Bao bì thủy tinh trong CNTP

Bao bì thủy tinh trong CNTP

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM

BAO BÌ THỦY TINH TRONG CNTP

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn Nhóm thực hiện : nhóm 2

Lớp : Chiều T2, tiết 9-10

TP.HCM, Ngày 27 tháng 2 năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin chân thành cám ơn giảng viên hướng dẫn lớp – thầyNguyễn Huỳnh Đình Thuấn đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiệntốt nhất về mặt kiến thức, tài liệu cũng như thời gian thực hiện để chúng em

có thể hoàn thành tốt bài báo cáo tiểu luận này

Trong quá trình thực hiện thu thập tài liệu, cũng như là trong quá trìnhlàm bài báo cáo này, khó tránh khỏi sai sót, rất mong thầy bỏ qua

Đồng thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạnchế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót,chúng em rất mongnhận được ý kiến đóng góp của cô để học thêm được nhiều kinh nghiệm và

sẽ hoàn thành tốt hơn trong những lần báo cáo tiếp theo

Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô trong Viện Công nghệ Sinhhọc – Thực phẩm, thầy Nguyễn Huỳnh Đình Thuấn thật dồi dào sức khỏe,niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiếnthức cho thế hệ mai sau

Em xin chân thành cảm ơn!

Trân trọng

3

DANH SÁCH THÀNH VIÊN VÀ PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

5

MỤC LỤC

Tài liệu tham khảo

http://text.123doc.org/document/1516175-nhom-8-tim-hieu-bao-bi-thuy-tinh.htmhttp://vnexpress.net/tin-tuc/khoa-hoc/quy-trinh-nhao-nan-nen-thuy-tinh-

2839229.html

thuc-pham/bao-bi-thuy-tinh.html

http://khotailieu.com/luan-van-do-an-bao-cao/ky-thuat-cong-nghe/cong-nghe-anh-dao-251385.html

http://hcmuaf.tailieu.vn/doc/ebook-ky-thuat-bao-bi-thuc-pham-phan-1-dong-thi-

http://thuvienphapluat.vn/van-ban/The-thao-Y-te/Thong-tu-35-2015-TT-

BYT-Quy-chuan-ky-thuat-quoc-gia-ve-sinh-an-toan-bao-bi-tiep-xuc-truc-tiep-thuc-pham-294658.aspx?tab=2

7

1 Tổng quan về bao bì thủy tinh

Trong nền kinh tế hàng hoá, sản xuất và kinh doanh theo cơ chế thị trường,bao bì hàng hoá trở thành một vấn đề được nhiều nhà sản xuất kinh doanh thươngmại quan tâm bởi vì bao bì tốt hay xấu đều ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất kinhdoanh Chúng ta đều biết rằng, tất cả các ngành công nghiệp (trừ ngành khai thácthan, khoáng sản, ngành xây dựng cơ bản) mọi sản phẩm của họ đều phải dùngmột loại bao bì nào đó để bao gói, chứa đựng, bảo quản và vận chuyển sản phẩmcủa mình Với nhu cầu ngày càng cao hiện nay, công nghiệp bao bì được hìnhthành và chia thành nhiều lĩnh vực theo đối tượng được bao gói, trong đó thựcphẩm chiếm vị trí khá quan trọng Chính vì vậy mà sự phát triển của ngành kĩthuật bao gói đã tác động đến ngành Công nghệ thực phẩm

Người ta nghiên cứu bao bì gắn liền với quá trình lưu thông hàng hoá và cácyếu tố chi phí liên quan đến quá trình đó Bao bì là những biện pháp kinh tế manglại cho sản phẩm sự thể hiện, sự bảo vệ, sự nhận biết thông tin, sự chứa đựng,thuận tiện cho người tiêu dùng Ở đây, bao bì được xem xét trong toàn bộ quátrình quản lý sản phẩm đi từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng Quá trình đó diễn ratheo trật tự nhất định: từ lưu kho thành phẩm (lưu bãi) đến vận chuyển, trưng bày,

sử dụng Sản phẩm được đóng gói trong bao bì sẽ bị tác động của nhiều yếu tốtrong mỗi khâu của quá trình vận động sản phẩm Bao bì có tác dụng bảo vệ chấtlượng hàng hóa từ khi sản xuất đến trao đổi thương mại và tiêu thụ, mang lại sựtiện lợi, hiệu quả kinh tế và thể hiện sự phát triển của xã hội

