Chương 7 Bao bì kim loại

139 Chương BAO BÌ KIM LOẠI 7.1 SỰ PHÁT TRIỂN VÀ TÍNH CHẤT CỦA BAO BÌ KIM LOẠI Bao bì kim loại phát triển thành ngành công nghệ vào kỷ 19 phát triển mạnh vào đầu kỷ 20 Bao bì kim loại chứa đựng bảo quản thực phẩm khoảng thời gian dài nhằm phục vụ nhu cầu ăn liền cho vùng xa nơi mà cung cấp, không thu hoạch thực phẩm tươi sống đáp ứng yêu cầu số đối tượng điều kiện sống điều kiện công tác thời gian chế biến thực phẩm Bao bì kim loại chứa đựng thực phẩm ăn liền đáp ứng yêu cầu trên, bảo quản thực phẩm thời gian dài từ 2-3 năm, thuận tiện cho việc chuyên chở phân phối nơi xa bao bì nhẹ cứng vững Ngành kỹ thuật bao bì kim loại đời phát triển mạnh nhờ vào phát triển ngành luyện kim khí chế tạo máy, chế tạo vật liệu kim loại tính cao thiết bò đóng bao bì loại bao bì thực phẩm thích hợp (H.7.1) Hiện giới công nghệ đồ hộp mức ổn đònh không phát triển mạnh, ngày người ta thích ăn thực phẩm tươi vừa chế biến Đồ hộp thực phẩm sản xuất nhằm giải vấn đề thời vụ, tránh ứ đọng nhằm cung cấp thực phẩm ăn liền vận chuyển nơi xa, có thời gian bảo quản lâu dài Tính chất chung bao bì kim loại: - Nhẹ, thuận lợi cho vận chuyển - Đảm bảo độ kín thân nắp đáy làm loại vật liệu nên bao bì không bò lão hóa nhanh theo thời gian - Chống ánh sáng thường tia cực tím tác động vào thực phẩm - Bao bì kim loại có tính chòu nhiệt độ cao khả truyền nhiệt cao, thực phẩm loại đóng hộp, trùng 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, in tráng lớp vec-ni bảo vệ lớp in không bò trầy sước 140 - Quy trình sả n xuất hộ p đón g hộ p thực phẩm tự độ ng hó a hoàn n Hình 7.1: Các loại thực phẩm đóng hộp kim loại 7.2 PHÂN LOẠI BAO BÌ KIM LOẠI 7.2.1 Phân loại theo vật liệu bao bì - Bao bì kim loại thép tráng thiếc (sắt tây, từ dùng từ thời Pháp thuộc): thép tráng thiếc có thành phần sắt, phi kim, kim loại khác cacbon hàm lượng ≤ 2,14%; Mn ≤ 0,8%; Si ≤ 0,4%; P ≤ 0,05%; S ≤ 0,05% Có loại thép có tỷ lệ carbon nhỏ 0,15 ÷ 0,5% Hàm lượng carbon lớn không đảm bảo tính dẻo dai mà có tính dòn (điển gang) Để làm bao bì thực phẩm, thép cần có độ dẻo dai cao để dát mỏng thành có bề dày 0,15 ÷ 0,5mm đó, yêu cầu tỷ lệ carbon thép vào khoảng 0,2% Thép có màu xám đen độ bóng bề mặt, bò ăn mòn môi trường axit, kiềm Khi tráng thiếc thép có bề mặt sáng bóng Tuy nhiên thiếc kim loại lưỡng tính (giống Al) nên dễ tác dụng với 141 axit, kiềm, ta cần tráng lớp vec-ni (nhựa nhiệt rắn) có tính trơ môi trường axit kiềm - Bao bì kim loại Al: Al làm bao bì có độ tinh khiết đến 99%, thành phần kim loại khác có lẫn Al Si, Fe, Cu, Mn, Mg, Zn, Ti 7.2.2 Phân loại theo công nghệ chế tạo lon Lon hai mảnh Lon hai mảnh gồm thân dính liền với đáy, nắp rời ghép mí với thân (như trường hợp ghép mí nắp lon ba mảnh) Lon hai mảnh có đường ghép mí thân nắp, vật liệu chế tạo lon hai mảnh phải mềm dẻo, nhôm (Al) dùng vật liệu thép có độ mềm dẻo cao Hộp, lon hai mảnh chế tạo theo công nghệ kéo vuốt tạo nên thân mỏng so với bề dày đáy, nên dễ bò đâm thủng, dễ bò biến dạng va chạm Lon hai mảnh loại thích hợp chứa loại thực phẩm có tạo áp suất đối kháng bên sản phẩm nước giải khát có gas (khí CO2) Bao bì lon hai mảnh Al có chiều cao đến 110mm, lon hai mảnh vật liệu thép có chiều cao thấp thép