giáo trình bao bi gốm sứ

Thực phẩm là nhu cầu cần thiết cho sự sống và phát triển của loài người. Thời kì sơ khai, thực phẩm đơn giản cả về phương pháp chế biến và bảo quản. Khi khoa học kĩ thuật phát triển nhanh chóng thì việc chế biến lương thực, thực phẩm cũng tiến những bước khá nhanh, cách xa so với trình độ chế biến cổ xưa.

Mở đầu

Thực phẩm là nhu cầu cần thiết cho sự sống và phát triển của loài người Thời kì sơ khai, thực phẩm đơn giản cả về phương pháp chế biến và bảo quản Khi khoa học kĩ thuật phát triển nhanh chóng thì việc chế biến lương thực, thực phẩm cũng tiến những bước khá nhanh, cách xa so với trình độ chế biến cổ xưa

Cho đến khi xuất hiện sự bổ sung những kĩ thuật chế biến

để ổn định sản phẩm trong thời gian lưu trữ thì một ngành công nghiệp mới đời công nghiệp thực phẩm

Những thành tựu mới nhất của các ngành khoa học đã được con người áp dụng vào sản xuất và chế biến lương thực, thực phẩm Hầu hết các loại thực phẩm đều bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nước, đất, bụi, oxi, vi sinh vật Vì vậychúng phải được chứa đựng trong bao bì kín

Theo xu hướng đi lên của xã hội, con người ngày càng có nhu cầu cao hơn về giá trị cảm quan và đòi hỏi về tính thẩm mĩ

Do đó, mẫu mã bao bì cũng dần trở thành yếu tố quan trọng trong cạnh tranh

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó bao bì ra đời không chỉ với chức năng đơn thuần là bao gói và bảo vệ sản phẩm mà đã trở thành công cụ chiến lược trong quảng bá sản phẩm và gây dựng thương hiệu

Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành gốm sứ, chất dẻo, cơng nghệ vật liệu, bao bì gốm sứ ra đời.Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về bao bì gốm sứ

Chương I: Giới thiệu về bao bì thực phẩm

Bao bì của thực phẩm đóng vai trị quan trọng trong việc tạo

thành phần dinh dưỡng của nó Nó cũng giúp cho việc vận chuyển các loại thực phẩm trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn từ nơi sản xuất đến tay người tiêu dùng.Trên bao bì khách hàng cũng có thể nắm được các thông tin về thành phần dinh dưỡng của sản phẩm cũng như các thông tin khác.

1.1 Lịch sử phát triển của bao bì

-Thời kỳ đồ đá, vật chứa đựng thức ăn thức uống chính là những khúc gỗ rỗng, những quả bầu bí đã để khô, vỏ sò, ốc hoặc những bộ phận của thú rừng như da, xương, sừng Họ cũng đã biếtdệt túi chứa từ cỏ hoặc lông thú

-Đến thời kỳ đồ đá mới, con người đã biết chế tạo đồ chứa bằng kim loại và phát hiện ra đất sét chế tạo đồ gốm.Chủ yếu đồ gốm thời kỳ này dựng chứa lương thực, nước uống, rượu

-Hơn 1500 năm trước công nguyên con người đã biết chế tạo

ra loại thủy tinh chứa chất lỏng

-Theo thời gian nhu cầu trao đổi, buôn bán hàng hóa giữa cáctộc người phát triển; nhiều loại hàng hóa như rượu vang, dầu oliu được xuất khẩu chứa trong các bình gốm nung Gốm sứ đã trở thành bao bì thực phẩm

- Cùng với sự phát triển của xã hội, con người ngày càng phát triển nhiều loại bao bì khác nhau mang nhiều tính chất ưu việthơn Bao bì gốm sứ không còn ứng dụng nhiều trong thực phẩm

- Ngành bao bì gốm sứ đạt đỉnh cao vào thế kỉ 18-19 sau đó nhường chỗ cho các loại vật liệu và bao bì khác

Đồ gốm: Đồ gốm được sản xuất lần đầu tiên vào thế kỷ 15 -Vào thế kỷ 15, triều đại nhà Minh ở Trung Quốc đã thiết lập trungtâm trao đổi thương mại đồ gốm sứ với vùng Nam, Tây Á và Ai Cập.Đồ gốm trở thành đồ gia dụng để chứa đựng thực phẩm, dùng làm chén đĩa ăn uống lâu đời và phổ biến nhất khắp thế giới.Theo thời gian nhu cầu trao đổi bôn bán hàng hóa giữa các tộc người phát triển Nhiều loại hàng hóa như rượu vang, dầu oliu được xuất khẩu chứa trong các bình gốm nung.Gốm sứ trở thành bao gói thựcphẩm

Tuy nhiên cùng sự phát triển của xã hội kéo theo sự ra đời các vật liệu chế tạo bao bì ưu việt hơn như chất dẻo, giấy,kim

loại,thủy tinh Nhưng không phải vì vậy mà nó mất tầm quan trọng trong ngành công nghệ thực phẩm.

