Tiểu luận công nghệ bao bì và đóng gói thực phẩm đề tài tìm hiểu về bao bì thủy tinh

Tiểu luận công nghệ bao bì và đóng gói thực phẩm đề tài tìm hiểu về bao bì thủy tinh Tiểu luận công nghệ bao bì và đóng gói thực phẩm đề tài tìm hiểu về bao bì thủy tinh Tiểu luận công nghệ bao bì và đóng gói thực phẩm đề tài tìm hiểu về bao bì thủy tinh

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-o0o -Bài tiểu luận: Công nghệ bao bì và đóng gói thực phẩm

ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU VỀ BAO BÌ THỦY TINH

Đỗ Vĩnh Long

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2023

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Đánh giá mức độ hoàn thành công

việc

Lê Thị Bích Ngân 2005210954

Thuyết trình, làmnội dung, làmPowerPoint, làmtrắc nghiệm

Hoàn thành tốt

Trần Thị Kim Ngân 2005210187

Thuyết trình, làmnội dung, làmPowerPoint, làmtrắc nghiệm

Hoàn thành tốt

Trần Ngọc Thúy Ngân 2041214054

Thuyết trình, làmnội dung, làmWord, làm trắcnghiệm

Hoàn thành tốt

Trần Thị Bích Ngọc 200521101

7

Thuyết trình, làmnội dung, làmPowerPoint, làmtrắc nghiệm

Hoàn thành tốt

Nguyễn Lý Phương Ngân 2005211881

Thuyết trình, làmnội dung, làmWord, làm trắcnghiệm

Hoàn thành tốt

BẢNG ĐÁNH GIÁ THAM GIA HOẠT ĐỘNG NHÓM

ST

T

tham gia họp nhóm 20%

Thái độ tham gia 20%

Mức độ hoàn thành công việc 20%

Chất lượng sản phẩm giao nộp 40%

TỔNG ĐIỂM

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

MỤC LỤC BẢNG 3

LỜI MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ THỦY TINH 5

1.1 Thế nào là bao bì thủy tinh: 5

1.2 Đặc tính chung bao bì thủy tinh: 5

1.2.1 Đặc tính chung: 5

1.2.2. Phân loại thủy tinh vô cơ: 5

1.2.3. Tính chất của thủy tinh bị ảnh hưởng bởi các cấu tử riêng phần : 6

1.3 Ưu và nhược điểm của bao bì thủy tinh : 6

1.3.1 Ưu điểm: 6

1.3.2 Nhược điểm: 7

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BAO BÌ THỦY TINH 7

2.1 Nguyên liệu sản xuất thủy tinh: 7

2.2 Nguyên liệu nấu thủy tinh: 7

2.2.1. Nguyên liệu chính : 7

2.2.2. Nguyên liệu phụ: 8

2.3 Quy trình sản xuất: 8

2.3.1. Phương pháp thủ công: 8

2.3.2. Phương pháp hiện đại: 9

CHƯƠNG 3 TÍNH CHẤT VẬT LÝ, HÓA HỌC CỦA BAO BÌ THỦY TINH 11

3.1. Độ bền cơ: 11

3.2 Độ bền nhiệt: 12

3.3 Tính quang học của bao bì thủy tinh: 13

3.4 Độ bền hóa học: 14

CHƯƠNG 4 NẮP BAO BÌ THỦY TINH 15

4.1 Khái niệm: 15

4.2. Phân loại 15

4.3 Yêu cầu đối với nắp bao bì thủy tinh: 19

KẾT LUẬN 21

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 22

MỤC LỤC HÌNH Ả

Hình 2 1 Bao bì thủy tinh 10

Hình 2 2 Quy trình công nghệ chế tạo thủy tinh 11

Y Hình 3 1 Tác động của nhiệt độ chiết rót dung dịch lên chai thủy tinh 13

Hình 4 1 Các loại miệng chai 16

Hình 4 2 Cấu tạo miệng ren và nắp ren 17

Hình 4 3 Phương pháp đóng kín chai miệng đai 18

Hình 4 4 Cách bậc nút khỏi chai 18

Hình 4 5 Nắp làm một đường ren 19

MỤC LỤC BẢNG Bảng 3 1 Trạng thái màu của bao bì thủy tinh 14

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay bao bì được sử dụng rất phổ biến dùng để chứa tất cả các loại hàng hóa đặcbiệt là trong thực phẩm, bao bì được sử dụng trong các quá trình vận chuyển, bảo quản,phân phối và kiểm tra Bao bì giúp bảo vệ sản phẩm, giảm thiểu được chất thải thực phẩmhạn chế sự hư hỏng của thực phẩm và ngoài ra bao bì còn giúp tiếp thị sản phẩm mộtcách hiệu quả Chính vì những công dụng tiện ích này mà công nghiệp bao bì ngày càngđược phát triển, nghiên cứu, cải tiến để đáp ứng nhu cầu của sản xuất và trao đổi hànghóa

