tiểu luận bao bì thủy tinh

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM О BÁO CÁO MÔN BAO GÓI THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn Lớp DHTP15 Nhóm 1 Ngày.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

О BÁO CÁO:

MÔN: BAO GÓI THỰC PHẨM

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn

Lớp: DHTP15

Nhóm:1

Ngày 28 tháng 1 năm 2022

Lời cảm ơn

Lời đầu tiên, nhóm em xin chân thành cảm ơn đến thầy Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn giảng viên môn “Bao gói thực phẩm” Trong quá trình học tập và tìm hiểu về môn học chúng em đã nhận được sự hổ trợ, hướng dẫn rất tận tình và tâm huyết từ thầy Thầy

đã giúp chúng em tích lũy thêm nhiều kiến thức về tầm quan trọng của bao gói trong thựcphẩm, ngoài ra còn thêm các kiến thức khác liên quan đến chuyên ngành, cho chúng em

có cái nhìn rộng hơn Từ những kiến thức mà thầy truyền tải, chúng em dần dần vận dụngvào thực tế, cho những sản phẩm sau này tạo ra để trở thành người kỹ sư thực phẩm thật thụ Thông qua bài tiểu luận này, nhóm em xin trình bày lại những gì mà mình tìm hiểu

về đề tài bao bì thủy tinh đối với sản phẩm bia

Có lẽ kiến thức là vô hạn và sự tiếp nhận kiến thức của mõi người ở mức độ khác nhau Do đó, trong bài tiểu luận có thể sẽ thiếu sót, nhóm em rất mong nhận được góp ý

từ thầy để bài tiểu luận trở nên hoàn thiện, và cũng như để nhóm em nhìn nhận đúng hơn,hiểu rõ hơn những vấn đề sai của mình và kiến thức được hoàn thiện hơn

Kính chúc thầy sức khỏe, hạnh phúc, và đạt thành công trong sự nghiệp giảng dạy!

Như thời kỳ đồ đá, con người sử dụng những khúc gỗ rỗng, vỏ sò, vỏ ốc,… Sau đó

sử dụng một số bộ phận của thú rừng vì chúng có độ bền tốt hơn

Vào thời kỳ đồ đá mới, một số dụng cụ bằng kim loại có hình chiếc sừng được chếtạo ra, tiếp theo là chế tạo gốm bằng đất sét Họ sự dụng bình gốm sứ đựng rượu vang vànước Ngoài ra còn có sự kết hợp thông minh giữ việc sử dụng da thú bịt kín lọ bằng gốm

để giữ ẩm cho lúa mì, lúa mạch

Tiếp theo là sự phát triển của bao bì thủy tinh bên cạnh sử dụng các vật chứa đựngbằng đất sét nung Sau đó sử dụng các thùng tròn bằng gỗ

Với trình độ phát triển hiện đại hơn trước, ngày nay con người có sự kết hợp giữa khoa học công nghệ tạo ra những bao bì thực phẩm chất lượng, ngoài bảo vệ thực phẩm khỏi những tác động môi trường còn đảm bảo được chất lượng của những sản phẩm và cóthể quản bá sản phẩm của công ty Để hiểu rõ hơn về bao gói cho sản phẩm chúng ta sẽ tìm hiểu về một quy trình cụ thể, sau đây là bài tiểu luận về bao bì thủy tinh cho sản phẩm bia

I TÌM HIỂU VẬT LIỆU SỬ DỤNG SẢN XUẤT BAO BÌ

1.1 Giới thiệu về bao bì

Bao bì là vật chứa đựng, bao bọc thực phẩm thành đơn vị để bán Bao bì có thể baogồm nhiều lớp bao bọc, có thể phủ kín hoàn toàn hay 1 phần sản phẩm

Bao bì phải đảm bảo cho sản phẩn có thể phân phối, lưu kho, thương mại… thuậnlợi

Bao bì có 2 loại: bao bì kín, bao bì hở

 Bao bì kín: Bao bì chứa đựng sản phẩm ngăn cách không gian chung quanhvật phẩm thành hai môi trường Môi trường bên trong bao bì: là khoảng khôngtiếp xúc trực tiếp với sản phẩm Môi trường bên ngoài: là môi trường không tiếpxúc trực tiếp với thực phẩm

 Bao bì kín thường cấu tạo dạng ghép của nhiều vật liệu, để đảm bảo

độ kín hoàn toàn do mỗi loại vật liệu đều có khuyết điểm Do đó khi ghépnhiều loại vật liệu có thể khắc phục được nhược điểm từng vật liệu riêng lẽ,đảm bảo sản phẩm giữ được chất lượng ổn định trong thời gian bảo quản

