Ôn thi bao bì thực phẩm ĐH BKTPHCM

Ôn thi môn học bao bì thực phẩm trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Cô Đống Thị Anh đào Chöông 5: BAO BÌ GIAÁY – BAO BÌ VAÄN CHUYEÅN HAØNG HOÙA (BAO BÌ ÑÔN VÒ GÔÛI ÑI) Chöông 6: BAO BÌ THUÛY TINH Chöông 7: BAO BÌ KIM LOAÏI Chöông 8: BAO BÌ PLASTIC

Chương 5:

BAO BÌ GIẤY – BAO BÌ VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA

(BAO BÌ ĐƠN VỊ GỞI ĐI)

I GIỚI THIỆU BAO BÌ VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA:

Ưu

nhược

điểm

Ưu

điểm

Chịu được tải trọng và chịu

va chạm cơ học cao Tính bền cơ học (tuy không cao như các loại vật liệu

khác)

chuyển

Dễ hủy, không gây ô nhiễm môi trường

Tái sinh dễ dàng

Sản xuất đại trà với giá thành thấp

Khối lượng nhỏ hơn gỗ rất nhiều

Tính tái sử dụng cao

Nhược

điểm

Chi phí rất cao

Phá hoại môi trường

Chỉ có 65% thân cây được

tạo thành thùng gỗ

Dễ rách, thấm nước, thấm khí

Tính chất cơ học giảm, chóng lão hóa, dễ vỡ khi sản xuất từ nhựa tái sinh nhiều lần

Có thể bị nứt vỡ trên bề mặt

do oxy hóa, nhanh chóng lão hóa vật liệu bởi sự tiếp cận tia cực tím

Một số

điểm

chú ý

Có 2 loại: gỗ thân mềm và

gỗ cứng So với gỗ cứng thì

gỗ thân mềm

Chịu áp lực cao nhưng

chịu tải trọng thấp

đinh

Tính dễ xé rách càng cao khi hàm ẩm càng cao

Độ ẩm cho phép đảm bảo tính bền của giấy là 6÷7%

Quy cách được quy định bởi trọng lượng trên một đơn vị

Thường sử dụng HDPE: 80÷90% HDPE phế thải + 10÷20% HDPE mới

Thời gian sử dụng là 10 năm hoặc 15 năm tùy điều kiện áp dụng

II CẤU TẠO BAO BÌ GIẤY – ỨNG DỤNG:

— Rơm rạ, gỗ vụn, vỏ cây, bột gỗ, giấy thải, gỗ thân mềm, gỗ thân cứng

— Có thể dùng phụ gia như protein đậu nành hoặc tinh bột để tạo lớp áo bên ngoài tấm giấy

bên trong, giúp lớp áo nâng cao tính phẳng, dễ in ấn, chất lượng in cao, tạo những tính chất đặc biệt theo yêu cầu

— Chất tráng áo giấy (như kaolin, CaCO3) kết hợp với các khoáng chất khác → độ bóng bề mặt giấy

— Gồm 40-50% cellulose, 15-25% hemicellulose, 26-30% lignin

— Sợi cellulose dài gấp 2,5 lần so với gỗ cứng

— Bền cơ học hơn so với gỗ cứng

— Tăng cường tính kháng hơi ẩm

— Khó cháy

— Ngăn được nước

— Độ trượt cao

— Độ bóng cao

— Có các lớp tráng chống thấm dầu

— Có các tính chất quang học và độ xốp mong muốn

— Có khả năng in ấn cao

— Độ bền cơ học cao và khả năng chịu lực kéo (theo chiều dọc) khi chạy trên máy khiến giấy không bị đứt hay rách

— Làm từ gỗ thân mềm

giảm đi

hóa và chịu tải trọng

một bề mặt và loại bỏ lớp này sẽ dễ dàng hơn so với parafin khi tái sinh

III GIẤY BÌA GỢN SÓNG – CẤU TẠO BAO BÌ VẬN CHUYỂN:

— Chịu sự đè nén, va chạm, áp lực trong điều kiện môi trường có độ ẩm cao, do tạo nên các lớp sóng, tăng cường số các lớp giấy bìa thành 3, 5, 7 lớp

— Tăng cường độ bền cơ học của các thùng chứa bằng cách gia cường các góc

— Đạt độ ma sát bề mặt thích hợp, để không trượt lên nhau giúp ổn định thùng trên pallet

— Tăng cường tính cách nhiệt bằng cách đưa polyurethan xốp vào các rãnh sóng

— Có hiệu quả kinh tế cao do sử dụng 75% sợi giấy tái sinh và 25% sợi giấy nguyên chất

Bước sóng dài (8,4) và

chiều cao sóng cao

(4,59)

Bước sóng ngắn (6,1) và chiều cao sóng thấp (2,61)

Bước sóng 7,8 và chiều cao 3,68 Bước sóng ngắn (3,2) và chiều cao sóng rất

thấp (1,2)

Chịu lực va chạm tốt

Có khả năng chịu tải

Có tính năng chịu được tải trọng và va chạm

Khả năng chịu tải trọng cũng như va chạm đều

gói các loại hàng hóa

có thể bị ảnh hưởng bởi

va chạm cơ học

dùng để đóng gói các hàng hóa có tải trọng cao như đồ hộp

rất kém

Người ta thường kết hợp các loại giấy: A&B, A&C, B&C

— Đảm bảo chất lượng sản phẩm được chuyển đi

— Tiết kiệm nguyên liệu làm bao bì:

diện tích bề mặt tối thiểu

Vật phẩm dạng khối chữ nhật Vật phẩm dạng khối trụ thẳng đáy tròn









α

+

=

α

+

=

α

+

=

o

o

o

ph

h

nb

b

ml

l

Nd

Có 2 cách xếp:







=

= md b

nd l

; f=1





















− +

=

=

d ) 1 m ( 2

3 1 b

nd l

; f ≤ 1,155

Ưu điểm của việc xếp chéo được nhận thấy trong trường hợp:

 n > 4











>

>

>

<

<

>

=

4 n và 16 m

5 n và 14 m 4

8 n và 2 m

— Quy định về kích thước thùng khối chữ nhật và khối lượng hàng chứa đựng

— Ghi nhãn bao bì ngoài:

lượng cao

— Ký hiệu bằng hình vẽ cho bao bì vận chuyển hàng hóa theo quy định TCVN 6405:1998 và ISO 780:1997 (xem p114)

Chương 6:

BAO BÌ THỦY TINH

I ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA THỦY TINH:

1 Đặc tính chung :

— Trạng thái thủy tinh là trạng thái trung gian của dạng kết tinh và dạng lỏng

— Trong suốt, cứng, giòn ở nhiệt độ thường

rắn

— Thủy tinh có tính chuyển đổi trạng thái thuận nghịch theo sự tăng giảm nhiệt độ Tính chất ban đầu thường vẫn được giữ nguyên trong suốt quá trình biến đổi trạng thái thuận nghịch

— Thủy tinh có tính đẳng hướng: xét theo mọi hướng thì cấu trúc thủy tinh đồng nhất như nhau

— Tính chất của thủy tinh bị ảnh hưởng bởi các cấu tử riêng phần (VD: cho các oxyt kim loại kiềm và kiềm thổ vào thủy tinh silicat)

tự hóa trị tăng dần

Ví dụ: boroalumino silicat, natri, kali, canxi

2 Thủy tinh silicat:

trắng ở bờ biển)

trường

độ rửa chai lọ đạt an toàn vệ sinh

và acid Không bị ăn mòn bởi pH của thực

phẩm

phải tiệt trùng

sinh chai lọ để tái sử dụng

phẩm được chứa đựng bên trong

thể sơn, vẽ logo hay thương hiệu hoặc tạo dấu hiệu nổi trên thành chai Nếu cần thì dán nhãn giấy lên chai

II CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO THỦY TINH:

— Thủy tinh Na – Ca là loại thủy tinh được dùng làm bao bì đựng rượu bia, nước giải khát… hoặc dùng trong các phòng thí nghiệm

— Hàm lượng Na2O cao sẽ làm giảm tính bền cơ, bền nhiệt, bền hóa và càng giảm tính dẫn điện của thủy tinh

— Na tồn tại trong thủy tinh với hàm lượng cao sẽ dễ tổn hại mạng lưới silicat ở bề mặt

có thể chịu được sự chênh lệch nhiệt độ là 70oC

III YÊU CẦU ĐỐI VỚI BAO BÌ THỦY TINH:

1 Độ bền cơ :

Được quyết định bởi:

— Thành phần nguyên liệu

— Công nghệ chế tạo

— Cấu tạo hình dạng bao bì

— Thường không có cổ chai

— Đựng những thực phẩm dạng paste, hoặc dạng hỗn hợp rắn lỏng

— Không chịu tác động lớn của lực cơ học khi chiết rót trừ khi bị va chạm vào thành hoặc bị rơi vỡ

— Thường chịu tác động của:

— Để đảm bảo độ bền cơ thì chai luôn luôn được thiết kế:

đổi một cách đột ngột

— Khi chiết rót, chai chịu lực tác động theo phương thẳng đứng, thì xuất hiện:

— Khi chai chịu tác động của lực từ bên ngoài theo phương nằm ngang thì xuất hiện:

— Khi ứng lực của chai S > 1524 KPa thì chai vẫn còn sử dụng được, tương ứng với ứng lực của cổ chai là > 690 KPa

2 Độ bền nhiệt :

— Khi chai lọ được rót dịch nóng thì xuất hiện:

• Ứng lực vòng kéo ở thành chai bên ngoài.

nhiều một cách đột ngột, không gây vỡ chai

— Khi chai lọ được rót dịch lạnh thì:

3 Tính cản quang :

(Xem bảng 6.4, p135)

— Thủy tinh có chứa hỗn hợp của các oxyt kim loại như: Co, Ni, Cr, Fe đều có thể tăng sự hấp thu ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại hoặc tia hồng ngoại Riêng oxyt Fe tạo màu xanh lá cây cho thủy tinh có khả năng hấp thu cả tia cực tím và tia hồng ngoại

Cr2O3 + CuO, V2O3) là thủy tinh cản quang rất tốt

— Thủy tinh có khuynh hướng hóa sẫm đen dưới năng lượng của bức xạ mạnh như trong trường

4 Độ bền hóa học:

Phụ thuộc vào:

— Thành phần nguyên liệu

— Điều kiện của môi trường tiếp xúc với thủy tinh

hưởng đến tính chất quang học

— Thủy tinh kiềm thổ bị ăn mòn ở mức độ kém hơn so với thủy tinh kiềm

— Ăn mòn thủy tinh nhanh chóng hơn so với môi trường acid

trong môi trường kiềm

IV NẮP BAO BÌ THỦY TINH:

Nắp và nút có tác dụng:

— Đảm bảo độ kín của chai lọ, đảm bảo chức năng bảo quản thực phẩm được chứa đựng

— Tiện lợi trong phân phối tiêu thụ

— Không gây nhiễm độc cho thực phẩm

Việc lựa chọn nắp tùy thuộc vào:

— Dạng chai lọ chứa đựng thực phẩm

— Tính chất và giá trị thương phẩm của thực phẩm

— Hạn sử dụng

Miệng chai có ren vặn và nắp

tương ứng cũng có cấu tạo ren được đậy kín bằng nút bấc.Thành miệng chai khá dày và đậy bằng nắp mũ.Thành miệng chai dày và được Nắp làm bằng nhôm hoặc

thiếc có phủ lớp sơn bên trong

và bên ngoài, có đệm cao su

Đệm bằng cao su có thể chịu

được điều kiện thanh trùng hoặc

tiệt trùng nhưng không đảm bảo

Ngoài ra cần có nút đệm bằng

HDPE

Số ren:

bằng sắt: 1 ren

Nắp bằng sắt đảm bảo điều

kiện thanh trùng do độ dãn nở

của sắt bằng thủy tinh

Nút bấc (làm bằng gỗ bấc) có cấu tạo dạng trụ tròn hoặc trụ tròn có mũ nấm, dây thép buộc bên ngoài (nhờ có đai miệng chai) Lớp giấy nhôm bọc ngoài

mở nút bằng tay

Ngày nay người ta có thể thay thế:

độ đàn hồi cao

co plastic có in thương hiệu

→ Phải khui bằng dụng cụ chuyên dùng

Nắp bằng thiếc (thép) có lót

lớp đệm bằng gỗ bấc hoặc bằng cao su Nắp được dập trên miệng chai bằng lực cơ học và tạo nên lớp gợn chung quanh

nhiệt độ thanh trùng là 100oC

được nhiệt độ thanh trùng là

115oC

Chứa chất lỏng không có áp

lực riêng phần của etanol

Chứa đựng các loại rượu vang,

cao, có thời hạn tồn trữ và sử dụng rất dài

Chứa đựng nước giải khát có gas, sản phẩm có giá thành thấp, được tiêu thụ nhanh và áp

V RỬA CHAI:

— Đối với chai đựng sản phẩm không qua thanh trùng thì cần phải có chế độ rửa nghiêm ngặt (rửa bằng chlorine)

Chương 7:

BAO BÌ KIM LOẠI

I TÍNH CHẤT CHUNG CỦA BAO BÌ KIM LOẠI:

— Nhẹ, thuận lợi cho vận chuyển

— Đảm bảo độ kín vì thân, nắp, đáy đều có thể làm cùng một loại vật liệu nên bao bì không bị lão hóa nhanh theo thời gian

— Chống ánh sáng thường cũng như tia cực tím tác động vào thực phẩm

— Có tính chịu nhiệt cao và khả năng truyền nhiệt cao, do đó thực phẩm các loại có thể được

— Có bề mặt tráng thiếc tạo ánh sáng bóng, có thể được in và tráng lớp vecni bảo vệ lớp in không bị trầy sước

— Quy trình sản xuất hộp và đóng hộp được tự động hóa hoàn toàn

II PHÂN LOẠI BAO BÌ KIM LOẠI:

1 Theo vật liệu bao bì:

quá trình vận chuyển, nhập liệu và tạo hình lon

trường kiềm

trong quá trình tiệt trùng

Thép tấm nguyên liệu sau khi tráng vecni được sấy khô để làm bốc hơi hoàn toàn dung môi tạo nên lớp nhựa rắn chắc trong suốt bám dính vào bề mặt thiếc

Lon đựng thực phẩm thường dùng vecni epoxy phenolic Trường hợp lon đựng thịt cá thì cần tráng

thể tráng bằng ZnO

— Ưu điểm:

— Bao bì nhôm có thể được phủ lớp vecni hoặc không Phủ khi môi trường có acid và có nước

2 Theo công nghệ chế tạo lon:

Vật liệu chế tạo có thể là:

Chỉ có thể chế tạo từ thép tráng thiếc → lon cao

Thân rất mỏng so với bề dày đáy Đối với

lon nhôm cao:

Phủ lớp vecni sau khi vuốt tạo lon

Phần đáy được tạo thành vòm làm tăng độ

chắc ở đáy lon

Mảnh ghép tạo thân lon được hàn ghép mí theo chiều cao lon và sử dụng phương pháp hàn điện cao tần Ghép mí thân và đáy nắp bằng lực cơ học Để tạo sự

