Ngàynay chúng ta có thể bất gặp rất nhiều vật dụng được làm từ chất liệu này như ly nhựadùng 1 lần, bọc nilong, chai nhựa, … Và cũng có thể nói việc sáng chế ra các vật dụnglàm từ nhựa P
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
BAO GÓI THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU VỀ VẬT LIỆU BAO BÌ PET VÀ ỨNG DỤNG
TRONG SẢN XUẤT NƯỚC NGỌT CÓ GA
GVHD: Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn LHP: DHTP15B – 420300216002 Nhóm: 4
TP Hồ Chí Minh, ngày 4 tháng 3 năm 2022
Trang 2BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
BAO GÓI THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU VỀ VẬT LIỆU BAO BÌ PET VÀ ỨNG DỤNG
TRONG SẢN XUẤT NƯỚC NGỌT CÓ GA
Thành viên nhóm 4
1 Nguyễn Thanh Như Ý (nhóm trưởng) 19494901
2 Nguyễn Thị Song Tuyết 19506821
3 Nguyễn Thị Mai Anh 19486331
4 Nguyễn Hoàng Thanh Trúc 19491621
5 Huỳnh Thị Trúc Nguyên 19496661
6 Huỳnh Nguyễn Minh Phượng 19492741
Trang 3TP Hồ Chí Minh, ngày 4 tháng 3 năm 2022
Trang 4BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
19496661 -Tìm hiểu tiêu chuẩn của
bao bì PET trong sửdụng thực phẩm ( tiêuchuẩn chung)
5/5
6 Huỳnh Nguyễn
Minh Phượng
19492741 -Tìm hiểu ảnh hưởng của
bao bì PET trong sảnxuất nước ngọt có ga-Lựa chọn bao bì PET
5/5
Trang 51.1.3 Phụ gia sử dụng trong sản xuất 8
1.2 Quy trình sản xuất bao bì PET 111.3 Tiêu chuẩn của bao bì PET trong sử dụng thực phẩm 13
II Ảnh hưởng của bao bì PET trong sản xuất nước ngọt có ga 182.1 Quy trình sản xuất nước ngọt có ga 182.2 Ảnh hưởng của bao bì P ET trong sản xuất nước ngọt có ga 182.2.1 Công đoạn bao gói 18
3.1 Chức năng cần thiết của bao bì PET khi sử dụng thực phẩm 213.2 Xu hướng sử dụng bao bì 22
IV Kiến nghị và kết luận 24
Trang 6MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1 1 Kí hiệu nhựa PET loại 1 và CTCT của Polyethylene terephthalate 7
Hình 1 3 Phụ gia tăng trong 8Hình 1 4 Phụ gia tằng độ dai 8Hình 1 5 Phụ gia làm trắng 9Hình 1 6 Phụ gia tăng chỉ số IV 9Hình 1 7 Phụ gia chống dính 9Hình 1 8 Quy trình sản xuất bao bì PET 11Hình 1 9 Máy ép phôi nguyên liệu 12
Hình 2 1 Quy trình sản xuất nước ngọt có ga 18Hình 2 2 Hệ thống chiết đẳng áp 19Hình 2 3 Hệ thống thanh trùng làm nguội liên tục dạng phun 20Hình 2 4 Máy in phun date 20Hình 2 5 Máy rút màng co 21
Trang 7là nhựa PET Vậy tại sao chai nhựa PET lại được sử dụng nhiều như vậy?
