Bao bì ghép nhiều lớp Kỹ thuật bao bì thực phẩm

Do đó, lớp bao bì ngoài việc chứa đựng trực tiếp sản phẩm, thì cần phải chọn vật liệu, cấu trúc, thể tích theo khẩu phần, theo tính năng của thực phẩm được chứa đựng.. Đôi khi vai trò củ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

MỤC LỤC

1 Đặt vấn đề 1

2 Nội dung 1

2.1 Khái quát chung về bao bì thực phẩm 1

2.1.1 Định nghĩa 1

2.1.2 Chức năng và phân loại 1

2.2 Giới thiệu bao bì ghép nhiều lớp 4

2.2.1 Định nghĩa và mục đích sử dụng 4

2.2.2 Cấu trúc và phân loại 4

2.2.3 Tính chất và ứng dụng 6

2.3 Phương pháp chế tạo bao bì nhiều lớp 6

2.3.1 Phương pháp trực tiếp 6

2.3.2 Phương pháp gián tiếp 7

2.3.3 Phương pháp ghép màng 9

2.4 Ưu và nhượt điểm của bao bì màng nhiều lớp 12

2.4.1 Ưu điểm 12

2.4.2 Nhượt điểm 12

2.5 Một số sản phẩm bao bì nhiều lớp 13

2.5.1 Các loại túi bánh snack 13

2.5.2 Mì ăn liền 14

2.6 Phương pháp đóng gói bao bì Tetrapak 15

2.6.1 Lịch sử pháp triển của phương pháp đóng gói bao bì Tetrapak 15

2.6.2 Giới thiệu chung về bao bì Tetrapak 16

2.6.3 Mục tiêu và đặc điểm chung 16

2.6.4 Cấu trúc bao bì Tetrapak 18

2.6.5 Cách đóng gói bao bì Tetrapak 19

2.6.6 Ưu và nhượt điểm của bao bì Tetrapak 20

2.6.7 Một số sản phẩm của bao bì Tetrapak 21

2.6.7 Xử lí sau khi sử dụng 24

3 Kết luận 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

1

1 Đặt vấn đề

Bao bì nói chung và bao bì thực phẩm nói riêng đã được con người biết đến và sử dụng từ lâu đời.Tùy thuộc vào từng giai đoạn phát triển mà các hình thức và mẫu mã bao bì cũng khác nhau Ban đầu, con người tận dụng những vật liệu từ thiên nhiên như lá cây, vỏ cây để làm dụng cụ chứa đựng thực phẩm Do vậy, mà bao bì trong thời kì này còn mang tính sơ khai và chưa thể hiện hết đầy đủ các chức năng của nó

Sau đó nhờ sự phát triển của các ngành như: công nghiệp gốm, sứ; thủy tinh; công nghiệp luyện kim; công nghiệp giấy; công nghiệp chất dẻo mà ngành công nghiệp bao bì thực phẩm cũng có những bước phát triển vượt bậc Tuy nhiên, đúng trước nhu cầu gia tăng thời gian lưu trữ thực phẩm đòi hỏi các nhà sản xuất phải chế tạo ra một loại bao bì mới Bao bì màng nhiều lớp ra đời đặc biệt là bao bì Tetrapak đã phần nào giải quyết được yêu cầu đó Không những vậy nó còn tạo ra bước đột phá quan trọng cho ngành công nghiệp thực phẩm nhờ vào những tính chất đặc biệt vượt trội so với các loại bao bì khác

Vậy bao bì nhiều lớp là gì? Cách tạo ra chúng ra sao? Chúng có những tính chất gì đặc biệt? Tất cả những điều này sẽ được giải đáp qua bài báo cáo dưới đây

Đặc tính của bao bì thực phẩm thể hiện qua 3 chức năng quan trọng sau:

- Đảm bảo sống lượng và chất lượng thực phẩm: Chức năng đầu tiên của bao bì là

đảm bảo nguyên vẹn về số lượng, trạng thái, cấu trúc, màu mùi, vị, thành phần dinh dưỡng cho thực phẩm được chứa đựng bên trong bao bì Bao bì phải chịu được tác động của môi

2

trường và các xử lý trong chế biến như: tác động của lực cơ học, ánh sáng bao gồm ánh sáng thấy được và tia cực tím, sự chiếu xạ, nhiệt độ

