袋の大きさと適正内容量
ある液体食品を袋詰めにして販売しようとする場合、その内容量は、
・外観
・計量するうえで便利な量
・販売価格
・慣習として使用されている量
・消費の状態
・運搬、保管に便利な大きさ
などを考慮して決められる。一般には内容量が決まったあとに袋の寸法設計をする場合が多い。
さて、内容量に応じた袋の大きさを決める場合、袋が大きすぎても小さすぎても商品としての欠陥を生じる恐れがある。表１に示したように、内容量に対して袋が大きすぎる場合でも小さすぎる場合でも、それぞれ商品性の低下を招き、販売者にとって不利であることには違いない。あらゆる条件を考慮して、最も適切な寸法設計がなされるべきである。
| 表１ 内容量の多少による長所短所 | ||
| 内容量が多すぎる場合 | 内容量が少なすぎる場合 | |
| 長所 | ○包装コスト低下 ○商品としてのバリヤー性効率が良い ○消費者のイメージが良い |
○積み重ねやすい ○破袋の危険性少 ○熱殺菌効率がよい |
| 短所 | ○積み重ね不便 ○破袋の危険性大 ○包装ロス増加 ○熱殺菌効率の低下 |
○過大包装のイメージ ○包装コスト増大 ○バリヤー性効率の低下 ○内容品形状の変化 |
袋の大きさと適正内容量についての実験
そこで、内容物として水、フィルムにはナイロン／低密度ポリエチレン（ＯＮ／ＬＬＤＰＥを）を選んで、実験的に、袋の大きさと内容量の関係を調べてみた。その結果が表２である。実際に各寸法の袋をつくり、水をあふれるだけ入れ、約１０ｍｍのシール部分を閉じた状態での容量を最大量とした。したがって、フイルムの腰の強さや抑え具合で数１０ｍｌは違いが生じるので、寸法設計の際の一応の目安として考えてほしい（表３の最大量・適量についても同様である）。
| 表２．袋の大きさと適正内容量 | |||||||
| 袋の大きさ （内寸）㎜ |
袋の表面積 c㎡ |
最大量 （実験値）ml |
適量１ （実験値）ml |
適量２ （実験値）ml |
適量１／最大量 ％ |
適量２／最大量 ％ |
- |
| 100×100 150 200 |
200 300 400 |
170 320 480 |
130 250 390 |
75 135 230 |
76 78 81 |
44 42 48 |
フイルム： ＯＮ15μ/ＬＬＤＰＥ50μ ドライラミネート無地 内容物：水 最大量： 手詰め包装で、これ以上 入れるとシールが できなくなる容積． 適量１： うどんつゆ、 糸こんにゃく包装など、 液体の自動充填で多い内容量 適量２： ラミネート強度、 シール強度に多少の バラツキがあっても この量であれば安心できる． これで破袋すれば フィルムの強度に 問題があると 考えられる容量 |
| 125×125 175 225 |
312.5 437.5 562.5 |
340 550 820 |
240 425 640 |
150 225 390 |
71 77 78 |
44 41 48 |
|
| 150×150 200 250 300 |
450 600 750 900 |
600 930 1,260 1,600 |
405 650 920 1,265 |
225 380 520 745 |
68 70 73 79 |
38 41 41 47 |
|
| 175×175 225 275 |
612.5 787.5 962.5 |
970 1,430 1,900 |
675 990 1,440 |
365 540 845 |
70 69 76 |
38 38 44 |
|
| 200×200 250 300 |
800 1,000 1,200 |
1,440 1,980 2,700 |
980 1,410 1,850 |
560 855 1,120 |
68 71 69 |
39 43 41 |
|
| 225×225 275 325 |
1,012.5 1,237.5 1,462.5 |
2,080 2,830 3,650 |
1,340 1,870 2,385 |
855 1,110 1,600 |
64 66 65 |
41 39 44 |
|
| 250×250 300 350 400 |
1,250 1,500 1,750 2,000 |
2,875 3,830 4,660 5,830 |
1,830 2,520 3,190 3,930 |
1,100 1,560 1,845 2,500 |
64 66 68 67 |
38 41 40 43 |
|
表２において、最大量を入れたとすると、手詰めではまともにはシールができず、作業能力が低下するし、販売においても店頭などでの積み重ねが非常に不便である。さらに、シーラントフィルムのポリエチレンに相当の厚さが要求されるし、破袋の危険も大きい。
