Tìm hiểu chung các loại vật liệu làm bao bì thực phẩm

Hầu hết các loại thực phẩm đều bịảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nước, đất, bụi, oxi, vi sinh vật....Vì vậychúng phải được chứa đựng trong bao bì.. - Môi trường bên trong bao bì -

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẲM

BÀI TIỂU LUẬNCÔNG NGHỆ BAO BÌ và ĐÓNG GÓI

THỰC PHẨMGIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ĐỖ VĨNH LONG

TP.HCM, THÁNG 10/2013

LỜI MỞ ĐẦU

Thực phẩm là nhu cầu cần thiết cho sự sống và phát triển của loài người Thời

kì sơ khai, thực phẩm đơn giản cả về phương pháp chế biến và bảo quản Khi khoahọc kỹ thuật phát triển nhanh chóng thì việc chế biến lương thực, thực phẩm cũng tiếnnhững bước khá nhanh, cách xa so với trình độ chế biến cổ xưa Cho đến khi xuấthiện sự bổ sung những kỹ thuật chế biến để ổn định sản phẩm trong thời gian lưu trữthì một ngành công nghiệp mới ra đời - công nghiệp thực phẩm

Những thành tựu mới nhất của các ngành khoa học đã được con người áp dụngvào sản xuất và chế biến lương thực, thực phẩm Hầu hết các loại thực phẩm đều bịảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nước, đất, bụi, oxi, vi sinh vật Vì vậychúng phải được chứa đựng trong bao bì Theo xu hướng đi lên của xã hội, con ngườingày càng có nhu cầu cao hơn về giá trị cảm quan và đòi hỏi về tính thẩm mỹ Do đó,chất lượng và mẫu mã bao bì cũng dần trở thành yếu tố quan trọng trong cạnh tranh

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó bao bì ra đời không chỉ với chức năng đơnthuần là bao gói và bảo vệ sản phẩm mà đã trở thành công cụ chiến lược trong quảng

bá sản phẩm và gây dựng thương hiệu Tuy nhiên, để bao bì thoả mãn được các chỉtiêu trên thì vật liệu làm bao bì là một trong những yếu tố quan trọng nhất

Bên cạnh đó vật liệu làm bao bì để chứa đựng thực phấm là hết sức quan trọng

Có nhiều loại vật liệu làm bao bì khác nhau, phù hợp với từng loại thực phẩm.Với đềtài “TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÁC VẬT LIỆU LÀM BAO BÌ THỰC PHẢM”, nhómtiểu luận hi vọng thầy và các bạn nhận xét và góp ý để phần trình bày và nội dung đềtài để nhómcó thể hoàn thiện hơn

Nhóm tiểu luận!

Chương 2: CÁC LOẠI VẬT LIỆU LÀM BAO BÌ THỰC PHẨM 5

2.1 Những yêu cầu chung 5

2.2 Các loại bao bì thường được sử dụng trong thực phẩm 5

2.2.1 Bao bì thủy tinh 5

2.2.1.6 Ưu, nhược điểm của bao bì thủy tinh 7

2.2.2.1 Giới thiệu về bao bì kim loại 8

2.2.2.4 Ưu, nhược điểm của bao bì kim loại 11

2.2.4.4 Một số kí hiệu loại nguyên liệu để bao gói 20 2.2.4.5 Ưu, nhược điểm của bao bì giấy 21

2.2.5 Bao bì màng nhiều lớp 21

2.2.5.3 Ưu, nhược điểm của bao bì màng nhiều lớp 23 2.2.5.4 Giới thiệu về bao bì Tetrapak 23

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 29

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1 Khái niệm bao bì

- (Quyết định của tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng số 23TĐC/QĐ ngày 20 tháng 2 năm 2006) – “Bao bì là loại vật chứa đựng, bao bọc thực phẩm thành đơn vị để bán Bao bì có thể bao gồm nhiều lớp bao bọc,

có thể phủ kín hoàn toàn hay chỉ bao bọc một phần sản phẩm”.

