprocess．Itisal

8、leffectivelymodetooptimizethegasreplacementstructurebyusingthenumericalsimulation．Thispapermakesuseofcomputationfluidmechanics．GasreplacementdeviceisoneofthekeytechnologydevicesinMAPmachine．Aphysicalmodelisestablishedinordertoana