tiểu luận bao gói thực phẩm chủ đề bao bì nhôm và ứng dụng trong sản xuất bia

Chính vì thế, đã tạo nên sự cạnhtranh dữ dội các sản phẩm trên thị trường, vì vậy các nhà sản xuất luôn chú trọng đếnbao bì, mẫu mã của sản phẩm sao cho phù hợp với thị yếu người tiêu dù

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

-

TIỂU LUẬN BAO GÓI THỰC PHẨM

Chủ đề: Bao bì nhôm

và ứng dụng trong sản xuất bia

GVHD: Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn

MỤC LỤ

LỜI MỞ ĐẦU 2

I Tìm hiểu vật liệu sử dụng sản xuất bao bì 3

1 Giới thiệu về vật liệu nhôm 3

2.1 Quy trình sản xuất lá nhôm nguyên liệu 5

2.2 Quy trình sản xuất lon nhôm 6

3 Tiêu chuẩn của bao bì lon nhôm 11

3.1 Đặc điểm bao bì nhôm 12

3.2 Tính chất bao bì nhôm 12

3.3 Đối với lon nhôm 12

3.4 Chức năng của bao bì lon nhôm trong thực tế 13

II Ứng dụng bao bì nhôm trong sản xuất bia 14

1 Quy trình sản xuất bia 14

2 Quy trình chiết rót 16

3 Ảnh hưởng của bao bì nhôm đến sản xuất bia 17

3.1 Ảnh hưởng tích cực 17

3.2 Ảnh hưởng tiêu cực 18

4 Tiêu chuẩn của bao bì nhôm đồi với sản xuất bia 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 22

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC 24

LỜI CẢM ƠN

Sau một khoảng thời gian được học tập, tìm hiểu về môn Bao gói thực phẩm tại ViệnCông nghệ Sinh học và Thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ ChíMinh và hơn hai tháng hoàn thành bài tiểu luận, chúng em xin bày tỏ lời cảm ơn chânthành đến các thầy cô, giảng viên đã chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình để giúp nhóm emphần nào có được những kiến thức thật quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để chúng em

có thể hoàn thành bài tiểu luận

Đặc biệt, chúng em xin bày tỏ lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn làngười đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt kiến thức và hướng dẫn chúng em thực hiện đềtài “Bao bì nhôm và ứng dụng trong sản xuất bia” Với những vốn kiến thức đượctiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình học tập tiếp theo màcòn là một trong những hành trang giúp chúng em bước vào đời một cách tự tin vàvững chắc

Tuy nhiên, kiến thức của nhóm chúng em còn nhiều hạn chế Do đó, không thể tránhkhỏi nhiều điều thiếu sót trong quá trình trình bày bài tiểu luận của nhóm Nhómchúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo đóng góp ý kiến của thầy để có thể nâng caođược kiến thức và bổ sung vào bài tiểu luận giúp cho bài được hoàn thiện hơn.Chúng em xin chân thành cảm ơn!

LỜI MỞ ĐẦU

Khi ngành công nghiệp thực phẩm ngày càng phát triển thì bao bì cũng sẽ có sự đổimới vượt bật Bao bì nay không chỉ dùng để chứa đựng, đóng gói mà còn giúp bảoquản, tăng tính cảm quan cho sản phẩm

Trong sản xuất sản phẩm, bao bì có chức năng chứa đựng, bao gói, chuẩn bị cho việcvận chuyển từ nơi sản xuất tới nơi tiêu dùng Hạn chế những biến đối hóa học, hóa lí,