tính mềm dẻo, kéo vuốt đến chiều cao lon Al Lon ba mảnh (lon ghép) Công nghệ chế tạo lon ba mảnh áp dụng cho nguyên liệu thép Lon ba mảnh gồm thân, đáy nắp Thân hộp chế tạo từ miếng thép chữ nhật, cuộn lại thành hình trụ hàn mí thân; nắp đáy chế tạo riêng, ghép mí với thân (nắp ghép với thân sau rót thực phẩm) Thân, đáy, nắp có độ dày thép cứng vững, không mềm dẻo nhôm, nong vuốt tạo lon có chiều cao nhôm, mà nong vuốt lon có chiều cao nhỏ a) Sơ đồ công nghệ chế tạo lon ba mảnh 142 b) Sơ đồ công nghệ chế tạo lon hai mảnh Hình 7.2: Phương pháp chế tạo loại lon ba mảnh loại hai mảnh 7.3 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO THÉP TRÁNG THIẾC 7.3.1 Quy cách vật liệu thép - Quy trình sản xuất thép Theo đặc tính thép công nghiệp (bảng 7.1), thép dùng làm lon hộp bao bì thực phẩm thuộc loại L MR Loại MR sử dụng phổ biến cho loại thực phẩm: rau, quả, thòt, cá Loại L có tính chống ăn mòn cao loại MR, L có chứa nguyên tố Ni, Cr, Mn Quy trình sản xuất thép phức tạp chi phí cao, từ thép chế tạo lon, lon hộp đựng thực phẩm, bao bì tái sử dụng; đồng thời bao bì thải tốn chi phí công sức để tái chế, công nghiệp đồ hộp thực phẩm tồn vấn đề ô nhiễm môi trường Bảng 7.1: Thành phần tính chất số loại thép Loại L MR Thành phần kim loại khác (theo % lớn nhất) C 0,13 0,13 Mn 0,6 0,6 P 0,015 0,02 S 0,05 0,05 Si 0,01 0,01 Cu 0,06 0,2 Tính chất Ứng dụng Độ tinh cao, hàm lượng kim loại tạp thấp Dùng cho bao bì chứa thực phẩm có tính ăn mòn cao Độ tinh cao, Cu, P tăng, thường dùng chế tạo thép tráng thiếc Thường dùng làm bao bì đựng rau quả, loại thực phẩm có tính ăn mòn thấp 143 N D 0,13 0,12 0,6 0,6 0,015 0,02 0,05 0,05 0,01 0,02 0,2 0,2 Độ tinh cao song thành phần nitơ tăng nên độ cứng tăng Làm thùng chứa tích lớn cần độ cứng vững cao, sản xuất nắp bình phun tia C giảm, P Cu tăng nên có độ bền cơ, độ dẻo cao Dùng để kéo sợi, để chế tạo lon hai mảnh 144 Hình 7.3: Quy trình công nghệ sản xuất thép tráng thiếc làm nguyên liệu bao bì thực phẩm Thép chế tạo thông qua quy trình công nghệ sau: từ quặng sắt chứa loại oxyt sắt quặng than đá xử lý loại tạp chất, nhập liệu vào lò luyện thép, O2 cung cấp vào lò nấu trình luyện thép Sau kết thúc trình luyện thép, thép lỏng tháo liệu khỏi lò rót khuôn tạo phôi thép, phôi gia nhiệt lại để cán thành tấm, qua nhiều giai đoạn Sau thép làm lạnh bề mặt để đạt độ cứng yêu cầu 7.3.2 Tiêu chuẩn thép 1- Độ dày thép sản xuất theo độ dày sau (mm): 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34 0,36 0,38 0,40 0,45 0,49 Tiêu chuẩn độ cứng thép tráng thiếc Thép chia thành nhiều nhóm với chất lượng khác thể qua độ cứng thép ROCKWELL, đo theo thang đơn vò THR 30T Bảng 7.2: Độ cứng tiêu chuẩn sản phẩm thép cán nguội lần Ký hiệu độ cứng Độ cứng ROCKWELL thang THR30T T-1 49 ± T-2 53 ± T-25 55 ± T-3 57 ± T-5 61 ± T-5 65 ± T-6 70 ± Bảng 7.3: Độ cứng tiêu chuẩn ứng lực tương ứng thép tráng thiếc cán nguội hai lần Ký hiệu độ cứng Độ cứng ROCKWELL thang THR30T Mức chuẩn chòu đựng (N/mm2) DR-8 73 56 DR-9 76 63 DR-9M 77 67 DR-10 78 70 145 Chú ý: Thép có hàm lượng C thấp tốt 7.3.3 Tiêu chuẩn tráng thiếc Tùy theo yêu cầu sử dụng mà thép tráng thiếc với lượng thiếc tráng khác Thép tráng thiếc chế tạo theo phương pháp mạ điện