发酵乳包装优化设计

2018-05-16上海理工大学袁帆陈景华

上海包装 2018年4期

■ 文/上海理工大学袁帆、陈景华

一、研究背景与现状

据市场调查显示，2015年发酵乳市场就常温发酵乳一块的市场销售额在2014年猛增135%的基础上，再次同比增长70%。尼尔森数据显示，目前在所有乳制品品类中常温发酵乳增速最快，已经实现了连续五年高速增长。[1]

发酵乳越来越受到大众的喜爱，销售商为了进一步推动其门下发酵乳产品的销售量，在经营模式与战略上不断推陈出新，对于发酵乳包装的形式也逐渐多样起来。现在市场上所销售的发酵乳包装包括：八杯连型、塑料碗型、百利包、利乐砖、塑料杯型、利乐冠、塑料桶型、爱克林壶型这几种基本形式，如图1～图4所示。然而经过研究调查，我们发现，无论是粘度大的发酵乳主要采用的塑料碗型、杯型与桶型，还是粘度低的发酵乳所采用的百利包、利乐砖型等包装，在食用完后，其包装内部均有不同程度的发酵乳残留。对于消费者来说，发酵乳的残留极大地影响了消费者的饮用体验；也造成了资源的浪费，同时内部残留的发酵乳也给发酵乳包装的回收利用带来了很大的困难。因此，对现有发酵乳包装进行优化，设计出一款能大大减少发酵乳残留的包装是十分重要的。

二、市场调研情况

图1

图2

图3

图4

为了统计出普通消费者对于发酵乳产品的消费情况，以及对于发酵乳包装残留现状的了解情况，我们小组在校园内、五角场商场、金桥商场等不同的地方，针对不同年龄层次、不同职业的消费者进行了问卷调查。

根据自制的调查问卷结果显示，参与调查的人群中，有53%的人每周有1-3次饮用发酵乳的习惯，而基本不喝发酵乳的仅占了19.1%（如图5所示）。同时70.4%（如图6所示）的群众表示，他们均有留意过发酵乳包装内部的发酵乳残留情况，在饮用时若发酵乳包装配备有吸管或勺子等辅助饮用工具，民众大多都会选择将内部发酵乳尽可能饮用干净，直接扔掉的情况比较少。

尽管可以采用辅助饮用工具将发酵乳包装内部的发酵乳尽可能食用干净，但是这种包装形式一方面会影响用户的食用体验，另一方面可能会不必要地增加包装的生产成本，同时一些单瓶销售的发酵乳其在运输的过程中可能会发生外置吸管脱落商品主体或者破损等现象。如果能够设计出一种新型的发酵乳包装结构，实现发酵乳包装的一体化，即在没有辅助饮用工具的帮助下，消费者在食用的发酵乳产品的时候便能够一次性地将发酵乳饮用干净，那么对于发酵乳未来市场包装新结构的改进与发展是非常必要的。

图5 调查人群一周发酵乳饮用频率

图6 包装内部残留物留意情况

三、发酵乳残留原因分析与研究方向

（一）发酵乳残留原因分析

1.酸奶本身粘度大

生活中我们饮用的饮品有很多，包括矿泉水、各类饮料、牛奶等等，可是这些饮品的残留现象却非常少，而发酵乳的残留现象却非常严重。经过调查我们发现根本原因是发酵乳的粘度过大，导致饮用时杯壁与杯底的发酵乳不会在重力的作用下滑落，而是紧紧的粘在包装内壁。

对于发酵乳而言，不同种类的发酵乳，粘度也是不同的。为了比较不同品牌发酵乳粘度大小，我们进行了一个实验。将四种品牌的发酵乳各取相同质量，大小的一滴于透明玻璃板上，如图7所示。然后将玻璃杯竖起，等待3分钟后，观察发酵乳滑落的状况，如图8所示。

图7

图8

通过实验结果可知所选定的四个品牌的发酵乳粘度大小为：光明＜蒙牛＜天润＜味全。

2.容器与吸管的限制

目前市场上主要的发酵乳包装可大致分为三种：杯装、盒装、袋装。首先，对于杯装和盒装发酵乳而言，由于本身包装的结构，会导致杯壁与杯底的交界处有大量的发酵乳堆积，从而导致发酵乳残留。其次，大部分的发酵乳都是配备吸管方便饮用。而吸管的设计也是导致发酵乳残留的一个原因。为了便于刺破包装，所有的吸管底端都是一个斜切面，如图9所示。当酸奶快运喝完的时候，酸奶无法完全包裹住吸管底部管口，人们就很难把酸奶吸上去，从而造成了酸奶的残留。

图9

（二）研究方向

知道了酸奶残留的原因后，针对不同原因找出相应的解决办法或优化方案，最终汇总出发酵乳包装的优化设计方案。这也是我们的研究方向。

针对于发酵乳粘度过大的问题，我们的想法是从材料上去改进，寻找一种新型材料，可以使发酵乳不粘在这种材料上，而是像流水一样流动，这样，就不会有发酵乳残留了。通过查找资料以及请教老师、学姐，我们了解到有一种超流疏水材料可以满足这一要求。如果能将这种涂料涂抹在发酵乳包装内表面上，那么就能解决发酵乳残留问题了。但是作为一种新型的材料，能否作为发酵乳包装内表面材料，还需要很多的试验与研究。目前也只能作为未来的一个研究方向。