 Giúp ngăn cách môi trường không thể xâm nhập vào bên trong chứathực phẩm, đảm bảo chất lượng sản phẩm không biến đổi trong thời gianbảo quản

 Bao bì hở: có 2 dạng:

 Loại gói trực tiếp rau quả hoặc hàng hóa sống, loại thực phẩm khôngbảo quản lâu hoặc chế biến ăn ngay Có thể đảm bảo được quá trình hô hấphiếu khí của các loại trái cây, rau, quả… một cách thích hợp để kéo dài thờigian bảo quản cho quá trình vận chuyển Bao bì yêu cầu làm từ vật liệu cókhả năng thấm hơi nước, oxy, cacbonic để duy trì hô hấp hiếu khí

 Loại bọc bên ngoài lớp bao bì kín Có tác dụng đảm bảo an toàntrong quá trình vận chuyển, dễ xếp khối thuận tiện cho lưu kho phân phối

và kiểm tra

 Như vậy, tính chất bao bì kín hay hở được quyết định bởi vật liệu làm bao bì,phương pháp đóng gói sản phẩm, cách ghép kín mí

1.2 Giới thiệu về vật liệu

1.2.1 Khái niệm về thủy tinh

Thủy tinh thực chất là một tên gọi khác của một loại chất rắn vô định hình đồng nhất Đặc biệt khi đốt nóng sẽ tạo thành các hình dạng khác nhau Nó thường được gọi bằng kính có gốc silicat và công thức hóa học của thủy tinh là SiO2

Ở điều kiện bình thường, thủy tinh là một chất trong suốt, tương đối cứng, khó mài mòn, rất trơ hóa học và không hoạt động xét về phương diện sinh học, có thể tạo thành với bề mặt rất nhẵn và trơn Tuy nhiên, thủy tinh rất dễ gãy hay vỡ thành các mảnh nhọn

và sắc dưới tác dụng của lực hay nhiệt một cách đột ngột

1.2.2 Tính chất của thủy tinh

 Thủy tinh có tính chất chung như sau:

 Thủy tinh là chất rắn không màu, trong suốt, không gỉ, tương đối cứng nhưng chúng lại rất dễ vỡ khi rơi từ độ cao xuống thấp

 Thuỷ tinh không cháy, không hút ẩm, không bị ăn mòn với nhiều loại axit mạnh khác nhau, ngoại trừ axit hydro florua ( HF)

 Thuỷ tinh trong suốt và cho ánh sáng truyền qua một cách dễ dàng, do vậy nó hay được sử dụng lăng kính, đèn trang trí, sợi dây cáp quang,…

 Thuỷ tinh không có nhiệt độ nóng chảy nhất định, khi bổ sung các tạp chất khác cùng với thuỷ tinh sẽ làm thay đổi nhiệt độ nóng chảy của nó…

 Ngoài ra thủy tinh còn có những tính chất như:

 Gồm các loại: Thủy tinh vô cơ, thủy tinh hữu cơ, gốm thủy tinh

 Thủy tinh vô cơ lại chia làm những loại sau:

1 Thủy tinh đơn nguyên tử: là loại thủy tinh có chứa một loại nguyên tố hóa học thuộc nhóm 5, 6 trong bảng hệ thống tuần hoàn S, Se, P Để có được thủy tinh người ta làm lạnh nhanh các chất nóng chảy

2 Thủy tinh oxit: là thủy tinh từ một loại oxit hoặc các oxit Để xác định lớp thủy tinh nào đó chú ý đến lớp tạo thành thủy tinh: B2O3, SiO2, GeO2,

P2O5, TeO2, Al2O3… Do vậy ta có các lớp thủy tinh: Silicat, borat, germanat,telurit, aluminat…

3 Thủy tinh halogen: hai halogen có khả năng tạo thủy tinh là BeF2, ZnCl2 Trên cơ sở BeF2 tạo được nhiều loại thủy tinh Fluorit

4 Thủy tinh khancon: là các loại thủy tinh đi từ các hợp chất của S, Se,Te.Các loại sunfit có khả năng tạo thủy tinh là: GeS2, As2S3

Các selenit có khả năng tạo thủy tinh: AS2Se3, GeSe, P2Se3

5 Thủy tinh hỗn hợp: đi từ hỗn hợp các chất có khả năng tạo thủy tinh:

 Oxit – Halogen: PbO-ZnF2-TeO2; ZnCl2-TeO2

 Oxit – Khancon: Sb2O3-As2S3; As2S3-As2O3-MemOn (Sb, Pb, Cu)