Ghép 2 mảnh bằng lực cơ học kín khít hoàn toàn có thể sử dụng đệm cao su trên

nắp

Sau khi tiến hành 3 giai đoạn:

ta phải tráng lại vecni trong và ngoài mối hàn, ghép

Chứa các loại thực phẩm có tạo áp suất đối

kháng bên trong như là sản phẩm nước giải

Có thể chứa được nước trái cây trong trường

hợp nén N2 vào để tạo áp lực bên trong

Chứa được cả những loại thực phẩm không có áp lực khí bên trong

Đối với lon đựng thực phẩm không qua giai đoạn thanh trùng hoặc tiệt trùng thì phải tiệt trùng lon bằng tia cực tím

III NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG SẢN PHẨM ĐÓNG HỘP:

1 Nguyên nhân vi sinh vật:

— Vi sinh vật sẽ gây hiện tượng phồng hộp do khí sinh ra trong sản phẩm đồ hộp:

ethylic

skatol

— Hiện tượng phồng hộp có thể nhận thấy qua nắp hộp mô cao lên ở phần giữa

— Vi sinh vật nhiễm vào đồ hộp do:

2 Ăn mòn hóa học: xảy ra khi lớp vecni bị bong tróc

2H+ + Sn = Sn2+ + H2↑

Sn2+ + Fe = Sn + Fe2+

thấp

6H+ + Al2O3 = 2Al3+ + 3H2O

6H+ + Al = Al3+ + 3H2↑

— Khi tiệt trùng, những protein có cầu nối disulfur sẽ bị biến tính, đứt vỡ liên kết disulfur, có thể

nước của thực phẩm, tạo thành các nhóm mang điện tích dương, có khả năng nhận điện tử từ kim loại (chỉ đối với bao bì thép tráng thiếc)

3 Nguyên nhân cơ học:

cách ấn lên nắp sau khi làm nguội sản phẩm sau tiệt trùng

Phồng hộp do vi sinh vật hoặc hóa học thì không thể ấn cho nắp hộp trở lại bình thường, bắt buộc phải hủy sản phẩm

Chương 8:

BAO BÌ PLASTIC

I ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA PLASTIC:

— Không mùi, không vị

— Có thể trong suốt hoặc mờ đục

— Có loại có thể chịu được nhiệt độ thanh trùng hoặc nhiệt độ lạnh đông thâm độ Nhưng không chịu được nhiệt độ tiệt trùng 121oC

— In ấn nhãn hiệu dễ dàng, đạt được mức độ mỹ quan yêu cầu

— Nhẹ hơn tất cả các loại vật liệu bao bì khác, thuận tiện trong phân phối vận chuyển

— Bền đối với acid, kiềm, muối vô cơ

— Bị hư hỏng trong dung môi hữu cơ

— Thường là bao bì một lớp nhưng cấu tạo bởi sự ghép hai hoặc ba loại plastic lại với nhau

— Gia tăng sự ô nhiễm môi trường vì có một số loại plastic không có khả năng tái sinh

— Plastic dùng làm bao bì thực phẩm thuộc loại nhựa nhiệt dẻo, có tính chảy dẻo thuận nghịch ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phá hủy

— Plastic là loại polymer chứa 5000 – 10000 monomer, có thể có các dạng sau:

— Ở nhiệt độ thường, plastic có thể đồng thời tồn tại ở cả hai trạng thái là kết tinh và vô định hình:

• Kết tinh : các mạch polymer sắp xếp một cách trật tự Trường hợp mạng lưới polymer có cấu tạo dạng xoắn càng làm tăng tính chống thấm khí hơi, tính bền cơ, bền hóa của plastic

hơi, chất béo của plastic

— Vùng kết tinh càng giảm khi nhiệt độ tăng đến gần nhiệt độ phá hủy cấu trúc hoặc nhiệt độ hạ đến lạnh thâm độ

