3. Results and discussion3.1. Analy

3. Results and discussion
3.1. Analysis of the gas transport properties of perforated PLA films
As a necessary first step for developing an analytical model for
designing an optimal bio-based EMA packaging system, the gas
transport properties of perforated PLA films were investigated by
experimental and numerical methods. In particular the overall
transmission rate due to gas diffusion through a permeable film
with multiple perforations was investigated:
1 The gas transport properties of a typical commercial PLA
packaging film used in the current experiments were measured.
2 The gas diffusion through a single perforation was studied. The
gas transmission rate, TR, dependence on the perforation
diameter was experimentally and numerically determined. In
this way, the modified Fick’s law (Eq. (4)) was confirmed and the
value of the empirical parameter k was determined for the
packaging material used in the present work.
3 The effect of multiple perforations on the overall gas transmission
rate of the film was examined by both experimental and
numerical techniques.
4 The interaction of neighbouring perforations and the resulting
combined diffusion flow rate were numerically investigated as a
function of the distance between the holes.
Fig. 2. (a) A typical PLA80 bag used in the validation experiments containing 250 g of cherry tomatoes. (b) Typical PLA bags used in the validation experiments containing
700 g of peaches; indicative measurement of CO2 and O2 in one of the bags is shown.
Table 2
Gas transport properties of PLA films.
Permeability (kg m m2 s1
)
a
Permeance (kg m2 s1
)
Flexible film
30mm (current experiments)
Bulk material (Auras et al., 2004) Flexible film
30mm—typical values (Taghleef Industries, 2011)
WV Volume permeability 1.4  0.3 109 1.82.0 109
CO2 Volume permeability 4.4  01 1012 1.82.8  1012
O2 Volume permeability 5.3  04 1012 3.1 1012
WV Volume permeance 6.4  1 105 4.0 105
CO2 Volume permeance 2.0  01 107
O2 Volume permeance 1.7  01 107 2.7 107
a Variations are due to the variability of the properties (thickness, coatings) of the films used in these measurements.
384 A. Mistriotis et al. / Postharvest Biology and Technology 111 (2016) 380–389
3.1.1. Gas transport properties of PLA film
PLA films offer selective permeability with respect to the three
gases which are important in fresh produce packaging, namely O2,
CO2 and H2O (WV).
The measured gas transport properties of the three-layer PLA
films used in these experiments (Section 2.3) are shown in Table 2
and compared to the corresponding values found in the literature.
The high WV permeability of PLA films compared to CO2 and O2
(1000 times larger), allows for regulating in-package RH by
selecting a suitable surface area of the permeable to WV packaging
film without interfering with the control of in-package CO2 molar
fraction. The CO2 and O2 molar fractions are controlled independently
through the micro-perforation design.
3.1.1. Gas transport through a single perforation of various diameters
As Eq. (4) indicates, the diffusion flow rate of a gas volume
through a hole is not proportional to its area. Actually, the
corresponding transmission rate (TR) decreases as the hole
diameter increases due to end effects.
The WVTR through a single perforation, measured with the
experimental set-up of Section 2.4, with the hole diameter in the
range between 0.1 and 6 mm perforated in a typical 30mm thick
PLA film, is shown in Fig. 3. Using the following Eq. (7), which is
derived from Eq. (4), k was estimated equal to 0.43 by a linear
interpolation of the experimental data of Fig. 3.
DADc
FD
L ¼ kd ð7Þ
The numerically determined value of k was found equal to 0.30,
which is smaller than the experimentally measured value, 0.43
(Fig. 3). The experimental result agrees better with previous
experimental research works (Gonzalez et al., 2008) that determined
parameter k in the range between 0.4 and 1.0. The difference
between the experimentally determined value of k and the one
obtained by numerical simulations is a result of the geometric
details of the perforation edge. Manually perforated or laser made
perforations have rougher edges compared to an ideal numerically
modelled hole. Therefore, the edge effects are weaker than reality
in the case of the numerical simulation.