Bao bì được phát triển và cải tiến với rất nhiều loại tiện ích đa dạng mẫu mã Trong

đó không thể không nhắc đến đó là bao bì thủy tinh, mặc dù trên thị trường có rất nhiềuloại bao bì tiện dụng hơn so với bao bì thủy tinh nhưng nhờ những đặc tính tốt như khôngphản ứng với sản phẩm chứa đựng, không độc, chịu được axit mà bao bì được sử dụngrộng rãi trong các sản phẩm dạng lỏng

Với những kiến thức đã được học và qua quá trình tìm hiểu kĩ càng, nhóm em xin

được trình bày về đề tài: “Tìm hiểu bao bì thủy tinh” để làm rõ hơn các các đặc điểm,

tính chất, nguyên liệu và quy trình sản xuất bao bì thủy tinh trong thực phẩm Do kiếnthức còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót kính mong thầy và các bạn đóng góp ýkiến để bài tiểu luận của nhóm chúng em được hoàn thiện hơn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ THỦY TINH

1.1 Thế nào là bao bì thủy tinh:

Bao bì thủy tinh được làm từ thủy tinh Nguyên liệu sản xuất thủy tinh là cát thạchanh (silica), yêu cầu của loại cát này là phải sạch và không được lẫn tạp chất Thủytinh có lịch sử ra đời từ hàng ngàn thế kỷ trước và hiện được đánh giá là loại bao bìsang chảnh và quyến rũ nhất hiện nay

1.2 Đặc tính chung bao bì thủy tinh:

1.2.2 Phân loại thủy tinh vô cơ:

Thủy tinh đơn nguyên tử là thủy tinh chỉ tập hợp một loại nguyên tố hóa học, cácnguyên tố này thuộc nhóm V, VI 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 như:

+ Chai nước giải khát, bia, rượu, nước ép quả…

+ Lọ đựng rau quả ngâm

1.2.3 Tính chất của thủy tinh bị ảnh hưởng bởi các cấu tử riêng phần :

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 thì tính chất của các oxyt thành phần đó sẽ không đổi trong thủy tinh

và được xem như tương đương với các tính chất của các oxyt đó ở dạng tinh thể hoặcdạng thủy tinh thuần khiết Nhưng trong thực tế, khi nấu chảy các hỗn hợp oxyt thìchúng tương tác nhau, sắp xếp vị trí trong mạch vô định hình làm thay đổi tính chấtcủa chúng so với khi ở dạng tự do Tính chất kỹ thuật này được áp dụng trong chế tạothủy tinh silicat làm vật liệu bao bì thực phẩm và vật liệu cho nhiều ngành côngnghiệp khác, các oxyt kim loại kiềm và kiềm thổ được cho vào ở lượng nhỏ để đẳmbảo tính năng mới cho thủy tinh silicat

1.3 Ưu và nhược điểm của bao bì thủy tinh :

1.3.1 Ưu điểm:

- Nguồn nguyên liệu tự nhiên phong phú

- Có khả năng chịu được áp suất bên trong

- Bảo vệ được thực phẩm bên trong (ngăn chặn sự xâm nhập của các tác nhân gây

hư hỏng sản phẩm)

- Tái sinh dễ dàng không gây ô nhiễm môi trường

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

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

- Ít bị ăn mòn hóa học bởi môi trường kiềm và acid Bao bì thủy tinh chứa thựcphẩm không bị ăn mòn bởi pH của thực phẩm mà thường bị ăn mòn bởi môitrường kiềm, vệ sinh chai lọ để tái sử dụng

- Nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất thủy tinh là cát, cùng với công nghệ sảnxuất hiện đại nên bao bì thủy tinh đã được sử dụng rộng rãi với giá thành khôngquá cao.