— Nếu mạch polyme có cấu tạo dạng cis hoặc trans, có nhiều nhánh hay có nhiều nhóm ngoại lai thì tính chống thấm khí hơi rất kém

II CÁC LOẠI PLASTIC LÀM BAO BÌ THỰC PHẨM:

Plastic Tỷ trọng(g/cm3) Tính chịu nhiệt Độ trong, độ bóng Tính chất cơ lý

Khả năng

LDPE 0,91 – 0,925

 t nc = 93 o C.

 t min = -57 o C.

 t hàn = 100 –

110 o C.

Trong suốt, hơi có ánh mờ.

Độ bóng bề mặt khá cao.

- Mềm dẻo.

- Khi bị chiếu xạ thì trở nên vàng, trong suốt, cứng giòn hơn.

- Bị kéo dãn và dễ đứt.

Kém - Nước: tốt.

- Khí O 2 , CO 2 , N 2 và

hơi nước: kém.

- Dầu mỡ: kém.

- Màng này thường dùng làm lớp trong cùng của bao bì nhiều lớp để dễ dàng hàn dán nhiệt.

- Không thể sử dụng làm bao bì thực phẩm có thanh trùng, tiệt trùng.

LLDPE 0,91 – 0,92(Cao hơn

LDPE)

 t nc = 95 -

180 o C.

 t min = -57 o C.

 t hàn = 120 –

150 o C.

Trong suốt hơn LDPE.

Độ bóng bề mặt cao.

- Mềm dẻo hơn LDPE.

- Ít bị giãn, khó đứt.

- Tính bám dính thấp so với PVC và EVA → không thuận tiện khi làm màng co.

Cao hơn LDPE.

- Nước: tốt.

- Khí và hơi nước:

cao hơn so với LDPE.

- Dầu mỡ: được cải thiện hơn.

- Làm lớp trong của bao bì nhiều lớp hoặc làm lớp ngoài cùng để chống thấm nước và hơi nước cho các bao bì giấy.

- Được dùng làm bao bì chứa đựng vật nặng.

- Pha trộn LLDPE và EVA để làm màng co, bọc thực phẩm.

• Ứng dụng chung của LDPE và LLDPE:

- Dùng làm bao bì thủy sản lạnh đông, vì sau khi đựng vào bao bì, chúng được trữ đông ở -18 o C.

- Có thể ghép chung với PA làm bao bì thủy sản lạnh đông có hút chân không.

- Không thể dùng làm bao bì chống oxy hóa.

- Làm túi đựng thực phẩm tạm thời, chỉ chứa đựng để chuyển đi chứ không có tính bảo quản.

- Dùng để bao gói rau quả tươi sống bảo quản theo phương pháp ức chế hô hấp rất hiệu quả và kinh tế.

HDPE 0,941 – 0,965

 t nc = 121 o C.

 t min = -46 o C.

 t hàn = 140 –

180 o C.

Trong suốt, nhưng có mức độ mờ đục cao hơn LDPE.

Độ bóng bề mặt không cao.

- Mức độ mềm dẻo kém hơn LDPE, tính cứng vững cao.

- Có tính chất cơ lý cao nhất so với LDPE và LLDPE.

Tương đương LLDPE.

- Nước: tốt.

- Khí và hơi nước:

cao hơn cả hai loại trên.

- Dầu mỡ: được cải thiện cao hơn.

- Có thể dùng làm bao bì thủy hải sản lạnh đông.

- Làm lớp ngoài của bao bì dạng túi ghép nhiều loại vật liệu, hoặc tạo hình dạng các ly chén, lọ bình chứa các loại vật phẩm cần thanh trùng nhưng không chống oxh một cách nghiêm ngặt.

- Túi xách để chứa vật phẩm.

- Nắp của một số chai lọ thủy tinh.

- Lớp bao bọc cách điện cho rada và cáp dưới nước.