- Bao bì phải đảm bảo chất lượng cho sản phẩm, có thể phân phối, lưu kho, kiểm tra

và thương mại… một cách thuận lợi

1.2 Phân loại bao bì thực phẩm

1.2.1 Bao bì kín

Chứa đựng sản phẩm làm nhiệm vụ ngăn cách không gian xung quanh vật phẩmthành hai môi trường:

- Môi trường bên trong bao bì

- Môi trường bên

Loại bao bì kín hoàn toàn được dùng để bao bọc những thực phẩm chế biến

công nghiệp, để đảm bảo chất lượng sản phẩm sau quá trình sản xuất và trong suốt thời gian lưu hành trên thị trường cho đến tay người tiêu dùng

1.2.2 Bao bì hở (hay chỉ bao bọc một phần sản phẩm)

Một số loại bao bì thực phẩm: bao bì thủy tinh, bao bì kim loại, bao bì plastic, bao

bì giấy, bao bì màng nhiều lớp…

Chương 2: CÁC LOẠI VẬT LIỆU LÀM BAO BÌ THỰC PHẨM

2.1 Những yêu cầu chung

 Về cơ bản phải giữ nguyên được thành phần hóa học của sản phẩm so với thờiđiểm sau khi kết thúc quá trình chế biến

 Phải giữ nguyên những tính chất lý học của sản phẩm ban đầu

 Tính chất cảm quan của sản phẩm phải được tồn tại nguyên vẹn sản phẩm ban đầucho đến khi hàng hóa được sử dụng

 Không bị lây nhiễm bởi chất hác từ môi trường hoặc từ chính bao bì, đặc biệt lànhững chất gây độc hại hoặc những chất làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

 Vật liệu làm bao bì thực phẩm phải đảm bảo phù hợp với từng loại thực phẩm

 Giá trị của bao bì thực phẩm phải tương ứng với giá trị của thực phẩm chưa đựng,

về nguyên tắc cần khống chế để bao bì không làm tăng giá thành của sản phẩmmột cách quá mức

 Vật liệu càng dễ gia công càng tốt để có thể chế tạo bao bì bên cạnh các xí nghiệpchế biến thực phẩm

 Vật liệu bao bì không làm thay đổi tính chất hóa học, lý học và đặc biệt là tínhchất cảm quan của thực phẩm

 Vật liệu làm bao bì phải không gây nhiễm độc cho thực phẩm

2.2 Các loại bao bì thường sử dụng trong thực phẩm

2.2.1 Bao bì thủy tinh

2.2.1.1 Giới thiệu

Bao bì thủy tinh đựng thực phẩm gồm các loại chai, lọ thủy tinh silicat Trước đây,thủy tinh là từ gọi chung cho những oxyt vô cơ dạng thủy tinh hay chính là dạngcấu trúc vô định hình

2.2.1.2 Phân loại

Thủy tinh vô cơ có 3 loại:

- Thủy tinh đơn nguyên tử: là thủy tinh chỉ tập hợp một loại nguyên tố hóa học, cácnguyên tố này thuộc nhóm 5, 6 của bảng phân loại tuần hoàn, đây chính là dạngđóng rắn của S, P, Se, As…

- Thủy tinh oxyt là dạng tập hợp các phân tử oxyt axit, hay oxyt bazơ cùng loại haynhiều loại tồn tại ở nhiệt độ thường như B2O3, SiO2, P2O5

- Thủy tinh silicat là một loại thủy tinh oxyt rất phổ biến, chính là vật liệu làm chai

lọ chứa đựng thực phẩm

2.2.1.3 Tính chất

- Khi trộn các oxyt thành một hỗn hợp vật lý thì không có phản ứng hóa học xảy ra,mỗi oxyt vẫn mang tính chất như khi nó tồn tại độc lập

- Nếu thủy tinh là hỗn hợp vật lý của các oxyt và tính chất của các oxyt thành phần

đó sẽ không thay đổi trong thủy tinh và được xem như tương đương với tính chấtcủa các oxyt đó ở dạng tinh thể hoặc ở dạng thủy tinh thuần khiết

- Nhưng trong thực tế khi nấu chảy các hổn hợp oxyt thì chúng tương tác nhau, sắpxếp vị trí trong mạch vô di định hình làm thay đổi tính chất của chúng so với khi ởdạng tự do

- Tính chất kỹ thuật này được áp dụng trong chế tạo thủy tinh silicat ; làm vật liệubao bì thực phẩm và vật liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác, các oxyt kiềm vàkiềm thổ được cho vào ở lượng nhỏ để đảm bảo tính năng mới cho thủy tinh silicat