phương pháp nhúng thép vào thiếc nóng chảy, thường sản xuất thép tráng thiếc theo phương pháp mạ điện Lượng thiếc tráng danh nghóa, lượng tráng trung bình lượng tráng thấp cho phép thép tráng thiếc ghi bảng 7.4 Tuy nhiên có trường hợp thép phủ lớp thiếc có độ dày cao bảng yêu cầu thực tế Bảng 7.4: Độ tráng thiếc danh nghóa, độ tráng thiếc bình quân độ tráng cho phép thép tráng thiếc phương pháp mạ điện Phân loại lượng thiếc tráng hai bề mặt thép Giống Khác Trọng lượng qui đònh Trọng lượng thông thường Trọng lượng tối thiểu (g/m2) (g/m2) đạt 2,8/2,8 2,8/2,8 4,9 5,6/5,6 5,6/5,6 10,5 8,4/8,4 8,4/8,4 15,7 11,2/11,2 11,2/11,2 20,2 5,6/2,8 5,6/2,8 5,05/2,25 8,4/2,8 8,4/2,8 7,85/2,25 8,4/5,6 8,4/5,6 7,85/5,05 11,2/2,8 11,2/2,8 10,1/2,25 11,2/5,6 11,2/5,6 10,1/5,05 11,2/8,4 11,2/8,4 10,1/7,85 Loại thép dùng chế tạo lon chứa đựng thực phẩm có độ tráng thiếc từ 5,6g ÷ 11,2g/m2, đến 15,1 g/m2 Thiếc dùng để mạ điện lên bề mặt thép có độ tinh khiết 99,75% Theo tiêu chuẩn EU RONORM, thép tráng thiếc có kích thước 1000×850mm Lượng thiếc tráng bề mặt tháp ảnh hưởng đến chi phí, nhờ qua cải thiện phương pháp tráng thiếc, lượng thiếc tráng giảm nhiều, cần 4-5kg thiếc cho thép mạ thiếc phương pháp nhúng nhiệt tiêu tốn 13 ÷ 14 kg/tấn thép Theo hệ tiêu chuẩn khác lượng thiếc phủ chất lượng lớp thiếc khác Dấu hiệu đònh độ tráng thiếc hai mặt khác nhau: Việc đánh dấu 146 thực bề mặt có độ tráng thiếc cao hay thấp thép tráng thiếc khác nhau, bề mặt cần đánh dấu, phương pháp đánh dấu phải có thỏa thuận người mua người sản xuất phải ghi rõ hợp đồng Hệ thống đánh dấu thông thường cho bảng 7.5 Bảng 7.5: Dấu hiệu qui đònh độ tráng thiếc bề mặt thép Dấu hiệu Phương pháp đánh dấu Ví dụ đònh D Được đánh dấu đường liên tục khoảng 2mm bề rộng, bề mặt tráng thiếc thấp, gần cạnh bên 5,6/2,8D A Dấu hiệu ghi bề mặt có độ tráng thiếc thấp, vẽ với dấu hiệu hình học với nét vẽ rộng 1mm 5,6/11,2A A Dấu hiệu ghi bề mặt có độ tráng thiếc cao, vẽ đường // liên tục khoảng 1mm bề rộng 5,6A/11,2 Bề mặt hoàn thành thép tráng thiếc phương pháp mạ điện phân loại theo độ bóng bề mặt, cho bảng 7.6 Bảng 7.6: Phân loại bề mặt thép sau mạ thiếc Mặt hàng Sản phẩm cán nguội lần Sản phẩm cán nguội hai lần Kí hiệu Phân loại B Sáng R Đá Bề mặt thiếc sáng có vân bề mặt đá mài S Bạc Bề mặt lớp thiếc bóng, có màu bạc đục M Xỉn Lớp thiếc không sáng bạc mà trở nên đục xám R Đá Bề mặt sáng bạc có vân Đặc trưng Bề mặt thiếc sáng bóng, trơn nhẵn, phản chiếu tốt Thép sau mạ điện xử lý hóa học hay điện hóa để tạo bám dính chặt chẽ lớp thiếc - Lớp thiếc phủ bề mặt thép tạo vẽ mỹ quan cho sản phẩm: bên bên hộp có màu sáng bạc nhận thấy rõ thực phẩm hộp vừa khui nắp hộp 7.3.4 Cấu tạo thép tráng thiếc Để tránh ăn mòn lớp thiếc môi trường thực phẩm không khí, H2O, nước tác động lên bề mặt bao bì, lớp thiếc phủ 147 lớp vec-ni bảo vệ Nếu lớp vecni thì: - Môi trường axit, muối thực phẩm ăn mòn thiếc sinh khí H2, tiếp tục ăn mòn lớp thép - Không khí ẩm H2O từ môi trường H2O H2O trình tiệt trùng gây hư hỏng lớp mặt bao bì - Sự trầy sước bề mặt cọ sát tiếp xúc bao bì với kim loại khác Do đa số bao bì thực phẩm thép tráng thiếc cần thiết tráng lớp vec-ni nhựa nhiệt rắn mặt trong, bề mặt sơn tráng lớp vec-ni suốt để