- Bao bì thủy tinh có thể tái sử dụng nhưng phải được đảm bảo vệ sinh tuyệt đối

- Không thể in, ghi nhãn theo qui định nhà nước lên bao bì mà chỉ có thể vẽ sơn logohay thương hiệu của công ty, nhà máy hoặc khi sản xuất phải dán nhãn giấy lênchai như trường hợp sản phẩm rượu, bia, nước ngọt chứa đựng trong chai thủytinh

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BAO BÌ THỦY TINH

2.1 Nguyên liệu sản xuất thủy tinh:

Nguyên liệu sản xuất bao bì thủy tinh là các hợp chất vô cơ được sản xuất từquặng, mỏ như: các oxyt kim loại hiếm lưỡng tính Oxyt kiềm và oxyt kiềm thổ, trong

đó dioxyt silic SiO2 là một thành phần chính, chiếm tỉ lệ cao nhất

Chất phụ gia : là các oxyt kim loại hiếm như Au, Ag, Cu, V, Pb, Ba, , nhằm hỗtrợ kỹ thuật chế tạo, được sử dụng với hàm lượng nhỏ

2.2 Nguyên liệu nấu thủy tinh:

2.2.1 Nguyên liệu chính :

Nguyên liệu chính để sản xuất thủy tinh là SiO2, có nhiều trong cát và thạch anh.SiO2 nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 20000C Thông thường để đơn giản hóa trong quytrình chế tạo, người ta pha thêm các chất khác vào Chẳng hạn, khi pha thêm Na2CO3

vào thì nhiệt độ nóng chảy của cát giảm xuống còn 10000C nhưng việc này làm chothủy tinh bị hòa tan trong nước do xảy ra phản ứng:

Na2CO3 + SiO2  Na2SiO3 + CO2

Na2SiO3 là một chất rắn tan trong nước vì vậy thủy tinh khi pha thêm

Na2CO3 vào sẽ dễ tan trong nước Để khắc phục tình trạng này người ta pha vôisống (hoặc MgO, Al2O3) nhằm phục hồi tớnh khụng hòa tan

CaCO3 + SiO2  CaSiO3 + CO2

Người ta cũng có thể pha thêm một số kim lọai hay oxớt của chúng để tạo màucho thủy tinh

và thay đổi theo sự gia nhiệt của thủy tinh thành phẩm

Thủy tinh có thể được nhuộm bởi các phụ gia FeS, Fe2O3 làm cho thủy tinh có màu

từ vàng rơm đến xanh lá cây

Bước 4: Tạo hình cho thủy tinh, làm nguội sản phẩm

Bước 5: Kiểm tra, đóng gói và hoàn thiện sản phẩm

2.3.2 Phương pháp hiện đại:

Là một trong những hình thức được ưa chuộng nhất hiện nay Với công nghệ, máymóc hiện đại thủy tinh sẽ được sản xuất một cách liên tục với số lượng lớn hơn rấtnhiều Nhờ vậy có thể phục vụ cho các ngành công nghiệp hiện nay Một ưu điểm nữacủa hình thức này đó chính là thời gian sản xuất nhanh chóng, chất lượng sản phẩmđồng đều, kiểu dáng giống nhau,… Từ các sản phẩm chai lọ thủy tinh, hũ đựng mỹphẩm, rồi đến các vật dụng thủy tinh khác nữa

Quy trình sản xuất thuỷ tinh hiện đại bao gồm các bước sau:

 Nguyên liệu:

Đầu tiên, các nguyên liệu cần thiết để sản xuất thuỷ tinh bao gồm đất sét, đávôi, soda, quặng thạch anh và các chất phụ gia khác được thu thập và chuẩn bị

2 Nấu chảy: Các nguyên liệu được đưa vào lò nấu chảy và được nung ở nhiệt

độ cao để chúng tan chảy và trở thành một chất lỏng đồng nhất

 Kiểm tra chất lượng:

Sản phẩm được kiểm tra chất lượng để đảm bảo rằng chúng đáp ứng các tiêuchuẩn chất lượng và an toàn

 Đóng gói: Cuối cùng, sản phẩm được đóng gói và vận chuyển đến các cửahàng hoặc khách hàng cuối cùng

Đây là quy trình chung để sản xuất thuỷ tinh, tuy nhiên, các công ty sản xuất thuỷ tinh

có thể có các quy trình khác nhau tùy thuộc vào sản phẩm cụ thể mà họ đang sản xuất

Sơ đồ quy trình

Hình 2 1 Bao bì thủy tinh

Hình 2 2 Quy trình công nghệ chế tạo thủy tinh

CHƯƠNG 3 TÍNH CHẤT VẬT LÝ, HÓA HỌC CỦA BAO BÌ THỦY TINH

dàng cho sản phẩm vào và lấy ra Loại chai này không chịu tác động lớn cửa lực cơ học khi chiết rót trừ khi va chạm vào thành hoặc bị rơi vỡ.