cơ học và cảm quan của sản phẩm, đảm bảo an toàn cho sản phẩm suốt quá trình bảoquản, phân phối đến tay người dùng Ngoài ra, bao bì còn duy trì giá trị dinh dưỡngcủa sản phẩm, ngăn cản sự gây nhiễm từ môi trường bên ngoài vào trong thực phẩm.Với kiểu dáng, nhãn hiệu, màu sắc, thông tin trên mỗi bao bì giúp người mua dễ dànglựa chọn sản phẩm mình mong muốn, tạo nên sự khác biệt giữa các sản phẩm vớinhau Bao bì được xem là hiện thân của sản phẩm, với vẻ ngoài bắt mắt, lôi cuốn, hấpdẫn, cung cấp đầy đủ thông tin của sản phẩm tạo ấn tượng tốt, gây thiện cảm với ngườimua, từ đó nâng cao giá trị kinh tế cho doanh nghiệp Chính vì thế, đã tạo nên sự cạnhtranh dữ dội các sản phẩm trên thị trường, vì vậy các nhà sản xuất luôn chú trọng đếnbao bì, mẫu mã của sản phẩm sao cho phù hợp với thị yếu người tiêu dùng nhất [1].Với nhu cầu như vậy đòi hỏi bao bì phải được thiết kế và sản xuất với chất liệu phùhợp với từng loại sản phẩm Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại bao bì như bao

bì xốp, nhựa, bao bì gỗ, bao bì thủy tinh, bao bì nhôm,… Trong đó các nhà sản xuất đồuống, nước giải khát thì rất ưa chuộng sử dụng bao bì nhôm, những loại dung dịchlỏng tạo áp lực bên trong bao bì Chính vì trọng lượng của bao bì này nhẹ hơn rấtnhiều so với các loại bao bì khác, thuận lợi cho việc vận chuyển và phân phối sảnphẩm đi đến nơi tiêu dùng Khả năng truyền nhiệt tốt, độ bền cơ học cao Bao bì này

có tính mềm dẻo, thuận lợi cho việc gia công, cắt gọt tạo hình cho sản phẩm Ngoài ra,bao bì nhôm còn có thể tái chế, giảm chi phí nguyên liệu và còn mang tính bảo vệ môitrường Ở bài này, ta sẽ tìm hiểu vật liệu sản xuất bao bì nhôm, ứng dụng của bao bìnhôm trong sản xuất bia nhằm mang đến cái nhìn bao quát nhất cho người đọc về loạibao bì nhôm này [1]

I Tìm hiểu vật liệu sử dụng sản xuất bao bì

1 Giới thiệu về vật liệu nhôm

Nhôm là kim loại màu trắng bạc, là nguyên tố thứ 13 trong bảng tuần hoàn, là kimloại phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất, chiếm hơn 8% khối lượng lõi của Trái đất, lànguyên tố hóa học phổ biến thứ ba trên thế giới sau oxy và silic, là kim loại phổ biếnthứ hai để chế tạo đồ vật (sau sắt thép) [7]

Do dễ dàng liên kết với các nguyên tố khác nên trong tự nhiên không có nhômnguyên chất Nhôm chính thức được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1824 và người taphải mất thêm 50 năm nữa để học cách sản xuất nó ở quy mô công nghiệp [7] Nhôm là một trong những kim loại nhẹ nhất trên thế giới: nhẹ hơn gần ba lần so vớisắt nhưng cũng rất bền, cực kỳ dẻo, chống ăn mòn tốt vì bề mặt của nó luôn được baophủ bởi một lớp màng oxit cực kỳ mỏng và rất bền Nó không có từ tính, nó là mộtchất dẫn điện, dẫn nhiệt tuyệt vời, đồng thời nhôm phản xạ ánh sáng và nhiệt rất hiệuquả và nó không bị gỉ, dễ dàng tạo hợp chất với các nguyên tố hóa học khác, nên rấtnhiều loại hợp kim nhôm đã được phát triển Nhôm có thể tái sử dụng nhiều lần, cảnhôm và hợp kim của nhôm sau khi tái chế không có sự suy giảm các tính chất cơhọc so với nhôm nguyên chất Hơn nữa, việc tái chế nhôm chỉ yêu cầu khoảng 5%năng lượng đầu vào cần thiết để sản xuất kim loại nhôm nguyên chất Nhôm cũngkhông độc hại và không giải phóng bất kỳ mùi hôi hoặc sản phẩm độc hại nào khi

nó tiếp xúc [8]