Trong điều kiện nền kinh tế thị trường, sản phẩm không phải sản xuất ra chỉ

để tiêu dùng mà phải được trao đổi, lưu thông Do đó, bao bì phải là điều kiện đểvận chuyển sản phẩm bảo quản sản phẩm từ nơi này sang nơi khác Bao bì phảigiúp cho người tiêu dùng nhận biết sản phẩm để lựa chọn, biết cách sử dụng cácsản phẩm chứa đựng trong bao bì ở góc độ này, người ta lại nhấn mạnh tác dụngcủa bao bì trong lưu thông sử dụng sản phẩm Bao bì gắn với sản phẩm nhưngngười sử dụng không sử dụng hoặc có thể sử dụng bao bì chứa đựng những sảnphẩm mà họ mua cho một mục đích nào đó Giá trị bao bì gắn với giá trị sảnphẩm Việc chi phí một số tiền nhất định để tiêu dùng một sản phẩm nào đó cóphần chi phí cho bao bì hàng hoá Hơn nữa đối với bao bì không sử dụng khi tiêudùng sản phẩm, bao bì sẽ bị thải loại gây ra các loại rác thải cho môi trường Vìthế, vấn đề đặt ra cần phải có quan niệm khác về bao bì sao cho nó vừa đảm bảođược lợi ích kinh tế của người tiêu dùng, người kinh doanh, vừa đảm bảo được vệsinh môi trường

Bao bì hàng hoá đang trong quá trình phát triển liên tục từ khi bắt đầu cuộccách mạng công nghiệp Từ thuở sơ khai, bao bì được làm bằng các phương phápthủ công, khối lượng nhỏ và quy cách đơn giản, với tác dụng chủ yếu để chứađựng, vận chuyển Đến ngày nay, công nghệ sản xuất hiện đại, chất liệu bao bì đadạng, quy cách, mẫu mã, kiểu dáng phong phú, khối lượng vô cùng lớn: bao bìgiấy, thủy tinh, bao bì plastic, bao bì kim loại, Mà trong đó bao bì bằng thuỷtinh chiếm số lượng không hề nhỏ trong việc lựa chọn sử dụng bao bì ở các doanhnghiệp Trước đây, bốn đến sáu ngàn năm, các loại chai lọ thuỷ tinh đã được sửdụng ở Ai Cập Những bao bì này được sản xuất bằng phương pháp thủ công đơngiản Chai lọ thuỷ tinh có thể sử dụng đa dạng hơn và được giữ lại để tái sử dụngcho đến khi bị vỡ Chúng có khả năng tái sinh do có khả năng thu hồi và lập lạicông nghệ “chế biến” chai lọ thuỷ tinh mới Nhưng viêc tái sinh lại cũng gặpnhững khó khăn bởi sự thu hồi từ phía người tiêu dùng, việc sử dụng công nghệ

“tái sinh” gây ô nhiễm không khí Những chai lọ thuỷ tinh không được thu hồi đãgây ra tác hại với môi trường đất Bao bì bằng thuỷ tinh ngày nay đã được sảnxuất bằng công nghệ mới, tiên tiến Hình thức, kiểu dáng, chủng loại ngày càngphong phú, đa dạng, vừa có chất lượng cao vừa có tính mỹ thuật

2 Giới thiệu về bao bì thủy tinh:

- Thủy tinh có tính chuyển đổi trạng thái thuận nghịch theo sự tăng giảm nhiệt

độ, tính chất ban đầu thường vẫn được giữ nguyên trong suốt quá trình

- Cấu trúc của thủy tinh trong khối thủy tinh được xem như giống nhau

2.2 Phân loại

2.2.1 Thủy tinh vô cơ:

- Thủy tinh đơn nguyên tử là thủy tinh chỉ tập hợp một loại nguyên tố hóa học,các nguyên tố này thuộc nhóm V,VI của bảng phân loại tuần hoàn, đây chính là dạngđóng rắn của S, P, Se, As

- Thủy tinh oxyt là dạng tập hợp các phân tử oxyt axit, hay oxyt bazơ cùng hoạihay nhiều loại tồn tại ở nhiệt độ thường như B2O3, SiO2, GeO2 (oxyt germanium),P2O5

-> Thủy tinh silicat là một loại thủy tinh oxyt rất phổ biến, chính là vật liệu làmchai lọ chứa đựng thực phẩm như:

