Bài tiểu luận bao bì thực phẩm: bao bì kim loại

Bài tiểu luận bao bì thực phẩm: bao bì kim loại

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 khoa học kĩ thuật phát triển nhanh chóng thì việc chế biến lương thực, thực phẩm cũng tiến những bước khá nhanh, cách xa so với trình độ chế biến cổ xưa Cho đến khi xuất hiện sự bổ sung những kĩ thuật chế biến để ổn định sản phẩm trong thời gian lưu trữ thì 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 dụng vào sản xuất và chế biến lương thực, thực phẩm Hầu hết các loại thực phẩm đều bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nước, đất, bụi, oxi, vi sinh vật Vì vậy chúng phải được chứa đựng trong bao bì kín

Theo xu hướng đi lên của xã hội, con người ngày càng có nhu cầu cao hơn về giá trị cảm quan và đòi hỏi về tính thẩm mĩ Do đó, 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 đơn thuần 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

Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành cơ khí, chất dẻo, công nghệ vật liệu, bao bì kim loại ra đời Với ưu thế vượt bậc về thời gian bảo quản và giữ hương

vị sản phẩm, trong thời gian ngắn bao bì kim loại đã tạo nên bước đột phá cho công nghệ bảo quản thực phẩm

Tại sao bao bì kim loại lại có thể làm được điều đó? Câu trả lời sẽ có trong bài tiểu luận này

CHƯƠNG I SƠ LƯỢC VỀ BAO BÌ KIM LOẠI

1.1 Định nghĩa, phân loại bao bì thực phẩm

1.1.1 Định nghĩa bao bì :

(Quyết định của tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng số 23 TĐC/QĐ ngày 20 tháng 2 năm 2006)

Định nghĩa:

Bao bì là vật chứa đựng,bao bọc thực phẩm thành đơn vị để bán Bao bì

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

1.1.2 Phân loại bao bì thực phẩm

Bao bì được chia làm hai loại: bao bì kín và bao bì hở

a) Bao bì kín

Chứa đựng sản phẩm làm nhiệm vụ ngăn cách không gian xung quanh vật phẩm thành 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

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

- Bao bì kim loại

- Bao bì thủy tinh

- Bao bì gốm sứ

- Bao bì nhựa

1.2 Lịch sử phát triển của bao bì kim loại

Bao bì kim loại trở thành một ngành công nghệ vào thế kỷ XIX và phát triển mạnh nhất vào đầu thế kỷ XX Nó vẫn tiếp tục phát triển nhờ ngành luyện kim và cơ khí chế tạo máy chế tạo ra vật liệu kim loại tính năng cao và thiết bị đóng bao bì luôn được cải tiến

Nhu cầu ăn liền cho những vùng xa nơi không thể cung cấp thực phẩm tươi sống hoặc đáp ứng yêu cầu của một số đối tượng do điều kiện sống và điều kiện công tác không có thời gian chế biến ngày càng tăng Bao bì kim koại chứa đựng thực phẩm ăn liền ra đời đã đáp ứng được yêu cầu trên, có thể bảo quản thực phẩm trong thời gian dài 2 - 3 năm, thuận tiện cho chuyên chở phân phối nơi xa

1.3 Phân loại bao bì kim loại

1.3.1 Phân loại theo hình dạng

- Lá kim loại (giấy nhôm)

1.3.1 Ưu điểm

- Không bị ảnh hưởng bởi sốc nhiệt nên có thể gia nhiệt, làm lạnh nhanh trong mức có thể

- Độ bền cơ học cao

- Đảm bảo độ kín, không thấm ướt

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

- Bao bì kim loại có tính chất chịu nhiệt độ cao và khả năng truyền nhiệt cao, do

đó thực phẩm các loại có thể đóng hộp, thanh trùng hoặc tiệt trùng với chế độ thích hợp đảm bảo an toàn vệ sinh

- Bao bì kim loại 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 thực phẩm được tự động hoá hoàn toàn, gia công bao bì với cường độ cao, độ chính xác cao