Bằng cách sử dụng kết hợp nhiều đặc tính ưu việt của nó , nhôm đang được ứngdụng trong rất nhiều lĩnh vực Các đặc tính của các hợp kim nhôm khác nhau đãdẫn đến việc nhôm được sử dụng trong các ngành công nghiệp đa dạng như vậntải, chế biến thực phẩm, sản xuất năng lượng, đóng gói, xây dựng kiến trúc vàcác ứng dụng truyền tải điện Tùy thuộc vào ứng dụng, nhôm có thể được sử

bảo vệ thực phẩm Việc sử dụng nhôm phổ biến nhất để đóng gói là trong các lonnước giải khát bằng nhôm Các lon nhôm hiện chiếm khoảng 15% lượng nhômtiêu thụ toàn cầu [8].

Ngày nay nhôm được sản xuất chủ yếu từ quặng bô-xit, trung bình cần 4-5 tấnquặng bô-xit để sản xuất 1 tấn nhôm vì trong quặng còn chứa hàng loạt các tạpchất khác như oxit sắt, oxit silic và oxit titan Các mỏ bô-xit được tìm thấy nhiều

ở Australia, Caribe, Châu Phi, Trung Quốc và Nam Mỹ [8]

Giới thiệu sơ lược về bao bì lon nhôm

Bao bì lon nhôm không còn quá xa lạ với tất cả chúng ta, ở bất kì đâu ta cũng

có thể dễ dàng thấy được chúng Công ty Adolph Coors đã tiên phong trong việc

sử dụng bao bì lon nhôm vào năm 1959, kể từ đó bao bì lon nhôm trở thành loạibao bì ngày càng phổ biến [9] Các sản phẩm sử dụng bao bì lon nhôm nhiều nhấthiện nay là bia, nước ngọt có ga và nước tăng lực và loại bao bì này ngày càngphổ biến trên nhiều sản phẩm khác như rượu vang sủi bọt, cà phê, [10] Bao bì lon nhôm có hình trụ tròn, thuộc loại lon hai mảnh: thân dính liền đáy vànắp Nắp được ghép với thân theo cách ghép mí của lon thép tráng thiếc ba mảnh Bao

bì lon nhôm được đặc biệt sử dụng để chứa đựng nước giải khát có gas, bia, những loạidung dịch có tạo áp lực bên trong bao bì bởi do nhôm có tính mềm dẻo cao, nếu bao bìnhôm chỉ chứa đựng chất lỏng không có áp lực khí thì bao bì không cứng chắc nhưtrường hợp lon thép, dễ dàng bị hư hỏng, thủng, biến dạng bởi những va chạm cơ học.Khi bao bì nhôm chứa đựng các loại nước có gas, gas tạo áp lực ở bên trong lon, tạo sựcứng vững cho lon nhôm một cách hợp lý Nhôm có đặc tính mềm dẻo, nhiệt độ nóngchảy rất cao, do đó không thể chế tạo theo dạng lon ba mảnh vì phải qua giai đoạncuộn thân, hàn điện làm chảy nhôm để kết dính méo thân tạo lon kín, mà phải dùngphương pháp dập và vuốt tạo thân dính liền đáy do đó tạo nên đặc điểm về độ dày lon:

có những vùng độ dày khác nhau như đáy có độ dày cao nhất, thân trụ có độ dày thayđổi mỏng dần về phía bụng lon, cổ lon nơi ghép có độ dày lớn hơn phần bụng [1] Bao bì nhôm nhẹ hơn rất nhiều so với các loại bao bì bằng vật liệu khác, chúng cóthể xếp chồng lên nhau một cách chắc chắn vì thế rất thuận lợi cho việc đóng gói vậnchuyển Nó cũng có khả năng chống gỉ rất thuận lợi cho việc chứa đựng, lưu trữ đồ