- Thông tin, giới thiệu sản phẩm, thu hút người tiêu dùng

- Thuận tiện trong phân phối, lưu kho, quản lý và tiêu dùng: Bao bì phải được thiết

kế, cần phải thuận tiện, tiết kiệm cho sự bảo quản sản phẩm, phân phối, lưu kho bảo quản

và tiêu dùng Do đó, lớp bao bì ngoài việc chứa đựng trực tiếp sản phẩm, thì cần phải chọn vật liệu, cấu trúc, thể tích theo khẩu phần, theo tính năng của thực phẩm được chứa đựng Bao bì ngoài được chọn và thiết kế theo nguyên tắc:

+ Bền vững chắc chắn

+ Dạng khối chữ nhật chứa một lượng lớn và nhất định đối với một hoặc nhiều chủng loại thực phẩm

+ Chứa đựng nhiều chủng loại thực phẩm

+ Bao bì ngoài có thể tái sử dụng, tái sinh dể dàng trong trường hợp bằng vật liệu giấy bìa cứng

2.1.2.2 Phân loại

Bao bì thường có thành phần chính và các bộ phận phụ Đôi khi vai trò của các phần phụ cũng quan trọng gồm: vật chèn lót, vật liệu buộc, vật liệu kết dính, vật liệu trang trí,…Bao bì đôi khi được phân loại theo nhiều tiêu chuẩn hay nhu cầu khác như: phân loại theo kích cỡ, phân loại theo vật liệu, phân loại theo vị trí tương đối của bao bì thực phẩm, phân loại theo các tính năng kỹ thuật của bao bì

- Phân thành 2 loại theo kích cỡ:

+ Bao bì lớn: là loại bao bì đóng gói lớn để dể dàng vận chuyển và giảm giá, bao bì lớn có bao đai, thùng giấy chứa nhiều đơn vị thực phẩm, thùng gỗ lớn, thùng container lớn

để chuyên chở trên tàu hay máy bay (5-10 tấn)

3

+ Bao bì nhỏ: là loại bao bì đóng gói để tiêu thụ trực tiếp trong mỗi lần sử dụng theo khẩu phần hay trong một thời gian và giá cả thích hợp với từng sản phẩm

- Phân loại theo vật liệu:

+ Bao bì kim loại cứng

+ Bao bì kim loại dẻo

+ Bao bì thủy tinh

+ Bao bì gỗ

+ Bao bì giấy

+ Bao bì plastic dẻo

+ Bao bì màng ghép

+ Bao bì ăn được

- Phân loại theo vị trí tương đối của thực phẩm:

+ Bao bì thứ cấp: Không trực tiếp tiếp xúc với thực phẩm, nó chứ sản phẩm và bao

bì sơ cấp

+ Bao bì sơ cấp: Bao bì sơ cấp trực tiếp tiếp xúc với thực phẩm, không có độc và tương hợp với thực phẩm Nếu bao bì sơ cấp ăn được thì cần có thêm bao bì thứ cấp phi thực phẩm khác

- Phân loại theo tính năng kỹ thuật của bao bì:

Theo các yêu cầu kỹ thuật của từng loại sản phẩm, các nhà sản xuất thường nhóm các loại bao bì có khả năng thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật để so sánh và lựa chọn các loại bao bì thích hợp nhất

Các nhà sản xuất đã được sử dụng cùng lúc (ghép) các loại vật liệu khác nhau để có được một loại vật liệu ghép với các tính năng được cải thiện nhằm đáp ứng các yêu cầu bao

bì Khi đó chỉ một tấm vật liệu vẫn có thể cung cấp đầy đủ tất cả các tính chất như: tính cản khí, hơi ẩm, độ cứng, tính chất in tốt, tính năng chế tạo dễ dàng, tính hàn tốt,… như yêu cầu đã đặt ra

Bao bì ghép thường được sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu cho bao bì thực phẩm, dược phẩm… Sự hình thành màng ghép là việc kết hợp có chọn lựa giữa màng nguyên liệu ban đầu, mực in, keo dán, nguyên liệu phủ… Sử dụng các phương pháp gia công có nhiều công đoạn, đa dạng

Tính chất cuối cùng của một loại vật liệu nhiều lớp phụ thuộc nhiều vào những tính chất của các lớp thành phần riêng lẻ