3.1.2. Gas transport through multiple micro-perforations
The experimental and numerical results on the effect of
multiple perforations on a packaging film are presented in
Fig. 4a. The results are presented in terms of the overall TR
through a perforated film normalized by the TR of a single
perforation. Both experimental and numerical data show that the
TR increases proportionally to the number of the perforations. The
interaction between neighbouring perforations was also studied
numerically (Fig. 4b). It was shown that the total transmission rate
through a pair of perforations decreases with the distance between
the two holes due to their interaction. However, t

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3. ผล และการอภิปราย3.1. การวิเคราะห์คุณสมบัติการขนส่งก๊าซของฟิล์ม PLA พรุนเป็นขั้นตอนแรกจำเป็นสำหรับการพัฒนาแบบจำลองเชิงวิเคราะห์สำหรับออกแบบดีที่สุดชีวภาพ EMA บรรจุภัณฑ์ระบบ ก๊าซคุณสมบัติการขนส่งของฟิล์ม PLA พรุนถูกตรวจสอบโดยวิธีการทดลอง และตัวเลข โดยเฉพาะโดยรวมอัตราการส่งเนื่องจากก๊าซแพร่ผ่านฟิล์มได้มีปรุหลายถูกตรวจสอบ:1 คุณสมบัติการขนส่งก๊าซของปลาการพาณิชย์ทั่วไปฟิล์มใช้ในการทดลองปัจจุบันถูกวัด2 เป็นศึกษาการแพร่ก๊าซผ่านทะลุเดียว การพึ่งอัตรา TR ส่งก๊าซการเจาะเส้นผ่าศูนย์กลางสมมติฐาน และตัวเลขมีพิจารณา ในวิธีการนี้ ของ Fick แก้ไขกฎหมาย (Eq. (4)) ได้รับการยืนยัน และการกำหนดค่า k ค่าพารามิเตอร์สำหรับการบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ในการทำงานปัจจุบัน3 ผลของการปรุหลายในการส่งก๊าซโดยรวมอัตราของฟิล์มได้รับการตรวจทั้งทดลอง และเทคนิคเชิงตัวเลข4 ปฏิสัมพันธ์ของเพื่อนบ้านปรุและผลอัตราการไหลรวมแพร่ได้ตรวจสอบตัวเลขเป็นการฟังก์ชันของระยะทางระหว่างหลุมรูป 2 (ก)ปกติ PLA80 ถุงใช้ในการทดลองตรวจสอบที่ประกอบด้วยมะเขือเทศเชอรี่ 250 กรัม (ข) โดยทั่วไปปลาถุงที่ใช้ในการทดลองตรวจสอบที่ประกอบด้วยลูกพีช 700 กรัม แสดงการวัดจำนวนของ CO2 และ O2 ในถุงตารางที่ 2คุณสมบัติการขนส่งก๊าซของฟิล์ม PLAการซึมผ่าน (กก.ม s1 m2)มีPermeance (กก. s1 m2)ฟิล์มที่ยืดหยุ่น30 มม. (ปัจจุบันการทดลอง)จำนวนมาก (รัศมี et al. 2004) วัสดุฟิล์มยืดหยุ่น30 มม. — ค่าทั่วไป (Taghleef อุตสาหกรรม 2011)ซึมผ่าน WV ปริมาตร 1.4 0.3 109 1.82.0 109ซึมผ่านปริมาณ CO2 4.4 0 1 1012 1.82.8 1012ซึมผ่าน O2 ปริมาณ 5.3 0 4 1012 3.1 1012เสียง WV permeance 6.4 1 105 4.0 105ปริมาณ CO2 permeance 2.0 0 1 107ปริมาณ O2 permeance 1.7 0 1 107 2.7 107การเปลี่ยนแปลงเนื่องจากความแปรปรวนของคุณสมบัติ (ความหนา เคลือบ) ของฟิล์มที่ใช้ในการวัดเหล่านี้ได้384 A. Mistriotis ร้อยเอ็ด / หลังการเก็บเกี่ยวชีววิทยาและเทคโนโลยี 111 (2016) 380-3893.1.1. แก๊สขนส่งคุณสมบัติของฟิล์ม