bảo vệ lớp sơn không bò bong tróc, bảo vệ lớp thiếc tráng thép - Dầu phủ bề mặt thép tráng thiếc: Thép tráng thiếc sau xử lý hóa học điện hóa phủ dầu hai bề mặt Lớp dầu DOS (Di-octylsebacate) phủ lên bề mặt thép tráng thiếc khoảng ÷ 5mg/m2 nhằm mục đích bôi trơn bề mặt thép để thép trượt lên dễ dàng mà không gây trầy sước lớp thiếc tráng, trình vận chuyển, nhập liệu, tạo hình lon Lớp sắt Lớp thép hay nguyên liệu thép dày 0,2÷0,36mm Thành phần hóa học lớp thép đặc tính bề mặt ảnh hưởng đến tính tính chống ăn mòn bao bì Ngoài độ cứng thép ảnh hưởng đến việc chế tạo lon Lớp hợp kim FeSn2 dày khoảng 0,15 μm Lớp sắt sau tráng thiếc, xử lý hóa học để hình thành lớp hợp kim Fe-Sn Tính liên tục lớp hợp kim độ dày ảnh hưởng tới tính chống ăn mòn thép nguyên liệu Nếu lớp thiếc bò hòa tan vào thực phẩm lớp hợp kim trở thành lớp bảo vệ thứ hai Lớp thiếc dày khoảng 0,35 μm Thời gian bảo quản lon độ mạ thiếc tỷ lệ với nhau: lớp mạ thiếc dày bề mặt thiếc lỗ, chống ăn mòn tốt Lớp oxy hóa (lớp oxyt) Lớp dày khoảng 0,002 μm tạo trình xử lý hóa học lớp 148 thiếc mạ dung dòch Na2Cr2O7, có tác dụng bảo vệ lớp thiếc bên Lớp dầu DOS phủ lên bề mặt thép tấm, sau xử lý hóa học oxyt thiếc nhằm để bôi trơn che phủ tránh trầy sước; lớp dầu dày khoảng 0,002 μm Đây loại dầu khoáng có tên dioctyl sebacate hay acetyl tributyl cetrate Hình 7.4: Cấu tạo thép tráng thiếc làm nguyên liệu cho công nghệ chế tạo bao bì thực phẩm (tiết diện thép tấm) 164 Khá tốt Rất tốt Thòt, cá, súp, rau quả, nước giải khát, bia Giá thành tương đối thấp, phải dùng màng có độ dày tương đối tính dẻo, bám dính không cao Epoxyt phenolic (phenol resine epoxyt resine) Tốt Xấu Thòt cá, rau quả, bia, nước giải khát, làm lớp phủ bên cho loại vec-ni khác Được sử dụng phổ biến Epoxyt phenolic Tốt Tốt Phủ bao bì chứa rau quả, súp, đặc biệt để tráng đáy nắp lon cho sản phẩm thòt cá Thực phẩm có tính axit thấp, chòu môi trường kiềm kém, làm biến màu rau xanh Tốt Rất tốt Sản phẩm thòt Lớp vec-ni có dính đục Rất tốt Không thích hợp Sản phẩm bia, nước giải khát, làm lớp phủ che chở cho lớp vec-ni khác bên không mùi, không dùng phủ trực tiếp lên thép tráng thiếc mà để phủ bên không chòu nhiệt độ cao hàn thân lon Tốt Ít áp dụng Làm lớp phủ che chở cho lớp vec-ni bên Đối với bao bì đựng bia, nước giải khát, lon nhôm Giống loại Vinyl cho độ dày cứng Vinyl Rất tốt với số sản phẩm Rất tốt thực phẩm có màu Thực phẩm có chứa sót lại SO2 từ trình xử lý Cho vẻ sáng đẹp mở hộp Khá xấu Tốt có Zn Làm lớp tráng cho hộp đựng bia, nước giải khát Phonolic (Formaldehyt + Phenol) (có ZnO) Epoxyt phenolic + bột Al Vinyl (vinyl clorua + vinyl acetat) Vinyl organosol Acrylic 10 Polybutadiene Hydro cacbon 165 có ZnO dùng làm lớp phủ cho bao bì đựng rau Vec-ni epoxyphenolic sử dụng phổ biến loại khác để tráng phủ cho lon hộp thực phẩm có pH thích hợp Bảng 7.9: Tổng kết tính chất chung số vec-ni Mùi vò Mềm dẻo Dính Màu Giá Thanh trùng Axit Kiềm Acrylic 2 2 1 Alkyl 1 2 Epoxylamin 1 1 1 Epoxyeste 1 2 1 Tên Epoxyphenolic 1 1 Oleoresinous 1 1 Polybutadien 2 1 1 Phenol 3 1 Vinyl 1 3 1 Với: 1: tốt 2: 3: xấu Tùy theo loại vec-ni chọn mà bao bì phủ gây mùi lạ, khó chòu cho thực phẩm Ví dụ trường hợp loại phenol có mùi vò khó chòu (theo