Về khả năng đáp ứng các chức năng của bao bì thực phẩm, bao bì nhiều lớp đáp ứng tốt các chức năng của bao bì thực phẩm Lợi ích kinh tế và tính phổ biến trong thực tế bao

bì màng nhiều lớp đạt được các yêu cầu kỹ thuật, tính kinh tế, an toàn, thân thiện với môi trường tiện dụng thích hợp cho từng loại bao bì, giữ gìn chất lượng sản phẩm bên trong bao

5

Lớp cấu trúc: đảm bảo các tính chất cơ học cần thiết, tính chất in dễ dàng và thường

có cả tính chống ẩm Thông thường đó là những loại nhựa rẻ tiền Vật liệu được dùng thường là LDPE, HDPE, EVA, LLDPDE, PP (đối với những cấu trúc mềm dẻo) và HDPS hay PD (đối với cấu trúc cứng)

Các lớp liên kết: Là những lớp keo nhiệt dẻo (ở dạng đùn) được sử dụng để kết hợp các loại vật liệu có bản chất khác nhau

Các lớp cản: Được sử dụng để có được những yêu cầu đặc biệt về khả năng cản khí

và giữ mùi Vật liệu được sử dụng thường là PET (trong việc ghép màng), nylon, EVOH

❖ Bao bì nhựa và các vật liệu khác:

- Bao bì ghép nhựa và kim loại: Gồm các màng nhựa và màng kim loại (thường là

nhôm) ghép với nhau Ví dụ: PET/PE/AL/PE, BOPP(PET)/AL/PE… thường gặp ở túi trà,

café hòa tan hòa tan, café bột, thức ăn nhanh

- Bao bì nhựa và giấy: Giấy/PE/Nhôm/LDPE dùng cho thực phẩm khô cần màng ngăn hơi nước, khí và ánh sáng Lớp ngoài cùng là PE chống ẩm Lớp mực in (cellopane)

dễ in Lớp giấy: tăng độ cứng cho bao bì Ví dụ: túi café, túi đựng các gói thức uống,…

6

❖ Sản phẩm có bao bì nhựa và giấy

• Bao bì giấy và nhôm

- Ví dụ: thường gặp ở kẹo sing gum, kẹo socola,

- Vì nhôm được dát mỏng nên dễ rách, do đó ghép giấy để tăng độ bền của nhôm

2.2.3 Tính chất và ứng dụng

2.2.3.1 Tính chất

Bao bì ghép nhiều lớp thường đựng thực phẩm và dùng để bảo quản thực phẩm

Có độ bền kéo , độ bền chống va đập, trong suốt, sáng bóng

Một số tính chất khác như kháng dầu, kháng dung môi, chống tĩnh điện, bền thời tiết, dễ in ấn nhãn hiệu, và có khả năng thanh trùng và tiệt trùng

Đa số các màng ghép có dùng chất kết dính có ghép nhôm, để ngăn cản ánh sáng thấy được hoặc tia tử ngoại Hoặc ghép với lớp giấy kraft có tính dễ xếp nếp, tăng độ dày, tính cứng vững của bao bì

2.2.3.2 Ứng dụng

Bao bì ghép nhiều lớp được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống của con người Từ việc đi chợ hàng ngày, cho tới mua sắm tại siêu thị, trung tâm thương mại, cửa hàng tạp hóa, chúng ta đều sử dụng loại bao bì này Thậm chí khi mua đồ ăn, thức uống, mỹ phẩm hoặc được phẩm đều sử dụng bao bì ghép nhiều lớp

2.3 Phương pháp chế tạo bao bì nhiều lớp

2.3.1 Phương pháp trực tiếp

2.3.1.1 Phương pháp đùn cán trực tiếp

Nguyên tắc: được thực hiện rất đơn giản Từ các vật liệu ban đầu là polymer người

ta cho vào những đường dẫn khác nhau trên thiết bị đùn cán sau đó được dẫn vào một đường ống chung và đùn cán trực tiếp ra các màng ghép

Thông thường, khoảng tỉ lệ giữa khuôn và ống màng thổi từ 1,5 - 4 lần so với đường kính khuôn Mức độ kéo căng của màng khi chuyển từ trạng thái nóng chảy sang nguội cả theo chiều bán kính lẫn chiều dọc ống có thể dễ dàng điều khiển bằng cách thay đổi thể tích không khía ở bên trong ống và thay đổi tốc độ kéo Điều này giúp cho màng thổi ổn định hơn về tính chất so với màng đúc hay đùn truyền thống chỉ có kéo căng dọc theo chiều đùn