PLAหนังปลามีเลือกซึมผ่านตามสามก๊าซที่มีความสำคัญในสดใหม่ บรรจุภัณฑ์ได้แก่ O2CO2 และ H2O (WV)คุณสมบัติการขนส่งแก๊สที่วัดได้ของปลา 3 ชั้นฟิล์มที่ใช้ในการทดลองนี้ (หัวข้อ 2.3) แสดงในตารางที่ 2และเมื่อเทียบกับค่าสอดคล้องที่พบในวรรณคดีการซึมผ่านสูง WV ฟิล์ม PLA เมื่อเปรียบเทียบกับ CO2 และ O2(1000 ครั้งใหญ่), ช่วยให้การควบคุมในแพคเกจ RH โดยเลือกพื้นที่เหมาะสมของ WV ภัณฑ์ได้ภาพยนตร์โดยไม่รบกวนการควบคุมของกราม CO2 ในแพคเกจเศษส่วน ส่วนโมเลกุล CO2 และ O2 จะถูกควบคุมอย่างอิสระผ่านการออกแบบไมโครเจาะ3.1.1. แก๊สขนส่งผ่านทะลุเดียวของหลากหลายขณะ Eq. (4) บ่งชี้ กระจายการไหลของปริมาณก๊าซผ่านรูไม่ได้สัดส่วนกับพื้นที่ของตน จริง การลดอัตราการส่งที่สอดคล้องกัน (TR) เป็นหลุมเส้นผ่าศูนย์กลางเพิ่มขึ้นเนื่องจากผลกระทบปลายWVTR ผ่านทะลุตัวเดียว วัดด้วยการทดลองตั้งค่าของส่วน 2.4 เส้นผ่าศูนย์กลางรูในการช่วงระหว่าง 0.1 ถึง 6 มม.รูในทั่วไป 30 มม.หนาฟิล์ม PLA แสดงในรูปที่ 3 ใช้ Eq. ต่อ (7), ซึ่งเป็นมาจาก Eq. (4), k ประมาณเท่ากับ 0.43 โดยการเชิงเส้นการแก้ไขข้อมูลทดลอง 3 รูปDADcFD L ¼ kd ð7Þพบตัวเลขกำหนดค่า k เท่ากับ 0.30ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าค่าที่วัดได้สมมติฐาน 0.43(3 รูป) ผลการทดลองได้ดีตกลงกับก่อนหน้านี้งานวิจัยเชิงทดลอง (Gonzalez et al. 2008) ที่กำหนดพารามิเตอร์ k ในช่วงระหว่าง 0.4 และ 1.0 ความแตกต่างระหว่างค่ากำหนดสมมติฐานของ k และหนึ่งได้ โดยการจำลองเชิงตัวเลขเป็นผลของการเรขาคณิตรายละเอียดของขอบเจาะ พรุนด้วยตนเอง หรือทำเลเซอร์ปรุมีขอบหยาบไปเป็นตัวเลขแบบจำลองหลุม ดังนั้น ผลกระทบขอบจะอ่อนกว่าความเป็นจริงในกรณีที่การจำลองเชิงตัวเลข3.1.2. แก๊สขนส่งผ่านหลายไมโครปรุผลการทดลอง และตัวเลขในผลของการหลายปรุฟิล์มบรรจุภัณฑ์ถูกนำเสนอในรูปที่ 4a แสดงผลลัพธ์ในแง่ของ TR โดยรวมผ่านฟิล์มพรุนตามปกติ โดย TR ของเดียวเจาะ ทดลอง และตัวเลขข้อมูลแสดงว่าการTR เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนจำนวนการปรุ การยังได้ศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างเพื่อนบ้านปรุตัวเลข (รูปที่ 4b) มันแสดงให้เห็นที่ราคารวมส่งผ่านคู่ปรุลดระยะห่างระหว่างหลุมที่สองเนื่องจากการปฏิสัมพันธ์ อย่างไรก็ตาม t

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3. ผลการทดลองและการอภิปราย
3.1 การวิเคราะห์คุณสมบัติขนส่งก๊าซของภาพยนตร์ PLA พรุน
เป็นขั้นตอนแรกที่จำเป็นสำหรับการพัฒนารูปแบบการวิเคราะห์สำหรับ
การออกแบบระบบการบรรจุ EMA Bio-based ที่ดีที่สุดก๊าซ
คุณสมบัติการขนส่งของปรุหนังปลาถูกตรวจสอบโดย
วิธีการทดลองและตัวเลข โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยรวม
อัตราการส่งเนื่องจากการแพร่กระจายก๊าซผ่านฟิล์มดูดซึม
ด้วยปรุหลายได้รับการตรวจสอบ:
1 คุณสมบัติขนส่งก๊าซของการค้าปลาทั่วไป
ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ในการทดลองในปัจจุบันถูกวัด.