+ Chai nước giải khát, bia, rượu, nước ép quả

+ Lọ đựng rau quả ngâm

Ví dụ: boroalumino silicat, natri, kali, canxi

2.2.2 Thủy tinh hữu cơ:

có độ bền cơ học cao chế tạo đắc tiền, được dùng trong chế tạo kính chốngđạn, kính ôtô, trong y học,…

2.3 Tính chất của thủy tinh bị ảnh hưởng bởi các cấu tử riêng phần:

Trên lý thuyết thì khi thủy tinh là một hỗn hợp vật lý của các oxyt thì tính chấtcủa thủy tinh được xem là tương đương với các tính chất của các oxyt đó ở dạng tinhthể hoặc thủy tinh thuần khiết Nhưng trong thực tế, khi nấu chảy hỗn hợp các oxyt thìchúng tương tác nhau, sắp xếp vị trí trong mạch vô định hình làm thay đổi tính chấtcủa chúng so với khi ở dạng tự do (hay tính chất riêng phần)

-> Do đó, 1 lượng nhỏ các oxyt kiềm và kiềm thổ được cho vào để tạo nênnhững tính năng mới cho thủy tinh silicat, đáp ứng những yêu cầu khác nhau cho cácmục đích sử dụng thủy tinh khác nhau

2.4 Nắp bao bì thủy tinh:

- Loại A: có ren vặn để đóng nắp vào, nắp tương ứng cũng có cấu tạo ren Chứachất lỏng không có áp lực khí, cồn < 400

VD: rượu vodka,

- Loại B: có cấu tạo thành miệng chai khá dày, được đậy kín bằng nút bấc (còngọi là gỗ bần), dây thép được buộc bên ngoài miệng chai giúp cho nút bấc chịu được

áp lực nén cao của CO2 bên trong chai

VD: rượu vang, rượu champagn

- Loại C: cấu tạo thành miệng dày và có gờ, được đậy bằng nắp mũ có lót lớpđệm bằng gỗ bấc hoặc cao su để có thể áp chặt khít vào miệng chai, tạo sự kín hoàntoàn

VD: chai nước giải khát

2.5 Đặc điểm bao bì thủy tinh:

- Nguồn nguyên liệu tự nhiên Tái sinh dễ, không gây ô nhiễm Dẫn nhiệt kém.Tái sử dụng nhiều lần Trong suốt Ít bị ăn mòn hóa học trong môi trường acid haykềm Khối lượng nặng, vận chuyển khó Dễ vỡ do va chạm cơ học

- Độ bền nhiệt: khi rót nóng, chai sẽ dãn nở tạo ứng lực vòng trong và ngoàichai

- Nếu nhiệt độ dung dịch và bao bì chênh lệch quá 700C đột ngột gây vỡ chai

- Màu sắc bao bì thủy tinh:

Trạng thái màu Oxyt kim loại tạo màu

Màu xanh da trời

CdS, CeO2 + TiO2CdS + Se

CdS + Se, Au, Cu, UO3 + Sb2S3Co3O4 (+ Mn, Ni, Fe, Cu, Cr dạng oxyt)

2.6 Đặc điểm bao bì thủy tinh silicat:

- Nguyên liệu tự nhiên phong phú (cát trắng bờ biển)

- Tái sinh dễ, không ô nhiễm môi trường,

- Nặng, khối lượng bao bì có thể lớn hơn thực phẩm chứa đựng bên trong

- Không thể in, ghi nhãn trực tiếp

2.7 Nguyên liệu và phối liệu trong sản xuất bao bì thủy tinh trong công

nghiệp thực phẩm

Nguyên liệu sản xuất thủy tinh (từ thủy tinh chỉ cho thủy tinh silicat): là cáchợp chất vô cơ từ quặng thiên nhiên: các oxyt kim loại lưỡng tính, oxyt kiềm vàoxyt kiềm thổ, trong đó oxyt silic SiO2 chiếm tỷ lệ cao nhất và là thành phầnchính

Nguyên liệu phụ: nhằm hỗ trợ kỹ thuật chế tạo là các hợp chất vô cơ đượcdùng ở lượng nhỏ hoặc rất nhỏ để khử bọt, khử mài, nhuộm màu, hoặc làm biếnmàu, đục thủy tinh