Nhựa PET là nhựa Plastic, là một trong những loại nhựa nhân tạo được sản xuấtbởi con người Nhựa Plastic có xuất xứ từ nước Anh do ông Alexander Pakers sáng chếvào năm 1862 Đặc tính của chúng là dẻo, cò nhiều màu sắc và có thể tạo thành nhiềuhình thù khác nhau Ngoài ra, chúng có đặc tính bền cao có thể chịu nhiệt và không bịoxy hóa nên nhựa Plastic được sử dụng nhiều trong tiêu dùng cũng như sản xuất Ngàynay chúng ta có thể bất gặp rất nhiều vật dụng được làm từ chất liệu này như ly nhựadùng 1 lần, bọc nilong, chai nhựa, … Và cũng có thể nói việc sáng chế ra các vật dụnglàm từ nhựa Plastic đặc biệt là chai nhựa PET là một cuộc cách mạng lớn trong ngành bao
bì thực phẩm Tuy nhiên với sự lạm dụng vào việc tiện ích và giá thành rẻ của chai nhựa
đã đem đến sức ảnh hưởng rất lớn đến môi trường sống cũng như sức khỏe của conngười
Tóm lại, chúng ta cũng không thể phủ nhận được sự hữu ích của bao bì nhựa đemlại Vì vậy các nhà sản xuất bao bì cần có cái nhìn khách quan với việc lựa chọn loại nhựaphù hợp với sản phẩm cũng như sức khỏe con người tiêu dùng Để có thể hiểu hơn về cácthành phần hóa học cũng như các đặc tính có trong bao bì PET thì chúng ta cùng đi vàobài tiểu luận của nhóm
Trang 8I Vật liệu bao bì PET
1.1 Nguyên vật liệu
1.1.1 Giới thiệu chung
Polyethylene Terephthalate (PET) lần đầu tiên được cấp bằng sáng chế vào năm 1973bởi nhà hóa học Nathaniel Wyeth Vào thời điểm đó, đây là những chai nhựa đầu tiên cókhả năng đựng đồ uống có ga Chúng nhanh chóng trở thành vật liệu được lựa chọn chocác nhà sản xuất muốn thay thế thủy tinh
Polyethylene terephthalate (được gọi là PET, PETE hoặc PETP hoặc PET-P) là nhựanhiệt dẻo, thuộc loại nhựa Polyester và được dùng trong tổng hợp xơ sợi, vật đựng đồuống, thức ăn và các loại chất lỏng, có thể ép phun để tạo hình và trong kỹ nghệ thườngkết hợp với xơ thủy tinh
Hình 1 1 Kí hiệu nhựa PET loại 1 và CTCT của Polyethylene terephthalate
1.1.2 Tính chất
Hình 1 2 Bao bì nhựa PET
Dòng bao bì nhựa này có đặc tính trong suốt, hơi ánh mờ, bề mặt bóng láng, mềm dẻo
và có dạng bán tinh thể Không những vậy, chúng còn có độ bền cao, có độ cứng nhấtđịnh nhưng rất nhẹ, chịu được những va đập vật lý và dễ dàng sử dụng
Trang 9Có tính chống thấm nước và hơi nước cực kì tốt Nhưng lại chống thấm khí O2, CO2vàdầu mỡ kém Cấu trúc hóa học của mạch PET vẫn được giữ nguyên tính chất chống thấmkhí khi gia nhiệt đến 2000C hoặc làm lạnh ở -900C và vẫn không đổi ở nhiệt độ 1000C.Đặc biệt, bao bì nhựa PET an toàn, không gây ra phản ứng hoá học khi đựng thức ăn,
đồ uống Chính vì điểm này mà loại sản phẩm này tạo được chỗ đứng vững chắc trongngành công nghiệp thực phẩm
So với các loại nhựa khác, bao bì PET rất khó để tái chế Vì bề mặt của chúng có rấtnhiều lỗ rỗng nên sẽ làm cho vi khuẩn hoặc mùi tích tụ lại rất khó làm sạch Do đó, chúngchỉ có thể sử dụng 1 lần
Bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc các chất tẩy nhưAlcool, Aceton, H2O2…
1.1.3 Phụ gia sử dụng trong sản xuất
Phụ gia tăng trong
Hình 1 3 Phụ gia tăng trong
Phụ gia tăng trong PClear101 được sửdụng cho một số nhựa PC (Polycarbonat)
và PET (polyethylene Terephthalate) Sảnphẩm PClear101 giúp ngăn một số quátrình thoái hóa của PC, PET giúp ngănchặn việc hình thành hơi ẩm trong sảnphẩm gây vẩn đục Đồng thời PClear101giúp đồng nhất chiết suất của sản phẩm,nên cải thiện được độ truyền suốt trongsản phẩm
Hạt tăng độ dai cho nhựa PET
