Đề tài Bao bì cho các loại bánh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO CÔNG NGHỆ BAO BÌ ĐỀ TÀI : BAO BÌ CÁC LOẠI BÁNH GVHD: TS.Đống Thị Anh Đào Họ Và Tên SV : HC07TP Năm Học: 2009-2010 Mục lục BAO BÌ CÁC LOẠI BÁNH I. GIỚI THIỆU Thập niên 1950 chứng kiến sự phát triển vượt bậc của các cửa hàng tạp hoá tự phục vụ và do đó cần có mặt hàng bánh đóng gói sẵn. Trước đó bánh ngọt được dự trữ và vận chuyển đến các cửa hàng trong các thùng bằng kim loại với khối lượng lớn khoảng 7 kg. Sau đó bánh được phân phối vào các túi giấy để bán lẻ. Sự phát triển của những vật liệu làm bao bì có thể đóng góp nhiều cho ngành công nghiệp sản xuất bánh quy. Những chiếc bánh trong những thùng kim loại lớn vận chuyển đến cửa hàng thì được bảo quản tốt nhưng những túi giấy thì không thể đảm bảo bánh quy được dòn và giữ được vệ sinh lâu. Những màng chống thấm nước mềm dẻo, có thể hàn nhiệt được thì không được phát triển mãi đến sau Chiến tranh thế giới II. Ban đầu bánh được bọc bởi màng cellulose nhưng từ giữa những năm 70 màng polypropylene xuất hiện và được sử dụng cho bao bì bánh biscuit. Những túi bánh hàn nhiệt trước đây chứa khoảng từ 15 – 20 cái bánh. Nhưng khi bao bì bị xé ra mà bánh không sử dụng hết thì bánh rất mau bị hư hỏng và không sử dụng được. Việc phát minh ra bao bì hàn nhiệt mà có thể mở ra dễ dàng và có thể hàn lại như cũ sau khi dùng thì rất khó thực hiện. Vì vậy người ta đã nghĩ đến việc làm bao bì cho từng cái bánh riêng lẻ. Việc đóng gói từng cái bánh đòi hỏi phải có thiết bị hàn đóng gói có tốc độ cao và hệ thống hàn nhiệt phải tốt. Ngoài ra những cái bánh nhỏ riêng lẻ cũng gặp vấn đề khi bán trong các siêu thị lớn, đó là nó bị mở ra và ăn dễ dàng trước khi được đưa đến chỗ tính tiền. Từ đó người ta nghĩ đến việc phải làm nhiều lớp bao bì, nhóm những bao bì đơn lẻ lại với nhau. Bao bì ngoài cũng có thể là một màng mềm dẻo nhưng không cần đạt độ chống thấm cao như bao bì trực tiếp bao bọc sản phẩm thấm nước. Bán thực phẩm ngoài chất lượng thì thực phẩm còn cần phải được trưng bày sao cho đẹp mắt. Những cái khay, hộp trưng bày sản phẩm đã được nghĩ đến, nó làm cho sản phẩm bánh trông sinh động và bắt mắt hơn. Sự cần thiết có những hộp trưng bày tỉ mỉ và công phu hơn đặc biệt đối với những sản phẩm được dùng làm quà biếu. II PHÂN LOẠI BÁNH BÁNH MÌ Là loại bánh nướng làm từ nguyên liệu chính là bột mì, nấm men và muối. Ngoài ra còn có: đường, chất béo, sữa, trứng... 1.2 BISCUIT Bánh quy là các sản phẩm bánh nướng nhỏ được làm chủ yếu từ bột mì, đường, chất béo, trứng, bột nở và tinh dầu. Chúng có độ ẩm đặc trưng là ít hơn 4% và khi được đóng gói trong các bao bì chống thấm thì có thời gian bảo quản dài hơn, có thể 6 tháng hoặc hơn. Bánh nướng được làm với nhiều hình dạng, kích thước khác nhau và sau khi nướng chúng có thể được phủ lớp chocolate, đường, bơ... Sản phẩm bánh quy trên thị trường rất phong phú, đa dạng; được phân loại theo nhiều cách khác nhau: Theo cấu trúc, độ cứng: bánh quy loại cứng và loại mềm. Theo sản phẩm tạo hình: bánh cắt, bánh ép... Theo tính chất bột nhào: bánh quy xốp và bánh quy dai... Theo hương vị sử dụng: bánh quy cam, chanh, dừa, cacao, chocolate... Theo giá trị dinh dưỡng: bánh quy dinh dưỡng và bánh quy thường. Theo thành phần chất dinh dưỡng đặc biệt thêm vào: bánh quy bơ, bánh quy kem,... Theo hàm lượng muối