- Nhẹ, thuận lợi cho vận chuyển

1.3.2 Nhược điểm

- Độ bền hóa học kém, hay bị rỉ và bị ăn mòn

- Không thể nhìn được sản phẩm bên trong

- Nặng và đắt hơn bao bì có thể thay thế nó là plastic

- Tái sử dụng bị hạn chế

1.4 Yêu cầu bao bì kim loại

Ngoài những yêu cầu chung đối với bao bì thực phẩm, bao bì kim loại còn phải đáp ứng các yêu cầu:

+ Về kĩ thuật:

- Không gây độc cho thực phẩm, không làm cho thực phẩm biến đổi chất lượng, không gây mùi vị, màu sắc lạ cho thực phẩm

- Bền đối với tác dụng của thực phẩm

- Có khả năng chống thấm mùi, khí, dầu mỡ và sự xâm nhập của vi sinh vật

- Chịu được sự tác động của các yếu tố hóa học, lí học Chịu được nhiệt độ và áp suất cao

- Hộp không bị rỉ, nắp hộp không bị phồng dưới mọi hình thức

- Lớp vecni phải nguyên vẹn

- Truyền nhiệt tốt, chắc chắn, nhẹ

- Dễ gia công.

- Sử dụng, vận chuyển, bảo quản tiện lợi

- Đảm bảo được các chức năng của bao bì

+ Về cảm quan:

- Hình thức hấp dẫn, thích hợp với sản phẩm

- Phải đảm bảo hình thái, hương vị, màu sắc đặc trưng của sản phẩm theo những qui định của từng loại sản phẩm

- Phải có nhãn hiệu nguyên vẹn, ngay ngắn, sạch sẽ, ghi rõ các mục: cơ

quan quản lý, cơ sở chế biến, tên mặt hàng, phẩm cấp, ngày sản xuất, khối lượng tịnh và khối lượng cả bì, mã số phải được in đảm bảo bền chắc, không

2.1 Theo vật liệu làm bao bì

Bao bì chứa thực phẩm có tính ăn mòn cao(Táo, Mận, Sỏi,

đồ dầm giấm )

MR 0.13 0.6 0.02 0.05 0.01 0.2

Độ tinh sạch khá cao,

Cu và P tăng, dùng chế tạo thép tấm tráng thiếc

Bao bì đựng rau quả, thực phẩm có tính ăn mòn trung bình (mơ, đào, bưởi) tính ăn mòn thấp (đào, ngô, thịt, cá )

5 0.05 0.01 0.2

Độ tinh sạch cao, độ cứng cao

Thùng chứa có thể tích lớn, cần cứng vững.

D 0.12 0.6 0.02 0.05 0.02 0.2

C giảm, P và Cu tăng nên có độ bền cơ, độ dẻo cao.

Dùng để kéo sợi chế tạo lon 2 mảnh.

2.1.1.1 Bao bì thép tráng thiếc.

Hình 1: Bao bì thép tráng thiếc

- Bao bì kim loại thép tráng thiếc (sắt tây, từ này được dùng tứ thời Pháp thuộc): thép tráng thiếc có thành phần chính là sắt, và các phi kim, kim loại khác như cacbon hàm lượng ≤ 2,14%; Mn ≤ 0,8%; Si ≤ 0,4%; P ≤ 0,05%; S

≤ 0,05% Có những kim loại thép có tỉ lệ cacbon nhỏ 0,15% - 0,5% Hàm lượng cacbon lớn thì không đảm bảo tính dẻo dai mà có tính dòn (điển hình như gang)

Để làm bao bì thực phẩm, thép cần có độ dẻo dai cao để có thể dát mỏng thành tấm có bề dày 0,15 - 0,5 mm Do đó, yêu cầu tỷ lệ cacbon trong thép vào khoảng 0,2%

Lớp thiếc: Phủ bên ngoài 2 mặt lớp thép Lớp thiếc có tác dụng chống ăn mòn Chiều dày: 0,1 –0,3 mm, tùy thuộc vào loại thực phẩm đóng hộp Mặt trong có thể dày hơn, có phủ sơn

Thép có màu xám đen không có độ dày bóng bề mặt, có thể bị ăn mòn trong môi trường axit, kiềm Khi được tráng thiếc thì thiếc có bề mặt sáng bóng Tuy nhiên thiếc là kim loại lưỡng tính (giống Al) nên dễ tác dụng với axit, kiềm,

do đó ta cần tráng lớp sơn vecni

* Lớp sơn vecni có những tác dụng sau:

- Ngăn ngừa sự biến mùi, biến màu của thực phẩm

- Ngăn sự biến màu bên trong hộp đối với sản phẩm giàu sunphua

- Dẫn điện tốt trong quá trình hàn

- Chất bôi trơn trong quá trình tạo thành hộp của hộp 2 mảnh

- Bảo vệ lớp sơn mặt ngoài bao bì khỏi trầy xước

* Yêu cầu đối với lớp sơn vecni:

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

- Không bong tróc khi va chạm cơ học

- Không bị phá hủy khi đun nóng, thanh trùng

- Có độ mềm dẻo cao để trải khắp bề mặt được phủ

- Độ dày của lớp vecni phải đồng đều, không để lộ thiếc

Bảng 3 Một số loại vecni bảo vệ lớp thiếc

Bài tiểu luận bao bì thực phẩm Bao bì kim loại

TT thành phần

phụ của sơn

bám dính của lưu

huỳnh

với từng loại thực phẩm)

Không dùng với thực phẩm có hàm lượng axit cao.

3 Phonolic Khá

tốt Rất tốt

Thịt, cá, súp, rau quả, nước giả khát, bia.

Giá thấp, tính dẻo

và bám dính không cao.

4 Epoxit

phenilic Tốt Xấu

Thịt, cá, rau quả, nước giả khát, làm lớp phủ bên ngoài cho một lớp vecni khác.

Được sử dụng phổ biến.

Thực phẩm có tính axit thấp, chịu kiềm kém, có thể làm biến màu rau quả xanh.

tốt

Không thích hợp

Bia, nước giải khát, làm lớp phủ ngoài cho lớp vecni khác.

Không mùi, không chịu nhiệt độ cao hàn thân lon do đó không phủ trực tiếp, chỉ phủ bên ngoài.

organosol Tốt

Ít áp dụng

Phủ ngoài cho lớp vecnia khác trong bao bì bia, nước giải khát, lon nhôm.

Giống vinyl nhưng dày và cứng chắc hơn.

Tốt với thực phẩm có màu

Thực phẩm có chứa hoặc sót SO 2 từ quá trình xử lý.

Cho vẻ sáng đẹp khi mở hộp.

Tốt nếu

có Zn

Lớp tráng cho hộp đựng bia, nước giải khát Nếu

có ZnO có thể làm lớp phủ cho rau quả.

2.1.1.2 Bao bì thép tráng crôm

Gần đây do giá thiếc cao đã tạo ra nhu cầu sản xuất thép không có thiếc trong đó lớp thiếc và oxyt thiếc thông thường được thay thế bằng lớp crom và oxyt crom

Bao bì thép tráng Crôm bao gồm một lớp thép nền, trên mỗi bề mặt theo thứ tự là một lớp crom, một lớp oxyt crom và một lớp dầu bôi trơn cuối cùng là một lớp sơn vecni

Hình 2: Bao bì thép tráng Crom

2.2 Theo công nghệ chế tạo lon

2.2.1 Lon 3 mảnh (lon ghép).

Công nghệ chế tạo lon ba mảnh được áp dụng cho nguyên liệu thép

Ưu

điểm

- Tính dẻo cao: cán thành tấm, màng 1,5 – 0,1 mm sau đó gia công thành hộp,

can, thùng phi.

- Tính chống thấm cao: Khả năng bảo vệ tốt ở độ dày 1,5 – 0,1mm.

- Khả năng chịu tác động trong giới hạn cho phép.

- Khả năng chế tác tốt, có thể cơ giới

và tự động hóa hoàn toàn.

- Giá thành rẻ hơn bao bì Al.

- Tính dẻo cao hơn sắt nhiều, có thể cán thành màng rất mỏng 2mm – 10 μm.

- Tính chống thấm tốt với màng có độ dày ≥ 25 μm Màng mỏng hơn có hiện tượng rạn bề mặt nên vi sinh vật và khí có thể thấm qua.

- Khả năng chịu tác động

cơ học tốt nhưng kém Fe.