2.2.1.4 Nguyên liệu nấu thủy tinh

 SiO2: đây là thành phần chính của đa số thủy tinh công nghiệp Thủy tinh silicatbền cơ, nhiệt, hóa Thủy tinh silicat thuần khiết còn được gọi lá thạch anh có tínhchất chiết quang cao, rất quý và được nấu ở nhiệt đô rất cao Thủy tinh công ngiệp

có thành phần SiO2 là 55-75% Nguồn nguyên liệu chính là cát biển thô NgoàiSiO2 còn có Al2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O…là các thành phần cần được điềuchỉnh trong thủy tinh công nghiệp

Bên cạnh đó có thể có những oxyt nhuộm màu, các oxyt ảnh hưởng đến độ chiếtquang của thủy tinh như: Fe2O3, MnO2, TiO2, C r2O3, V2O5

Yêu cầu cát nấu thủy tinh có hàm lượng SiO2 cao, hàm lượng tạp chất sắt rất nhỏ(0,012 - 0,3%) làm thủy tinh có mảu vàng, FeO làm thủy tinh có màu xanh Hạtcát phải có kích thước nhỏ (0,1 - 8mm) Nếu kích thước hạt cát lớn thì sẽ khó chếtạo thủy tinh chất lượng cao Hạt cát tròn, trơn, láng bóng và không có khía cạnhrất thuận tiện để sản xuất thủy tinh chất lượng cao

 K2O: được cho vào thủy tinh dưới dạng K2CO3, tạo cho thủy tinh vẻ bóng sáng bềmặt K2O là phụ gia sản xuất thủy tinh cao cấp như: pha lê, thủy tinh màu, thủytinh quang học, thủy tinh dùng trong phân tích hóa học và thủy tinh kỹ thuật

 CaO: đươc cung cấp bởi nguồn đá vôi, đá phấn, là một trong những thành phần cơbản của thủy tinh CaO giúp cho quá trình nấu, khử bọt và thủy tinh có độ bền hóahọc cao

 BaO: tạo cho thủy tinh vẻ sáng bóng, trọng lượng riêng tăng cao

 ZnO: làm giảm hệ số giãn nở nhiệt của thủy tinh, tạo tính bền nhiệt, bền hóa học

và gây đục thủy tinh

 B2O3: tạo cho thủy tinh bền nhiệt, bền hóa, khử bọt tốt, rút ngắn quá trình nấu

2.2.1.5 Nắp của bao bì thủy tinh

Nắp bao bì thủy tinh được xem là thành phần quan trọng của bao bì thủy tinh Nắp

và các thành phần phụ của chúng như đệm, nhôm là để bọc… góp phần bảo vệ độkín của chai lọ, đảm bảo mọi chức năng tiện lợi trong phân phối tiêu thụ và khônggây nhiễm độc thực phẩm Tùy theo dạng chai chứa đựng thực phẩm, tính chất, giá

trị thương phẩm của thực phẩm chứa bên trong, hạn sử dụng dài ngắn mà có loạinắp thích hợp

2.2.1.6 Ưu, nhược điểm của bao bì thủy tinh

 Ưu điểm

- Có khả năng chịu được áp xuất bên trong

- Bảo vệ được thực phẩm bên trong

- Tái sinh dễ dàng không gây ô nhiễm thực phẩm

- Tái sử dụng nhiều lần, nhưng phải có chế đô rửa chai đạt an toàn vệ sinh

- Trong suốt, có thể thấy được sản phẩm bên trong, hấp dẫn người tiêu dùng

2.2.2 Bao bì kim loại

2.2.2.1 Giới thiệu bao bì kim loại

Bao bì kim loại được sử dụng nhiều trong công nghiệp đồ hộp thịt, cá, rau quả,nước uống Người ta thường sản xuất bao bì đồ hộp ở dạng hình trụ hoặc hình hộpchữ nhật

Kích thước của hộp thùy thuộc vào từng loại sản phẩm và tùy theo thói quen sảnxuất của từng quốc gia

2.2.2.2 Phân loại

Phân loại theo hình dạng

- Lá kim loại (giấy nhôm)

- Hình trụ tròn: phổ biến nhất

- Các dạng khác: đáy vuông, đáy oval

Phân loại theo vật liệu bao bì

 Bao bì kim loại thép (sắt tây)

Thép tráng thiếc có thành phần chính là sắt, và các phi kim, kim loại khác nhưcacbon hàm lượng ≤ 2,14%; Mn ≤ 0,8%; Si ≤ 0,4%; P ≤ 0,05%; S ≤ 0,05%