フイルムの性能も向上し、耐衝撃性に優れるメタロセンポリも一般的になってきたこともあって、自動充填包装機による最大量の包装も十分可能となっている。しかし、まだ表２の適量１でも安心はできない。フィルム加工において、ラミネート強度、シール強度、シール部のインキ強度などに若干のバラツキはあるもので、常に最強の状態に仕上げなければ破袋の憂き目をみるかもしれない。特に限界温度でのレトルト・ボイル殺菌は困難であろう。また、適量１では、通常の強度フィルムなら数回の落袋では大丈夫であるが、集積状態（段ボール箱詰め）での落下衝撃には不安がある。
前述した全ての条件について安心できる量が適量２である。落袋テストでは１０回以上でも破袋しない。適量は最大量の約４０％であると考えてよい。この量を入れて破袋するようでは、袋の強度に欠陥があると判断される。
以上の実験では内容品は水であるが、水より重いもの、例えば固液混合のものであれば適正内容量は、実験における水の重量とすればよい。また、固体や粉末であれば、その見かけの比重で実験における適量を割れば、おおよその見当はつくであろう。この場合、内容品の形状も考慮する必要がある。また、袋が大きくなればなるほど、バックフィルムであるポリエチレンの厚さを増加しなければならない。表面積２００ｃ㎡程度の小袋であれば３０～４０μでも可能だが、２，０００ｃ㎡の大袋では１００μ以上の厚さが必要となろう。ポリエチレンに比べて、メタロセンＰＥやＥＶＡの方が衝撃強度は大きい。各種シーラントの耐衝撃性を大きい順に並べるとつぎのようになる。
EVA、ﾒﾀﾛｾﾝPE≧LLDPE＞LDPE＞耐熱ＣＰＰ＞ＣＰＰ 一方、ベースフィルムがポリエステル、ポリプロピレンであればナイロンに比べて衝撃強度は低下するので、今まで述べた実験値はあてはまらない。フイルム構成による耐衝撃性の順位はおよそつぎの通りである。
ON/PE系＞PET/PE系＞OPP/PE系＞ON/CPP＞OPP/CPP＞PET/CPP
| 表３．市販品調査 | |||||||
| 内容品 | 袋形態 | 袋寸法 内寸mm |
最大量 ml |
適量１ ml |
適量２ ml |
市販品の 内容量ml |
市販品内容量／最大量％ |
| うどんつゆ | 合掌自動包装 | 110×160 | 410 | 291 | 172 | 300 | 73 |
| 糸こんにゃく１ | 〃 | 120×185 | 570 | 405 | 239 | 570 | 100 |
| 糸こんにゃく２ | 〃 | 115×160 | 430 | 305 | 181 | 380 | 88 |
| 八宝菜水煮 | 四方シール袋 | 135×175 | 640 | 454 | 269 | 400 | 63 |
| ヤングコーン水煮 | 〃 | 105×105 | 185 | 131 | 78 | 160 | 86 |
| ふき水煮 | 〃 | 110×135 | 260 | 185 | 109 | 240 | 92 |
| わらび水煮 | 〃 | 100×180 | 410 | 291 | 172 | 280 | 68 |
| ぜんまい水煮 | 〃 | 135×170 | 610 | 433 | 256 | 380 | 62 |
| 詰替用液体洗剤 | 合掌自動包装 | 105×200 | 550 | 391 | 231 | 400 | 73 |
| ※実包品のフイルム構成はいずれもON系15μ／一般または耐熱LLDPE50～70μ 最大量：実験値（使用フイルム ON15/耐熱LLDPE50μ DL） 適量１：最大量×０.７１ 適量２：最大量×０.４２ |
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液体包装市販品調査
表３には液量の多い市販品の内容量調査結果を示した。フイルムが柔らかく、しかも自動充填では最大量に近い容量の充填も可能である。半数以上が適量１を超えた内容量となっている。それだけ、フイルム構成、ラミネート強度などにおいて慎重な検討が必要となる。
袋の最大容量、適量、寸法についての計算式紹介
袋の最大容量、適量、寸法についてはつぎのような報告がある。
◆袋の最大容積の計算式
（０.３３×Ｓ×ｂ）－（０.１１×ａ３）
Ｓ：袋表面積ｃ㎡
ａ，ｂ：辺の長さｃｍ（ｂ≧ａ） （文献）大須賀弘著「食品包装用フイルム」日報
上記の式を表２にあてはめてみると、柔らかいフイルムを使用し、自動包装における最大量に近いものとなった。
◆一般的な袋の容積計算式
袋寸法に対して、適正容量というのが次の式によって表わされている。
Ｖ＝a/2 × a/2 × （ｂ－a/2） ただし、ｂ≧ａ
上記の式を表２にあてはめてみると、適量１に非常に近い数値になった。
◆黄金分割について
袋に限らないが、たて（ｂ）とよこ（ａ）の長さで、最も美しく見えるという比率が黄金分割であるといわれている。
［黄金分割（ａ：ｂ）］
２： （１＋√５）≒ １ ： １．６１８
なお、三方シール袋では１：１.４が適当と思われる。