Hình 1: Công nghệ thỏi màng bằng phương pháp đùn thổi

2.3.2 Phương pháp gián tiếp

Đối với phương pháp này trước tiên người ta phải sản xuất ra các loại màng đơn khác nhau sau đó ghép chúng lại với nhau theo phương pháp ép nhiệt có hoặc không có lớp

8

kết dính Trong phương pháp ghép này đòi hỏi các màng ghép phải có sự tương thích về cấu trúc vầ bề mặt của từng lớp màng

2.3.2.1 Phương pháp đùn cán gián tiếp

Nguyên tắc: cũng được thực hiện trên cùng một thiết bị nhưng phương pháp tiến

hành khác nhau Trên cùng một đường dẫn các vật liệu không được đùn ra cùng lúc mà các lớp được đùn ra theo trình tự nhất định Khi lớp màng thứ nhất được đùn ra, lớp nhựa đầu tiên khô lại hay đã đóng rắn thì lớp nhựa thứ hai được trãi lên lớp nhựa thứ nhất và trình tự

cứ như vậy thì màng ghép sẽ được tạo ra

Ưu điểm: các vật liệu cho vào thiết bị đùn cán có thể kkhacs nhau và đảm bảo được

độ đồng đều bề mặt sau khi đùn cán

Nhược điểm: phương pháp này mất khá nhiều thời gian so với phương pháp đùn

cán trực tiếp

2.3.2.2 Yêu cầu của quá trình

Trong quá trình đùn cán nguyên liệu plastic phải không được lẫn nước do nước sẽ làm cho cấu trúc hạt trở nên không đồng đều và làm giảm liên kết giữa các hạt plastic khi đùn cán

Đồng thời phải chú ý đến nhiệt trong quá trình đùn cán nếu quá cao có thể gây hư hỏng cấu trúc của plastic

Lớp màng phải có khả năng hàn dán nhiệt tốt và có tính trơ đối với sản phẩm tính chống thấm tốt

Keo sử dụng trong phương pháp ghép này là dạng keo polymer nhân tọa gốc nước Trong quá trình ghép keo ở trạng thái lỏng chúng sẽ thẩm thấu qua một lớp vật liệu và bay hơi sau đó

Keo được tráng lên lớp vật liệu 1 ít có tính thấm nước hơn, sau đó ngay lập tức được ghép với lớp vật liệu thứ 2 Bộ phận nghép gồm cặp lô trong đó có một lô được mạ Crom

và một lô cao su Sau khi ghép nước chứa trong keo sẽ bay hơn tại đơn vị sấy, keo khô tạo kết dính giữa hai lớp vật liệu

10

Hình 3: Các bộ phận ghép ướt

A Cuộn xả 1 E Bộ phận ghép dán

B Bộ phận tráng keo F Các lô ép và căng màng

C Bộ phận sấy G Cuộn thu

D Cuộn xả 2

2.3.3.2 Ghép khô không dung môi

Là phương pháp ghép bằng keo,như tên công nghệ đã chỉ ra, ký thuật ghép màng không dung môi không sử dụng tới các loại keo có gốc dung môi mà sử dụng loại keo 100% rắn Nhờ đó ta có thể giảm một cách đáng kể việc tiêu thụ năng lượng tiêu tốn cho các công đoạn sấy khô đung môi trong keo hoặc cho việc thổi và thông gió

Keo được sử dụng là loại keo 1 hoặc 2 thành phần, loại keo một thành phần được dùng chủ yếu để ghép với giấy

Để ghép bằng keo không dung môi, đòi hỏi phải có bộ phận tráng keo đặc biệt, bằng cách dùng trục tráng keo phẳng thay vì trục khắc, gồm các trục được gia nhiệt và các trục cao su

11

Sức căng bề mặt của màng phải được chú ý đặc biệt, để xử lí độ bám dính, vì độ bám dính ban đầu của keo rất yếu khi chưa khô Lớp keo được tráng vào khoảng từ 8,8 - 1,5 g/

m2

❖ Các ưu điểm của công nghệ ghép màng không dung môi như sau :

➢ Giảm được tiếng ồn do bởi không có hệ thống thông gió

➢ Không còn sót dung môi trong lớp màng đã ghép, do đó rất thích hợp cho việc dùng làm bao bì thực phẩm, dược phẩm