Có những loại thép có tỷ lệ cacbon nhỏ 0,15c0,5% Hàm lượng cacbon lớn thìkhông đảm bảo tính dẻo dai mà có tính giòn Để làm bao bì thực phẩm, thép cần

có độ dẻo dai cao để dát mỏng thành tấm có bề dày 0,15÷0,5mm, do đó tỷ lệcacbon trong thép vào khoảng 0,2%

Thép có màu xám đen không có độ bóng bề mặt, có thể bị ăn mòn trong môitrường axit, kiềm khi tráng thiếc thì thiếc có độ sáng bóng Tuy nhiên thiếc là một

kim loại lưỡng tính nên dễ tác dụng với axit, kiềm, do đó ta cần tráng lớp vecni cótính trợ trong môi trường axit, kiềm.

 Bao bì kim loại Al:

Nhôm là loại bao bì có độ tinh khiết đến 99% và những thành phần kim loại khác

có lẫn trong nhôm như Si, Fe, Cu, Mn, Mg, Ti

Bao bì nhôm chủ yếu dùng trong công nghệ chế tạo lon 2 mảnh với lớp trong đượcphủ sơn hữu cơ

Phân loại theo công nghệ chế tạo

 Lon hai mảnh

Lon hai mảnh gồm than dính liền với đáy, nắp rời được ghép mí với than Lon haimảnh chỉ có đường ghép mí giữa than và nắp, vật liệu chế tạo lon hai mảnh phảimềm dẻo, ngoài vật liệu nhôm cũng có thể dùng vật liệu thép có độ bền dẻo cao.Hộp, lon hai mảnh được chế tạo theo công nghệ kéo vuốt tạo nên than rất mỏng sovới bề dày đáy, nên có thể dễ bị đâm thủng hoặc dễ bị biến dạng do va chạm lonhai mảnh là loại lon thích hợp chứa các loại thực phẩm có áp suất đối hang bêntrong như sản phẩm nước giải khát có gas Bao bì lon hai mảnh bằng nhôm có thể

có chiều cao đến 110mm, lon hai mảnh bằng vật liệu thép có chều cao rất thấp vìthép không có tính mềm dẻo, không thể kéo dài

 Lon ba mảnh

Thân: Được chế tạo từ một miếng thép chữ nhật, cuộn lại thành hình trụ và đượclàm mí thân

- Nắp và đáy: Được chế tạo riêng, được ghép mí với thân (nắp có khóa được ghépvới thân sau khi rót thực phẩm)

Thân, đáy, nắp có độ dày như nhau vì thép rất cứng vững không mềm dẻo nhưnhôm, không thể nong vuốt tạo lon có chiều cao như nhôm, mà có thể chỉ nongvuốt được những lon có chiều cao nhỏ

2.2.2.3 Vecni bảo vệ lớp kim loại

Vecni bảo vệ lớp kim loại phủ bên trong hay bên ngài lon hai mảnh hoặc ba mảnh,thuộc loại nhựa nhiệt rắn Sau khi được đun nóng chảy để phun phủ lên bề mặt lonthì vecni được sấy khô trở nên cứng, rắn chắc Lớp vecni tráng bề mặt bên tronglon nhằm bảo vệ lon không bị ăn mòn bởi môi trường thực phẩm chứa đựng tronglon và lớp vecni tráng mặt ngoài lon nhằm bảo vệ lớp sơn ở mặt ngoài không bịtrầy xước

Lớp vecni tráng bên trong lon phải đảm bảo:

Không gây mùi lạ cho thực phẩm, không gây biến màu thực phẩm được chứađựng

Không bong tróc khi bị va chạm cơ học

Không bị đun nóng bởi các quá trình đun nóng thanh trùng

Có độ dẻo dai để trải đều khắp bề mặt được phủ Liều lượng được tráng trên théptấm: 3÷9g/m2, độ dày 4 ÷ 12μm Sau khi tạo hình thì lon được tráng bổ sung đểkhắc phục những chỗ trầy xước biến dạng ở mối ghép thân, đáy

Độ dày của lớp vecni phải đồng đều, không để lộ thiếc qua những lỗ, những vết sẽgây ăn mòn thiếc và lớp thép một cách dễ dàng