bảng 7.9, mùi vò đánh giá mức 3) Loại tạo mùi vò lạ cho sản phẩm Bảng 7.10: So sánh đặc tính Epoxyphenolic với Organosol Epoxyphenolic Organosol Kinh tế Tốt Rất tốt Tính ổn đònh Tốt Tốt Nhiệt độ sấy Cao Cao Rất tốt Rất tốt Tốt - tốt Vừa Tính mềm dẻo Tốt Rất tốt Độ dính Tốt Tốt Rất tốt Rất tốt Tốt Vừa Không tạo mùi vò lạ Không tạo mùi vò lạ Chòu đựng xử lý hóa học Chòu nhiệt Chòu đựng gia công Chống ăn mòn Mùi, vò 7.6 ĂN MÒN HÓA HỌC 166 Những nguyên nhân gây hư hỏng sản phẩm thực phẩm đóng hộp gồm nguyên nhân vi sinh nguyên nhân hóa học 7.6.1 Nguyên nhân vi sinh vật Vi sinh vật gây tượng phồng hộp khí sinh sản phẩm đồ hộp Đây dạng hư hỏng đồ hộp, vi sinh vật nhiễm vào thực phẩm từ nguồn nguyên liệu, trình chế biến công đoạn rót hộp, đóng hộp vi sinh vật nhiễm bao bì - Nấm men phát triển môi trường nhiều đường, pH axit sinh CO2 rượu ethylic Chính CO2 làm phồng hộp - Nấm mốc phát triển môi trường giàu đường đạm, pH axit yếu trung bình kiềm sinh CO2 H2S số khí có mùi khó chòu khác NH3 , mecaptan, indol, skatol - Vi khuẩn yếm khí phát triển gây lên men thối môi trường giàu đạm sinh khí H2S, NH3, mecaptan, indol, skatol 7.6.2 Ăn mòn hóa học với bong tróc lớp vec-ni 1- Bởi môi trường H+ - tạo khí H2 ↑ Lớp vec-ni bò long tróc tạo tiếp xúc lớp oxyt thiếc với môi trường thực phẩm có tính axit (H+) làm xảy phản ứng hóa học sau: với SnO: 2H+ + SnO = Sn2+ + H2O với lớp Sn: 2H+ + Sn = Sn2+ + H2 ↑ Thiếc bò hòa tan theo khe nhỏ sâu vào đến lớp thép tiếp tục xảy phản ứng trao đổi điện tử Sn2+ Fe: Sn2+ + Fe = Sno + Fe2+ (do Fe đứng trước Zn dãy hoạt động hóa học, nhường e– cho Sn) lớp Fe bò ăn mòn sâu vào bên Sn tạo thành bám trở lại lên bề mặt khe thành vết trắng Sn làm yếu tố trung gian chuyển điện tử từ Fe sang H+, chuỗi phản ứng dừng lại môi trường có cân ion hàm lượng H+ giảm thấp Khí H2 sinh thường khả gây phồng hộp nhiệt độ thường Về mặt cảm quan, Sn2+ gây mùi khó chấp nhận an toàn vệ sinh thực phẩm, hàm lượng Sn cho phép có mặt đồ hộp thực phẩm 250ppm (theo quy đònh Bộ Y tế), vượt giá trò thực phẩm 167 phải hủy Nhưng có tiêu chuẩn yêu cầu cao Sn 150ppm Tuy Fe2+ không gây độc hại sức khỏe người tiêu dùng không vượt cao Fe loại khoáng cần thiết cho thể, với hàm lượng > 20 ppm làm xuất vài vệt màu xám đen ảnh hưởng mặt cảm quan Hình 7.20: Sự ăn mòn bao bì thép tráng thiếc môi trường axit bò bong tróc lớp vec-ni a) H+ vào khe hở lớp vec-ni b) H+ ăn mòn đến lớp hợp kim FeSn2 c) Sn2+ trao đổi điện tử với Fe lớp thép tạo thành Fe2+ Sn đóng khe d) Lớp Fe bò ăn mòn sâu vào bên tạo lượng Fe2+ lớn 2- Sự ăn mòn H2S tạo khí H2 Đối với thực phẩm giàu protein thòt cá, loại gia vò tỏi chứa bao bì thép tráng thiếc, tiệt trùng protein có cầu nối di-sulfur bò biến tính, đứt vỡ liên kết di-sulfur, tạo H2S - Nếu lớp vec-ni phủ bên hộp có chứa ZnO có phản ứng sau tiêu hủy khí H2S H2S + ZnO = ZnS + H2O (ZnS màu trắng, dạng vảy) - Nếu ZnO lớp vec-ni, không tiêu hủy khí H2S, có chỗ bò bong tróc lớp vec-ni để lộ lớp Sn có phản ứng sau 168 xảy tạo khí H2 vết đen tím làm giá trò cảm quan thực phẩm: H2S + Sn = SnS + H2 ↑ (SnS dạng vảy màu nâu tím) H2S + Fe = FeS + H2 ↑ (FeS có dạng vảy màu đen) Ngoài ra, lớp vec-ni bò trầy sước tạo lỗ hổng để lộ lớp SnO, Sn bò ăn mòn hóa