Báo cáo tiểu luận đề tài tìm hiểu về vật liệu bao bì lá kim loại và ứng dụng trong sản xuất chocolate

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM BÁO CÁO TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI Tìm hiểu về vật liệu bao bì lá kim loại và ứng dụng trong sản xuất chocolate MÔN B[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

-BÁO CÁO TIỂU LUẬN

ĐỀ TÀI: Tìm hiểu về vật liệu bao bì lá kim loại và ứng dụng

trong sản xuất chocolate MÔN: Bao gói thực phẩm GVHD: Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn

Danh sách nhóm:

Đổng Vương Triều19514131

Phạm Nguyễn Hoàng Gia Bảo19531781

Nguyễn Gia Hân19509951

Trần Thanh Hải19531351

Đinh Thái Hòa19515551

N

TP.HCM, ngày 04 tháng 03 năm 2022

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Đổng Vương Triều Tiêu chuẩn riêng của bao bì lá kim loại

trong sản xuất chocolate, tổng hợp word Đinh Thái Hòa Giới thiệu sơ lược về vật liệu và bao bì lá

kim loại

Phạm Nguyễn Hoàng Gia Bảo Qui trình sản xuất bao bì lá kim loại và

tiêu chuẩn chung của bao bì

Nguyễn Gia Hân Qui trình sản xuất chocolate và quá trình

bao gói chocolate

Trần Thanh Hải Ảnh hưởng của bao bì lá kim loại trong

sản xuất chocolate và làm ppt

LỜI MỞ ĐẦU 1

I Tổng quan vật liệu bao bì lá kim loại 2

1 Giới thiệu về vật liệu: 2

2 Giới thiệu sơ lược về bao bì lá kim loại: 3

3 Qui trình sản xuất bao bì lá kim loại 3

3.1 Lá sắt phủ thiếc: 3

3.1.1 Qui trình sản xuất: 4

3.2 Qui trình sản xuất lá nhôm: 4

3.2.1 Qui trình sản xuất: 5

3.2.2 Thuyết minh qui trình: 6

4 Các phương pháp hoàn thiện và xử lí lá nhôm tiêu chuẩn sử dụng trong bao bì: 7

II Ứng dụng bao bì lá kim loại trong sản xuất chocolate 9

1 Qui trình sản xuất chocolate: 9

2 Bao gói chocolate: 9

3 Ảnh hưởng của bao bì lá nhôm trong sản xuất chocolate: 10

4 Tiêu chuẩn bao bì lá nhôm trong sản xuất chocolate: 11

KẾT LUẬN 12

TÀI LIỆU TRÍCH DẪN 13

TÀI LIỆU THAM KHẢO 13

Vật liệu bao bì lá kim loại và ứng dụng trong sản xuất chocolate

LỜI MỞ ĐẦU

Trong xã hội hiện đại ngày càng có nhiều người tiêu dùng yêu cầu thực phẩm sẵn sàng để ăn hoặc bảo quản trong vài ngày hoặc lên đến vài năm Hơn nữa, các sản phẩm hiện đại phải ngon, hấp dẫn, lành mạnh và an toàn Thực phẩm là hệ thống không ổn định

và có thể thay đổi liên tục Vì vậy, để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu này, thực phẩm phải được chế biến và đóng gói một cách tối ưu Quá trình bao gói tối ưu để đảm bảo ít thay đổi nhất có thể về chất lượng dinh dưỡng, nhưng đồng thời đáp ứng các điều kiện cần thiết để kéo dài thời hạn sử dụng và vệ sinh Nhiệm vụ chính của bao bì là giảm thiểu các phản ứng ảnh hưởng tiêu cực đến độ ổn định của thực phẩm được đóng gói Chống lại bất

kỳ tác động tiêu cực nào từ môi trường và ngăn ngừa sự thất thoát không mong muốn của các chất bay hơi từ thực phẩm Tuy nhiên, chế biến và đóng gói có mối liên hệ chặt chẽ với nhau và do đó, trong sản xuất thực phẩm, chúng phải hoàn toàn phù hợp để đáp ứng đầy đủ mọi nhu cầu cần thiết

Bao bì là khoa học, nghệ thuật và công nghệ bao bọc hoặc bảo vệ sản phẩm để phân phối, lưu trữ, bán và sử dụng, cũng đề cập đến quá trình thiết kế, đánh giá và sản xuất bao

bì và có thể được mô tả như một hệ thống phối hợp để chuẩn bị hàng hóa cho vận chuyển, kho bãi, hậu cần, bán và sử dụng cuối cùng Bao bì chứa đựng, bảo vệ, bảo quản, vận chuyển, cung cấp thông tin và bán

Nhu cầu bao bì toàn cầu ước tính đạt 974 tỷ USD vào năm 2018 với Châu Á, Bắc

Mỹ và Tây Âu lần lượt chiếm hơn 40%, 21% và 19% nhu cầu này (theo Essuman 2018 ) Trong số đó, vật liệu đóng gói bằng kim loại chiếm 15% tổng số vật liệu đóng gói đang được sử dụng trên toàn cầu

Vật liệu đóng gói bằng kim loại có khả năng nóng lên toàn cầu thấp hơn và khả năng tái chế cao hơn do tính chất từ tính của chúng giúp phân loại dễ dàng hơn Bao bì làm từ kim loại cung cấp khả năng chống ánh sáng, khí và độ ẩm tuyệt vời, có thể tái chế,

dễ dàng chuyển đổi thành nhiều hình dạng khác nhau, khả năng chịu nhiệt độ nóng cao, cấu trúc cứng nhắc, vận chuyển đến khoảng cách xa và khả năng trang trí độc đáo

I Tổng quan vật liệu bao bì lá kim loại

1 Giới thiệu về vật liệu: [1,2]

- Phần lớn (khoảng 3/4) các nguyên tố đã biết là kim loại Tuy nhiên, chúng hiếm khi được tìm thấy ở dạng tinh khiết, ngược lại kim loại được kết hợp chủ yếu với oxy, lưu huỳnh và silic, để tạo thành quặng Liên quan đến bao bì thực phẩm, các yếu tố này được sử dụng ở dạng rất tinh khiết (nhôm) và như hợp kim kim loại (thép, tấm thiếc)

Do đó, việc sản xuất các sản phẩm bao bì thực phẩm bắt đầu từ quặng được khai thác, sau đó tinh chế để chiết xuất kim loại, nồng độ ban đầu của nó trong khoáng chất, cũng như hình thức xuất hiện của nó, sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí liên quan đến nguyên liệu cuối cùng Bao bì làm từ kim loại cung cấp khả năng chống ánh sáng, khí

và độ ẩm tuyệt vời, có thể tái chế dễ dàng chuyển đổi thành nhiều hình dạng khác nhau, khả năng chịu nhiệt độ nóng cao, cấu trúc cứng nhắc, vận chuyển đến khoảng cách xa và khả năng trang trí độc đáo

- Vật liệu đóng gói dựa trên kim loại cung cấp các đặc tính rào cản tuyệt vời và do đó, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đóng gói thực phẩm Các đặc điểm của kim loại khiến chúng trở nên đặc biệt để đóng gói là nhờ tính đặc của cấu trúc phân tử và mật độ cao do đó có thể ngăn cản các hiện tượng khuếch tán (ánh sáng, hơi hoặc khí) qua các vật liệu rất mỏng Hơn nữa, tính dễ uốn, tức là khả năng đúc kim loại để đạt được hầu hết mọi hình dạng Độ dẫn nhiệt cao - giúp xử lý nhiệt khả thi (thanh trùng, khử trùng) trên bao bì kim loại đóng để đạt được thời hạn sử dụng thực phẩm lâu nhất Cuối cùng, sự dễ dàng của việc thu gom chọn lọc chất thải kim loại và cơ hội tái chế nhiệt mà không làm mất các hiệu suất ban đầu

- Cho đến nay, các sản phẩm đóng gói bằng kim loại chủ yếu đồ hộp và các vật chứa tương tự là được sử dụng nhiều nhất trong ngành bao bì kim loại Ngoài ra, các lá mỏng linh hoạt được sản xuất chủ yếu chỉ nói về nhôm Vì chúng có thể tiếp xúc với nhiều loại thực phẩm, đóng một vai trò nổi bật trong bao bì thực phẩm hiện đại Vật liệu nhẹ nhưng bền, có thể được hình thành và chuyển đổi thành các hình dạng phức tạp, thể hiện khả năng chống ăn mòn và nhiệt độ tuyệt vời, cho thấy độ dẫn nhiệt cao

và có thể được tái chế mà không làm giảm chất lượng Hơn nữa, các gói lá nhôm nhẹ

và do đó tiết kiệm năng lượng cho việc vận chuyển

2 Giới thiệu sơ lược về bao bì lá kim loại:

Khái quát về vật liệu bao bì lá kim loại

- Trong thực phẩm lá kim loại thường sử dụng trong đóng gói nhiều nhất là nhôm Nhôm là một vật liệu quan trọng trong các tấm cán mỏng và có ứng dụng rộng rãi trong bao bì thực phẩm Chức năng rào cản của nó chống lại sự di chuyển của độ ẩm, oxy, các khí khác và mùi thơm dễ bay hơi, cũng như chống lại tác động của ánh sáng vào sản phẩm [2]

- Bao bì kim loại được sử dụng phổ biến và phát triển dần từ đầu thế kỉ 19, vào năm

1825 kĩ thuật luyện nhôm bắt đầu phát triển Đến năm 1913, bắt đầu sản xuất thương mại lá nhôm ở Hoa Kì dùng gói kẹo thanh và cho đến nay vật liệu bao bì nhôm được

sử dụng rộng rãi trong bao gói thực phẩm [3]

- Nhôm chiếm 8,8% vỏ trái đất, là thành phần kim loại phong phú nhất Giá thành của nhôm cao hơn so với hầu hết tất cả các loại thép phủ và chủ yếu được ưa chuộng Nhôm chủ yếu được sử dụng làm vật liệu đóng gói trọng lượng nhẹ Nhôm là kim loại nhẹ nhất và có tính dễ uốn để có thể giảm độ dày của lá nhôm thậm chí đến 3.0 µm Các đặc tính cơ học, vật lý và hóa học của lá nhôm như hiệu ứng chắn, nếp gấp và khả năng tiếp xúc với thực phẩm cho phép ứng dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm và lĩnh vực khác nhau Những đặc tính này cho phép đúc nhôm dưới mọi hình thức, cuộn nó

và đùn nó thành nhiều hình dạng khác nhau giúp dễ dàng sản xuất Do đó, nó được coi

là vật liệu bao gói lý tưởng cho các sản phẩm như những gói bọc mỏng (đối với chocolate), bánh ngọt và các sản phẩm từ sữa Lá nhôm không bị nóng chảy ở nhiệt độ cao, cũng như không bị mất hình dạng hoặc gây mùi hôi cho thức ăn được bọc trong

nó [1,2]

- Nhôm không tạo ra dư lượng độc hại hoặc phản ứng với hầu hết các hóa chất, bao gồm phần lớn các loại thực phẩm và đồ uống Nó tạo ra một kim loại có bề mặt nhẵn dễ làm sạch Nhôm không tạo ra tia lửa điện nên thích hợp để chứa các vật liệu dễ cháy và dễ bay hơi Độ dẫn điện của nó làm cho nó hữu ích cho các ứng dụng như che chắn tĩnh điện và niêm phong nhiệt cảm ứng để đóng [4]

3 Qui trình sản xuất bao bì lá kim loại

3.1 Lá sắt phủ thiếc: [3]

- Tấm thiếc là loại thép phủ quan trọng nhất được sử dụng trong các ứng dụng đóng gói thực phẩm Tấm thiếc thường dùng để chỉ thép được tráng thiếc ở mỗi mặt Tấm thiếc

rẻ hơn và nặng hơn nhôm, có thể tái chế, có đặc tính từ tính giúp dễ phân tách, dễ trang trí, không thấm hơi ẩm và khí và cũng chịu được nhiệt độ cao trong quá trình chế

biến sản phẩm, do đó nó thích hợp cho các sản phẩm vô trùng bao gồm cả đồ uống trong thời gian dài hơn Tuy nhiên, nó yêu cầu lớp phủ bề mặt vì nó có thể phản ứng với thực phẩm nhiễm kim loại và các hộp đựng của nó thường yêu cầu thêm một dụng

cụ mở để tiếp cận sản phẩm

3.1.1 Qui trình sản xuất:

3.2 Qui trình sản xuất lá nhôm: [3]

- Nhôm lá chỉ nhôm có độ tinh khiết 99%, có sẵn ở dạng tấm phẳng cán mỏng có độ dày khác nhau từ 4 đến 150 μm Nhôm được sử dụng rộng rãi ở dạng lá để đóng gói Ở độ dày tối thiểu 15 μm, nó không thấm hơi ẩm và khí, có hình dạng của thực phẩm hoặc sản phẩm mà nó được bao bọc, được gọi là đặc tính gấp chết mà không quay trở lại

Quặng sắt

(Hematite(Fe2O3)

và Magtite

(Fe3O4))

Loại bỏ kim loại trong lò oxy

Cán nóng thành tấm mỏng (2 mm)

Xử lý cặn trên tấm

Cán giảm độ dày

Cuộn thành tấm (250mm)

Phủ dầu để ngăn rỉ sét

Thép tấm không tráng phủ (tấm đen) - Nguyên liệu cho thép mạ thiếc và ECCS

Ủ ở 600-700°C để giảm bớt lực

Mạ thiếc/mạ điện bằng thép với thiếc

Cán nóng

Nóng chảy lưu

lượng

Sắt phủ thiếc

Khái quát về vật liệu bao bì lá kim loại

- Một trong những đặc tính quan trọng của nhôm làm vật liệu đóng gói là tính trơ của nó

so với với hầu hết các kim loại Do kim loại này có phản ứng tự phát với oxy, có thể thu được sự hình thành một lớp oxit màng thụ động mỏng (1–5 nm) khi tiếp xúc với không khí, giúp ngăn cản quá trình oxi hóa tiếp tục Cũng như có khả năng chống ăn mòn, nhôm không hấp thụ và do đó là một rào cản hiệu quả chống lại khí và chất lỏng

- Nhôm cũng ổn định trong điều kiện lạnh và có thể được sử dụng cho thực phẩm đông lạnh Nó có khả năng chống lại nhiệt độ dưới 150°C, làm cho nó thích hợp, ví dụ, để lưu trữ và sưởi ấm thực phẩm Mặc dù hữu ích cho việc định dạng, độ dẻo của nhôm

có nghĩa là lá nhôm dễ bị rách hoặc thủng

3.2.1 Qui trình sản xuất:

3.2.2 Thuyết minh qui trình: [4]

- Quá trình sản xuất nhôm liên quan đến việc quặng bôxít phải được tinh chế để loại bỏ

tạp chất tiếp đến nhôm kim loại được chiết xuất từ nhôm oxit bằng cách sử dụng điện phân (đây là giai đoạn nấu chảy) Sau đó nhôm sẽ được tinh luyện và nấu chảy được

đổ vào các khuôn đúc lạnh ở đó giúp nguội đi và đông kết để tạo thành các khối hoặc phiến nhôm lớn dùng sản xuất lá nhôm

- Lá nhôm được sản xuất bằng cách cán các thỏi được đúc từ phôi nhôm nóng chảy, sau

đó cán lại trên máy cán tấm và lá đến độ dày mong muốn hoặc bằng cách liên tục đúc

và cán nguội Các con lăn sẽ điều chỉnh, làm tăng hay giảm độ dày nhờ một cảm biến

ở phía bên kia

- Phương pháp đúc liên tục tiêu tốn ít năng lượng hơn nhiều và đã trở thành quy trình

được ưa thích Đối với các lá có độ dày dưới 25 μm, hai lớp thường được ghép lại với nhau cho qua con lăn và sau đó được tách ra tạo ra với một mặt sáng và một mặt mặt

mờ Hai mặt tiếp xúc với nhau được làm mờ và các mặt bên ngoài trở nên sáng Điều này được thực hiện như vậy để hai mảnh giấy bạc hỗ trợ nhau và ít bị rách khi cuộn

- Nhôm trở nên cứng trong quá trình cán nguội và được ủ cho hầu hết các mục đích Các

cuộn lá nhôm được làm nóng cho đến khi đạt được độ mềm, có thể lên đến 340°C (644

° F) trong 12 giờ Các cuộn lá nhôm sau đó được rạch trên máy tua lại bộ xén thành các cuộn nhỏ hơn

Hoàn thiện lá và lớp phủ:

- Lá nhôm chủ yếu được dát mỏng với nhiều loại giấy và nhựa bằng cách sử dụng chất kết dính và sáp gốc nước hoặc dung môi để cải thiện chức năng, đặc biệt là về tính chất của rào cản Lớp màng nhôm lá mỏng được sử dụng để đóng gói phải là loại trơn hoặc in, được ủ mềm hoặc cứng, mịn, không có đốm, lỗ, mùi vị khó chịu

- Lớp phủ nhiệt vinyl được sử dụng rộng rãi với lá nhôm Điều quan trọng đó là lớp phủ tương thích với sản phẩm Điều quan trọng cần lưu ý là một lớp phủ keo nhiệt không làm tăng thêm đáng kể độ bền nổ của lá Lớp phủ chỉ có khả năng tăng cường độ bền của lá trên độ dày 25 μm

- Các chức năng bảo vệ cho lớp phủ bao gồm: làm cho giấy bạc chịu nhiệt tốt hơn, tăng

độ bền kéo, tăng khả năng chống lại các tác nhân có khả năng ăn mòn, tăng cường các tính chất rào cản của lá nhôm, tăng khả năng chống trầy xước

4 Các phương pháp hoàn thiện và xử lí lá nhôm tiêu chuẩn sử dụng trong bao bì: [4]

Vẻ bề ngoài Độ bóng sáng, phản chiếu tạo nên vẻ

ngoài hấp dẫn

Sự ổn định Khi tiếp xúc với không khí, nhôm tạo

thành một lớp oxit ngăn cản quá trình oxy hóa tiếp tục Nó cũng trơ và không tạo thành chất độc hại các hợp chất khi tiếp xúc với hầu hết các hóa chất, bao gồm hầu hết các loại thực phẩm và mỹ phẩm

Khái quát về vật liệu bao bì lá kim loại

Thuộc tính rào cản Các máy đo nặng hơn tạo thành một rào

cản hoàn toàn đối với khí và nước.Nhôm phản chiếu ánh sáng, làm cho nó trở thành vật liệu thích hợp để bảo vệ sản phẩm nhạy cảm với ánh sáng

Tính chất vệ sinh Bề mặt kim loại mịn của nhôm không

thấm nước Nó có thể dễ dàng làm sạch và khử trùng

Định hình Tính dẻo của nhôm giúp dễ tạo hình Nó

có thuộc tính gấp chết Khả năng vò nát làm cho nó trở nên hữu ích cho bao bì vỉ

Độ dẫn nhiệt Nhôm dẫn điện và nhiệt, làm cho nó hữu

ích chocác ứng dụng như niêm phong nhiệt cảm ứng của các thùng chứa

Khả năng tái chế Nhôm có thể được tái chế với chi phí

tương đối thấp (yêu cầu tái chế khoảng 5% năng lượng cần thiết để tinh luyện nhôm)

Một vài tiêu chuẩn bao bì lá kim loại ở Việt Nam

 TCVN 5838: Tiêu chuẩn này áp dụng cho các sản phẩm dạng thanh, thỏi, ống và

profin (gọi tắt là sản phẩm) từ nhôm và hợp kim nhôm thông dụng, sản xuất bằng cách ép đùn

 TCVN 12513-7: Tiêu chuẩn này quy định thành phần hóa học của nhôm và các hợp

kim nhôm gia công áp lực

 TCVN 5840: Tiêu chuẩn này áp dụng cho nhôm và hợp kim nhôm thông dụng profin

có kích thước vòng tròn ngoại tiếp của mặt cắt không lớn hơn 600 mm được sản xuất bằng cách ép đùn Tiêu chuẩn này không áp dụng đối với nhôm và hợp kim nhôm dạng prôfin cán, kéo

 TCVN 10355: Tiêu chuẩn này áp dụng cho thép lá các bon có chất lượng thương mại

và chất lượng kéo được mạ bằng quá trình mạ kẽm nhúng nóng liên tục Thép lá mạ kẽm thích hợp cho những sử dụng trong đó độ bền chịu ăn mòn là vô cùng quan trọng Thép lá được chế tạo theo chỉ số chất lượng, khối lượng lớp mạ, xử lý bề mặt và các điều kiện đặt hàng

 TCVN 3780-83: Tiêu chuẩn này áp dụng cho thép lá mạc thiếc (tôn trắng) ở 2 mặt,

dùng để chế tạo các loại thùng, hộp đựng thực phẩm hoặc các sản phẩm khác

Ứng dụng bao bì lá nhôm trong chocolate

II Ứng dụng bao bì lá kim loại trong sản xuất chocolate

1 Qui trình sản xuất chocolate: [5]

2 Bao gói chocolate:

- Sau khi chocolate được rót khuôn và định hình, thì sẽ được đưa qua thiết bị đóng gói

Hình 1 Máy đóng gói chocolate