uống dạng lỏng Bao bì lon nhôm cũng rất dễ dàng để tái chế so với các loại bao bìkhác như bao bì thuỷ tinh hay bao bì nhựa Đồng thời nhờ khả năng dẫn nhiệt tốt củanhôm mà bao bì lon nhôm được làm lạnh nhanh, tiện lợi cho người sử dụng [9] Nhờvào đặc điểm chống được tia cực tím của nhôm mà bao bì lon nhôm sẽ đảm bảo đượcchất lượng sản phẩm tốt nhất về hương vị và độ tươi vì nhôm đảm bảo là rào cản tuyệtđối đối với oxy, mùi và ánh sáng ngoài môi trường [11].

2 Quy trình sản xuất bao bì nhôm (lon nhôm)

2.1. Quy trình sản xuất lá nhôm nguyên liệu [1]

Si,Fe,Cu,Mn,…

Nhôm là nguyên liệu phong phú được tìm thấy trong tự nhiên dạng khoáng sảnbauxit.

Quặng bauxit qua tinh chế loại bỏ chất bẩn, thu được Al2O3 dạng bột mịn, trắng,dùng phương pháp điện phân oxit nhôm để được Al kim loại Nhôm thu được ở dạngnóng chảy, bổ sung lượng nhỏ các kim loại khác nhằm tăng tính bền cơ và bền hóa chosản phẩm bao bì

Khối nhôm nóng chảy đổ vào khuôn tạo thỏi, sau đó gia nhiệt cán thành lá dày360và cuộn lại, đó là nguyên liệu chế tạo lon nhôm đựng bia

2.2. Quy trình sản xuất lon nhôm [1]

 Bước 1: Để tạo ra lon nhôm là đưa các cuộn lá nhôm, vào máy để bôi trơn Việc

làm này giúp cho nhôm di chuyển trơn tru qua các khâu tạo kiểu dáng ở nhữngbước tiếp theo

 Bước 2: Tiếp đó, tấm nhôm được chuyển tới máy ép nhôm công nghiệp Máy này

cắt nhôm thành các đĩa tròn và nắn chúng thành hình cái cốc Khâu này thực hiện

ở tốc độ cao

 Bước 3: Từ máy ép, những chiếc cốc được kéo dài ra thành hình dáng giống vỏ

hộp

 Bước 4: Trong đó, phần đầu của vỏ hộp được cắt và mài gọn làm sao cho các hộp

có kích thước đồng đều như nhau

 Bước 5: Sau đó, các thân hộp được rửa sạch và làm khô, sẵn sàng cho công đoạn

trang trí

 Bước 6: Tiếp theo, vỏ lon được chuyển tới một máy in, bao gồm khoảng 6-8 loại

mực được in lên mặt lon cùng một lúc Những chiếc lon được xoay vòng khi innhãn Cuối cùng, lon được phủ lớp tráng bóng và lớp bảo vệ mực mới được inxong

 Bước 7: Tiếp đó, vỏ lon đưa vào lò nhiệt để phủ lớp sơn chống sứt mẻ.

 Bước 8: Phần trong vỏ lon được phủ một lớp mạ tránh sự ăn mòn kim loại và tiếp

xúc giữa thức uống đựng bên trong với thành hộp

 Bước 9: Vỏ lon tiếp tục được đưa qua lò nhiệt để làm khô lớp sơn.