 Halogen – Khancon: As-S-l; As-S-Br; As-S-I; As–Te-I…

6 Thủy tinh kim loại thường là một hệ hơn hai cấu tử Trong đó một cấu tử kim loại điển hình: Fe, Pb… còn cấu tử kia là nguyên tố chiếm vị trí trung gian giữa kim loại và chất điện môi (Si, P) Cấu trúc của thủy tinh kim loại

là không có trật tự của các khối cầu có kích thước khác nhau

Thủy tinh kim loại có độ bền cao, là loại vật liệu dẻo chứ không cứng dòn, chịu biến dạng trượt, bền đối với tác nhân ăn mòn, có nhiều đặc tính quý…

 Thủy tinh hữu cơ [CH2=C(CH3)COOCH3] là một loại vật liệu nhựa tổng hợp thủy tinh Nó bao gồm các hợp chất phân tử hữu cơ mà không tuân theo bất kỳnguyên tắc bố trí định kỳ và do đó nó có cấu trúc vô định hình

 Gốm thủy tinh: Là chất tinh thể điều chế từ vật liệu ban đầu là thủy tinh Có đặc tính của thủy tinh và gốm Giữ độ bền cơ học ở nhiệt độ cao Điều chế bằng cách chế hóa nhiệt một số loại thủy tinh, sẽ làm xuất hiện những mầm tinh thể trong toàn khối thủy tinh Hệ gốm thủy tinh điển hình LiO2–SiO2

1.2.4 Ứng dụng

 Ứng dụng của thủy tinh trong cuộc sống

Thủy tinh được ứng dụng rộng rãi trên hầu hết lĩnh vực cuộc sống Từ các vật dụng cho đến công nghiệp sản xuất và công nghệ quốc phòng an ninh,…

Sử dụng các sản phẩm vật dụng hàng ngày

Trong hàng ngày chúng ta thấy khá nhiều các sản phẩm làm từ thủy tinh Từ những chiếc chén chiếc bát, bình cá, cửa kính,…

 Ứng dụng của thủy tinh trong đời sống hàng ngày

 Thủy tinh được sử dụng làm đèn trang trí

Trong lĩnh vực trang trí thủy tinh hay được sử dụng làm đèn trang trí Bởi vì đặc tính truyền ánh sáng qua dễ dàng, cùng với đó là độ tán sắc ánh sáng hiệu quả

với nhiều màu sắc Trên thực tế thì các quán café các nhà hàng hiện giờ đều sử dụngnhững chiếc đèn bằng thủy tinh để giúp căn phòng trở nên lung linh Nhiều nơi còn tận dụng những chai lọ thủy tinh đã qua sử dụng cắt ra để trang trí vừa đẹp tinh tế lại đỡ rất nhiều chi phí.

Một vài sản phẩm đèn trang trí mà được sử dụng phổ biến trong cuộc sống hàng ngày đó là :

- Đèn chùm thủy tinh

- Đèn tường thủy tinh

- Đèn thông tầng thủy tinh

 Ứng dụng của thủy tinh trong công nghiệp

 Chai lọ sản xuất dược mỹ phẩm

Là một sản phẩm mang cho mình giá trị riêng độc đáo Thủy tinh giúp nâng tầm giá trị sản phẩm một cách sang trọng và tinh tế Vì vậy mà các hãng sản xuất chai lọ hũ đựng mỹ phẩm, nước hoa luôn đựt thủy tinh là lựa chọn hàng đầu Khôngchỉ vì vẻ bề ngoài mà còn nhờ vào bản chất của nó Thủy tinh không gây ra các phản ứng hóa học hay bị xúc tác dưới điều kiện môi trường Vì vậy việc bảo quản sản phẩm bên trong nó được tốt hơn và hiệu quả hơn Kéo dài thời gian sử dụng củasản phẩm bên trong

 Trong công nghiệp

Thủy tinh cũng được rất nhiều doanh nghiệp lựa chọn để kinh doanh sản xuất Các sản phẩm bao bì đựng thực phẩm, sản phẩm, hay sản xuất thủy tinh và các vật dụng thủy tinh tạo nên thị trường đa dạng