2 การแพร่กระจายก๊าซผ่านทะลุเดียวได้ศึกษา .
อัตราการส่งก๊าซ, TR, การพึ่งพาการเจาะ
เส้นผ่าศูนย์กลางได้รับการทดลองและตัวเลขกำหนด ใน
วิธีนี้กฎหมายของ Fick แก้ไข (สมการ (4).) ได้รับการยืนยันและ
ค่าของพารามิเตอร์ K เชิงประจักษ์ถูกกำหนดสำหรับ
วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ในการทำงานในปัจจุบัน.
3 ผลของการปรุหลายคนในการส่งก๊าซโดยรวม
อัตรา ภาพยนตร์เรื่องนี้ได้รับการตรวจสอบโดยทั้งทดลองและ
เทคนิคตัวเลข.
4 ปฏิสัมพันธ์ของปรุใกล้เคียงและส่งผลให้
อัตราการไหลของการแพร่กระจายรวมถูกตรวจสอบตัวเลขเป็น
ฟังก์ชั่นของระยะห่างระหว่างหลุม.
รูป 2. (ก) ถุง PLA80 ทั่วไปที่ใช้ในการทดลองการตรวจสอบที่มี 250 กรัมของมะเขือเทศเชอร์รี่ (ข) โดยทั่วไปถุง PLA ใช้ในการทดลองการตรวจสอบที่มี
700 กรัมของลูกพีช; การวัดตัวบ่งชี้ของ CO2 และ O2 ในหนึ่งถุงจะปรากฏ.
ตารางที่ 2
คุณสมบัติขนส่งก๊าซของภาพยนตร์ PLA.
ซึมผ่าน (กิโลกรัมต่อตารางเมตร m2 S1
) ซึมผ่าน (กก m2 S1 ) ภาพยนตร์เรื่องนี้มีความยืดหยุ่น30mm (ทดลองปัจจุบัน) วัสดุจำนวนมาก (Auras et al, ., 2004) ภาพยนตร์เรื่องนี้มีความยืดหยุ่นค่า 30mm-ทั่วไป (Taghleef อุตสาหกรรม 2011) เวสต์เวอร์จิเนียปริมาณการซึมผ่าน 1.4? 0.3? 109 1.82.0? 109 CO2 ปริมาณการซึมผ่าน 4.4? 0? 1? 1012 1.82.8? 1012 O2 ปริมาณการซึมผ่าน 5.3? 0? 4? 1012 3.1? 1012 ปริมาณการซึมผ่าน WV 6.4? 1? 105 4.0? 105 ปริมาณ CO2 ซึมผ่าน 2.0? 0? 1? 107 ปริมาณ O2 ซึมผ่าน 1.7? 0? 1? 107 2.7? 107 การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการแปรปรวนของคุณสมบัติที่ (ความหนาเคลือบ) ของภาพยนตร์ที่ใช้ในการวัดเหล่านี้. 384 A. Mistriotis et al, / ชีววิทยาและเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว 111 (2016) 380-389 3.1.1 คุณสมบัติขนส่งก๊าซของหนังปลาหนังปลามีการซึมผ่านการคัดเลือกด้วยความเคารพในสามก๊าซซึ่งมีความสำคัญในบรรจุภัณฑ์ผักผลไม้สดคือ O2, CO2 และ H2O (WV). วัดคุณสมบัติขนส่งก๊าซของสามชั้น PLA ฟิล์มที่ใช้ในการเหล่านี้ การทดลอง (มาตรา 2.3) จะแสดงในตารางที่ 2 และเมื่อเทียบกับค่าที่สอดคล้องกันที่พบในวรรณคดี. สัมประสิทธิ์ความซึมผ่าน WV สูงของภาพยนตร์ PLA เมื่อเทียบกับ CO2 และ O2 (1000 ครั้งใหญ่) ช่วยให้การควบคุมในแพคเกจ RH โดยเลือกที่เหมาะสม พื้นที่ผิวของบรรจุภัณฑ์ดูดซึมไปเวสต์เวอร์จิเนียภาพยนตร์โดยไม่รบกวนการควบคุมของในแพคเกจ CO2 กรามส่วน CO2 ที่และ O2 กรามเศษส่วนจะควบคุมได้อย่างอิสระผ่านการออกแบบไมโครทะลุ. 