Những loại chai có cổ: dùng để đựng các loại nước giải khát, cồn, bia, rượu Các loại chai này thường chịu tác động các lực sau:

- Lực theo phương thẳng đứng tác dụng lên đáy chai trong quá trình chiết rót

và lực tác dụng lên cổ chai khi đóng nút chai.

- Lực theo phương ngang (phương thẳng góc với đường trục của chai), chính

là áp lực của khí CO2 tác dụng thẳng góc với thành chai Áp lực này càng lớn lúc thanh trùng, sau khi chiết rót đóng nút chai.

Để đảm bảo chai được bền dưới tác động của lực trong quá trình chiết rót, đóng nắp chai thủy tinh luôn luôn được thiết kế.

 Độ dày thành chai và đáy chai đồng đều nhau.

 Thân trụ thẳng đáy tròn.

 Đáy là một mặt cầu lồi.

 Cổ chai phía bên trong có dạng mặt cầu lồi tròn xoay và độ cong của

cổ chai không thay đổi một cách đột ngột.

3.2 Độ bền nhiệt:

Khi chai lọ được rót dung dịch nóng thì thành trong sẽ được giỡn nở tạo ứng lực vòng chạy suốt chiều cao của thân trụ bên trong Ở thành ngoài, khi chưa cân bằng nhiệt với thành trong thì sẽ xuất hiện ứng lực kéo Nếu nhiệt độ dung dịch và bao bì không chênh quá 70℃ thì ứng lực kéo ở thành ngoài và ứng lực nén ở thành trong cũng không chênh lệnh một cách đột ngột, không gây vỡ chai Tương tự rót cho dung dịch lạnh.

Hình 3 1 Tác động của nhiệt độ chiết rót dung dịch lên chai thủy tinh

a) Ứng lực nén xuất hiện ở thành trong, và tạo ra ứng lực kéo ở thành phần

ngoài.

b) Thành phần ngoài xuất hiện ứng lực nén khi rót dung dịch lạnh (như nước

giải khát có gas, bia)

Chai đựng thực phẩm có áp lực khí hoặc được đun nóng, làm lạnh, cần thiết được cấu tạo thân trụ thẳng đáy tròn, cổ và thân chai không được giảm nhanh sự chênh lệch đường kính, thì tăng độ bền cơ hơn chai có cấu tạo khác nhau.

3.3 Tính quang học của bao bì thủy tinh:

Thủy tinh có đặc tính quang học thể hiện ở khả năng hấp thụ ánh sáng và phản xạ ánh sánh Thủy tinh silicat có khả năng hấp thụ tia có bước sóng 150- 600nm Có thể điều khiển sự truyền ánh sáng qua thủy tinh bằng cách cho thêm các chất màu như: hợp chất của lưu huỳnh, hợp chất của selen, oxy kim loại.

Thủy tinh chứa hỗn hợp của các oxy kim loại như cobalt (Co), niken (Ni), chrominu (Cr), sắt (Fe) đều có thể tăng sự hấp thụ ánh sáng khả kiến, tia hồng ngoại, tia tử ngoại Riêng oxy sắt tạo màu xanh lá cho thủy tinh có khả năng hấp thụ tia cực tím và hồng ngoại.

Trạng thái màu Oxyt kim loại tạo màu

Không màu, hấp thụ tia UV ( không

cho tia UV truyền qua thủy tinh)

CeO2, TiO2, Fe2O3

Xanh da trời Co3O4, Cu2O + CuO

(Purple) màu đỏ tía, xanh lam + đỏ Mn2O3, NiO

Xanh lá cây Cr2O3,Fe2O3+Cr2O3+ CuO, V2O3

Bảng 3 1 Trạng thái màu của bao bì thủy tinh

Ngoài ra, khi bổ sung kim loại hay oxyt kim loại và thủy tinh trong quá trình sản xuất có thể biến đổi màu sắc của thủy tinh như: thêm 2hay 3% của oxyt đồng sẽ sinh ra màu xanh lam Đồng nguyên chất sinh ra thủy tinh mờ có màu đỏ thẫm, đôi khi được sử dụng thay thế cho thủy tinh màu hồng ngọc của vàng Niken, phụ thuộc vào nồng độ, sinh ra thủy tinh có màu xanh da trời, màu tím hay màu đen Sự

bổ sung titan sinh ra thủy tinh có màu vàng.