1.2 Định nghĩa

Bao bì là vật chứa đựng, bao bọc thực phẩm thành đơn vị lẻ

để bán Bao bì có thể bao gồm nhiều lớp bao bọc, có thể phủ kín hoàn toàn hay chỉ bao bọc một phần sản phẩm

Bao bì gồm 2 loại:

.Bao bì kín Bao bì hở-Bao bì kín:

Bao bì kín chứa đựng sản phẩm làm nhiệm vụ ngăn cách môi trường bên ngoài không thể xâm nhập vào môi trường bên trong chứa thực phẩm nhằm đảm bảo chất lượng thực phẩm không bị biến đổi trong suốt thời gian bảo quản

-Bao bì hở:

gồm 2 dạng:

+ Bao bì hở bao gói trực tiếp các loại rau quả hoặc hàng hóa tươi sống, các loại thực phẩm không bảo quản lâu, chế biến ăn ngay.+ Bao bì bọc bên ngoài lớp bao bì chứa đựng trực tiếp thực

phẩm, tạo sự xếp khối sản phẩm để thuận tiện, an toàn trong vận chuyển hoặc lưu kho

1.3 Mối quan hệ giữa bao bì và chất lượng sản phẩm

Mỗi loại thực phẩm có 1 đặc tính riêng và luôn được thể hiện bởi các mặt sau đây:

- Các độc tố có nguồn gốc hóa học hoặc vi sinh từ nguyên liệu ban đầu hay được tạo ra trong quá trình chế biến đều phải được loại trừ đến mức thấp hơn giới hạn cho phép tương ứng với từng loại sản phẩm.

- Sản phẩm thực phẩm có thể bị hư hỏng, giảm chất lượng làm mất đi sự an toàn đối với người tiêu dùng do nhiều nguyên nhân: + VSV nhiễm vào thực phẩm trong quá trình chế biến, đóng gói, từ bao bì nhiễm vào thực phẩm hoặc từ môi trường thôngqua bao bì đi vào sản

phẩm

+ Các thành phần hóa học như kim loại nặng, vật liệu

polime, mực in bao bì, các phụ gia trong quá trình chế tạo plastic

từ bao bì nhiễm vào thực phẩm đều có thể gây ngộ độc mãn tính cho người sử dụng

1.3.3 Cảm quan

Tính chất cảm quan bao gồm cấu trúc, trạng thái, màu sắc, mùi

vị sản phẩm Nó tạo nên một dáng vẻ, mỹ quan cho thực phẩm, đồng thời nó cũng tạo nên khẩu vị đặc trưng cho sản phẩm đó

Thực phẩm đạt chất lượng là sản phẩm thực phẩm đạt được các mức tiêu chuẩn về dinh dưỡng, an toàn vệ sinh và cảm quan

1.4 Mối quan hệ giữa bao bì và sự phát triển của xã hội

- Sự phát triển của XH CN hóa đồng thời với sự phát triển của đô thị  gia tăng dân số trong khu vực thành thị  các đại gia đình ở nông thôn thành các gia đình nhỏ  thay đổi việc bán từng

khối lớn hàng hóa trước kia thành từng đơn vị nhỏ để cung cấp hợp

lý cho người tiêu dùng

- Bên cạnh đó, XH phát triển, mức sống của người dân ngày càng được nâng cao Do đó, yêu cầu về hàng hóa thực phẩm cũng tăng, bên cạnh đó người tiêu dùng còn đòi hỏi thực phẩm phải thayđổi về kiểu dáng, mẫu mã cho phù hợp và đạt chất lượng an toàn

vệ sinh thực phẩm

- Ngày nay, bao bì được sử dụng như là công cụ tiếp thị để đạt được giá trị gia tăng cho sản phẩm Riêng đối với ngành CNTP thì tỷ lệ chi phí cho bao bì ngày càng cao so với tổng chi phí sản xuất thực phẩm.Từ đó đưa đến sự cạnh tranh cao độ nhằm giảm giá

thành sản phẩm và yêu cầu vật liệu bao bì đạt tính năng cao Sự chuyển biến có tính chiến lược của công nghệ thực phẩm đã yêu cầu ngành bao bì phát triển mạnh mẽ về lượng cũng như về chất với màng nguyên liệu plastic đơn, màng phức hợp, lon thép tráng thiếc, chai lọ nhựa, chai lọ thủy tinh, bìa cứng các loại

Bao bì thực phẩm nói lên điều gì?

