rượu bia bao bì trong sản xuất nước giải khát

Trong đó nhóm nước giải khát có gas là một trong những sảnphẩm được phổ biến rộng rãi nhất.Các nguyêu liệu dùng để sản xuất nước giải khát có gas gồm: nước, đường,CO2, hương liệu, acid,

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ

MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU, BIA,

NƯỚC GIẢI KHÁT

Đề tài:

BAO BÌ TRONG SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT

GVHD: ThS Nguyễn Thị Thu Huyền

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 02 năm 2022

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ

MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU, BIA,

NƯỚC GIẢI KHÁT

Đề tài:

BAO BÌ TRONG SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT

GVHD: ThS Nguyễn Thị Thu Huyền Nhóm sinh viên thực hiện:

1 Hồ Minh Toàn 2005201219

2 Nguyễn Ngọc Thịnh 2005201326

3 Huỳnh Gia Minh 2005200789

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 02 năm 2022

MỤC LỤ

PHẦN MỞ ĐẦU 1

PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ NƯỚC GIẢI KHÁT 2

1.1 Các bao bì sử đụng trong nước giải khát thường có 2 loại 2

1.2 Bao bì thủy tinh 2

1.2.1 Đặc điểm 2

1.2.2 Thủy tinh vô cơ: 3 loại 2

1.2.3 Ưu nhược điểm của bao bì thủy tinh 2

1.3 Bao bì kim loại 3

1.3.1 Đặc điểm 3

1.3.2 Phân loại 3

1.3.3 Ưu nhược điểm của bao bì kim loại 4

1.4 Bao bì plastic 4

1.4.1 Đặc điểm 4

1.4.2 Phân loại 5

1.4.3 Ưu nhược điểm của bao bì plastic 5

PHẦN 2 I Công nghệ chế tạo chai thuỷ tinh 5

2.1 Nguyên liệu 5

2.1.1 Nguyên liệu chính 5

2.1.2 Nguyên liệu phụ 7

PHẦN 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 8

PHẦN 4 CHAI PET 10

4.1 Phương pháp sản xuất 10

PHẦN 5 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LON NHÔM 11

5.1 Nguyên liệu 11

5.1.1 Nguyên liệu chính 11

5.1.2 Nguyên liệu phụ 11

5.2.1 Giải thích quy trình công nghệ 12 5.2.2 Trang trí cho lon nhôm 14

PHẦN 6 TIÊU CHUẨN BAO BÌ THỦY TINH 15

6.1.1 Thủy tinh dùng làm chai lọ phải trong để có thể nhìn được thuốc đựng bên trong 15 6.1.2 Không cho phép có những khuyết tật sau trên mặt chai lọ: 15 6.1.3 Cho phép có một ít khuyết tật trên chai lọ, nhưng không được vượt quá các chỉ tiêu nêu trong bảng 1 15

PHẦN KẾT LUẬN 19 TÀI LIỆU THANM KHẢO 20

PHẦN MỞ ĐẦU

Đồ uống là loại thực phẩm thiết yếu trong cuộc sống hằng ngày của con người

Do đó, trong những năm gần đây, các nhà chế biến thực phẩm đã đầu tư nhiều vềlĩnh vực đồ uống Trong đó nhóm nước giải khát có gas là một trong những sảnphẩm được phổ biến rộng rãi nhất

Các nguyêu liệu dùng để sản xuất nước giải khát có gas gồm: nước, đường,CO2, hương liệu, acid, màu thực phẩm, chất bảo quản

Do các đặc tính và nguyên liệu của sản phẩm nên ta cần lựa chọn bao bì phùhợp cho nước giải khát

Theo xu hướng đi lên của xã hội, con người ngày càng có nhu cầu cao hơn vềgiá trị cảm quan và đồi hỏi về tính thẩm mỹ Do đó mẫu mã cũng là yếu tố quantrọng để cạnh tranh

Xuất phát từ yếu tố thực tiễn đó bao bì ra đời không chỉ với chức năng bao gói

và bảo vệ sản phẩm mà trở thành công cụ trong chiến lược quản bá sản phẩm và gâydựng một thương hiệu

Tiêu chuẩn về bao bì liên tục phát triển, sự ra đời của bao bì đồ uống phản ánhnhững tiến bộ công nghệ và sự thay đổi nhu cầu của người tiêu dùng Hơn bao giờhết, người tiêu dùng hiện đại yêu cầu sự tiện lợi và mức độ chức năng cao từ bao bì.Bao bì đồ uống được sản xuất theo theo phương pháp sản xuất bao bì nhựa hútchân không, dùng phân biệt với công nghệ nhựa ép, đúc, thổi,… nó còn có tên gọikhác là bao bì nhựa định hình Sản xuất bao bì đồ uống sử dụng nguồn nguyên liệunhựa sử dụng chủ yếu chính là màng nhựa PET, PP, PVC, PS, hay còn gọi là nhựanhiệt dẻo

PHẦN 1.TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ NƯỚC GIẢI KHÁT 1.1 Các bao bì sử đụng trong nước giải khát thường có 2 loại.