học thực phẩm có chứa nhiều phụ gia phân ly môi trường H2O Hình 7.21: Hộp bò phồng nắp (nắp có cấu thực phẩm, tạo thành tạo gân để bù gản nở bò phồng nắp nhóm mang diện tích dương, có khả nhận điện tử từ kim loại Cơ chế ăn mòn lon, hộp thép tráng thiếc trường hợp tương tự trường hợp thực phẩm có tính axit cao Hiện tượng phồng hộp nhận thấy qua nắp hộp mô cao lên phần giữa, nắp luôn có cấu tạo gân nên bò kéo dãn phồng lên áp lực khí sinh bên hộp Có thể xảy trường hợp phồng hộp nguyên nhân học: thực phẩm rót vào không đạt mức yêu cầu, mà mức cao hơn, hộp ghép nắp khoảng trống phía bề mặt thực phẩm không khí Khi trùng tiệt trùng, không dùng áp lực đối kháng thích hợp thiết bò tiệt trùng khí hộp dãn nỡ sinh phồng nắp hộp Trường hợp khắc phục cách sau làm nguội sản phẩm sau tiệt trùng dùng nắm tay hay bàn tay ấn lên nắp, nắp trở lại dạng ban đầu nhờ gân nắp Trường hợp phồng hộp vi sinh vật hóa học ấn cho nắp hộp trở lại bình thường, bắt buộc hủy sản phẩm Để phát trường hợp có xâm nhập vi sinh vật vào bao bì gây phồng hộp (có thể nổ hộp), sản phẩm đóng hộp phải bảo ôn 37°C vòng 7÷15 ngày tùy theo khối lượng chứa đụng nhỏ hay lớn Trong thời gian bảo ôn đa số sản phẩm có xâm nhập vi sinh vật bò phát loại Thường thời gian bảo ôn, hộp đảo đầu hai lần để phát sản phẩm có mối ghép không tốt Sự đảo đầu sản phẩm có ý nghóa lớn nhằm làm đồng sản phẩm 7.7 BAO BÌ NHÔM 169 7.7.1 Đặc điểm bao bì nhôm Bao bì nhô m có dạn g trụ tròn, thuộc loại lon hai mảnh: thâ n dính liề n đáy nắp Nắp ghép với thâ n theo cách ghép mí lon thép tráng thiếc ba mảnh Bao bì lon nhôm đặc biệt sử dụng để chứa đựng nước giải khát có gas, bia, loại dung dòch lỏng có tạo áp lực bên bao bì Do nhôm có tính mềm dẻo cao, bao bì nhôm chứa đựng chất lỏng áp lực khí bao bì không cứng trường hợp lon thép, dễ dàng bò hư hỏng biến dạng, thủng va chạm học Khi bao bì nhôm chứa đựng loại nước uống có gas, gas tạo áp lực bên lon, tạo cứng vững cho lon nhôm cách hợp lý Bao bì nhôm nhẹ nhiều so với loại bao bì loại vật liệu khác, thuận lợi vận chuyển phân phối sản phẩm thực phẩm Nhôm có đặc tính mềm dẻo, có nhiệt độ nóng chảy cao, chế tạo theo dạng lon ba mảnh phải qua giai đoạn cuộn thân, hàn điện làm chảy nhôm để kết dính mép thân tạo thân lon kín, mà phải dùng phương pháp dập vuốt tạo thân dính liền đáy; tạo nên đặc điểm độ dày lon: có vùng có độ dày khác đáy có độ dày cao nhất, thân trụ có độ dày thay đổi mỏng dần phía bụng lon, cổ lon nơi ghép có độ dày cao phần bụng Một đặc điểm quan trọng Al chống tia cực tím dạng lon, nhôm dùng dạng nhôm ghép với vật liệu khác plastic để bao gói thực phẩm, chống thoát hương, chống tia cực tím Nhôm sử dụng làm bao bì thực phẩm có độ tinh khiết từ 99 ÷ 99,8% - Ở dạng nhôm có độ dày sau: 7, 9, 12, 15 18 μm Nhôm dùng để chế tạo lon hộp có độ dày 320 μm (0,32mm) - Lá nhôm thường có lỗ kim: với độ dày μm có 800 lỗ/m2 lá, độ dày μm có khoảng 200 lỗ/m2 Tính trung bình tổng diện tích lỗ hổng bề mặt nhôm có đến 2mm2/m2 nhôm Lá nhôm thường dùng bao gói loại kẹo, chocolate, phó mát tính mềm dẻo nhôm, nhôm áp sát bề mặt loại thực phẩm này, ngăn cản tiếp xúc với không khí, vi sinh vật, nước Do màng nhôm thích hợp để bảo quản thực phẩm giàu protein, giàu chất béo