Thủy tinh amber và thủy tinh xanh lá cây là thủy tinh cản quang tốt nhất, vì bao bì thủy tinh cản quang chỉ cho xuyên qua khoảng 10% ánh sáng có bước sóng

290÷450nm, nhưng thủy tinh lại cho khuynh hướng hóa sẫm đen dưới năng lượng của bức xạ mạn như trong trường hợp chiếu xạ thực phẩm.

3.4 Độ bền hóa học:

Là khả năng chống ăn mòn hóa học của môi trường tiếp xúc với thủy tinh, tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu ban đầu và điều kiện của môi trường tiếp xúc với thủy tinh.

Silic là nguyên tố lưỡng tính nên thủy tinh có thể bị an mòn bởi môi trường axit hoặc môi trường kiềm.

- Môi trường nước và axit: Sự ăn mòn này tạo cho thủy tinh có bề mặt nhám,

bị lõi thành những vết li ti, mất vẻ sáng bóng , ảnh hưởng đến tính chất quang học Thủy tinh kiềm thổ bị ăn mòn bởi môi trường axit ở mức độ kém hơn so với thủy tinh kiềm.

2H+ ¿¿+ 2Na→ 2H2+ 2Na+ ¿¿

- Môi trường kiềm: Môi trường ăn mòn thủy tinh nhanh chóng hơn so với các

môi trường axit Sự ăn mòn tạo nên các vết khuyết rõ ràng hơn so với trường hợp của axit.

- Nhiệt độ môi trường ăn mòn càng cao thì thủy tinh bị ăn mòn càng nhanh,

nếu bề mặt thủy tinh có vết trầy xước thì cũng tạo điều kiện ăn mòn dễ dàng.

CHƯƠNG 4 NẮP BAO BÌ THỦY TINH

4.1. Khái niệm:

Nắp hoặc nút có thể được xem là thành phần quan trọng của bao bì thủy tinh Nắpđậy che phủ miệng chai, nút nắm lọt vào bên trong miệng chai và các thành phần phụ củachúng như đệm, nhôm lá để bọc góp phần đảm bảo độ kín của chai lọ, đảm bảo chứcnăng bảo quản thực phẩm chứa đựng, chức năng tiện lợi trong phân phối tiêu thụ vàkhông gây nhiễm độc cho thực phẩm

4.2. Phân loại

Tùy theo dạng chai lọ đựng thực phẩm, tính chất và giá trị thương phẩm của thựcphẩm chứa bên trong, hạn sử dụng dài hay ngắn của sản phẩm mà sử dụng loại nắp củabao bì thủy tinh thích hợp, cùng với thiết kế kiểu miệng chai tương ứng các loại cấu tạochai

Hình 4 1 Các loại miệng chai

Các loại miệng cơ bản của chai thân trụ thẳng, cổ θ 26,6 ± 0,3 mm

Miệng chai loại A: có ren vặn đóng nắp vào, nắp tương ứng cũng có cấu tạo ren.Chai thủy tinh miệng loại A chứa đựng chất lỏng không áp lực khí như khí CO2 hoặc chỉ

có áp lực riêng phần của ethanol trong sản phẩm rượu mùi có nồng độ cồn ≤ 400V Loạinắp này được làm bằng nhôm hoặc thiếc có phủ lớp sơn bên trong và bên ngoài, có đệmplastic để đảm bảo độ kín cho chai, ngoài ra cần có nút đệm, đậy miệng chai trước khi đậynắp, nút đệm thường bằng vật liệu HDPE Sau khi đậy nút đệm, vặn nắp thiếc vào theođường ren thì miệng nắp đệm sẽ áp sát vào lớp đệm của nắp thiếc, tạo độ kín khít hoàntoàn

Miệng chai loại B: có cấu tạo thành miệng chai khá dày, để chứa các loại rượuvang, rượu champagne, có áp lực CO2 cao, có thời hạn tồn trữ và sử dụng rất dài nêncần phải đậy kín và có khả năng chịu áp lực cao của khí CO2 được nén trong chai Chaiđược đậy kín bằng nút bấc, nút có cấu tạo hình trụ tròn hoặc dạng hình tròn có mũ nấm,thân trụ dài khoảng 4cm Nút bằng gỗ bấc có tính đàn hồi cao, sẽ đậy chặt khít miệng chai

và nhô lên khỏi miệng chai khoảng 1,5cm, và dây thép được buộc bên ngoài miệng chaigiúp cho núp bấc chịu được áp lực nén cao của CO2 bên trong chai Kế đến lớp bọc ngoài

là lớp giấy nhôm áp sát vào miệng chai, các mép giấy che phủ dây thép bên trong