Trong thực tế người ta thường dùng các nguyên liệu như cát (oxyt silic thô),

đá vôi CaCO3 thô, tràng thạch đôlômi, sođa, sunfat, borat hoặc một số các oxyttinh khiết, hoặc phế liệu thủy tinh để nấu thủy tinh silicat dùng trong công nghiệpthực phẩm

2.7.1 Nguyên liệu nấu thủy tinh oxyt silic (SiO2)

SiO2 là thành phần chính của thủy tinh công nghiệp Phân tử SiO2 bị nấu chảy

ở nhiệt độ cao sẽ chuyển thành SiO4, có cấu tạo khối tứ diện đều mà trọng tâm lànguyên tử Si, nối với 4 nguyên tử O, phân bố như đỉnh của khối tứ diện đều, tạo

khung cơ bản cho thủy tinh Thủy tinh silicat thuần khiết được gọi là thạch anh,

có tính bền nhiệt, bền hóa, tính chiết quang rất cao

Thủy tinh công nghiệp có thành phần SiO2 là 55-75% Nguồn nguyên liệuchính là cát biển (SiO2 thô), trong cát có thể lẫn chất bẩn thải trong biển ngoàiSiO2 còn có Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, là thành phần cần được phối vào thủytinh công nghiệp Bên cạnh đó có thể có những oxyt nhuộm màu, các oxyt ảnhhưởng độ chiết quang của thủy tinh như: Fe2O3, MnO2, Cr2O3,

Yêu cầu cát nấu thủy tinh có hàm lượng SiO2 cao và hàm lượng tạp chấtFe2O3 rất nhỏ (Fe2O tạo thủy tinh màu vàng, FeO tạo cho thủy tinh màu xanh lácây) do đó hàm lượng oxyt sắt tổng trong thủy tinh cho phép là 0,012-0,3%.Yêu cầu kích thước, đường kính trung bình của hạt cát là 0,1-0,8mm, nhữnghạt có đường kính lớn hơn 0,8-2mm sẽ gây khuyệt tật, tạo phế phẩm trong quátrình chế tạo thủy tinh do cát có kích thước kháu nhau thì có nhiệt độ nóng chảykhác nhau Hạt cát nhỏ, mịn, đồng đều kích thước, tròn, rất thuận lợi để sản xuấtthủy tinh chất lượng cao

Ở Việt Nam có những nơi có cát tốt như Cát Bà, Phả Lại, Quảng Bình, ĐàNẵng

Oxyt Kali (K2O): K2O được cho vào thủy tinh từ nguồn K2CO3 tạo cho thủytinh vẻ bóng sang bề mặt, nên K2O là phụ gia sản xuất thủy tinh cao cấp như pha

lê, thủy tinh màu, thủy tinh quang học, thủy tinh dùng trong phân tích hóa học,chén, đĩa, ly, tách, chai, lọ, làm bao bì thực phẩm

Oxyt canxi (CaO): CaO được cung cấp bởi nguồn đá vôi, đá phấn (có thể cóchứa oxyt sắt), CaO là một trong những thành phần cơ bản của thủy tinh caO giúpcho quá trình nấu, khử bọt dễ và thủy tinh có độ bền hóa học cao

Oxyt bari (BaO): BaO tạo cho thủy tinh vẻ sang bóng, trọng lượng riêng tăngcao, do đó BaO là phụ gi để sản xuất thủy tinh quang học và rút ngắn quá trìnhnấu

Oxyt chì (Pb2O5): trong thực tế thường dùng P2O5, giúp cho quá trình nấuthủy tinh dễ khử bọt, thủy tinh chì có chiết suất cao, trọng lượng riêng cao, dùng

để sản xuất thủy tinh quang học, pha lê, thủy tinh bát đĩa cao cấp, ngọc thạchnhân tạo

Oxyt kẽm ( ZnO): ZnO làm giảm hệ số giãn nở nhiệt tăng khả năng truyềnnhiệt của thủy tinh, gây đục thủy tinh, tạo tính bền nhiệt, bền hóa học cao

Oxyt boric B2O3: được cung cấp từ nguồn

- Axit boric, borat (hàn the)

- Quặng asarit

Nếu cho B2O3 thay thế Na2O thì hệ số giãn nở nhiệt giảm tạo nên thủy tinhbền nhiệt, bền hỏa tăng cao, khử bọt tốt, rút ngắn quá trình nấu, B2O3 cần thiếtcho sản xuất thủy tinh quang học, chai lọ, làm bao bì thực phẩm và một số thủytinh đặc biệt