 Bước 10: Sau đó, phần trên hộp được nắn hẹp lại thành miệng lon, sẵn sàng cho

công đoạn đặt nắp lon sau khi nước ngọt được đổ vào

 Bước 11: Bề mặt đáy lon được nắn lại thành hình vòm lõm vào trong, làm tăng

sức chịu lực của vỏ lon

 Bước 12: Thành phẩm lon được kiểm tra để phát hiện sự rò rỉ Một máy chuyên

dụng sẽ phát hiện các lỗ hổng có kích thước nhỏ hơn một sợi tóc

 Bước 13: Vỏ lon được xếp chồng lên các tấm pallet, sau đó chuyển tới nhà máy

sản xuất bia

 Bước 14: Nắp lon được làm và chuyển riêng biệt tới nhà máy Tương tự chu trình

sản xuất thân hộp Nắp lon cũng được bắt đầu từ những cuộn nhôm, trải phẳng, bôitrơn và đưa vào máy cắt nén

 Bước 15: Một đường viền được nắn nổi lên xung quanh miệng nắp Hỗn hợp keo

được đổ vào trong đường viền này, tránh sự va chạm giữa nước uống và vỏ lon.Cuối cùng, quai mở “pop-tap” được dập cố định lên trên nắp lon, giúp cho việc mở

3 Tiêu chuẩn của bao bì lon nhôm [1]

Nhôm chất lượng được sản xuất từ hợp kim nhôm cao cấp, có kết cấu chắc chắn,không bị ảnh hưởng của va chạm mạnh Chất lượng của nhôm không thay đổi trongquá trình sản xuất Do đặc tính dẫn điện dẫn nhiệt, do đó khi tạo thành phẩm nhôm thìmỗi nhà sản xuất sẽ thêm các nguyên vật liệu để tăng tính an toàn cho người sử dụng.Tùy theo mức độ gia công, mỗi dòng nhôm sẽ có độ pH, độ bền, chống ăn mòn, tínhchịu nhiệt cao

Tuy nhiên, loại nhôm kém chất lượng thì được sản xuất bằng cách nung nhôm ởnhiệt độ cao pha lẫn với các kim loại khác Các hàm lượng phụ gia này không theonguyên tắc và những kim loại được chọn thường có mức độ giá trị thấp hơn nhômthanh định hình nguyên chất Điều này ảnh hưởng đến quá trình gia công sản phẩm domức độ uốn cong, ép và độ bền không cao Vì nhu cầu lợi nhuận, nhà sản xuất tănghàm lượng kim loại khác có trong sản phẩm nhôm của họ Việc không tuân thủ côngthức và quy trình cho trước dẫn đến những phản ứng hóa học trong quá trình thi công,không an toàn và gây nguy hiểm cho người sử dụng

- Bao bì nhôm có dạng hình trụ tròn, thuộc loại lon hai mảnh: thân dính liền đáy

- Nhôm có tính mềm dẻo và có nhiệt độ nóng chảy cao, do đó không thể chế tạotheo dạng lon 3 mảnh vì phải qua giai đoạn cuộn thân, hàn điện để kết dính mépthân tạo thân lon Nhôm tấm được dùng phương pháp dập và vuốt để tạo thànhthân dính liền đáy Vì vậy có những vùng có độ dày khác nhau như đáy có độdày cao nhất, thân trụ có độ dày thay đổi mỏng dần về phía bụng lon, hay cổ lon

có độ dày cao hơn phần bụng lon

- Lon nhôm được thiết kế thích hợp, gọn nhẹ, tiện lợi, khả năng đóng gói dungdịch là không thể phá vỡ, bền vững trong hoạt động sản xuất

- Khả năng chống oxy hóa và suy thoái dung dịch do ánh sáng chiếu, khiến khảnăng chứa dung dịch của vỏ lon nhôm trở nên hoàn hảo, giữ đồ uống được tươingon, có thể nằm trên kệ nhà kho trong thời gian dài cho đến khi sản phẩmđược tiêu thụ

3.4. Chức năng của bao bì lon nhôm trong thực tế [13]

phẩm bên trong có thiết kế chắc chắn, hình dáng thích hợp với từng loại thựcphẩm khác nhau và chứa được một lượng thực phẩm nhất định Vì thế, nó giúpcông đoạn đóng gói, vận chuyển hàng hóa được dễ dàng, đảm bảo an toàn hơn