3.1.1 ขนส่งก๊าซผ่านทะลุเดียวของเส้นผ่าศูนย์กลางต่างๆในฐานะที่เป็นสมการ (4) ระบุอัตราการไหลของการแพร่กระจายของปริมาณก๊าซผ่านรูไม่ได้สัดส่วนกับพื้นที่ ที่จริงแล้วอัตราการส่งผ่านที่สอดคล้องกัน (TR) ลดลงเป็นหลุมที่เพิ่มขึ้นขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเนื่องจากสิ้นสุดผลกระทบ. WVTR ผ่านทะลุเดียววัดกับการทดลองการตั้งค่าความในมาตรา 2.4 มีเส้นผ่าศูนย์กลางหลุมในช่วงระหว่าง 0.1 และ 6 มม พรุนในแบบฉบับ 30mm หนาฟิล์ม PLA จะแสดงในรูป 3. การใช้สมการดังต่อไปนี้ (7) ซึ่งได้มาจากสมการ (4), K อยู่ที่ประมาณเท่ากับ 0.43 โดยเส้นการแก้ไขของข้อมูลการทดลองของรูป 3. DADC FD L ¼ KD ð7Þ มูลค่ามุ่งมั่นที่ตัวเลขของ K ก็พบว่ามีค่าเท่ากับ 0.30 ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าค่าที่วัดได้ทดลอง 0.43 (รูปที่. 3) ผลการทดลองตกลงก่อนหน้านี้ที่ดีกว่ากับผลงานการวิจัยเชิงทดลอง (กอนซาเล et al., 2008) ที่กำหนดพารามิเตอร์ K ในช่วงระหว่าง 0.4 และ 1.0 ความแตกต่างระหว่างค่ากำหนดทดลองของ K และอีกคนหนึ่งที่ได้รับจากการจำลองเชิงตัวเลขเป็นผลมาจากรูปทรงเรขาคณิตในรายละเอียดของการเจาะขอบ พรุนด้วยตนเองหรือเลเซอร์ทำปรุมีขอบหยาบเมื่อเทียบกับตัวเลขที่เหมาะหลุมแบบจำลอง ดังนั้นผลกระทบที่ขอบอ่อนแอกว่าความเป็นจริงในกรณีของการจำลองเชิงตัวเลข. 3.1.2 ขนส่งก๊าซผ่านหลายไมโครปรุผลการทดลองและตัวเลขเกี่ยวกับผลกระทบของการปรุหลายบนแผ่นฟิล์มบรรจุภัณฑ์ถูกนำเสนอในรูป 4A ผลที่จะได้นำเสนอในเรื่องของ TR โดยรวมผ่านฟิล์มพรุนปกติโดย TR ของเดียวทะลุ ทั้งข้อมูลการทดลองและตัวเลขแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของ TR ตามสัดส่วนจำนวนปรุที่ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างปรุใกล้เคียงนอกจากนี้ยังได้ทำการศึกษาตัวเลข (รูป. 4b) มันแสดงให้เห็นว่าอัตราการส่งทั้งหมดผ่านคู่ของปรุลดลงเมื่อมีระยะห่างระหว่างสองหลุมเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์ อย่างไรก็ตาม T