2.2.2.4 Ưu, nhược điểm của bao bì kim loại

 Ưu điểm

- Bao bì nhôm nhẹ thuận tiện cho việc vận chuyển

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

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

- Bao bì kim loại chịu được nhiệt độ cao và khả năng truyền nhiệt tốt, do đó các loạithực phẩm có thể được đóng hộp thanh trùng và tuyệt trùng thích hợp với chế độthích hợp đảm bảo an toàn vệ sinh

- Bao bì im loại có bề mặt tráng thiếc tạo ánh sang bóng, có thể được in và tráng lớpvecni bảo vệ lớp in không bị trầy xước

- Bao bì kim loai không tái sử dụng được

- Qui trình sản xuất hộp và đóng hộp được tự động hóa hoàn toàn

 Nhược điểm

- Rất dễ oxy hóa nên phải tạo lớp mạ thiếc, do đó độ bền hóa học kém

- Không thấy được sản phẩm bên trong

- Giá thành thiết bị cho dây chuyền sản xuất bao bì cũng như dây chuyền đóng góibao bì vào loại khá cao

- Chi phí tái chế cao

2.2.3 Bao bì plastic

2.2.3.1 Giới thiệu về bao bì plastic

Nhựa (plastic) có bản chất là polymer hay những sợi gắn chăt với nhau, có nguồngốc hữu cơ (từ dầu mỏ) được tổng hợp hoặc bán tổng hợp bằng đường hóa học,khối lượng phân tử cao, có thể chứa them một số phụ gia để gia tăng các đặc tínhcủa nhựa và giảm thiểu chi phí

Đặc điểm chung: đẻ uốn, dễ cán mỏng, tao hình và đổ khôn nên cho pháp đúc, tạohình vật liệu dễ dàng thành nhiều dạng khác nhau như bản mỏng, sợi, dạng bản,ống, chai, hộp…

2.2.3.2 Một số loại plastic

 Dạng homopolyme

- PE: bao gồm LLDPE, LDPE, MDPE, HDPE

 LLDPE: linear low density polyethylene

 LDPE: low density polyethylene

 MDPE: medium density polyethylene

 HDPE: high density polyethylene

PP: polypropylene

- OPP: oriented polypropylene

- PET: polyethylene terephtalathe

- PS: polystyrene

- OPS: oriented polystyrene

- EPS: enpanded polystyrene

- EVA: ethylene + vinylaceta

- EVOH: ethylene + vinylalcohol

- EAA: ethylene + axitacrylic

- EBA: ethylene + butylacrylate

- EMA: ethylene + methylacrylate

- EMAA: ethylene + axit methylacrylic

2.2.3.3 Các dạng bao bì nhựa thông dụng

a Dạng chai

 PET

Vật liệu:

- Làm từ polyetylen terephtalat (PET) hoặc polypropylen (PP)

- Tính bền cơ học cao, không mềm dẻo như PE, dễ dàng bị xé rách khi có 1 vết cắthoặc 1 vết thủng nhỏ

- Trong suốt, độ bóng bề mặt cao, cho khả năng in ấn cao (nét in rõ)

- Không màu, không mùi, không vị, không độc, cháy sáng với ngọn lửa màu xanhnhạt, mùi cháy gần giống mùi cao su

- Chịu dược nhiệt độ nhỏ hơn 1000C

- Do mật độ liên kết giữa các sợi polymer rất kín nên thường được dùng đểchứa đựng các thực phẩm có gas (bia, nước giải khát có gas…), thực phẩm cần giữmùi nghiêm ngặt.

 Nhựa dẻo

Vật liệu: Phổ biến là polyethylene (PE), gồm 2 loại

- LDPE ( Low Density Polyethylene)

- HDPE ( High Density Polyethylene )

 Tính năng kỹ thuật trung bình

 Dễ định hình

 Giá thành hạ

 Được sử dụng rộng rãi

 Không trong suốt

 Chịu nhiệt không cao

 Bị thấm khí

b Dạng hộp thân cứng

Thường dùng polyethylene (PE), polyvinylclorua (PVC)

- Tính năng kỹ thuật rất cao

- Vật liệu: các loại vật liệu được dùng làm màng đơn thường là: PE, PP, PVC, OPP

- Ứng dụng: dùng để sản xuất hộp thân mềm Sau khi cán thành màng đơn, ta tiếnhành dập nóng hoặc hút chân không để tạo thành hộp thân mềm Dùng làm túi,bao nhựa Màng đơn sao khi được cán thành sẽ được hàn dán thành túi nhựa

 Màng ghép