- Cung cấp thông tin sản phẩm đến người dùng: Tất cả các bao bì sản phẩm

đều được in các thông tin chi tiết về sản phẩm như ngày sản xuất, hạn sử dụng,thành phần, hướng dẫn sử dụng, địa chỉ nhà sản xuất,… để người dùng có thểnắm bắt thông tin cần thiết khi mua sắm

hút lượng lớn khách hàng, tạo sự chú ý và kích thích người dùng mua hàng.Hơn thế nữa, nó cũng cho hiệu quả đáng kinh ngạc khi quảng bá sản phẩm,thương hiệu đến người dùng

Một số tiêu chuẩn trong quá trình sản xuất lon nhôm:

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 2827:1999 (ISO 6994:1986) về Quặng

nhôm - Xác định hàm lượng nhôm

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11659:2016 (ISO 12315:2010): nguyên

liệu nhôm oxit dùng để sản xuất nhôm - phương pháp tính hàm lượng Al2O3của nhôm oxit nhiệt luyện

II Ứng dụng bao bì nhôm trong sản xuất bia:

1.Quy trình sản xuất bia [3]

2 Quy trình chiết rót [14]

T=65, trong 10-15 phút



 Thuyết minh quy trình chiết rót bia:

Lon rỗng sau khi được nhà sản xuất lon kiểm tra bên trong và bên ngoài sẽ được giao

Thanh trùng

Sản phẩm

giúp bia không bị nổi bọt và giúp loại bỏ phần khí oxy nằm trong lon vốn là tác nhângây oxy hóa, làm giảm chất lượng bia.

Khi nhiệt độ thay đổi, dung dịch bia sẽ nở ra, áp suất bên trong lon sẽ tăng lên Do đó,khi chiết rót, phần phía trên của lon luôn được chừa lại một khoảng trống chứa khôngkhí Khi công việc chiết rót vừa kết thúc, người ta kích thích bề mặt nước bia để làmsinh ra bọt, bọt này sẽ giúp đuổi khí oxy (không khí) còn lại trong lon ra bên ngoài,ngay khi đó, nắp lon sẽ được đóng lại

Lon bia đã được chiết bia xong sẽ có nhiệt độ rất thấp, không thể đưa vào thùng cartonngay mà phải qua công đoạn thanh trùng để vô hoạt vi sinh vật gây hại cho bia làmảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và đưa nhiệt độ lon bia trở về bình thường Sau

đó lon sẽ đi qua công đoạn đóng thùng carton

Mặt trong của lon được tráng 1 lớp keo epoxy, nhờ lớp này mà dung dịch bia trong lon

và chất liệu làm lon hoàn toàn được ngăn cách với nhau Keo epoxy này là loại vật liệuhoàn toàn không gây ra bất kỳ tác động gì đến chất lượng bia

3 Ảnh hưởng của bao bì nhôm đến sản xuất bia

Nhôm là một vật liệu chống thấm hoàn toàn nên sẽ là nguyên liệu làm bao bì lý tưởng

để chứa đựng bia

- Mặt trong của các lon bằng nhôm được tráng một lớp polyme đặc biệt có tácdụng ngăn nhôm rò rỉ vào đồ uống, đặc biệt là bia, một loại đồ uống cần giữmùi vị cảm quan tốt

- Chống ánh sáng thường cũng như tia cực tím tác động vào thực phẩm Nhômhoàn toàn ngăn được ánh sáng, giúp cho đồ uống trong lon nhôm được bảoquản tốt hơn những loại chai đựng khác [1]

- Trong quá trình sản xuất, khi bia lên men thì phát sinh ra lượng lớn dioxidecarbon (CO ) và khi đóng vào chai hoặc vào hộp, người ta lại đưa thêm lượng2

dioxide carbon nhất định vào nữa, vậy nên có sự gia tăng đáng kể lượng CO2

trong bia, tạo áp lực ở bên trong lon, tạo sự cứng vững cho lon nhôm một cáchhợp lý Do nhôm có tính mềm dẻo cao, nếu bao bì nhôm chỉ chứa đựng chất