chống oxy hóa O2 hư hỏng thực phẩm tăng độ ẩm, khiến vi sinh vật phát triển Ngày dùng bao bì plastic thay màng nhôm 170 để bao gói chocolate kẹo, phó mát, bao bì phải ghép mí kín rút chân không để tạo áp sát bao bì vào bề mặt thực phẩm 7.7.2 Công nghệ chế tạo lon nhôm đựng nước giải khát có gas 1- Công nghệ chế tạo nhôm nguyên liệu Chế tạo nhôm Nhôm nguyên liệu phong phú tìm thấy lớp vỏ trái đất Nó có tự nhiên dạng khoáng sản gọi quặng bauxit Quặng bauxit qua trình tinh chế loại bỏ tạp chất bẩn, chế tạo Al2O3 dạng bột mòn, trắng dùng phương pháp điện phân nhôm oxyt để thu kim loại Al Nhôm, thu dạng nóng chảy, phụ gia lượng nhỏ kim loại khác nhằm tăng tính bền bền hóa cho sản phẩm bao bì Khối nhôm nóng chảy đổ vào khuôn tạo thành thỏi, sau cán thành tấm, quấn cuộn, nguyên liệu ngành chế tạo lon nhôm đựng bia, nước giải khát Bảng 7.11: Thành phần loại nhôm theo công dụng (%) Alloy type Loại sử dụng Si Fe Cu Mg 1050 Nhôm tấm, ống 0,25 0,4 0,05 0,05 1100 1,0 0,20 0,05 3003 0,6 0,7 0,7 1,5 0,30 0,7 0,25 1,5 1,3 0,40 0,7 0,20 0,1 1,8 0,1 0,25 0,20 0,35 0,15 0,5 5,0 0,1 0,25 0,30 1,3 0,05 3004 Hộp nhôm 5050 5182 8079 Hộp nước giải khát dễ mở Mn Cr Zn Ti 0,03 0,01 0,10 0,25 0,10 0,10 171 Hình 7.22: Quy trình công nghệ chế tạo lon nhôm 172 2- Công nghệ chế tạo thân lon nhôm nắp Chế tạo thân hộp Lon thức uống nhôm gồm có hai phần: thân nắp Quá trình sản xuất chế tạo lon nhôm từ nguyên liệu quấn thành cuộn có trọng lượng đặc trưng 11.250kg, chiều dài khoảng 500÷600mm chiều rộng khoảng 1,2m, bề dày khoảng 0,32÷0,36mm Việc tạo hình lon nhôm thực quy trình công nghệ thiết bò tự động hoàn toàn Các cuộn nhôm kéo duỗi thẳng để bắt đầu cho việc tạo lon Những nhôm trải thẳng thành dải bôi trơn hai mặt Việc bôi trơn nhằm giúp nhôm di chuyển dễ dàng bề mặt công cụ thiết bò suốt trình đònh hình sau Nhôm cắt thành hình tròn phương pháp dập, vuốt, nong theo khuôn để tạo dạng trụ, nhằm đònh hình sơ thân trụ Thân lon hình trụ vuốt đònh hình phần bụng lon qua ba giai đoạn để đạt độ cao yêu cầu thân lon phần thừa để mép lon, bề dày thân lon giảm nhiều lần so với nhôm ban đầu, tức bề dày thân lon thay đổi sau: phần bụng lon 109 μm , phần thân gần miệng lon có độ dày thành 168 μm Các thể tích lon chế tạo: 370, 350, 333, 250ml Phần đáy tạo thành vòm làm tăng độ đáy lon Trong suốt trình chế tạo thân, thành lon luôn bôi trơn để làm giảm độ ma sát trình sản xuất tốc độ cao khoảng 2700 ÷ 3000 thân lon/phút) Chất bôi trơn thu hồi quy trình liên tục qua thiết bò lọc, tái sử dụng lại Phần thừa phía miệng lon cắt để thân lon có độ cao đồng Thân lon chuyển đến bể rửa để loại bỏ chất bôi trơn 173 Hình 7.23: Quy trình công nghệ chế tạo lon nắp nhôm Hình 7.24: Sơ đồ trình tạo hình lon nhôm 174 175 Hình 7.25: Quy cách lon nhôm 330 ml đựng bia, nước giải khát Sau giai đoạn rửa chất bôi trơn giai đoạn sấy lon sấy khô dòng khí nóng sau đưa đến máy in để in nhãn hiệu, trang trí Từng thân lon, in lúc quay vòng chu vi thân trụ, kế công đoạn phủ lớp vec-ni Lớp epoxy phenolic phủ bên lon để tránh ăn mòn lon nhôm môi trường axit nước giải khát Lon chuyển từ máy phủ vec-ni sang thiết bò sấy, làm khô dòng khí nóng với ba giai đoạn gia nhiệt : 101oC, 195oC, 210oC để làm khô hoàn toàn lớp