Khi đứng trước một thực phẩm, bạn sẽ quan tâm tới điều gì để chọn được thực phẩm tốt, an toàn và phù hợp?

Đọc nhãn bao bì chính là một giải pháp đơn giản mà hiệu quả giúp bạn lựa chọn thực phẩm hữu ích Bao bì không chỉ là nơi chứa đựng và làm cho sản phẩm thêm bắt mắt mà qua đó nhà sản xuất

còn muốn cung cấp toàn bộ thông tin về sản phẩm và hướng dẫn cách sử dụng tốt nhất

+ Thành phần nguyên liệu và phụ gia thực phẩm

+ Giá trị dinh dưỡng

-Phương thức chế biến:

+ Các phương pháp chế biến đặc biệt cũng thường được chỉ

rõ trên bao bì

Chương II: Sơ lược về bao bì gốm sứ

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

2.1 Lịch sử bao bì gốm sứ

- Vào thời kì đồ đá mới, con người đã biết cách sử dụng đất sét để chế tạo đồ gốm Chủ yếu đồ gốm trong thời kì này được dựng chứa đựng các loại lương thực, nước uống, rượu…

- Cùng với sự phát triển của xã hội, con người ngày càng pháttriển nhiều loại bao bì khác nhau mang nhiều tính chất ưu việt hơn.Bao bì gốm sứ không còn ứng dụng nhiều trong sản xuất thực phẩm nữa

-Đồ gốm được sản xuất lần đầu tiên vào thế kỷ 15 Vào thế

kỷ 15, triều đại nhà Minh ở Trung Quốc đã thiết lập trung tâm trao đổi thương mại đồ gốm sứ với vùng Nam, Tây Á và Ai Cập.Đồ gốm trở thành đồ gia dụng để chứa đựng thực phẩm, dùng làm chén đĩa ăn uống lâu đời và phổ biến nhất khắp thế giới

-Theo thời gian nhu cầu trao đổi bôn bán hàng hóa giữa các tộc người phát triển Nhiều loại hàng hóa như rượu vang, dầu oliu được xuất khẩu chứa trong các bình gốm nung.Gốm sứ trở thành bao gói thực phẩm

- Ngành bao bì gốm sứ đạt đỉnh cao vào thế kỷ 18 – 19, sau

đó nhường chỗ cho các loại vật liệu và bao bì khác

+ Oxide lưỡng tính nằm xen kẽ giữa oxide base và oxide acid, nhóm này chủ yếu là Al2O3 Oxide acid bao gồm SiO2 là chính, ngoài ra có thể có thêm B2O3.

Cao lanh

- Chúng có thành phần chính là

(Na,Ca)0,33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O , nhưng thành phần của

nó thay đổi theo pH:

+ Khi độ pH của môi trường là 3-4 thì khoáng chính hình thành

là caolinit + Khi độ pH của môi trường là 8-9 thì khoáng chính hình thành

Cao lanh và đất sét là sản phẩm phong hóa tàn dư của các loại

đá gốc chứa tràng thạch như pegmatit, granit,gabro, bazan.Ngoài

ra nó còn có thể được hình thành do quá trình biến chất trao đổi các đá gốc như quặng phiphya.

Cao lanh nguyên sinh (tức cao lanh thụ) là cao lanh hình thành ngay tại mỏ đá gốc.Nếu sản phẩm phong hóa tàn dư nhưng bị nước, băng hà, gió cuốn đi rồi lắng đọng lại tại các chỗ trũng hình thành nên các mỏ cao lanh hay đất sét trầm tích còn gọi là cao lanhthứ sinh

2.2.2.1 Thành phần hóa và khoáng vật

Cao lanh và đất sét xét theo thành phần hóa và thành phần khoáng cũng như cấu trúc bao gồm 28 loại đơn quang khác nhau chia thành các nhóm khoáng

3 nhóm khoáng quan trọng nhất đối với ngành công nghiệp gốm sứlà:

+Caolinit: Al2O3.2SiO2.2H2O Thành phần hóa của khoáng này là SiO2(46,54%) ; Al2O3(39,5%) ; H2O(13,96%)

+Nhóm khoáng chứa alkili( còn gọi là illit hay mi ca)

Illit hay mica ngậm nước là những khoáng chính trong nhiều loại đất sét.Các dạng mica ngậm nước thường gặp là:

.Muscovit: K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O

.Biotit: K2O.4MgO.2Al2O3.6SiO2.2H2O

2.2.2.2 Độ dẻo và khả năng tạo hình

Độ dẻo của đất sét và cao lanh khi trộn với nước là khả năng giữ nguyên hình dạng mới khi chịu tác dụng của lực bên ngoài mà không bị nứt

Nguyên nhân: -Khả năng trượt lên nhau của các hạt sét

-Hiện tượng dính kết các hạt sét với nhau thành một khối

-Thành phần ,kích thước và hình dạng của hạt sét,cấu trúc của khoáng sét là những yếu tố chính ảnh hưởng tới độ dẻo

Nói chung nếu hàm lượng nước khoáng 16% đất sét đã nắm được thành nắm.Từ 21-26% hỗn hợp đã rất dẻo có khả năng tạo hình bằng phương pháp dẻo.Độ dẻo đạt cực đại khi lượng nước vừa đủ

để thực hiện quá trình hydrate hoá hoàn toàn,cho phép tạo hình dẻo

Khi lượng nước đủ lớn thì hồ cao lanh, đất sét lại chảy ở t = 900-10000C thành dòng liên tục, cho phép tạo hình bằng phương pháp hồ đổ rút

2.2.2.3 Sự biến đổi của đất sét và cao lanh khi nung

Khoáng chính và phổ biến nhất trong đất sét và cao lanh là caolinit

Khi nung nóng xảy ra hiện tượng sau đây:

-Biến đổi thể tích kèm theo mất nước

-Biến đổi thành phần khoáng bao gồm mất nước hóa học,biến đổi cấu trúc tinh thể khoáng ban đầu

-Các cấu tử phẩn ứng với nhau tạo ra pha mới

-Hiện tượng kết khối

Để quan sát biến đổi của sét trong lúc nung có nhiều phương pháp như sau:

-Phương pháp nhiệt vi sai

-Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen

-Phương pháp xác định đường cong co và dãn nở liên tục qua kính hiển vi nhiệt độ cao hoặc bàng dilatomet

-Phương pháp thạch học dựng các loại kính hiển vi để quan sát sự thay đổi cấu trúc của mẫu nung

Một đặc điểm của cao lanh và đất sét khi nung ở nhiệt độ cao

là hiện tượng kết khối.Đó là quá trình sít đặc và rắn chắc lạ của cácphần tử khoáng vật(sản phẩm) dạng bột tơi dưới tác dụng cảu nhiệt

độ và áp suất,hoặc tác dụng đồng thời của 2 yếu tố đó

Vật thể đã kết khối có cường độ cơ học cao,độ xốp và khả năng hút nước nhỏ,mật độ hay khối lượng thể tích sẽ lớn nhất

Hiện tượng kết khối có mặt pha lỏng bao giờ cũng xảy ra mãnh liệt hơn.Sản phẩm muốn kết khối tốt trong điều kiệ thông thường phải nung tới nhiệt độ >= 0,8T( T: đọ chịu lửa hay nhiệt đọ nóng chảy)

Khoảng kết khối là hiệu số nhiệt độ giữa nhiệt độ kết thúc quá trình và nhiệt độ bắt đầu kết khối.Đó là nhiệt độ ứng với nó các tính chất bắt đầu thay đổi đột ngột.

2.2.3.Nguyên liệu gầy

Trong thực tế tràng thạch tồn tại ở dạng dung dịch rắn.Đối vớixương sứ khi hỗn hợp đó chiếm 60% tràng thạch kali và 40% tràngthạch natri vẫn dùng rất tốt

Tác dụng của tràng thạch đối với xương sứ còn ở chỗ khi nó nóng chảy có thể hòa tan thạch anh hay sản phẩm phân hủy cao lanh khi dung dịch đó đạt tới bão hòa sẽ kết tinh mullit dạng hình kim