-Bao bì tái sử dụng hay bao bì quay vòng: thủy tinh

-Bao bì sử dụng một lần: chai pet, lon nhôm

1.2 Bao bì thủy tinh

1.2.1.Đặc điểm

Bao bì được làm từ thủy tinh được gọi là bao bì thủy tinh Nguyên liệu sảnxuất thủy tinh được biết đến rộng rãi là cát silica ( cát thạch anh), loại cát này phảisạch và không được lẫn tạp chất Thủy tinh là một chất liệu vô cùng cao cấp bởi cácđặc tính của chúng, giúp nó trở thành một chất liệu với hình ảnh và chất lượng cao

1.2.2.Thủy tinh vô cơ: 3 loại.

- Thủy tinh đơn nguyên tử: là thủy tinh chỉ tập hợp một loại nguyên tố hóahọc, các nguyên tố thuộc nhóm V, VI của bản tuần hoàn hóa học, là dạng rắncủa S, P, Se, As

- Thủy tinh oxyt là dạng tập hợp các nguyên tử oxyt axit, hay oxiyt bazo cùngloại hay nhiều loại tồn tại ở nhiệt độ thường như B2O3 , SiO3 , P2O5

- Thủy tinh silicat là một loại thủy tinh oxyt rất phổ biến, chính là vật liệu làmchai lo đựng thực phẩm phổ biến như: chai nước giải khát, bia, rượu, nướcép

1.2.3.Ưu nhược điểm của bao bì thủy tinh

 Ưu điểm:

+ Nguồn nguyên liệu phong phú

+ Có khả năng chịu được áp suất nén bên trong

+ Bảo vệ được thực phẩm bên trong (ngăn chặn được sự xâm nhập của các tácnhân 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 rữa chai lọ đạt an toàn vệ sinh.+Trong suốt có thể thấy được sản phẩm bên trong hấp dẫn người tiêu dùng

2

+ Ít bị ăn mòn hóa học bởi môi trường kiểm và axit Bao bì thủy tinh chứathực phẩm không bị ăn mòn bời pH mà thường bị ăn mòn bời môi trường kiềm, vệsinh chai lọ để tái sử dụng.

1.3.2.Phân loại.

Phân loại theo vật liệu:

 Bao bì kim loại Al:

+ Nhôm làm bao bì có độ tinh khiết lên đến 99%, và những thành phần kim loạikhác có lẫn trong nhôm như Si, Fe, Cu, Mg

Bao bì kim loại sắt tráng thiết(sắt tây):

+ Bao bì có thanh phần chính là sắt và các phi kim, kim loại khác như C, Mn, Si,S

+ Tuy nhiên thiết là một kim loại lưỡng tính dễ tác dụng với axit, kiềm do đó ta cầntráng một lớp vecni có tính trơ trong môi trường kiềm axit

-Phân loại theo công nghệ chế tạo:

Phân loại theo công nghệ chế tạo lon

 Lon 2 mảnh

+ Thân dính liền với đáy, nắp rời được ghép mí với thân

+ Hộp lon được chế tạo với công nghệ kéo vuốt nên thân mỏng so với bề mặt đáyLon 3 mảnh

+ Lon gồm thân, đáy, nắp

+ Nguyên liệu thép tráng thiết

1.3.3.Ưu nhược điểm của bao bì kim loại

 Ưu điểm:

+ Bao bì nhôm nhẹ thuận tiện cho việc vận chuyển

+ Đảm bảo độ kín

+Chống ánh sang cũng như tia cực tím

+ Bề mặt sang bóng, có thể in được những thông tin cần thiết

+Chịu được nhiệt độ cao có khả năng chuyền nhiệt tốt

+ Có thể tái chế

+Quy trình đóng hộp thực phẩm có thể tự động hóa hoàn toàn

 Nhược điểm:

+ Không thấy được sản phẩm bên trong

+ Rất dễ bị oxi hóa nên phải mạ một lớp thiết

4

lượng phân tử cao, có thể chứa thêm một số phụ gia để gia tăng các đặc tính củanhựa hoặc giảm thiểu chi phí

+ Nguồn nguyên liệu phong phú

+ Công nghệ phát triển đa dạng, phong phú về mẫu mã chủng loại

+ Có thể trong suốt để nhìn rõ sản phẩm bên trong hoặc mờ đục để bảo vệ sảnphẩm khỏi ánh sáng

+ Có thể chịu được nhiệt độ thanh trùng và nhiệt độ lạnh đông

+ Thuận lợi trong việc phân phối và chuyên chở

+ In ấn được nhãn hàng hóa dễ dàng, đạt được độ thảm mỹ cao

 Nhược điểm

Không tái chế được gây ôi nhiễm môi trường

PHẦN 2.I Công nghệ chế tạo chai thuỷ tinh

2.1 Nguyên liệu

2.1.1 Nguyên liệu chính

Thủy tinh NaCa vẫn là nguồn nguyên liệu chính trong sản xuất đa số các loạichay thủy tinh Sự có mặt của CaO giúp cho quá trình nấu khử bọt dễ và tăng tínhbền hóa; trong khi đó, Na làm giảm tính bền hóa, bền cơ, bền nhiệt, giảm nhiệt độnấu làm cho quá trình khử bọt khó khăn hơn Tuy nhiên, với hàm lượng Na vừaphải, thủy tinh NaCa hoàn toàn có thể dùng làm bao bì đựng bia, rượu và nước giảikhát

Nếu trong nguyên liệu có lẫn nhwunxg tạp chất không mong muốn thì có thể gâykhuyết tận cho thủy tinh Ví dụ: ZnO gây đục cho thủy tinh Các loại kim loại vàoxit kim loại phải được kiểm tra hàm lượng

 Tiêu chuẩn nhà nước đối với thủy tinh

- Khối lượng-thể tích: Là tỷ lệ giữa khối lượng và thể tích của bao bì thủy tinh(kể cả bọt khí), trừ những mẫu có vết nứt và có lỗ hở.

- Độ bền xung nhiệt: là chỉ tiêu đặc trung cho khả năng của thủy tinh chịuđược sự thay đổi nhiệt độ đột ngột mà không bị nứt vỡ Độ bền xung nhiệtđược thể hiện bằng hiệu số nhiệt độ lớn nhất khi thay đổi nhiệt độ nhanh màmẫu chịu được không bị nứt vỡ

- Độ bền nước: chỉ tiêu đặc trưng cho khả năng chịu được tác dụng ăn mòncủa nước, thể hiện bằng lượng các chất kiềm tan ra từ bề mặt thủy tinh trongnước

 Phân cấp thủy tinh theo độ bền nước (theo TCVN 1046-71)

 Phân cấp thủy tinh theo độ bền kiềm (theo TCVN 1047 – 71)

Cấp Tính chất của thủy tinh Mức tiêu hao khối lượng bề mặt (mg/dm3)

- Độ bền axit: Chỉ tiêu đặc trưng cho khả năng chịu được tác dụng ăn mòn củaaxit và các dung dịch có phản ứng axit, thể hiện bằng mức tiêu hao khốilượng bền mặt thủy tinh trong axit

 Phân cấp thủy tinh theo độ bền axit (theo TCVN 1048 – 71)

6

Cấp Tính chất của thủy tinh Mức tiêu hao khối lượng bề mặt

(mg/dm3)

3 Tan vừa đến tan nhiều trong

Không màu: Loại thủy tinh không màu được sản xuất từ Silic oxyt, CaO, Na2

O, đây cũng là nhưng thành phần cơ bản để sản xuất nhưng loại thủy tinh có màukhác Thành phần điển hình bao gồm: SiO2 72% (từ cát có độ tinh khiết cao), CaO12% ( từ đá vôi), Na2O 12% ( từ soda), Al2O3(có mặt trong những vật liệu thô haykhoáng chất), MgO và K2O.