vec-ni 176 Hình 7.23: Nắp lon có khóa mở theo kiểu đòn bẩy a) Khóa mở lon gắn vào nắp chất ri-ve tâm mặt tròn nắp b) Khóa áp dụng nguyên tắc đòn bẩy Sau thân lon bôi trơn cổ lon tạo viền để ghép nắp Tất lon hoàn chỉnh kiểm tra vết thủng kiểm tra màu sắc in, lớp vec-ni phủ bò kiểm tra tự động 177 Chế tạo nắp lon Nắp lon chế tạo từ cuộn nhôm có quy cách kích thước chế tạo thân lon Nhôm nguyên liệu bôi trơn đưa vào máy cắt đònh hình để tạo hình tròn nắp, dập tạo hình nắp, móc nắp thật xác, rửa sạch, sấy khô, gắn khóa nắp phun lớp cao su đệm lên móc nắp để tạo độ chặt kín sau ghép nắp phủ vec-ni, sấy ba giai đoạn sấy thân lon sau nắp kiểm tra theo tiêu chuẩn thiết bò tự động 7.7.3 Ăn mòn bao bì nhôm Lon nhôm phủ lớp vec-ni bảo vệ ăn mòn trình chế tạo Do lon nhôm bò ăn mòn hóa học lớp vec-ni bò trầy sước, bong tróc tạo nên khe, lỗ giúp môi trường axit bia, nước giải khát tiếp xúc với lớp Al Al2O3 tạo nên phản ứng hóa học: Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O hoặc: Alo + 6H+ = Al3+ + 3H2 ↑ Môi trường axit ăn mòn tạo H2 ↑ , khí H2 sinh không tạo áp lực đáng kể so với áp lực CO2 có sẵn lon (khoảng 2,6at), điều đáng quan tâm thành lon mỏng, bò ăn mòn hóa học thủng hư hỏng sản phẩm Câu hỏi Đặc điểm cấu tạo lon nhôm: a) Thân lon có độ dày đồng đều, đáy chỏm cầu lồi b) Thân lon có độ dày thay đổi, bụng lon 0,016mm, miệng lon 0,011mm c) Thân lon có độ dày thay đổi dần, bụng lon 0,011mm, phần thân gần đáy 0,016mm d) Cả ba sai Loại lon đựng TP sau thép cần phủ vec-ni mà không tráng thiếc a) Lon đựng thòt cá theo khối lượng lớn b) Lon đựng loại TP c) Lon đựng nước d) Lon đựng thòt cá cho phần nhỏ 178 Công nghệ chế tạo lon hai mảnh dùng loại vật liệu nào? a) Thép tráng thiếc b) Nhôm c) Thép d) b c Hộp kim loại dùng cho TP có mặt thò trường là: A- Thép B- Thép tráng thiếc C- Thép mạ crôm D- Nhôm Chọn câu trả lời đúng: a) A + B + D b) A + B + C c) B + D d) A + B + C + D Quy trình công nghệ chế tạo lon hai mảnh vật liệu thép sau: Thép mạ crôm → rửa lớp dầu → cắt thành dập thành dạng lon → loe miệng → tráng thiếc Tài Liệu Tham Khảo Bài giảng công nghệ vec-ni - Dương Thế Hy Khoa Hóa, Đại học Đà Nẵng www.wikipedia.com.vn Castelvetri,F Microbiological implications of modified atmosphere packaing of fresh pasta products In Proc 6th Int Conf on controlled/Modified Atmosphere/Vaccum Packaing, Schotland Bussiness Rechearch Inc.,San Diego, California 1991,p.253 Coulon, M.and P.Louis.Modified Atmosphere packaing of precooked foods.In controlled Modified/Atmosphere/Vaccum packaing of foods, A.L.Brody(Ed.), Food&Nutriyion Press,inc.,Trumbull, Conecticut, 1989, chap.8 ... kim loại 7.2 PHÂN LOẠI BAO BÌ KIM LOẠI 7.2.1 Phân loại theo vật liệu bao bì - Bao bì kim loại thép tráng thiếc (sắt tây, từ dùng từ thời Pháp thuộc): thép tráng thiếc có thành phần sắt, phi kim, ... nhiên thiếc kim loại lưỡng tính (giống Al) nên dễ tác dụng với 141 axit, kiềm, ta cần tráng lớp vec-ni (nhựa nhiệt rắn) có tính trơ môi trường axit kiềm - Bao bì kim loại Al: Al làm bao bì có độ... trường H2O H2O trình tiệt trùng gây hư hỏng lớp mặt bao bì - Sự trầy sước bề mặt cọ sát tiếp xúc bao bì với kim loại khác Do đa số bao bì thực phẩm thép tráng thiếc cần thiết tráng lớp vec-ni