Nhóm oxyt Al2O3: được cho vào khi sản xuất thủy tinh cao cấp Loại thủytinh alumino silicat và các thủy tinh cao cấp khác có hàm lượng Al2O3 5%, từnguồn các oxyt nhóm kỹ thuật hoặc hydroxyt nhôm

Oxyt natri (Na2O): Na2O có ảnh hưởng không tốt trong sản xuất thủy tinhcông nghiệp, hàm lượng Na2O cao sẽ làm giảm tính bền nhiệt, bền cơ, bền hỏacủa thủy tinh Bên cạnh đó, Na2O có tác dụng hạ nhiệt độ nấu, do đó thủy tinh dễ

bị bọt, bị lỗi, khuyết tật

2.7.2 Nguyên liệu phụ

Chất nhuộm màu thủy tinh gồm chất nhuộm màu phân tử hoặc nhuộm màukhuếch tán Chất nhuộm màu phân tử sẽ không làm thay đổi tính chất củathủy tinh, cho màu ổn định và trong suốt đối với tất cả các quá trình gia nhiệtkhi sử dụng thủy tinh Chất nhuộm màu dạng keo khuếch tán sẽ cho thủy tinhthành phẩm có màu thay đổi theo sự gia nhiệt, màu đục của thủy tinh thànhphẩm cũng thay đổi tùy theo độ phân tán, kích thước hạt keo, kim loại tạomàu, chế độ gia công thủy tinh

Thủy tinh có thể được nhuộm bởi các phụ gia FeS, Fe2O3 làm cho thủy tinh

có màu vàng rơm, màu xanh lá cây

Chất nhuộm màu dạng keo khuếch tán

Hợp chất selen: tạo màu đỏ và hồng tùy theo hàm lượng Se khoảng 0,2%

0,05-Hợp chất vàng Au nhuộm màu thủy tinh từ hồng đến đỏ để tạo màu như loại

đá hồng ngọc, có thể thêm hàm lượng thiếc 0,01-0,02%

Muối bạc AgNO3 tạo màu vàng

Oxyt đồng Cu2O tạo ra màu đỏ cho thủy tinh, nhưng trong môi trường có tínhoxy hóa thì tạo màu xang da trời do Cu2+

2.8 Ưu và nhược điểm của bao bì thủy tinh:

2.8.1 Ưu điểm:

− Khả năng chống xuyên thấm tốt

− Tạo cảm giác an toàn, sạch sẽ, sang trọng

− Có thể nhìn được sản phẩm bên trong nên có giá trị cao về mặt cảm quan

− Dễ dàng vỡ khi vận chuyển, chịu sốc cơ kém và chịu nén tốt

− Bao bì thủy tinh có khối lượng lớn, có thể lớn hơn cả sản phẩm chứa bêntrong bao bì gây khó khăn về mặt di chuyển, vận chuyển, lưu trữ và đôikhi cho cả người sử dụng

− Dẫn nhiệt kém, giãn nở nhiệt lớn, cấu trúc bao bì chứa các bọt khí dẫn tớiviệc chịu sốc nhiệt kém

− Không thể in, ghi nhãn lên bao bì do chi phí khắc chữ cao vì vậy bao bìthủy tinh thường được dán nhãn

− Bao bì thủy tinh không thể tự phân hủy, các mảnh vỡ thủy tinh có thể gâynguy hiểm cho con người

2.9 Các dạng thực phẩm thường dùng bao bì thủy tinh

2.9.1 Rượu, bia, nước giải khát

Rượu

Rượu là một dạng thực phẩm mang mùi mạnh và có tính axit nhẹ Bao bìthủy tinh lại trơ về mặt hóa học, chống xuyên thấm rất tốt vì vậy thường được sửdụng cho các loại rượu để hạn chế sự mất mùi, nhiễm khuẩn từ môi trường cũngnhư tăng thời gian lưu trữ của sản phẩm – 1 tính chất quan trọng cho các loạirượu được lưu trữ lâu để gia tăng mùi vị sản phẩm

Bao bì thủy tinh thường mang đến cho người dùng cảm giác sang trọng, lịchlãm và bắt mắt Đây là yếu tố thích hợp cho các sản phẩm rượu có giá thành cao,đối tượng khách hàng nhắm tới thường là giới trung lưu trở lên