Đây là hạt phụ gia tăng sự dai, dẻo cho các loại nhựa,tăng tính chịu va đập, chịu lực Là dạng hạt nhựa trongnên tăng độ trong cho nhựa, dễ sử dụng, phụ gia cónguồn gôc châu âu nên đảm bảo chất lượng và an toànthực phẩm
Trang 10Phụ gia làm trắng nhựa PET
Hạt tăng trắng giúp cho sản phẩm có màu sắc tươi sáng vàbắt ánh sáng
tốt hơn Hạttăng trắngthuôc
ho ̣ chất phát
quang, chúng hấp thu sóng ánh sáng vùng cưc tím và phát
ra ánh sáng vùng xanh dương Nhờ viêc phát sáng, chúnggiúp cho sản phẩm có tính rưc rỡ và tươi sáng hơn Cũng
do phát ra vùng ánh sáng dương, chúng giúp cho tia phản
Hình 1 5 Phụ gia làm trắng
xa ̣từ sản phẩm đến mắt ngườ iche lấp đươc đỏ, nên giúp sảnphẩm thấy trắng hơn
vù ng ánh cam
Chất tăng chỉ số IV cho nhựa PET
Là loại phụ gia giúp cải thiện tính năng của các sản phẩmnhựa PET, tăng chỉ số IV, thích hợp cho sản phẩm thổiphôi với thế tích giãn lớn, hạn chế tối đa hiện tượng phôi
bị té, bị bể khi thổi chai, cải thiện tính chất tái sinh củaPET (dạng mảnh, hạt) phục hồi cơ lý tính và giúp ngoạiquan (bóng, trong) cho sản phẩm PET tái sinh An toàn sửdụng đối với cái sản phẩm tiếp xúc thực phẩm và dượcphẩm
Hình 1 6 Phụ gia tăng chỉ số IV
Hạt chống dính PET Hình 1 7 Phụ gia chống dính
Trang 11Hạt chống dính (anti block) PET được sử
dụng trong ép phôi nhựa PET để dễ gia
công, tăng độ trơn, tăng độ trong suốt
Trong màng film PET được sử dụng để
thay thế silicone, giúp màng PET film dễ
in ấn, không bị dầu và giúp cho sản phẩm
tăng độ bền, trong suốt
Trang 121.1.4 Ưu nhược điểm
Ưu điểm
- Khả năng chống thấm tốt
- Mẫu mã đẹp và đa dạng
- Bề mặt mềm mại, láng bóng thuận tiện trong việc in hình logo, nhãn mác
- Cứng chắc, chống va đập, độ bền, độ mài mòn, chịu lực cao
- Có khả năng chịu nhiệt cao, lên đến 2000C
- Đảm bảo an toàn sức khỏe cho con người
- Bao bì nhựa PET có khả năng chống thấm khí O2, CO2, N2 và dầu mỡ kém
Nhược điểm
- Bị hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc chất tẩy như Alcool, Aceton, H2O2…
- Bao bì nhựa PET có thể hấp thụ mùi thực phẩm trong bao bì, điều này làm mấtcảm quan và giá trị của thực phẩm
- Vỏ chai PET (số hiệu là 1) không phải loại nhựa tốt nhất để tái sử dụng làm vậtchứa nước uống hoặc thực phẩm
- Bị hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc chất tẩy như Alcool, Aceton, H2O2…
- Nên chỉ sử dụng trong 1 thời gian ngắn (khoảng dưới 10 ngày) rồi nên thay chaimới Vì hàm lượng acetaldehyde, formaldehyde và tổng antimony tăng khôngđáng kể dù để nước trong chai PET ở 500C liên tục trong 10 ngày
- Không sử dụng nhựa PET để đựng các thực phẩm nóng, hay cho vào lò vi sóng.PET bền ở nhiệt độ thường và đông lạnh Tuy nhiên nhiệt độ quá cao PET sẽthôi nhiễm antimony đáng kể- hợp chất gây ung thư và đột biến
Trang 131.2 Quy trình sản xuất bao bì PET
Hình 1 8 Quy trình sản xuất bao bì PET
Cách tiến hành quy trình: trải qua hai giai đoạn
Giai đoạn 1: Khâu ép phôi nguyên liệu
1 Nguyên liệu (hạt nhựa PET) phải là nhựa chính phẩm không pha nhựa phế tránh việckim loại nặng trong nhựa phế nhiễm vào nước uống khi dùng để sản xuất nước uốngđóng chai
Trang 142 Sấy nóng lên đến 1800C trong vòng 3-4h Sau đó được đưa vào máy tạo phôi hoạtđộng bán liên tục Trong máy tạo phôi, qua các vòng gia nhiệt, nhựa được chuyển từthể rắn sang thể lỏng Dưới áp lực của xilanh, nhựa được bơm vào khuôn qua các rãnh,cửa có tiết diện nhỏ Vùng tạo hình phôi được xác lập trước – khuôn khép kín trướckhi nhựa được bơm vào Cuối cùng phôi được làm nguội trở lại bằng hệ thống làmlạnh.
3 Chu kỳ ép phôi ngắn chỉ vài chục giây đến vài phút Mỗi chu kỳ cho ra số phôi tùytheo mỗi loại khuôn, từ 2 đến 16 phôi
4 Phôi tạo thành sẽ tự động cho ra thùng chứa, ở đó phôi được kiểm tra bọt khí và cắt
bỏ bavia Những sản phẩm đạt yêu cầu sẽ để nguội ngoài không khí một thời gian rồiđóng bao sau đó được chuyển qua khâu thổi chai Phế phẩm được chuyển qua khâu xử
lý nhựa tái chế
Giai đoạn 2: Khâu thổi chai
Hình 1 9 Máy ép phôi nguyên liệu
5 Phôi PET sẽ được chạy qua hệ thống đèn sấy đặc biệt để trở nên mềm dẻo hơn chuẩn
bị cho công đoạn kéo thổi
6 Phôi PET sau khi được làm mềm sẽ được gắn lên ngầm kẹp của khuôn Khuôn đượcđóng kín, thanh đẩy sẽ kéo phần phôi PET xuống tận đáy khuôn Lúc này khí nén đượcbơm vào làm tăng áp lực trong lòng khuôn, phôi PET sẽ bị dạt ra ngoài, định hình theohình dạng của khuôn
7 Áp suất thổi được tính toán kỹ lưỡng, sau khi thổi sẽ có giai đoạn giữ áp Mục đíchcủa giai đoạn này là để phôi PET được định hình hoàn toàn và được làm nguội (thườngbằng nước lạnh) Không như hệ thống nén khí Piston thông thường, khí nén sử dụng đểthổi chai được tạo ra nhờ hệ thống nén khí đặc biệt trục vít và được sấy khô nhằm loại
Trang 16Chính vì vậy nước uống đóng chai cao cấp luôn sử dụng chai PET từ các nhà cung cấp uytín được trang bị hệ thống bài bản, đúng tiêu chuẩn cho sản xuất thực phẩm để đảm bảochất lượng cao cho nước uống tinh khiết sau khi được lọc kĩ Một số trường hợp chainước bị hôi hay bị rong một phần lớn cũng do nguyên nhân này gây ra lây nhiễm chéo từnguồn chai PET không được sản xuất đúng tiêu chuẩn.
8 Kết thúc là quá trình nhả áp, thanh đẩy sẽ được kéo lên, những phần của khuôn sẽđược tách ra, sản phẩm được lấy ra dễ dàng
9 Sản phẩm sẽ được kiểm tra chất lượng, đóng bao và lưu trữ tại kho Chuyển qua khâuchiết rót nước uống đóng chai Còn sản phẩm hư hỏng, chưa hoàn thiện sẽ đượcchuyển qua khâu xử lý nhựa tái chế
Hình 1 10 Máy thổi chai
Quy trình sản xuất của máy thổi chai PET
Bước 1: Nhập phôi vào trong máy chứa phôi và máy chuyển tự động đưa bình phôi đếnđơn vị định hướng
Bước 2: Phôi chai được cầm bằng cây cổ trước, rồi chuyển đạt đến đường sây để làm nóngcây nhiệt
Bước 3: Sau khi gia nhiệt phôi chai sẽ chuyển đến trạm đóng, sau đó đóng khuôn, căng
áp suất và thổi nhựa dưới áp suất thấp và cao, khí thải, mở khuôn
Bước 4: Chai thành phẩm là áp dụng hệ thồng phóng điện tự động
1.3 Tiêu chuẩn của bao bì PET trong sử dụng thực phẩm
Việc áp dụng tiêu chuẩn này cho bao bì cụ thể bất kỳ phải theo quy định trong TCVN
12254 (ISO 18601)
Trang 17Đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn nhà cung cấp phải chuẩn bị tài liệu thông báo
về việc đáp ứng các yêu cầu trong “Đánh giá bao bì” và “Công bố tỷ lệ phần trăm
có thể tái chế”.
❖ Đánh giá bao bì
Nhà cung cấp phải chứng minh các quy trình trong Phụ lục A và Phụ lục B đã đượctuân thủ để đạt được thiết kế cuối cùng của bao bì hoàn chỉnh sao cho một tỷ lệ phần trămnhất định của vật liệu bao bì được coi là có thể tái chế
❖ Công bố tỷ lệ phần trăm có thể tái chế
Bao bì có thể sử dụng nhiều loại vật liệu với tỷ lệ tương đối khác nhau từ các bộ phận
và thành phần nhỏ, thường được thể hiện trên nhãn mác và nắp, đến những tỷ lệ lớn trongbao bì đa vật liệu
Nhà cung cấp phải công bố tỷ lệ phần trăm theo khối lượng của đơn vị bao bì có thể táichế, xác định (các) dòng tái chế vật liệu dự kiến Ví dụ về việc đưa ra công bố này đượcnêu trong Phụ lục C
Phụ lục A (quy định) Quy trình đánh giá bao bì có thể thu hồi thông qua tái chế vật
liệu
A.1 Mục tiêu
Để xác định tiêu chí cần phải quan tâm khi đánh giá sự phù hợp của bao bì đối với việctái chế vật liệu Các tiêu chí cho tái chế phải được xem xét trong bối cảnh bao gồm tất cảcác khía cạnh, từ thiết kế, sản xuất, sử dụng qua thu gom và phân loại đến khi bao bìđược thu hồi thông qua tái chế vật liệu, cũng như sự phát triển của các công nghệ tái chế
A.2 Kiểm soát kết cấu/thành phần và gia công bao bì
Đảm bảo thiết kế của bao bì đã xem xét các khía cạnh quan trọng đối với việc tái chếvật liệu dùng để sản xuất bao bì
Kiểm soát việc lựa chọn nguyên liệu được sử dụng trong các công đoạn sản xuất/đónggói/làm đầy và nếu được, cả công đoạn thu gom/phân loại để bảo đảm quá trình tái chếkhông bị tác động tiêu cực
A.3 Sự phù hợp với công nghệ tái chế vật liệu sẵn có
Đảm bảo thiết kế của bao bì có sử dụng các vật liệu hoặc tổ hợp vật liệu phù hợp,tương thích với các công nghệ tái chế công nghiệp tương ứng đã biết và sẵn có trong khivẫn ghi nhận được mối quan hệ với các tiêu chuẩn
Trang 18Thiết lập hệ thống sao cho đảm bảo những phát triển mới của công nghệ phù hợp dùng
để tái chế vật liệu sử dụng trong bao bì được giám sát, ghi lại và các ghi chép đó là sẵn có
để thiết kế
A.4 Chất thải ra môi trường của quá trình tái chế bao bì sau sử dụng
Cần lưu ý đến những thay đổi tiềm ẩn của các chất thải ra môi trường phát sinh từ bao bì đã
sử dụng hoặc sản phẩm còn lại trong quá trình tái chế
Phụ lục B (quy định) Quy trình đánh giá tiêu chí có thể tái chế.
B.1 Mục tiêu
Để đánh giá mối quan hệ lẫn nhau giữa các tiêu chí khác nhau hỗ trợ cho các yêu cầutrong Điều 4 của tiêu chuẩn này, được xác định tại Phụ lục A và Bảng A.1, và được nêuchi tiết trong nội dung dưới đây và trong Bảng B.1
B.2 Tiêu chí thiết kế
Thiết kế bao bì, bao gồm kết cấu, thành phần, sự kết hợp và khả năng phân tách củacác bộ phận phải sao cho đảm bảo thỏa mãn với các yêu cầu kỹ thuật của các công nghệtái chế liên quan, cho phép tỷ lệ phần trăm theo khối lượng vật liệu nhất định được tái chế
và lưu ý đến
Các chất hoặc vật liệu có thể gây ra các vấn đề kỹ thuật trong quá trình tái chế, vậtliệu, tổ hợp vật liệu hoặc thiết kế của bao bì có thể gây ra vấn đề khi thu gom và phân loạitrước
Trang 19khi tái chế vật liệu và sự có mặt một số chất hoặc vật liệu có thể có ảnh hưởng không tốtđến chất lượng của vật liệu đã tái chế.
Biểu mẫu công bố về tỷ lệ phần trăm có thể tái chế được nêu tại Phụ lục C Khi biểumẫu này và vật liệu của đơn vị bao bì hoặc bộ phận của bao bì tuân theo các tiêu chuẩnquốc gia, tiêu chuẩn quốc tế, tiêu chuẩn thương mại hoặc yêu cầu kỹ thuật phù hợp vớiviệc thu gom, phân loại và tái chế thì nó có thể được sử dụng làm cơ sở để chứng minhkhả năng tái chế
Lưu ý đến các yếu tố dưới đây ảnh hưởng đến sự tương thích với các yêu cầu kỹ thuậtcủa quá trình tái chế
a) Tái chế hiệu quả phụ thuộc vào vật liệu đầu vào có các tính chất quy định phùhợp với quá trình sản xuất có hoặc không có nguyên liệu thô ban đầu
b) Bao bì có thể sử dụng nhiều loại vật liệu với tỷ lệ tương đối khác nhau từ các tỷ
lệ nhỏ, thường được thể hiện trên nhãn mác và nắp, đến những tỷ lệ lớn hơn trong bao bì
đa vật liệu Cách thức các yêu cầu kỹ thuật đáp ứng với khoảng này của bao bì đa vật liệu
có thể thay đổi tùy thuộc vào vật liệu được tái chế, quá trình tái chế và khả năng làm rỗngbao bì như định nghĩa
c) Các yêu cầu kỹ thuật của bao bì cần tính đến
Khả năng phân tách của các bộ phận khi cần và sự tương thích cơ học và hóa học củacác thành phần vật liệu hoặc tổ hợp vật liệu với quá trình tái chế và dòng thu hồi
Các yêu cầu kỹ thuật này phải phù hợp với các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế có liênquan đến các yêu cầu kỹ thuật của việc phân phối và cung cấp vật liệu đầu vào cho quátrình tái chế tương ứng
d) Các đặc tính thiết kế khác có ảnh hưởng đến khả năng tái chế phải được tính đếntrong thiết kế bao bì cuối cùng, ví dụ:
Các chất nguy hại đến môi trường được nêu trong TCVN 12255 (ISO 18602)
Tính năng làm rỗng bị ảnh hưởng bởi thiết kế
B.3 Tiêu chí sản xuất
B.3.1 Nguyên liệu thô và thành phần vật liệu trong sản xuất, chuyển đổi và làm đầy
Nhà cung cấp phải đảm bảo các công đoạn sản xuất liên quan đến việc tìm nguồn/chếbiến nguyên liệu thô, chuyển đổi và làm đầy bao bì phải được quản lý sao cho những thayđổi hoặc sai lệch bất kỳ không ảnh hưởng bất lợi đến sự tương thích của bao bì với yêucầu kỹ thuật của quá trình tái chế
B.3.2 Kiểm soát sự thay đổi trong quá trình sản xuất