Ngoài ra thủy tinh cũng góp mặt rất nhiều trong 1 số dây truyền hiện đại Đây

là 1 nguyên liệu không thể thiếu trong ngành công nghiệp và đời sống

1.3 Giới thiệu sơ lược về bao bì thủy tinh

1.3.1 Nguồn gốc

Thủy tinh được phát hiện lần đầu tiên ở Ai Cập vào khoảng 2000 năm trước công nguyên, khi đó chất liệu này được dùng như men màu cho nghề gốm

1.3.2 Đặc tính chung của các loại bao bì thủy tinh

Khi được gia nhiệt, thủy tinh trở nên mềm và linh động hơn Lúc này thủy tinh có thể chảy thành giọt hoặc thành dòng, độ nhớt của chúng càng giảm thấp khi nhiệt độ càngtăng cao

Thủy tinh có tính chuyển đổi trạng thái thuận nghịch theo sự tăng giảm nhiệt độ, đặc biệt tính chất ban đầu của chúng vẫn được giữ nguyên trong suốt quá trình

Tính đẳng hướng: Cấu trúc của từng thủy tinh trong một khối thủy tinh được xem làgiống như nhau

1.3.3 Ưu nhược điểm của bao bì thủy tinh

 Ưu điểm của thủy tinh silicat:

 Có nguồn nguyên liệu vô cùng phong phú

 Có khả năng chịu được áp suất gây ra ở bên trong

 Bảo quản tốt thực phẩm bên trong thủy tinh

 Tái sử dụng dễ dàng mà không gây ô nhiễm cho môi trường

 Có thể tái sử dụng nhiều lần nhưng phải có chế độ rửa theo tiêu chuẩn an toàn

vệ sinh thực phẩm

 Trong suốt giúp bạn có thể nhìn thấy sản phẩm bên trong dễ dàng

 Ít bị ăn mòn hóa học bởi môi trường kiềm hay axit

 Nhược điểm của thủy tinh silicat:

 Loại thủy tinh này dẫn nhiệt rất kém

 Có thể bị vỡ nếu bị va chạm cơ học, hay bởi sự thay đổi nhiệt độ.

 Khối lượng nặng, có khi còn nặng hơn sản phẩm bên trong vì thế gây khó khăn trong việc vận chuyển

 Không thể in nhãn và bao bì mà chỉ có thể vẽ hay sơn logo thương hiệu lên trên

1.4 Quy trình sản xuất bao bì thủy tinh

1.4.1 Nguyên liệu

1.4.1.1 Nguyên liệu chính

Dioxit silic(SiO2 ): là thành phần chính của đa số thủy tinh công nghiệp có

trong dạng tinh thể như cát Thủy tinh silicat bền cơ, nhiệt, hóa Thủy tinh silicat thuần khiết còn được gọi là thạch anh có tính chiết quang cao, được nấu ở nhiệt độrất cao Do silicat có nhiệt độ nóng chảy cao khoảng 2000oC nên có hai hợp chất thường được bổ sung vào cát trong công nghệ nấu thủy tinh nhằm giảm nhiệt độ nóng chảy của nó xuống khoảng 1000oC Một trong số đó là soda (Na2CO3-

cacbonat natri) hay cacbonat kali (K2CO3)

Tuy nhiên soda làm cho thủy tinh bị hòa tan trong nước, nên người ta thường

sử dụng vôi sống (CaO- oxit canxi) nó còn giúp cho quá trình nấu khử bọt dễ và tăng tính bền hóa Ngoài ra K2O được thêm vào dưới dạng K2CO3, tạo cho thủy tinh vẻ bóng sáng bề mặt Thủy tinh công nghiệp có thành phần SiO2 khoảng 55÷75% Nguồn nguyên liệu chính là cát biển khô

Các tạp chất không mong muốn trong nguyên liệu gây ra một số khuyết tật chothủy tinh Ví dụ : ZnO gây đục cho thủy tinh Các loại kim loại và oxit kim loại phảiđược kiểm tra hàm lượng

1.4.1.2 Nguyên liệu phụ

Chất nhuộm màu : hai màu truyền thống cho sản phẩm bia là chai xanh lá

Các chất giúp rút ngắn quá trình nấu : rút ngắn khoảng 10÷15% thời gian nấu khi thêm một lượng nhỏ các hợp chất như flo, muối sulfat, NaCl, muối nitrat, B2O3, BaO.