Xanh xám: Được sản xuất từ những vật liệu kém tinh khiết do đó hàm lượng

Fe tăng lên, có thể thêm vào Crom oxit

Xanh sẫm: Màu sắc này đạt được bằng cách thêm vào Crom oxit và sắt oxit

Hổ phách: Hàm lương sắt oxit ở mức độ vừa phải, có bổ sung thêm Carbon.Màu hổ phách có tính chất chống tia UV, thích hợp đối với những sản phẩm mẫncảm với ánh sáng

Xanh dương: Màu sắc này đjat được bằng cách bổ sung Coban vào thủy tinh

có hàm lượng sắt thấp Hầu hết quá trình tạo màu cho thủy tinh được thực hiện ở lònấu hay trong buồng đốt trước Cách thứ 2 tốn kém hơn, do đó giá thành bao bìcũng cao hơn không phù hợp đối với hầu hết các loại nước giải khát có CO2.

 Chất oxy hóa:

Có tác dụng khủ bọt: muối nitrat (KNO3 1.0 – 1.5%), các hợp chất arsenic (As2O3

0.3%), MnO2, muối fluorur, muối ammonium sẽ gairi phóng ra ra O2 trong trongquá trình nấu ở nhiệt độ cao 400 – 9250C

 Các chất có tác dụng rút ngắn quá trình nấu:

Rút ngắn 10 – 15% thời gian nấu khi them một lượng nhỏ các hượp chất như flo,muốii sulfat, NaCl, muối nitrat, B2O3, BaO.

CátRửa cát, chà xát

Sấy khô

700 - 8000C

Cát kích thước lớn

105 – 1100C

573 – 870 - 14700C

700 - 8000C

- Tách những hạt cát dính vào nhau.

 Phân loại theo kích thước hạt:

- Giúp kiểm soát được thời gian nấu nhờ tính đồng nhất

- Nhiệt độ nấu ổn định

 Phân ly điện từ:

Tác tạp có Fe, nguyên tố này ảnh hưởng xấu đến tính chiết quang như FeO, FeS,

Fe2O3

- Tạo cấu trúc SiO4.

- Phân bố lại khối thủy tinh tạo chai có kích thước đạt yêu cầu Thủy tinh nóng chảy

ở nhiệt độ >10000C từ lò nấu được tạo hình sơ bộ, sau đó được thổi trong khuôn quanhiều giai đoạn đến khi đạ đến độ đồng đều

- Tăng độ bền cơ, bền nhiệt cho thủy tinh

Ủ: sau khi tạo hình, nhiệt độ thủy tinh 700-8000C, được phủ nóng và làm nguội tới

3000C Sau đó được gia nhiệt lên 7000C và để nguội từ từ ở nhiệt độ thường, nhằmlàm giảm ứng suất thành trong và thành ngoài, tăng độ bền cơ cho chai thủy tinh.Đây là cách làm thủy tinh chứa bia

Tôi: sau khi gia nhiệt lại tới 7000C, chai được làm nguội nhanh để tăng ứng suất bêntrong thành và tạo ứng suất đồng đều cho sản phẩm Thủy tinh tôi chịu được chênhlệch nhiệt độ tới 2700C trong khi thủy tinh thường chỉ là 700C

PHẦN 4.CHAI PET 4.1 Phương pháp sản xuất

-Chai PET được chế tạo qua 2 bước Đầu tiên là tạo hình cơ bản, giống như khốihình ống có cổ ở đoạn cuối Sau đó là kéo dãn và đúc thổi tạo ra hình dạnh cuốicùng của chai Đôi khi các bước này được thực hiện trong cùng một quá trình, gọi làquá trình một giai đoạn

 Thông dụng hơn là quá trình hai giai đoạn như sau:

 Nắm tạo hình sơ bộ:

-Bước đầu tiên trong việc chuyển chất tổng hợp PET thành chai là sấy các nguyênliệu đến độ ẩm khoảng 20ppm trước khi nấu chảy chúng để tạo hình Cần tránh quátrình hydro hóa polymer khi đun nóng ở nhiệt độ khoảng 2700C, vì sẽ làm cho chiềudài mạch polymer giảm, không tạo được cấu trúc rắn của chai Hợp chất đã sấyđược nắn tạo cổ trong máy nắn Polymer được đưa vào máy nắn bằng trục vít hìnhxoắn ốc Trục vít có chức năng vận chuyển vật liệu vào máy và đưa chúng tới vùngnâng nhiệt Nguyên liệu thay đổi thể tích và bắt đầu nóng chảy, tạo ra cấu trúc trơnnhẵn và rắn chắc

-Tại cửa tháo ra, dịch nóng chảy ở trạng thái vô định hình, toàn bộ cấu trúc tinh thể

bị phá vỡ Trong suốt giai đoạn này, trục vít sẽ đẩy dung dịch nóng chảy vào phầncuối của thiết bị Lúc này van sẽ mở để dung dịch được nắn tạo hình dưới tác độngcủa trục vít, trục vít sẽ chuyển động về trước giống như pittông