➢ Không gây ô nhiễm không khí

➢ Chi phí đầu tư thấp

➢ Không cần sấy qua nhiệt

➢ Không cần bảo vệ sự nổ gấy ra dung môi

Hình 4: Máy ghép khô không dung môi

12

2.3.3.3 Ghép đùn

Phương pháp: sử dụng nhiệt độ để làm tan chảy bề mặt tiếp xúc giữa các lớp vật

liệu Sau đó dùng áp lực để ghép các lớp vật liệu với nhau

- Khối lượng bao bì nhỏ

- Chống ẩm, chống thấm khí tốt, cản ánh sáng chiếu trực tiếp vào sản phẩm nhờ lá nhôm ở giữa

- Có thể sản xuất hàng loạt trên dây chuyền công nghệ bao bì hiện đại với năng suất lớn, mức độ tiêu chuẩn hóa cao

- Giúp giảm bớt chi phí bằng cách giảm bớt lượng polyme đắt tiền, tăng lượng polyme

rẻ tiền, dùng vật liệu tái chế, giảm độ dày màng

2.4.2 Nhượt điểm

- Không có khả năng chịu nhiệt độ cao nên không thể dùng bao bì cho các sản phẩm cần thanh trùng ở nhiệt độ cao

- Phần lớn bao bì ghép nhiều lớp chỉ áp dụng trên dây chuyền đóng gói vô khuẩn

- Khó khăn trong tái chế, xử lý chất thải

13

- Gia công sản xuất phức tạp, đầu tư lớn

2.5 Một số sản phẩm bao bì nhiều lớp

2.5.1 Các loại túi bánh snack

Snack là một món ăn vặt rất phổ biến và quen thuộc đối với con người ở mọi lứa tuổi Khách hàng khi sử dụng không chỉ để ý đến chất lượng bánh bên trong mà còn cần phải

“ngon” phần nhìn Chính vì vậy, việc sản xuất bao bì snack ấn tượng và thu hút là điều cần thiết đối với các doanh nghiệp hiện nay bởi đây là yếu tố quan trọng nhất để thuyết phục khách hàng lựa chọn sản phẩm

Bao bì snack thường có 5 lớp: lớp ngoài, lớp mực in, lớp kết dính, lớp ngăn cách, lớp làm kín

Quy trình sản xuất bao bì bánh snack đảm bảo chất lượng, cần đảm bảo các yếu tố sau:

- Nguyên liệu đa dạng, an toàn: nguyên liệu để sản xuất bao bì snack rất đa dạng và liên tục đổi mới để phù hợp với thị hiếu người dùng, luôn cập nhật các công nghệ tiên tiến

để tạo ra những sản phẩm đạt chất lượng, đáp ứng vệ sinh an toàn thực phẩm theo tiêu chuẩn quốc tế như ISO, HACCAP, GMP, BRC issue 6 Đa số bao bì thường được ghép từ PET/PE, OPP/PE, PET/NPET, PET/CPP, OPP/CPP,

14

- Hình thức, mẫu mã bao bì: hình thức bao bì đa dạng trong thiết kế để thu hút sự chú

ý của người tiêu dùng Đồng thời cần được in chất lượng cao với đường hàn và độ bám dính giữa các màng tốt, có khả năng kháng oxy và hơi nước tốt

Hình 6: Bao bì snack

2.5.2 Mì ăn liền

Mì ăn liền là loại thực phẩm có sức tiêu thụ rất lớn, đồng nghĩa với việc cạnh tranh giữa các thương hiệu sản xuất rất cao Song song với việc nghiên cứu, phát triển cho mùi

vị sản phẩm mì ăn liền phù hợp với khẩu vị người tiêu dùng, đó là đầu tư kỹ lưỡng về bao

bì mì ăn liền, để khi trưng bày trong các cửa hàng, siêu thị có thể hấp dẫn, tạo được sự chú

ý tới khách hàng

Nguyên liệu để sản xuất bao bì dùng chung trong ngành công nghiệp nói chung là bao

bì ăn liền nói riêng cần đáp ứng cá yêu cầu tiêu chuẩn về vệ sinh an toàn thực phẩm theo chuẩn quốc tế

Cấu trúc vật liệu: OPP/MCPP, OPP/PP, OPP/LLDPE,

Bao bì mì gói là một trong những phương tiện quan trọng để giữ gìn nguyên vẹn chất lượng sản phẩm hàng hóa, giảm mất mát cũng như sự hao hụt Ngoài ra, bao bì còn đảm