Các loại thủy tinh silicat sử dụng trong công nghiệp được phân loại dựa trên thành phần tham gia của các oxit tham gia :

 Loại 1: Thủy tinh chứa K và Ca sẽ có độ bền cơ học cao, độ sáng bóng

bề mặt, dùng làm dụng cụ, thủy tinh cao cấp

 Loại 2: Thủy tinh chứa Na và Ca sẽ có độ bền hóa học cao do sự có mặt của nguyên tố Ca, với hàm lượng Na thấp, nếu hàm lượng Na càng cao thì thủy tinh càng kém bền cũng như kém bền hóa Với hàm lượng Na thấp, thủy tinh có thể dùng làm bao bì chứa rượu, bia, nước giải khát hoặc dùng trong phòng thí nghiệm

 Loại 3: Thủy tinh chứa K và Pb đây là thủy tinh đắt tiền, tỷ trọng cao, có

độ bóng sáng bề mặt và độ chiết quang cao, dùng làm dụng cụ cao cấp, đồ trang sức

 Loại 4: Thủy tinh chứa Bo và Al là thủy tinh bền nhiệt, bền hóa và cơ học Đây là thủy tinh kỹ thuật

1.4.2 Quy trình công nghệ

Rửa cát, chà xát

 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 :

Phụ gia

105÷110oCSấy khô

Cát kích thướcPhân loại kích thước

Ủ hoặc tôi sản phẩm

Sản phẩm

Tách tạp có Fe, nguyên tố ảnh hưởng xấu đến tính chiết quang như FeO, FeS, Fe2O3.

 Nấu thủy tinh :

Tạo một hỗn hợp đồng nhất của SiO2, kim loại kiềm và kiềm thổ Tạo cấu trúc SiO4

 Tạo hình thủy tinh :

Phân bố lại khối thủy tinh tạo chai có kích thước đạt yêu cầu Thủy tinh nóng chảy ở nhiệt độ >1000oC từ lò nấu được tạo hình sơ bộ, sau đó được thổi trong khuôn qua nhiều giai đoạn đến khi đạt đến độ đồng đều

 Phủ nóng :

Bảo vệ bề mặt thủy tinh đang ở nhiệt độ cao không bị nứt

Đánh bóng bề mặt thủy tinh

 Ủ- tôi thủy tinh :

Tăng độ bền cơ học, bền nhiệt cho thủy tinh

Ủ: sau khi tạo hình, nhiệt độ thủy tinh là 700÷800oCs, được phủ nóng

và làm nguội tới 300oC Sau đó được gia nhiệt lên 700oC và để nguội từ từ

ở nhiệt độ thường , nhằm làm 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 700oC, chai được làm nguội nhanh để tăng ứng suất bên trong thành và tạo ứng suất đồng đều cho sản phẩm Thủy tinh tôi chịu được chênh lệch nhiệt độ tới 270oC trong khi thủy tinhthường chỉ là 70oC

 Nắp thủy tinh:

 Loại A: đóng chai thủy tinh không có áp lực khí (hoặc áp lực rất thấp)

như một số loại rượu, nước quả… Nắp và thân gắn liền với nhau nhờ ren, ngoài ra còn một nút đậy và lớp đệm plastic để bịt kín.

 Loại B: chứa đồ uống có áp lực khí lớn và trong một thời gian dài như champagn Gồm một nút bậc, một dây ràng bằng kim loại (hoặc nắp ren), một lớp Al phủ ngoài cùng

 Loại C: dùng đóng nắp cho chai có áp lực trung bình, để trong một thời gian ngắn như bia, nước giải khát có gas… Gồm một nắp khoen có lớp đệm bằng cao su, đối với bia còn có một lớp giấy bạc phủ ngoài

1.4.2.2 Khuyết tật sản phẩm

 Dạng bọt khí – do các nguyên nhân sau:

Thành phần phối liệu không thích hợp

Kích thước hạt cát không đồng đều

Chế độ nhiệt không hợp lí hoặc thời gian nấu ngắn khiến khử bọt không triệt để

 Thủy tinh – mật độ thủy tinh ở thành chai không đồng đều dẫn đến giảm tính đồng nhất, giảm độ bền cơ, bền nhiệt do thành phần nguyên liệu không thích hợp với chế độ nấu

 Tinh thể - có những thành phần không nóng chảy nằm lại trong thủy tinh do : Chế độ nấu không thích hợp Thành phần ban đầu có những chất mà nhiệt độ nóng chảy khác nhau nhiều

1.4.2.3 Trang trí cho chai thủy tinh

Những hình dập nổi (Coca), hình dạng đặc trưng (bia Sài Gòn), màu sắc (Heniken)… giúp tăng giá trị thẩm mỹ cho chai thủy tinh

 Hình dạng và màu sắc:

Có độ đồng đều trên suốt than chai