针对于包装容器与吸管的限制，我们的想法是从结构上去改进，改变包装方式，将杯装和盒装改为袋装，这样就能解决容器的限制问题；改变饮用工具的结构或者改变饮用方式，来解决吸管的限制。

以上的研究方向主要分为两种，一种是包装材料上的优化设计；一种是包装结构上的优化设计。通过研究发现，包装材料上的优化设计对于目前的我们来说还是难以完成，也只能是作为未来的一个研究方向。因此，我们后面主要考虑包装结构上的优化设计。

四、优化设计过程

（一）设计思路

通过调查发现，外置吸管与吸嘴相似，均为中空的管道，便于流体状或半凝固状物质的吸食饮用。不同的是，外置吸管口径较小，长度较长，一般与配置的商品同高，便于食用过程中食物的灵活吸取。吸嘴口径较大，长度较短，大约为1.5-2cm，通常置于包装开口边缘，内部产品较多为流体状物质。

设计方向，我们将外置吸管替换成吸嘴，减少了外置吸管破损的可能性，也解决了吸管的局限性，但灵活度下降。为了解决应用灵活性的问题，我们将包装主体设计成可挤压式的结构。吸嘴与挤压式主体包装二者结构相结合，用以解决发酵乳内部残留度高的问题。

（二）设计模型

最初包装主体我们运用的材料为无菌枕的铝塑复合膜材料，同时采用“冰淇淋化了”这款发酵乳的自立袋形式结合吸嘴（如图10～图12所示），最后得到如图13所示，用3DMax软件设计出的挤压式吸嘴新型发酵乳包装结构。

图10

图11

图12

图13

为了实际制作出成品，我们在购买了无菌枕材料和吸嘴，但是在制作过程中我们发现这一包装结构成型非常困难，同时，吸嘴与复合材料交界处难以封合。询问了一些包装设备厂家，发现了这一结构在实际生产中存在了很多的不合理性，基本上难以制作。因此，我们决定寻找其他的包装结构形式。

通过日常生活中的考察，我们发现了一种常见的包装形式非常复合我们的需求，这种包装就是“豆浆袋”。如图14、图15所示，豆浆袋是一种直立袋与吸嘴相结合的包装形式。通过吸嘴可以对豆浆产生很大的吸力，而同时，外部可以对直立袋直接进行挤压。在这两者的作用下，豆浆很容易就能被我们饮用完。而对于其他流动性不好的内装物，这种包装形式也能有很好的效果。比如，常见的“喜之郎吸吸果冻”，采用的也是这种包装形式，如图16、图17所示。因此我们认为对于粘度大的发酵乳来说，这种包装形式也能有很好的效果。

图14

图15

图16

图17

（三）试验过程

为了对“豆浆袋”这种包装形式的实际效果进行测试，我们在淘宝上购买了一些未使用过的豆浆袋与吸嘴盖材料进行试验。

首先，我们购买了“蒙牛”、“味全”、“光明”、“天润”四种市场上常见品牌的发酵乳。同时，将之前测得的粘度最大的发酵乳装入未使用的豆浆袋中。然后分别测量出五种包装形式的发酵乳的总重量、正常饮用后的总重量、发酵乳净重量、包装净重量、残留的发酵乳净重量，每组数据都测量三次取平均值，实验结果如表1、图18所示。

（四）实验结果与分析

通过分析可知，蒙牛牌的盒装发酵乳浪费率最大达到了13.95%，而我们所采用的“豆浆袋”包装发酵乳浪费率最小只有2.02%。虽然“天润”的袋装发酵乳浪费率也只有4.09%，但是它是配备吸管饮用，由于开口处空间较大，使得用吸管饮用时比较累，如图19、图20所示，而且运输过程中吸管包装也有破损的可能性。而“豆浆袋”包装可适用于粘度不同的发酵乳，在外力的挤压下，饮用十分方便，轻松。

表1

图18

图19

图20

（五）设计优点

利用“豆浆袋”作为发酵乳包装与现在市场上发酵乳包装相比，具有如下优点：第一，针对粘度不同的发酵乳，“豆浆袋”都能极大地减少包装内发酵乳残留量；第二，打破了传统发酵乳包装盒的结构形式，推陈出新，解决了外置吸管在运输途中可能发生的问题，减少不必要的破损率，提高销售量。第三，挤压式的包装结构较符合现下消费者饮用的需求与习惯，不仅能够最大限度地提高发酵乳制品的食用率同时还具备了节约空间、方便运输的优点。第四，携带方便，开启饮用后将瓶盖拧紧便能放入包中，随取随饮且瓶内发酵乳不会溢出；第五，市场上“豆浆袋”的生产制作技术已经非常成熟，无需设计新型的包装设备，能大大降低成本。