- Khả năng chế tác tốt Nhẹ, thuận tiện cho vận chuyển

có PH thấp, nhiều chất điện ly, nhiều S)

- Mối ghép mí của bao bì chắc chắn

Thuy nhiên mối ghép hàn co nguy cơ

gây nhiễm độc thực phẩm (có Pb)

- Có khối lượng riêng lớn nên bao bì

Fe nặng hơn bao bì Al

- Khả năng chống ăn mòn thấp: không bị han rỉ bề mặt

- Giá thành cao hơn bao bì Fe.

Lon ba mảnh gồm:

- Thân

- Đáy

- Nắp

Hình 3: Cấu tạo lon 3 mảnh

- Thân: Được chế tạo từ một miếng thép chữ nhật, cuộn lại thành hình trụ

Quy trình chế tác lon 3 mảnh:

Phủ vecni

Cắt thân, nắp Cuộn, hàn mí thân

2.2.2 Lon 2 mảnh

Hình 4: Lon 2 mảnh

Lon hai mảnh gồm thân dính liền với đáy, nắp rời được ghép mí với thân (như trường hợp ghép mí nắp lon ba mảnh) Lon hai mảnh chỉ có một đường ghép mí giữa thân và nắp, vật liệu chế tạo lon hai mảnh phải mềm dẻo, đó chính

là nhôm (Al) cũng có thể dùng vật liệu thép có độ mềm dẻo cao hơn Hộp, lon hai mảnh được chế tạo theo công nghệ kéo vuốt tạo nên thân rất mỏng so với bề dày đáy, nên có thể bị đâm thủng, hoặc dễ bị biến dạng do va chạm Lon hai mảnh là loại thích hợp chứa các loại thực phẩm có tạo áp suất đối kháng bên trong như là sản phẩm nước giải khát có ga (khí CO2) Bao bì lon hai mảnh có thể có chiều cao đến 110 mm, lon hai mảnh bằng vật liệu thép có chiều cao rất thấp vì thép không có tính mềm dẻo, không thể kéo vuốt đến chiều cao như lon Al

* Quy trình chế tạo lon 2 mảnh:

Cuộn nhôm lá Duỗi, trải thẳng

Gán khóa vào tâm nắp

Bôi trơn để giảm ma sát

Cắt thành hình tròn nắp

Cắt thành hình tròn

Dập tạo hình nắp, tạo móc nắp Dập tạo hình thân trụ sơ bộ

Sấy thân lon

Mang vuốt tạo thân trụ có chiều

cao yêu cầu và tạo dạng đáy lon

Rửa sạch chất bôi trơn

Cắt phần thừa ở miệng lon

Rửa sạch chất bôi trơn

In mặt ngoài than lon

Phủ vecni bảo vệ lon, nắp

Sấy khô lớp vecni

Tạo khóa nắp

Sấy khô nắp

* Tạo hình lon nhôm 2 mảnh:

Ưu điểm

- Có ít mối ghép

→ Thích hợp cho các sản phẩm có áp suất đối kháng bên trong (nước có ga)

→ Giảm nguy cơ nhiễm độc

từ mối hàn

- Tốn ít thép hơn, nhẹ hơn

- Đỡ tốn chi phí vận chuyển bao bì (có thể giảm thể tích chứa bao bì)

- Chế tác từ thép nên thân cứng vững

Nhược điểm

- Chế tạo theo công nghệ kéo vuốt nên thân lon mỏng, mềm, dễ bị biến dạng, đâm thủng

- Công nghệ sản xuất tốn kém hơn

- Chế tạo phức tạp do có nhiều mối ghép

- Nguy cơ nhiễm độc do mối hàn có chì, han rỉ từ mối hàn

2.2.3 Cấu tạo mí ghép đôi và thủ tục kiểm tra mí ghép

Mí ghép đôi là một mí kín được tạo ra bằng cách nối kết thân hộp và nắp hộp qua 2 giai đoạn cuộn ép

- Giai đoạn đầu: cuộn móc nắp với móc thân lại với nhau và gập chúng thành dạng kẹp giấy (có 7 lớp tại mí bên) đồng thời ép lớp hợp chất đệm sát với mép của móc thân Trong suốt giai đoạn này chu vi của móc nắp giảm làm gia tăng lượng kim loại dẫn đến nhăn mí