Vai trò của tràng thạch trong công nghiệp: gốm sứ rất quan trọng vì chẳng những nó quyết định điều kiện công nghệ nhiệt độ nung mà còn ảnh hưởng lớn tới các tính chất kĩ thuật của sứ.Sứ muốn có độ trong cao ngoài việc hạn chế các oxit gây màu phải đưa vào một lượng tràng thạch đủ lớn 29-30%.ĐỐi với sứ cách điện cao thế muốn có độ bền điện cao,hàm lượng tràng thạch

-Dạng tinh thể bao gồm các thạch anh quaczit và sa

thạch.Các sạch chứa chủ yếu là SiO2 là nguyên liệu chính cho công nghiệp thủy tinh và men sứ

-Dạng vô định hình bao gồm đá cuội và điatomit.Đá cuội nếu loại có độ cứng cao,độ bào mòn nhỏ,bề mặt ngoài nhẵn thì làm

bi nghiền để nghiền nguyên liệu, phối liệu gốm sứ rất tốt

2.2.4 Các loại nguyên liệu khác

Công nghiệp gốm sứ còn dựng nhiều loại nguyên liệu khác như:hoạt thạch3MgO.4SiO2.2H2O,đá vôiCaCO3,dolomit

CaCO3..Mg CO3 (trong đó CaCO3 chiếm 54,27% , Mg CO3 chiếm 45,73%),các hợp chất chứa BaO,TiO2,Zr2O3,Al2O3;ngoài ra còn dựng các oxit thuộc họ đất hiếm La2O3,BeO,ThO2 hay các oxit thuộc nhóm oxit thuộc nhóm chuyển tiếp như CoO,Cr2O3 thường dùng để sản xuất chất màu

2.2.5 Nguyên liệu làm khuôn

Phổ biến nhất người ta hay dựng là khuôn thạch cao.Ngày xưa người ta dựng khuôn gỗ

Trong thiên nhiên thạch cao tồn tại dưới dạng

hydratesunphatcanxi CaSO4.2H2O,với 21% nước kết tinh.Lúc sản xuất khuôn thạch cao chứa 0,5 phân tử nước(CaSO4.0,5H2O),dạng thạch cao này nhận được bằng cách sấy bột thạch cao sống

CaSO4.2H2O ở 17000C

2.3.Quy trình sản xuất gốm sứ

Sơ đồ quy trình :

Quy trình sản xuất gốm sứ bao gồm các giai đoạn như sau:

2.3.1 Tạo cốt gốm

Phơi thủ công

+Tạo dáng

Phương pháp tạo dáng cổ truyền là làm bằng tay trên bàn xoay

-Đắp nặn một sản phẩm gốm hoàn chỉnh, nhưng cũng có khi đắp nặn từng bộ phận riêng rẽ của một sản phẩm và sau đó tiến hành chắp ghép lại.

-Ngày nay người ta sử dụng phổ biến phương pháp “đúc hiệnvật”.Muốn có hiện vật gốm theo kỹ thuật đúc trước hết phải chế tạo khuôn bằng thạch cao

-Theo yêu cầu trang trí có thể đắp phù điêu, khắc họa tiết trangtrí trên mặt sản phẩm.

2.3.2 Trang trí hoa văn và phủ men

Trang trí hoa văn

+Tráng men

-Có thể nung sơ bộ sản phẩm ở nhiệt độ thấp rồi sau đó mới đem tráng men hoặc dựng ngay sản phẩm mộc hoàn chỉnh trực tiếptráng men lên trên rồi mới nung

-Những sản phẩm mà xương gốm có màu trước khi tráng men phải có một lớp men lót để che bớt màu của xương gốm

-Hình thức: phun và dội men lên bề mặt cốt gốm cỡ lớn và nhúng men đối với loại gốm nhỏ

- Các loại kiểu nung :

+ Chồng đáy: xếp bao nung và sản phẩm ba lớp từ đáy lên

+ Chồng giữa: xếp ba lớp giữa

+ Gọi mặt: xếp ba lớp cuối cùng ở vị trí cao nhất trong lò

- Thời gian đốt lò: khoảng 3 ngày 3 đêm

- Sau khi lò nguội, sản phẩm ra lò được đánh giá phân loại và sửa

chữa lại các khuyết tật trước khi đem ra phân phối sử dụng.

Chương IV: Các chức năng của bao bì gốm sứ

Bao bì thực phẩm nói chung và bao bì gốm sứ nói riêng là yếu tố quan trọng cấu thành sản phẩm thực phẩm hoàn chỉnh Ta sẽtìm hiểu về sản phẩm rượu Bàu Đá để thấy được tầm quan trọng bao bì gốm sứ được thể hiện qua các chức năng của nó