-Dung dịch nóng chảy được chuyển qua hệ thống làm nóng, gồm nhiều khu vực đunnóng để phân bố dung dịch vào các lỗ tạo hình Trong bước tạo hình, sẽ tạo thành

10

hình dạnh ống có cổ Trong thời gian 7 giây, polymer nóng chảy được điều khiểnchính xác và khối tạo thành có nhiệt độ rất cao Sau đó, nó được làm lạnh bằngnước về khoảng 80C, trong khi đó áp suất trong pittông được làm tăng thêm để tạođối áp với sự làm lạnh của polymer Sau đó thiết bị đúc được mở ra và sản phẩmđược lấy ra ngoài.

 Thổi tạo hình hoàn chỉnh:

-Khối tạo hình sơ bộ được cho vào thiết bị nắn tạo hình hoàn chỉnh Tại đó, chúngđược xoay trước thiết bị gia nhiệt lên đến 1100C Ở nhiệt độ này, PET giống như 1miếng cao su, có thể ép và uống cong hoặc thổi thành hình dạng chai Tuy nhiên,điều quan trọng là cổ chai không nóng và không bị méo mó

-Khối tạo hình nóng ban đầu được thổi giống như bong bóng Nếu được thổi và đẩycùng lúc, nó sẽ phồng lên dễ dàng và trơn bóng từ phần miệng đến cuối Tương tự,thanh kéo của máy sẽ đẩy khối từ bên trong, áp suất lúc đó khoảng 40 bar

Chai tạo thành sẽ được làm lạnh và đẩy ra ngoài ở nhiệt độ 40-700C, sau đó đónggói

PHẦN 5.CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LON NHÔM 5.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu phụ là một số kim loại như Fe, Cu, Mn, Si,…

Thành phần theo %: 0.25 Si, 0.04 Fe, 0.05 Cu, 0.05 Mg, 0.03 Zn

11

5.2 Quy trình công nghệ

5.2.1.Giải thích quy trình công nghệ

 Chế tạo thân lon :

-Các cuộn nhôm được kéo thẳng và bôi trơn trên cả hai bề mặt; sau đó được

dập sơ bộ và nong vuốt thành hình trụ qua hai giai đoạn để định hình phần bụng lon

và phần thừa để cuốn mép lon Trong suốt quá trình đó, chất bôi trơn liên tục được

12

Cắt phần thừa ở viền miệng lon

Rửa sạch chất bôi trơn

Nong vuốt tạo thân trụ và đáy

Cắt thành hình trònDập tạo thân trụ sơ bộ

Sấy thân lon

In mặt ngoài thân lon

Rửa sạch chất bôi trơn Sấy khô nắp

Gắn khoá vào tâm nắp

Cắt hình tròn nắp Dập tạo hình và móc nắp

Tạo khóa nắp

Cuộn nhôm lá Duỗi thẳng tấm nhômBôi trơn Dầu

Sấy khô lớp vecniPhủ lớp vecni bảo vệ

Nắp thành phẩmLon thành

phẩm

cho vào vào được thu hồi qua một thiết bị lọc và được tái sử dụng lại Cuối cùng,phần đáy được tạo thành vòm tăng độ chắc cho đáy lon

-Sau khi rửa sạch chất bôi trơn, lon được sấy khô bằng dòng không khí nóng;đưa đến máy in để in nhãn hiệu và trang trí Kế đó lon được phủ một lớp verni –epoxy phenolic chống ăn mòn trong môi trường axit Tiếp theo, lon được chuyển từmáy phủ vecni sang máy sấy với 3 giai đoạn nhiệt 1010C – 1950C – 2100C để làmkhô hoàn toàn lớp vecni Cuối cùng, lon được đưa đến thiết bị bôi trơn để bôi trơn

cổ lon tạo đường viền ghép nắp

 Chế tạo nắp lon :

Cũng được chế tạo từ cuộn nhôm có cùng qui cách như thân lon Khi chế tạothân lon, lớp vecni được đánh cả hai mặt, bôi trơn rồi đưa vào máy định hình để tạohình tròn nắp, dập tạo hình nắp, móc nắp thật chính xác, gắn khoá nắp và được phunlớp cao su lên móc nắp để tạo độ chặt và kín sau khi ghép Sau cùng, nắp được kiểmtra bằng thiết bị tự động

Hình 1: Quá trình tạo thành lon