- Giai đoạn 2: ép dẹp và làm chặt mí Kết quả mí ghép kín được hình thành Giai đoạn này làm cho các nếp nhăn (đã bắt đầu hình thành ở giai đoạn 1) được là phẳng và hợp chất đệm kín được ép vào điền kín các khoảng trống giữa các bề mặt kim loại

Hình 5: Mặt cắt biểu diễn vị trí tương đối giữa móc nắp và móc thân khi mí ghép đôi

chuẩn bị được hình thành

Hình 6: Mặt cắt biểu diễn mí ghép đôi sau khi thực hiện giai đoạn 1

Giai đoạn ghép sơ bộ

Pasta cao su đệm

Thân hộp

Khoảng trống mí Pasta cao su đệm

Mí thứ cấp Móc thân Móc nắp

Mí sơ cấp Góc lượn mí nắp

Mặt cắt mí ghép đôi biểu diễn các thông số của mí ghép

Độ dày mí

trong

Chiều dài móc thân

Độ chồng mí

Chiều dày vật liệu làm thân Chiều dày vật

liệu làm nắp

Hình 10: Vị trí 1,2 và 3 là nơi cần thực hiện đo các thông số của mí ghép đôi.

Đồng thời biểu diễn vị trí mí bị trượt do mí cuộn không chặt

Các hình trên biểu diễn các giai đoạn của quá trình hình thành mí ghép đôi và các thông số quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng mí ghép.

Vì độ an toàn của sản phẩm phụ thuộc vào mí ghép kín, nên quá trình ghép mí cần phải được thường xuyên kiểm tra trong suốt quá trình sản xuất, sau khi có sự cố xảy ra với máy ghép mí, sau khi điều chỉnh máy ghép mí và sau khi máy ghép mí được khởi động lại sau 1 thời gian dừng máy lâu Hướng dẫn về qui phạm sản xuất chỉ ra rằng mí ghép phải được kiểm tra bằng mắt ít nhất 30 phút/lần, trong khi kiểm tra tổng thể bằng xé mí cần thực hiện trên tất cả các đầu ghép mỗi giờ Nhà sản xuất hộp và nhà cung cấp máy ghép mí thường cung cấp các hướng dẫn và các tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng của mí ghép đôi

Các tiêu chí quan trọng dùng để đánh giá chất lượng của mí ghép được tóm tắt như sau:

a Kiểm tra bên ngoài:

Có nhiều thông tin phản ánh chất lượng của mí ghép có thể thu được nhờ kiểm tra bằng mắt và và sờ tay lên mí Đối với người vận hành có kinh nghiệm thường không cần phải xé mí và đo đạc các thành phần để đánh giá máy ghép mí hoạt động có tuân thủ các yêu cầu của qui phạm sản xuất hay không Ngược lại, một người vận hành thiếu kinh nghiệm có thể tạo ra độ lệch so với các thông số của mí ghép chuẩn

Trong quá trình ghép mí cần kiểm tra các lỗi sau:

• Mí bị võng tại nơi tiếp giáp và bị trượt

• Mí bị gập, bị đứt gãy và bị cắt

• Mí bị lỏng, bị tuột (khi móc thân và móc nắp không móc với nhau)

• Có dấu hiệu hư hỏng ở mí ghép đôi hoặc thân hộp

Các ví trí cần xé mí để đo đạc các thông số đối với các hộp có tiết diện tròn được biểu diễn ở hình 10 và hình 12 biểu diễn các vị trí cần kiểm tra đối với hộp có tiết diện hình chữ nhật

b Kiểm tra bằng xé mí:

Là 1 phân tích toàn diện về kích thước và hình dạng của mí, cần được thực hiện ít nhất 4 tiếng/lần trong suốt quá trình sản xuất cho mỗi đầu ghép Đối với các trường hợp quá trình ghép mí có nhiều khó khăn, cần kiểm tra thường xuyên cho đến khi đạt được mí ghép hoàn hảo Các thông số kỹ thuật cần kiểm tra cho mí ghép đôi gồm: