đánh giá sự phù hợp của một số loại bao bì đựng sản phẩm cà phê hòa tan

vi  Sau khi sản xuất và so sánh chất lượng của cấu trúc tìm được gồm có cấu trúc A, B và C cho thấy: Cả ba cấu trúc A, B, C của các nhãn hàng cà phê ở bảng trên đều phù hợp đựng cà phê

i

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-o0o -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:

ĐÁNH GIÁ SỰ PHÙ HỢP CỦA MỘT SỐ LOẠI

BAO BÌ ĐỰNG SẢN PHẨM CÀ PHÊ HÒA TAN

GVHD : Ths Lê Vân Anh

Tp HCM, tháng 11 năm 2010

ii

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường Đại Học Kỹ Thuật

Công Nghệ – Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã truyền đạt cho em những kiến thức quý

báu trong những năm học tập tại trường

Đặc biệt em xin cảm ơn Cô Lê Vân Anh đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành

đồ án tốt nghiệp này Những góp ý và hướng dẫn cũng như sự hướng dẫn của Cô đã

giúp em củng cố lại những kiến thức đã học và kỹ năng thí nghiệm của em

Xin chân thành cảm ơn Công ty Huhtamaki Việt Nam, Giám Đốc kỹ thuật Ông

Satish Pereira, đặc biệt là Bà Phùng Thị Bích Thu Trưởng phòng kỹ thuật đã tận tình

hướng dẫn và truyền đạt cho tôi những kiến thức bổ ích, cùng toàn thể nhân viên công

ty đã hỗ trợ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện các thí nghiệm để hoàn thành đồ án này

Xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại học Kỹ

Thuật Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho

em trong quá trình thực hiện đồ án

Cuối cùng xin cảm ơn đến gia đình và những người bạn chân thành đã bên Linh

trong thời gian qua, những người luôn động viên và giúp đỡ tận tình khi Linh gặp khó

khăn

TP Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2010

GVHD : Ths Lê Vân Anh

iii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Thành phố Hồ Chí Minh

Ngày ……… tháng ……… năm 2010

iv

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Ngày ……… tháng ……… năm 2010

- Sản xuất mẫu thử các cấu trúc tìm được

- Khảo sát sự lão hóa của các loại bao bì sản xuất ra

Kết quả nghiên cứu cho thấy:

 Cấu trúc của các nhãn hàng cà phê nghiên cứu được theo bảng sau:

STT Cấu trúc bao bì

(Vật liệu, độ dày (mm))

Kí hiệu

Số lớp Nhãn hàng cà phê

01 PET 12 / Mực 2 / Keo 3 / Al 7 /

Keo 3 / LLDPE 50 A 03 Cà phê Vinacafe 3 trong 1

02 PET 12 / Mực 2 / PE 20 / Al 7 /

Nescafe, cà phê Mister 3 in

1, cà phê Gold Eagle 3 in 1

03 PET 12 / Mực 2 / PE 15 / Al 7 /

PE 15 / LLDPE 30 C 05

Cà phê G7 3 in 1, cà phê Sunrise 3 in 1, Cà phê sữa 2 Zero “Bổ sung collagen và chất xơ” 5 in 1

(Theo bảng 3.3: Phân loại các cấu trúc bao bì khảo sát được)

vi

 Sau khi sản xuất và so sánh chất lượng của cấu trúc tìm được gồm có cấu trúc A, B

và C cho thấy: Cả ba cấu trúc A, B, C của các nhãn hàng cà phê ở bảng trên đều phù hợp đựng cà phê hòa tan Nhưng cấu trúc A của nhãn hàng cà phê “Vinacafe 3 trong 1” có độ liên kết giữa các lớp vật liệu cao hơn cấu trúc B và C nên khả năng bảo quản cà phê sẽ tốt hơn, ngăn cản khí và ngăn cản hơi ẩm tốt và thời gian lưu giữ lâu hơn hai cấu trúc B và C

MỤC LỤC

Trang bìa i

LỜI CẢM ƠN ii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iv

TÓM TẮT ĐỀ TÀI v

MỤC LỤC vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU x

DANH MỤC SƠ ĐỒ xi

DANH MỤC ĐỒ THỊ xi

DANH MỤC HÌNH VẼ xi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT xiii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về cà phê 3

1.2 Nguyên liệu thường sử dụng sản xuất bao bì phức hợp đựng cà phê hòa tan 15

1.3 Qui trình công nghệ sản xuất bao bì phức hợp 18

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1 Nội dung nghiên cứu 20

2.2 Nguyên liệu 21

2.3 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 21

2.4 Phương pháp nghiên cứu 23

2.4.1 Phương pháp khảo sát một số cấu trúc của bao bì đựng cà phê hòa tan có mặt trên thị trường 23

2.4.2 Phương pháp sản xuất mẫu thử các cấu trúc khảo sát được 24

2.4.2.1 Phương pháp đo OTR theo ASTM D – 3985 26

2.4.2.2 Phương pháp đo WVTR theo ASTM D – 1249 27

2.4.2.3 Phương pháp đo OD 27

2.4.2.4 Phương pháp đo bonding strength theo ASTM F - 904 27

2.4.3 Phương pháp so sánh chất lượng các mẫu bao bì sản xuất thử 28

2.4.3.1 Phương pháp kiểm tra ngoại quan túi bao bì đựng cà phê bằng mắt 29

2.4.3.2 Phương pháp đo heat seal strength theo ASTM F - 88 29

2.4.3.3 Phương pháp đo bonding strength theo ASTM F - 904 29

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 30

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 31

3.1 Kết quả khảo sát cấu trúc một số loại bao bì đựng cà phê hòa tan có mặt trên thị trường 31

3.2 Kết quả sản xuất mẫu thử 33

3.2.1 Kết quả đo OTR 35

3.2.2 Kết quả đo WVTR 36

3.2.3 Kết quả đo OD 36

3.2.4 Kết quả đo bonding strength sau khi ghép 37

3.3 Kết quả kiểm tra sự lão hóa của cấu trúc A, B, C 38

3.3.1 Ngoại quan 40

3.3.2 Kết quả đo heat seal strength sau khi kiểm tra sự lão hóa 41

3.3.3 Kết quả đo bonding strength sau khi kiểm tra sự lão hóa 44

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

4.1 Kết luận 49

4.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO I PHỤ LỤC A: DỤNG CỤ ĐO SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU II PHỤ LỤC B: HÌNH CÁC NHÃN HÀNG CÀ PHÊ KHẢO SÁT V

PHỤ LỤC C: KẾT QUẢ KIỂM TRA ĐỘ DÀY MÀNG GHÉP XI PHỤ LỤC D: THAM KHẢO MỘT SỐ TÍNH NĂNG CỦA MỘT SỐ LOẠI MÀNG XII PHỤ LỤC E: CÁC TIÊU CHUẨN KIỂM TRA SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XIV

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của cà phê nhân 4

Bảng 1.2: Các tính chất ảnh hưởng đến hương vị cà phê 5

Bảng 1.3: Bảng chỉ tiêu chất lượng cà phê hoà tan thành phẩm 13

Bảng 1.4: Một số loại nguyên liệu sử dụng sản xuất bao bì phức hợp đựng cà phê hòa tan 16

Bảng 2.1: Số lượng mẫu bao bì cà phê hòa tan được khảo sát 24

Bảng 2.2: Các lớp vật liệu cần đo chỉ tiêu bonding strength 27

Bảng 2.3: Tương đương thời gian cài trong tủ MMM với thời gian cà phê lưu hành trên thị trường 28

Bảng 3.1: Các lớp vật liệu tạo thành cấu trúc bao bì 31

Bảng 3.2: Độ dày các lớp vật liệu tạo thành cấu trúc bao bì 31

Bảng 3.3: Phân loại các cấu trúc bao bì khảo sát được 33

Bảng 3.4: Chỉ tiêu OTR 35

Bảng 3.5: Chỉ tiêu WVTR 36

Bảng 3.6: Chỉ tiêu OD cấu trúc A, B, C sau khi ghép 36

Bảng 3.7: Khảo sát bonding strength các cấu trúc A, B, C 37

Bảng 3.8: Ngoại quan cấu trúc A, B, C sau khi kiểm tra sự lão hóa 40

Bảng 3.9: Khảo sát heat seal strength cấu trúc A, B, C sau khi để trong tủ MMM 7, 22, 45, 67 ngày 41

Bảng 3.10: Khảo sát bonding strength cấu trúc A, B, C sau khi để trong tủ MMM 7, 22, 45, 67 ngày 45 Bảng B.1: Độ dày cấu trúc A, B, C sau khi ghép XI Bảng D.1: Tính chất cản mùi của các loại màng XII Bảng D.2: Kháng hóa chất của các loại màng XII Bảng D.3: Khoảng nhiệt độ của mỗi loại màng XII Bảng D.4: So sánh giữa LLDPE và LDPE trong tính chất hàn dán XIII

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1: Sơ đồ qui trình sản xuất cà phê hòa tan 6

Sơ đồ 1.2: Sơ đồ qui trình sản xuất màng phức hợp 18

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ nội dung nghiên cứu 20

Sơ đồ 2.2: Phương pháp kiểm tra cấu trúc bao bì đựng cà phê 23

Sơ đồ 2.3: Sơ đồ cấu trúc máy ép đùn 25

Sơ đồ 2.4: Sơ đồ cấu trúc máy ghép khô 26

DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1: Đồ thị khảo sát độ kín đường hàn đỉnh túi theo thời gian 42

Đồ thị 3.2: Đồ thị khảo sát độ kín đường hàn đáy túi theo thời gian 43

Đồ thị 3.3: Đồ thị khảo sát độ kín đường hàn biên trái túi theo thời gian 43

Đồ thị 3.4: Đồ thị khảo sát độ kín đường hàn biên phảii túi theo thời gian 44

Đồ thị 3.5: Đồ thị khảo sát bonding strength lớp Al/LLDPE cấu trúc A theo thời gian 46

Đồ thị 3.6: Đồ thị khảo sát bonding strength lớp PE/Al cấu trúc B theo thời gian 46

Đồ thị 3.7: Đồ thị khảo sát bonding strength lớp PE/Al cấu trúc C theo thời gian 47

Đồ thị 3.8: Đồ thị khảo sát bonding strength lớp PE/LLDPE cấu trúc C theo thời gian 47

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bột cà phê giữ được chất lượng khi bao bì đạt chất lượng 14

Hình 1.2: Các hiện tượng hư hại sản phẩm cà phê khi bao bì không đảm bảo chất lượng 15

Hình 3.1: Mẫu cấu trúc A (PET 12 / Mực 2 / Keo 3 / Al 7 / Keo 3 / LLDPE 50) 34

Hình 3.2: Mẫu cấu trúc B (PET 12 / Mực 2 / PE 20 / Al 7 / PE 30) 34

Hình 3.3: Mẫu cấu trúc C (PET 12 / Mực 2 / PE 15 / Al 7 / PE 15 / LLDPE 30) 35

Hình 3.4: Mẫu túi cấu trúc A (PET 12 / Mực 2 / Keo 3 / Al 7 / Keo 3 / LLDPE 50) 38

Hình 3.5: Mẫu túi cấu trúc B (PET 12 / Mực 2 / PE 20 / Al 7 / PE 30) 39 Hình 3.6: Mẫu cấu túi trúc C (PET 12 / Mực 2 / PE 15 / Al 7 / PE 15 / LLDPE 30) 40 Hình A.1: Máy kiểm tra sự lão hóa (MMM) II Hình A.2: Máy hàn dán túi II Hình A.3: Máy đo mật độ quang III Hình A.4: Máy đo độ dày hiện thị số III Hình A.5: Máy đo lực căng III Hình A.6: Máy đùn ELX1300H-TD IV Hình A.7: Máy ghép khô DLX1300H IV Hình B.1: Mẫu bao bì Nescafe đậm đà 3 in 1 và đậm đà hơn 3 in 1 dạng stick V Hình B.2: Mẫu bao bì Nescafe đậm đà 3 in 1 dạng sachet VI Hình B.3: Mẫu bao bì Nescafe đậm đà hơn 3 in 1 dạng sachet VI Hình B.4: Mẫu bao bì cà phê G7 3 in 1 dạng sachet VII Hình B.5: Mẫu bao bì cà phê 2 Zero “Bổ sung collagen và chất xơ” 5 in 1 dạng sachet VII Hình B.6: Mẫu bao bì cà phê Vinacafe 3 trong 1 dạng sachet VIII Hình B.7: Mẫu bao bì cà phê Sunrise 3 in 1 dạng sachet VIII Hình B.8: Mẫu bao bì cà phê Gold Eagle 3 in 1 dạng sachet IX Hình B.9: Mẫu bao bì cà phê Mister Cup 3 in 1 dạng stick X 

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

 OTR: Oxygen tranmission (Khả năng thẩm thấu khí qua bao bì)

Chỉ tiêu OTR: Là tính chất quan trọng trong việc bao gói nhạy cảm với O2, là nguyên nhân ảnh hưởng đến quá trình hư hại của sản phẩm cà phê

 WVTR: Water vapor tranmission (Khả năng thẩm thấu hơi ẩm qua bao bì)

Chỉ tiêu WVTR: Là tốc độ truyền hơi nước, tính chất này rất quan trọng trong việc bao gói cà phê hòa tan là loại thực phẩm rất nhạy ẩm, là nguyên nhân ảnh hưởng đến quá trình hư hại của sản phẩm cà phê

 OD: Optical density (Khả năng cho ánh sáng đi qua bao bì)

 PET: Polyethylene therephthalate

 Al: Aluminium (Nhôm)

 PE: Polyethylene

 LLDPE: Linear Low Density Polyethylene

 Cấu trúc A: PET 12 / Mực 2 / Keo 3 / Al 7 / Keo 3 / LLDPE 50

 Cấu trúc B: PET 12 / Mực 2 / PE 20 / Al 7 / PE 30

 Cấu trúc C: PET 12 / Mực 2 / PE 15 / Al 7 / PE 15 / LLDPE 30

 STT: Số thứ tự

LỜI MỞ ĐẦU

Cà phê hoà tan là một loại cà phê không có cặn, hòa tan hoàn toàn, hương vị không thay đổi, sử dụng đơn giản thích hợp với mọi điều kiện Đây là thức uống đặc biệt trong đời sống hàng ngày, rất được ưa chuộng và tiện lợi không chỉ trên thế giới mà ở Việt Nam cũng vậy Thật vậy, uống cà phê là một nhu cầu tâm lý, thói quen, là nét đặc trưng văn hóa và còn là một phương tiện giao tiếp Cà phê có tác dụng kích thích hoạt động trí óc minh mẫn hơn và thông qua sự kích thích hệ thần kinh làm tăng cường hoạt năng của các bộ phận khác như: Trợ tim, xúc tiến sự tuần hoàn của máu, phản ứng của bắp thịt nhạy, khỏe và bền hơn do đó con người trở nên tỉnh táo, làm việc sáng suốt và có hiệu quả hơn

Có rất nhiều nguyên nhân gây ra sự hư hỏng cho cà phê trong quá trình bảo quản, nhưng nguyên nhân chính là do bột cà phê hòa tan ở dạng hạt, xốp nên rất dễ bị biến đổi về màu, mùi, dễ hút ẩm và biến chất Do đó ngoài vấn đề chất lượng cà phê thì yếu tố bao bì trực tiếp đựng cà phê rất quan trọng vì nó giúp giữ được hương vị, giảm thiểu sự hư hại cà phê, giúp lưu giữ cà phê được lâu mà chất lượng ít bị biến đổi Bao gói là một quá trình quan trọng trong dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê, là cách tốt nhất bảo vệ cà phê an toàn

Trên thị trường có rất nhiều loại nhãn hàng cà phê hòa tan với nhiều loại bao bì khác nhau Nhằm mục đích tìm ra loại bao bì phù hợp đựng bột cà phê hòa tan, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:

“ĐÁNH GIÁ SỰ PHÙ HỢP CỦA MỘT SỐ LOẠI BAO BÌ ĐỰNG SẢN PHẨM CÀ PHÊ

HÒA TAN”

Để đánh giá sự phù hợp của bao bì đựng sản phẩm cà phê hòa tan có rất nhiều chỉ tiêu, nhưng do điều kiện và thời gian thực hiện đồ án có hạn nên đồ án này chỉ kiểm tra một số chỉ tiêu Đề tài này chỉ nghiên cứu cấu trúc bao bì của một số công ty sản xuất cà phê hòa tan:

 Chiếm thị phần lớn có:

 Công ty Nestlé - Thụy Sĩ: Sản phẩm Nescafe đậm đà và đậm đà hơn 3 in1

 Công ty Cổ phần Cà phê Biên Hòa – Vinacafe: Sản phẩm Vinacafe

 Công ty Trung Nguyên: Sản phẩm cà phê hòa tan G7

 Đại diện hai công ty mới xuất hiện có:

 Công ty An Thái: Sản phẩm cà phê Sunrise

 Công ty cổ phần Việt Nam Kỹ Nghệ Bột Mì: Sản phẩm cà phê 2 Zero “Bổ

sung collagen và chất xơ”

 Cà phê hòa tan nhập khẩu có hai công ty:

 Công ty Super Coffee Coproration Pte Ltd – Singapore: Cà phê Mister được nhập khẩu bởi công ty Hà Thành – BQP, do công ty TNHH Ánh Dương Châu Á phân

phối

 Công ty Srithai Food Service Co., Ltd – Thái Lan: Cà phê Gold Eagle được

nhập khẩu và phân phối bởi công ty Advanced Ditribution C., Ltd (AD)

Nội dung đồ án:

- Khảo sát cấu trúc của các bao bì đựng cà phê ở trên, từ đó tìm ra cấu trúc các loại bao

bì này

- Sản xuất mẫu thử các cấu trúc tìm được

- Khảo sát sự lão hóa của các loại bao bì sản xuất ra

Phải đến đầu thế kỉ XX, sản phẩm cà phê hòa tan mới được biết đến Năm 1901, cà phê hòa tan (cà phê uống liền) lần đầu tiên được tìm ra bởi một nhà hóa học người Nhật sống ở Chicago tên là Satori Kato

Năm 1906, nhà hóa học người Anh George Constant Washington tìm thấy loại cà phê hòa tan dạng khối Washington sống ở Guatemala, ông quan sát sự bay hơi cà phê trong bình, sau nhiều thí nghiệm ông tìm ra "cà phê đỏ loại E" và đó là tên loại cà phê hòa tan của ông lần đầu tiên đưa ra thị trường vào năm 1909

Năm 1936, Max Rudolf Morgenthaler, người Thụy Sĩ đã sáng chế ra cà phê hòa tan hay còn gọi là cà phê lạnh khô Sản phẩm này đã được công ty Nestle đăng ký nhãn hiệu Nescafe vào năm 1938

Do sự tiện dụng, dễ bảo quản và những đặc tính về chất lượng, cà phê hòa tan nhanh chóng được người tiêu dùng và các nhà sản xuất chấp nhận

Cà phê hòa tan được chế biến từ cà phê nhân, tùy từng loại cà phê mà thành phần hóa học của cà phê nhân có sự khác nhau

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của cà phê nhân

STT Tên hợp chất Tan (%) Không tan (%)

1 0,35

Bảng 1.2: Các tính chất ảnh hưởng đến hương vị cà phê

Hợp chất Sulfur

Hydrogen Sulfide 0,2 Ít

Carbon Disulfide 1 Ít Dimetyl Sulfide 1 Rất ít

Quy trình công nghệ sản xuất cà phê hòa tan

Sơ đồ 1.1: Sơ đồ qui trình sản xuất cà phê hòa tan

Có nhiều loại cà phê khi uống bằng cách pha phin thì ngon nhưng khi dùng để chế biến

cà phê hoà tan thì lại không ngon, cho nên các nhà sản xuất thường chọn cà phê loại Robusta

để chế biến cà phê hoà tan để có chất lượng đạt tiêu chuẩn hơn

 Rang:

Công đoạn rang cà phê quyết định chất lượng của cà phê hoà tan Rang hơi cháy thì tỷ lệ thành phẩm tăng nhưng hương vị bị giảm Thường rang ở 180 0C và tăng dần nhiệt độ lên (200 ÷ 240) 0C Sau giai đoạn làm sạch bụi đá, tạp chất bằng các loại sàng rung động, sàng hút… có thể dùng thiết bị trộn để cho khối hạt được đều trước khi đưa vào rang Quá trình rang là quan trọng bậc nhất vì rang là làm cho hương thơm hình thành.Tuy nhiên nếu rang nhiệt độ cao quá thì mùi thơm bị tổn thất nhiều Tuỳ theo cỡ hạt, từng loại thiết bị mà có chế

độ rang thích hợp khác nhau Trong quá trình rang màu sắc biến đổi như sau: Màu nhạt, màu quế, nâu trung bình, nâu hơi đậm, nâu cánh gián, nâu đậm đến mức dầu ra mặt ngoài, đen thành than Cà phê sau khi rang cho qua hệ thống làm nguội bằng thùng hoặc bằng băng tải,

cà phê được rải đều cho chóng nguội

 Xay:

Sau khi cà phê được làm nguội đem đi xay Mục đính quá trình này nhằm chia nhỏ hạt

cà phê, làm vỡ các tế bào để tăng diện tích tiếp xúc, nhờ đó quá trình trích ly được dễ dàng và triệt để hơn

Cà phê nhân được đưa vào máy nghiền Các trục nghiền chà xát, đập các hạt vỡ ra Sau

đó, khối hạt được đưa tới rây Các hạt đạt yêu cầu được đưa tiếp vào giai đoạn trích ly, hạt quá lớn được hoàn lưu trở về máy nghiền Thông số công nghệ yêu cầu: Vì kích thước của bột

cà phê ảnh hưởng đến quá trình trích ly nên nếu bột quá thô thì hiệu quả trích ly kém do bề mặt tiếp xúc không lớn Song nếu hạt quá mịn thì sự tiếp xúc của nước với hạt khó khăn (do sức căng bề mặt lớn) và các hạt sẽ bị cuốn theo dòng nước làm cho các giai đoạn sau phức tạp hơn Để quá trình trích ly dễ dàng, bột cà phê có đường kính khoảng (1000÷ 2000) µm (qua rây 8 mesh và trên rây 20 mesh) Các yếu tố ảnh hưởng gồm có bản chất của hạt: Độ cứng, độ giòn, độ ẩm, hình dạng, kích thước; về điều kiện thì có: nhiệt độ, cấu tạo thiết bị máy nghiền… Các biến đổi trong quá trình xay:

 Vật lý: Kích thước hạt giảm, giảm khối lượng riêng xốp, nhiệt độ tăng (do ma sát)

 Hóa học: Có một số phản ứng phân hủy, oxy hóa do nhiệt độ và bề mặt tiếp xúc

tăng

 Hóa lý: Sự tăng diện tích bề mặt riêng, sự bay hơi của một số chất mùi làm giảm

mùi thơm của cà phê

Quá trình trích ly được tiến hành: Cho dung môi tiếp xúc trực tiếp với cà phê trong thiết

bị, các chất hòa tan sẽ tan vào nước và được tách ra để đưa tiếp vào giai đoạn sau, bã cà phê được sấy khô Trích ly có thể được thực hiện trong một hay nhiều bậc, nước và cà phê chuyển động ngược chiều hay xuôi chiều, gián đoạn hay liên tục Hiện nay người ta thường thực hiện ngược chiều, liên tục vì sẽ giảm được lượng nước sử dụng, dịch cà phê được xử lý ngay nên giữ được nhiều phẩm chất tốt Thiết bị sử dụng: Thiết bị trích ly gián đoạn, ngược chiều, nhiều bậc: Một bộ 10 ÷ 15 bình ngâm chiết và thiết bị trích ly Hildebrandt Thông số kỹ thuật yêu cầu:

 Tỉ lệ nước và bột cà phê: Khoảng 3:1 hoặc 4:1

 Nhiệt độ nước: Cà phê được trích ly bằng nước nóng trên 100 0C Trong suốt quá trình ly, nhiệt độ của nước có thể lên đến 180 0C

 Áp suất: Được duy trì ở mức cao để nước vẫn ở thể lỏng, khoảng trên 10 atm

 Nồng độ dịch chiết: (15 ÷ 30) % tùy hiệu quả của thiết bị

 Sau đó, dịch chiết cà phê được làm lạnh đến khoảng 5 0C và tách bỏ cặn bằng cách lọc hay ly tâm rồi bảo quản để chuẩn bị cho quá trình cô đặc

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly:

 Sự chênh lệch nồng độ giữa hai pha: Đây chính là động lực của quá trình Khi chênh

lệch nồng độ lớn thì hiệu quả trích ly càng cao, thời gian giảm, lượng dung môi giảm

 Tính chất vật liệu (độ xốp, tính thấm nước)

 Thời gian trích ly: Thời gian càng dài thì trích ly càng triệt để Nhưng nếu cà phê

tiếp xúc với nước nóng quá lâu thì sẽ có những biến đổi không tốt đến mùi vị sản phẩm

 Diện tích bề mặt tiếp xúc giữa bột cà phê và nước: Diện tích tiếp xúc càng lớn thì

quá trình trích ly càng triệt để nhưng nếu bột cà phê quá mịn thì sẽ khó khăn cho quá trình lắng, lọc dịch cà phê

 Nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng, tốc độ khuếch tán tăng, độ nhớt giảm, các phần tử chất

hòa tan chuyển động dễ dàng hơn Nhưng nhiệt độ quá cao sẽ dẫn tới những phản ứng bất lợi cho hương vị, màu sắc của cà phê nên việc tăng nhiệt độ phải có giới hạn

Các biến đổi trong quá trình trích ly:

 Hóa lý: Sự hòa tan của các chất, độ nhớt dung dịch tăng, độ ẩm của bột cà phê tăng

 Hóa học: Sự thay đổi hàm lượng chất khô trong hai pha, sự thủy phân một số chất

(đường, protein, hemicellulose); phản ứng phân hủy của một số chất nhất là các chất mùi có rượu, ester, ceton… không bền; phản ứng tạo màu

 Vật lý: Sự thay đổi về khối lượng riêng, thể tích, nhiệt độ của dung dịch và bã cà

phê

 Cảm quan: Hương thơm giảm, màu sậm hơn, làm cho cà phê có mùi caramel, mùi

khét, mùi nấu Quá trình trích ly còn làm cho cà phê có vị chua, gắt và khan

 Hầu như không có các biến đổi về sinh học, hóa sinh do quá trình được thực hiện ở

nhiệt độ cao, áp suất cao

 Lọc:

Dịch trích ly được đem đi lọc để tách hết cặn cà phê và thu được dịch chiết trong suốt

Để tăng hiệu quả quá trình lọc, trước khi lọc người ta tiến hành hồ hóa lên bề mặt vải lọc một lớp bột mịn có tác dụng chèn kín các lỗ vải làm cho kích thước các lỗ đó nhỏ hơn Hoặc ta có thể cho dịch chiết đã hoà bột trợ lọc qua thiết bị để trải chất trợ lọc lên bề mặt lớp vải lọc, dịch chiết lúc này được hoàn lưu trở lại nồi nấu, khi kiểm tra dịch chiết thấy trong, hoàn toàn không còn cặn thì ngưng hoàn lưu và cho qua thiết bị cô đặc

 Cô đặc:

Cà phê được cô đặc bằng hệ thống các nồi cô đặc dạng chảy màng để giảm tổn thất hương Ta có thể dùng một hay nhiều nồi liên tục, ở áp suất dư hay áp suất chân không Trên thực tế, để tiết kiệm năng lượng, người ta sử dụng hệ thống cô đặc nhiều nồi, nồi đầu có áp suất dư, các nồi sau có áp suất chân không Thiết bị sử dụng phải đạt các yêu cầu sau:

 Vật liệu không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

 Cường độ truyền nhiệt cao trong giới hạn truyền nhiệt nhất định

 Tiêu hao nguyên liệu trên một đơn vị bề mặt truyền nhiệt là nhỏ nhất

 Cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa, tháo ráp

 Phân bố hơi đều trong buồng bốc

 Dễ làm sạch bề mặt truyền nhiệt

 Xả liên tục và ổn định nước ngưng tụ, khí không ngưng

 Thu hồi bọt do hơi thứ mang theo

Các biến đổi trong quá trình cô đặc:

 Vật lý: Tăng khối lượng riêng, độ nhớt, nhiệt độ sôi; giảm hệ số truyền nhiệt, hệ số

cấp nhiệt, hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng

 Hóa lý: Keo tụ protein, đóng cặn; bay hơi nước và một số chất mùi

 Hóa học: Phản ứng tạo màu caramel, phản ứng Maillard; phản ứng thủy phân, phản

ứng phân hủy do nhiệt độ cao, thay đổi pH do sự tạo thành các gốc axit

 Sinh học: Hạn chế khả năng hoạt động của vi sinh vật và tiêu diệt vi sinh vật do

nồng độ cao và nhiệt độ cao

 Cảm quan: Màu cà phê sậm hơn do các phản ứng caramel, phản ứng Maillard tạo

các chất màu dạng keo ; giảm mùi thơm do các chất tạo mùi bay hơi; có thêm các

vị lạ

 Sấy:

Dịch chiết cà phê sau khi được cô đặc được đem đi sấy Có rất nhiều phương pháp sấy như: Sấy phun, sấy trong chân không, sấy bằng phương pháp thăng hoa và hồng ngoại Hiện nay người ta thường thực hiện phương pháp sấy phun trong những buồng nóng hình côn có không khí nóng phun vào, sấy theo phương pháp này bột cà phê thành phẩm sản xuất ra ở dưới dạng hạt rất nhỏ, rỗng ruột gọi là bột nhẹ, tỷ trọng nhỏ nhưng cũng dễ hoà tan, hình dáng bột khá đều đặn Phương pháp sấy trong chân không: Dịch đặc cà phê đưa đến buồng bốc hơi chân không ở nhiệt độ thấp, bột cà phê thành phẩm sản xuất ra hoà tan được nhanh, tốt Sấy bằng phương pháp thăng hoa và hồng ngoại: Đưa dung dịch đặc cà phê làm lạnh, sau đó dùng tia hồng ngoại để sấy đột ngột Dung dịch từ rắn bốc hơi, cà phê còn lại ở dạng bột, tinh thể thu được dễ tan, hương đảm bảo, chất lượng tốt nhất Trong công nghệ sản xuất cà phê hoà tan vì thành phần hoá học sản phẩm cà phê hoà tan chủ yếu là các chất màu, chất mùi rất nhạy cảm với nhiệt độ và yêu cầu cà phê hòa tan: Khối bột mịn, xốp, không tạo thành cục vón có tính chất keo, độ ẩm rất thấp (vì sấy đến lượng nước tối thiểu nên vi sinh vật khó phát triển,

do đó bảo quản sản phẩm được lâu)

Các biến đổi trong quá trình sấy:

 Vật lý: Hiện tượng co thể tích, tăng khối lượng riêng, giảm khối lượng do nước bay

hơi, độ giòn và độ xốp tăng

 Hoá lý: Trong giai đoạn đầu của quá trình sấy ẩm khuếch tán từ lớp ngoài vào trong

vật liệu do giãn nở vì nhiệt Ngoài hiện tượng khuếch tán ẩm, trong sấy còn có hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm và có ảnh hưởng của hệ keo trong quá trình sấy, tuỳ tính chất vật liệu chứa hệ keo ưa nước hay kỵ nước Keo kỵ nước liên kết lỏng lẻo, dễ khuếch tán Keo ưa nước thì khuếch tán chậm hơn

 Hoá học: Xảy ra 2 khuynh hướng đó là tốc độ phản ứng hoá học tăng lên do nhiệt độ

vật liệu tăng như: phản ứng Maillard, phản ứng caramel hoá, phân huỷ protein… và tốc độ một số phản ứng (phản ứng thuỷ phân) chậm đi do môi trường nước giảm dần

 Cảm quan: Về màu sắc cường độ màu tăng, có màu thẫm, màu nâu do phản ứng

caramel, melanoidin và oxy hoá polyphenol Mùi: Một số chất thơm bay hơi theo ẩm

và bị phân huỷ gây tổn thất chất thơm Tuy nhiên một số hương thơm cũng được phát huy hay tạo thành do phản ứng Maillard hay quinoamin Trong quá trình sấy cần chú ý nhiều đến mùi ôi khét (do oxy hoá chất béo) Do hiện tượng mất các chất mùi tự nhiên nên sản phẩm sau sấy thường được bổ sung thêm mùi tự nhiên hay nhân tạo Vị: Do độ ẩm giảm nên cường độ vị tăng, nhất là vị đắng và ngọt Gắn liền với các biến đổi vật lý và hoá lý như tăng tính trương nở, tính giòn… trong quá trình sấy cà phê không có các biến đổi sinh hoá và sinh học do các enzym đã bị vô hoạt trong các quá trình xử lý trước Vi sinh vật cũng hầu như không phát triển được vì dịch cà phê luôn được xử lý ở nhiệt độ cao và trong các hệ thống kín

 Tạo hạt:

Sau công đoạn sấy ta thu được những hợp chất hoà tan trong dịch chiết cà phê ở dạng bột mịn rất khó thấm nước và khó tan do có sức căng bề mặt lớn Vì vậy cần có giai đoạn tạo hạt nhằm làm tăng kích thước hạt, giảm sức căng bề mặt và tạo cấu trúc xốp nên bột cà phê thành phẩm sẽ tan nhanh hơn nhiều, tạo thức uống đồng nhất và không có cặn Các biến đổi trong quá trình tạo hạt:

 Hoá lý: Sự hút ẩm của hạt, sự ngưng tụ nước trên bề mặt các hạt, sự bốc hơi của

nước và các chất dễ bay hơi khi sấy, sự kết dính và hình thành liên kết giữa các hạt, giảm sức căng bề mặt, tăng độ xốp, tăng tính hoà tan

 Vật lý: Tăng kích thước, khối lượng riêng của hạt cà phê; thay đổi nhiệt độ, độ ẩm

trong suốt quá trình

 Hoá học: Xảy ra phản ứng phân huỷ, oxy hoá, thuỷ phân

khi cà phê được bao gói đều được hàn kín ở đầu miệng Bên cạnh đó cà phê hòa tan được đóng gói trong điều kiện:

 Hút chân không hay sử dụng khí trơ (thường là N2, CO2) để giảm thiểu sự oxy hoá

 Bổ sung các chất phụ gia bảo quản như chất chống đông vón (Sodium Alumino

Silicate), chất chống vi sinh vật (Sulphur Dioxide 150 mg/kg), chất chống oxy hoá, chất chống ẩm

 Bảo quản ở nhiệt độ (5 ÷ 10) 0C, tránh ánh sáng trực tiếp, giữ nơi khô ráo và tránh

xa các vật liệu có mùi

 Đặc tính và các biến đổi có thể xảy ra của cà phê hòa tan thành phẩm:

Cà phê hoà tan là dạng thực phẩm uống liền, ở trạng thái bột khô, dễ bị mất màu, mùi, nhạy cảm dưới tác dụng của môi trường như ánh sáng, độ ẩm, vi sinh vật

Tiêu chuẩn cà phê hòa tan thành phẩm theo bảng sau:

Bảng 1.3: Bảng chỉ tiêu chất lượng cà phê hoà tan thành phẩm

Chỉ tiêu đánh giá Tiêu chuẩn

Khả năng tan nhanh Tan hoàn toàn trong 10 giây

Tỉ lệ cặn (0,2 mg ÷ 0,5 mg)/100 g

Bụi nổi Không

Mùi vị Giữ được mùi cà phê, không có mùi vị lạ

Hàm lượng caffeine (2 ÷ 3) %

Hàm lượng carbohydrat (38 ÷ 42) %

pH của dung dịch cà phê 4,5 ÷ 5,1

Khối lượng riêng (220 ÷ 240) (g/L)

Các biến đổi có thể xảy ra trong quá trình bảo quản và vận chuyển:

 Hoá lý: Cà phê hoà tan ở dạng bột mịn có độ ẩm rất thấp và rất dễ bị hút ẩm Nếu độ

ẩm tăng có thể làm cho bột cà phê vón cục, mất hương và tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển Bột cà phê còn có thể hấp phụ các mùi lạ từ vật liệu đóng gói, các thực phẩm hay các vật liệu khác

 Hoá học: Sự oxy hoá làm mất hương vị cà phê có thể xảy ra ở độ ẩm thấp khi có mặt

khí oxy Phản ứng sẫm màu, phản ứng phân huỷ chất mùi, phản ứng thuỷ phân xảy

ra khi độ ẩm tăng

 Cảm quan: Thay đổi màu sắc, mùi vị Màu cà phê thường sẫm hơn, mùi cà phê bị

mất dần theo thời gian Mặt khác, cà phê lại rất dễ hấp thu những mùi lạ từ các loại vật liệu khác

 Đặc tính của bao bì đựng cà phê hòa tan:

Dựa vào một số chỉ tiêu chất lượng quan trọng: Màu sắc, mùi, độ ẩm Đặc biệt quan trọng là độ ẩm vì cà phê nếu bị vón cục sẽ mất mỹ quan, mất đi tính đặc trưng của sản phẩm

là dạng bột mịn, dễ hòa tan nên khách hàng sẽ không chấp nhận Để giảm thiểu sự hư hại cà phê các nhà sản xuất đặt ra các tiêu chí cho bao bì đựng cà phê hòa tan cần có các tính chất sau:

 Giảm sự hút ẩm và mất chất thơm bằng cách sử dụng bao bì chống thấm hơi nước và

khí để đóng gói

 Ngoại quan bao bì phải còn nguyên vẹn, không bị tách lớp

 Bao bì phải không cho ánh sáng chiếu trực tiếp vào sản phẩm

Hình 1.1: Bột cà phê giữ được chất lượng khi bao bì đạt chất lượng

Hình 1.2: Các hiện tượng hư hại sản phẩm cà phê khi bao bì không đảm bảo chất lượng

1.2 Nguyên liệu thường sử dụng sản xuất bao bì phức hợp đựng cà phê hòa tan [2], [3], [9], [12], [13]

Trong bao gói cà phê hòa tan, vì bao bì một lớp vật liệu không đáp ứng đủ các tính chất

để bao gói cà phê Chính vì vậy, trong bao gói cà phê người ta thường hay sử dụng bao bì nhiều lớp vật liệu Bao bì ghép nhiều lớp vật liệu gồm 3 ÷ 5 lớp vật liệu được ghép với nhau bằng chất kết dính (là nhựa PE hoặc keo), thường là một loại plastic có nhiệt độ nóng chảy thấp Phần lớn bao bì ghép sử dụng chất kết dính plastic với nhiều lớp vật liệu khác như lớp lá nhôm, lớp plastic khác nhằm mục đích làm tăng độ cứng vững, độ bền cũng như khả năng chống thấm khí, chống thấm nước của bao bì Để tạo bao bì ghép nhiều lớp vật liệu, một kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất bao bì đựng cà phê hòa tan đó là kỹ thuật ép đùn: Dùng nhựa PE để ghép hai lớp vật liệu lại với nhau Chỉ một số ít công ty sử dụng kỹ thuật ghép khô, theo nguyên tắc hai lớp màng được ghép lại với nhau với chất kết dính là keo Hoặc kết hợp cả kỹ thuật ghép khô và ép đùn: Màng phức hợp có thể được tiến hành ghép khô trước rồi sau đó mới ép đùn hoặc ngược lại

Nguyên tắc sắp xếp ghép các lớp vật liệu tạo thành bao bì phức hợp đựng cà phê hòa tan

có mặt trên thị trường:

 Ép đùn: Theo thứ tự PET, PE, Al, PE hoặc PET, PE, Al, PE, LLDPE

 Ghép khô: Theo thứ tự PET, keo, Al, keo, LLDPE

Trong đó: Vật liệu PET dùng để in ấn; lớp nhựa PE (hoặc keo) dùng làm chất kết dính với lớp vật liệu tiếp theo; lớp Al giúp ngăn ánh sáng, ngăn cản khí, ngăn cản ẩm, lớp nhựa LLDPE (ký hiệu là PE để dễ phân biệt với màng LLDPE) (hoặc lớp vật liệu LLDPE) dùng làm lớp lót trong cùng để hàn dán

Bảng 1.4: Một số loại nguyên liệu sử dụng sản xuất bao bì phức hợp đựng cà phê hòa tan

- Trơ với môi trường thực phẩm

- Chống thấm khí O2 và CO2 cao nhất trong các loại plastic

- Không bị hư hỏng bởi dung môi hữu

cơ

- Chống thấm các loại dầu, mỡ rất cao

- Chịu đựng được nhiệt độ tương đối cao Khi gia nhiệt đến khoảng 200 0C cấu trúc hóa học vẫn được giữ nguyên, tính chống thấm khí hơi vẫn không thay đổi

- Khả năng in ấn tốt và hàn dán ở nhiệt

độ cao với tốc độ nhanh

- Dùng phổ biến như là màng in mặt ngoài, chế tạo túi đựng thực phẩm khô cần chống ôxi hóa

- Dùng trong bao bì đựng nước giải khát có áp lực cao

- Chống thấm nước và hơi nước tốt

- Tính bền hóa học cao dưới tác dụng của axit, kiềm, dung dịch muối vô cơ

- Tính kháng tạo lỗ mọt tốt

Nhược Điểm:

- Tính chống thấm khí CO2, O2, N2, mùi hương đều kém

- Khả năng in ấn trên bề mặt màng không cao, dễ bị nhòa nét do màng dễ bị kéo giãn

- Hư hỏng khi tiếp xúc với các dung môi hữu cơ như hydrocarbon và hydrocarbon thơm

của bao bì ghép nhiều lớp, để hàn dán dễ dàng do khả năng hàn dán tốt

Cắt

Cuộn màng thành phẩm

1.3 Qui trình công nghệ sản xuất bao bì phức hợp [3], [9]

Sơ đồ 1.2: Sơ đồ qui trình sản xuất màng phức hợp

 Nguyên liệu in mặt ngoài thường sử dụng nhiều trong sản xuất cà phê hòa tan là

PET vì:

+ Khả năng in ấn tốt và hàn dán ở nhiệt độ cao với tốc độ nhanh; chống thấm khí O2 và

CO2 cao nhất trong các loại plastic; chịu đựng lực xé và lực va chạm, sự mài mòn cao, có

độ cứng vững cao

+ Theo truyền thống PET được dùng cho các yêu cầu cao hơn do khả năng kháng hỏa nhiệt Hiện tại PET được biết đến từ việc nó có khả năng lưu giữ mùi Các loại bao gói được làm từ nguyên liệu này cho thấy khả năng tốt trong việc lưu giữ mùi vị

+ Tính kháng hỏa nhiệt : bởi vì PET có điểm nóng chảy cao ở 246 0C nên nó có thể được sử dụng trong một khoảng nhiệt độ rất rộng ((- 60) ÷ 150) 0C Vì vậy PET bảo quản được cà phê rất tốt và khả năng hàn dán cao

(Tham khảo phụ lục D: Một số tính năng của các loại màng)

 Vật liệu ghép sử dụng: Vật liệu nhôm (Al), vật liệu LLDPE

 Nhựa sử dụng: Nhựa PE (là nhựa LLDPE)

 Keo sử dụng: Keo hai thành phần gồm có keo và chất đóng rắn. 

Thuyết minh qui trình:

Bộ phận in sẽ được bộ phận kho cấp vật liệu PET và trục phù hợp với đơn hàng Công nhân cài đặt thông số chồng màu, chu vi trục,… lắp trục in sau đó tiến hành in kiểm tra màu mực và hiệu chỉnh màu, độ nhớt mực, nếu đạt yêu cầu tiến hành in sản lượng Sau khi kết thúc công đoạn in, màng in bán thành phẩm sẽ được chuyển qua bộ phận ghép Ghép là kỹ thuật tạo ra các cấu trúc phức bằng cách kết hợp quá trình ghép và đùn, sử dụng các polymer và nhiều chất nền khác nhau Có 02 kỹ thuật ghép là: Ghép đùn (Exrtusion laminating): dùng PE để ghép hai lớp màng lại với nhau và ghép khô (Dry Laminating): hai lớp màng được ghép lại với nhau với chất kết dính là keo

Sau khi ghép xong, màng ghép sẽ được lưu giữ trong kho chờ thời gian đóng rắn keo

và nhựa (curing time), sau đó mới chuyển qua bộ phận cắt màng, tùy theo máy đóng gói

mà khách hàng yêu cầu cắt kích thước phù hợp

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Sản xuất mẫu thử theo

các cấu trúc ở trên

Kiểm tra màng sau khi ghép

Khả năng thẩm thấu khí (Oxygen tranmission)

Khả năng thẩm thấu hơi nước (Water vapor tranmission)

Mật độ quang (Optical density)

Độ bền liên kết giữa các lớp vật liệu

 Quá trình sản xuất mẫu tại xưởng của công ty Huhtamaki Việt Nam

 Chỉ tiêu OTR, WVTR được tiến hành tại phòng thí nghiệm công ty chi nhánh của

Huhtamaki ở Thái Lan, địa chỉ Rama 2 Rd., Ta-Sai, Muang, Samutsakorn 74000 Thailand

 Các thử nghiệm nghiên cứu khác được tiến hành tại công ty Huhtamaki Việt Nam số

22, đường số 8, khu công nghiệp Việt Nam – Singapore

2.2 Nguyên liệu

Vì mẫu bao bì đựng cà phê thu thập trên thị trường do nhiều công ty bao bì khác nhau sản xuất với nhiều nguồn nguyên liệu, phương pháp khác nhau; và các công ty sản xuất cà phê cũng sản xuất nhiều loại cà phê hòa tan khác nhau nên khó có thể khảo sát và so sánh chính xác các chỉ tiêu ảnh hưởng đến độ kín của bao bì đựng cà phê tìm được Do đó để tạo sự đồng nhất giữa các thí nghiệm, mẫu thử được tiến hành sản xuất ứng với các cấu trúc tìm được trong cùng điều kiện:

- Các loại màng vật liệu dùng để ghép đều cùng loại và nhà cung cấp Các loại vật liệu sử dụng:

- Bột cà phê hòa tan: Đặt mua lô sản xuất mới nhất Nescafe đậm đà của công ty Nestle

2.3 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu

 Máy đo lực căng Zwick / Roell: Xuất xứ Singapore do công ty Zwick Asia Pte Ltd

sản xuất

Nguyên lý hoạt động: Mẫu màng sẽ được gắn vào hai ngàm của máy, sau đó cài đặt thông số vận hành máy:

- Đo độ bền liên kết giữa các lớp vật liệu (Bonding strength): Theo ASTM F – 904

- Đo độ bền của đường hàn túi (Heat seal strength): Theo ASTM F – 88

Sau đó cho máy hoạt động, khi máy dừng lại lưu lại kết quả đo

 Máy đo độ dày hiển thị số Mitutoyo Corp: Xuất xứ Nhật Bản do công ty Tester

Sangyo Co., Ltd sản xuất

Nguyên lý hoạt động: Hiệu chỉnh máy đo về giá trị 0, sau đó tiến hành đo độ dày của bao bì, ghi lại giá trị đo

 Máy hàn nhiệt Heat Seal Tester: Xuất xứ Nhật Bản do công ty Tester Sangyo Co.,

Ltd sản xuất

Nguyên lý hoạt động: Dùng để hàn dán túi mẫu, cài đặt nhiệt độ ngàm trên ở 165 0C, ngàm dưới 70 0C, sau đó dập đường hàn

 Máy kiểm tra sự lão hóa của bao bì MMM – Climacell: Xuất xứ Đức

Nguyên lý hoạt động: Sau khi cài đặt thông số thời gian (ngày) cần khảo sát, độ ẩm ở

80 %; tiến hành cho máy hoạt động và cho mẫu túi cà phê cần khảo sát vào tủ

 Máy đo mật độ quang hiển thị số D200-II:

Nguyên lý hoạt động: Hiệu chỉnh máy đo về giá trị 0, sau đó tiến hành đo mật độ quang của bao bì, ghi lại giá trị đo

- Lớp vật liệu nào của bao bì khó tách sẽ được ngâm trong dung môi Toluen, để khoảng 4 giờ và tiến hành các bước như ở trên

2.4 Phương pháp nghiên cứu [2], [3], [7], [9]

2.4.1 Phương pháp khảo sát một số cấu trúc của bao bì đựng cà phê hòa tan có mặt trên thị trường

Mẫu bao bì đựng cà phê được mua tại hai siêu thị Maximark Cộng Hòa và Co.OpMart Nguyễn Kiệm Các mẫu bao bì đựng cà phê hòa tan sẽ được tách lớp và kiểm tra cấu trúc theo các bước sau:

Sơ đồ 2.2: Phương pháp kiểm tra cấu trúc bao bì đựng cà phê

Đo bằng máy đo độ dày 10 điểm bất kỳ trên bề mặt vật liệu Đo lặp lại 03 lần

Bảng 2.1: Số lượng mẫu bao bì cà phê hòa tan được khảo sát

STT Nhãn hàng cà phê hòa tan Số lượng mẫu

04 Cà phê Sunrise 03 túi 18g

05 Cà phê sữa 2 Zero “Bổ sung collagen

và chất xơ” 5 in 1 03 túi 22g

06 Cà phê Mister 3 in 1 03 túi 20g

07 Cà phê Gold Eagle 3 in 1 03 ống 18.5g

(Các nhãn hàng cà phê khảo sát xem phụ lục B)

2.4.2 Phương pháp sản xuất mẫu thử các cấu trúc khảo sát được

Qui trình sản xuất mẫu màng (đựng cà phê) như phần 1.3

 Máy ghép 02 đầu đùn (Tandem laminator) ELX1300H-TD: Tốc độ tối đa 200

(m/phút), nhà sản xuất công ty Sung An Machinery co.,Ltd (Viết tắt SAM), Hàn Quốc Nguyên lý hoạt động:

 Đối với cấu trúc ghép 4 lớp:

- Đầu xả (unwind – viết tắt UW): Cung cấp màng PET sau khi in (A)

- Khoan ghép 1 (Adhesive coating - viết tắt AC1): Cung cấp keo tráng lên bề mặt lớp màng (PET + mực in) tạo bề mặt kết dính thứ nhất

- Đầu đùn 1 (Extrusion – viết tắt E1): Nhựa PE (C) được đưa vào và làm nung chảy, dưới áp suất nhựa nóng đi ra khỏi đầu đùn là lớp màng nhựa mỏng dùng để kết

dính lớp (PET + mực in) và lớp vật liệu Al ở khoan cung cấp SW1 với nhau Thông số được cài đặt sẵn để định lượng nhựa nung chảy ra khỏi đầu đùn có độ dày thích hợp

- Khoan ghép 2 (AC2): Cung cấp keo tạo bề mặt kết dính tiếp theo

- Đầu đùn 2 (Extrusion – viết tắt E2): Tương tự như đầu đùn 1, nhựa PE được làm nung chảy, dưới áp suất nhựa nóng đi ra khỏi đầu đùn 2 là lớp màng nhựa mỏng

- Đầu thu (rewind): Thu cuộn màng sau khi ghép

 Đối với cấu trúc ghép 5 lớp: Tương tự như cấu trúc ghép 4 lớp, chỉ khác ở

đầu đùn 2 (E2) là nhựa mỏng PE đi ra khỏi đầu đùn 2 dùng để kết dính lớp màng sau khi ra khỏi khoan AC2 với lớp vật liệu LLDPE ở khoan cung cấp SW2

Sơ đồ 2.3: Sơ đồ cấu trúc máy ép đùn

 Máy ghép khô DLX1300H: Tốc độ tối đa 200 (m/phút), nhà sản xuất công ty Sung

An Machinery co.,Ltd (Viết tắt SAM), Hàn Quốc

Nguyên lý hoạt động:

- Đầu xả 1 (unwind 1): Cung cấp màng PET đã in

- Bộ phận cung cấp keo (viscosity controller): Bơm keo lên máng chứa keo (adhesive pan) Trục lấy keo (gravure roller) sẽ lấy keo và tráng keo lên màng (PET + mực in) tạo bề mặt kết dính