có trong bánh: bánh lạt, bánh mặn, bánh ngọt. Theo hình dạng bánh: bánh tròn, bánh chữ nhật, bánh chữ... Thông thường, người ta chia bánh qui thành 2 loại: cracker và cookie 1.2.1 Cracker Là loại bánh xốp, dòn, khô, mỏng thường có thêm pho mát hay gia vị trong thành phần; mặn, ngọt ít hay lạt. Có các loại sau: Saltine: bột được trộn với muối trước khi nướng. Soda cracker: lạt, có ít bột nổi và kem tartar. Oyster cracker: cracker tròn,nhỏ. Graham cracker: bột mì toàn phần, ít ngọt. Pretzel: cracker lớp muối rắc bề mặt, thường có dạng hình nút lỏng hoặc hình que, cây gậy. 1.2.3 Cookie Là loại bánh nướng nhỏ, bề mặt láng, mềm. Có các loại: Chocolate chip cookie. Choc Chunk Ginger snap. Oreo. BÁNH CAKE (Bánh kem): Là loại bánh nướng lớn, ngọt. Sản phẩm được làm chủ yếu từ bột mì, đường, trứng, bơ, nấm men hoặc bột nở. Bánh thường được trang trí bằng kem ở bề mặt, thường sử dụng trong các dịp lễ như sinh nhật, đám cưới… Bánh cake phải bảo quản lạnh, bao bì cứng để tránh va đập và dễ dàng vận chuyển PASTRY Là tên gọi của nhiều loại bánh nướng được làm từ bột mì, bơ, shortening, bột nở hoặc trứng. Bột nhào của loại bánh pastry thì thường được cán mỏng, nhiều lớp, cuộn tròn. Gồm các dạng như: pie – bánh nhân thịt, tart – bánh nhân mứt quả, quiche – bánh tart có nhân thơm. Pastry khác với bánh mì ở hàm lượng chất béo cao. III CHỨC NĂNG BAO BÌ 3.1 ĐẢM BẢO SỐ LƯỢNG VÀ CHẤT LƯỢNG THỰC PHẨM 3.1.1 Bao bì đảm bảo không thay đổi về khối lượng Người ta dùng 2 hệ thống cân, đong để đảm bảo sản phẩm được bao gói đúng khối lượng. Hệ thống này dựa trên khối lượng tối thiểu bình quân và đã trở thành tiêu chuẩn trong tất cả các quốc gia trong khối cộng đồng kinh tế Châu Âu và nhiều nơi khác trên thế giới (bởi vì nếu bao bì thiếu khối lượng thì không vừa lòng khách hàng còn nếu thừa khối lượng thì không có lợi cho nhà sản xuất). Hệ thống này đem lại lợi ích cho nhà sản xuất bởi vì nó dễ dàng nhận ra sự thay đổi nhỏ diễn ra trong suốt quá trình quản lý sản xuất và do đó, phế phẩm trong sản xuất được giảm xuống đồng thời khắc phục tình trạng bao bì thiếu khối lượng. Hệ thống khối lượng tối thiểu đảm bảo rằng không có gói nào được đưa ra bán mà lại dưới khối lượng tịnh đã được ghi trên bao bì. Trừ một số trường hợp là khối lượng vượt trội và nếu cao thì đó là lợi thế của khách hàng. Các gói thiếu khối lượng, tức là bao bì đó đã khônh đủ chuẩn nên phải được mở ra và sản phẩm bên trong phải được nạp trở lại để sản xuất sản phẩm hạng 2, 3...theo tiêu chuẩn phụ hoặc chúng có thể được đưa ra để bán cho cá nhân ví dụ như nhân viên sản xuất chẳng hạn. Cần điều chỉnh các thông số của hệ thống sao cho sai số khối lượng của bao bì so với khối lượng tối thiểu càng thấp càng tốt và không vượt quá 5%. Sai số nói trên được xem như khối lượng thừa hay còn gọi khối lượng vượt trội hoặc khối lượng thặng dư. Máy cân kiểm tra mỗi gói tự động có thể dùng để loại trừ những gói thiếu cân và tính toán khối lượng bình quân của tất cả các gói không bị loại. Hệ thống tính khối lượng bình quân xác định rằng trong một thời gian cố định thì khối lượng tịnh của mỗi gói là khối lượng được ghi trên bao bì. 3.1.2 Bao bì đảm bảo về mặt chất lượng. Chất lượng của bánh, gồm cả về mặt dinh dưỡng, an toàn vệ sinh, cảm quan, phải luôn được đảm bảo trong suốt quá trình bảo quản. Bánh sau khi được chế biến phải được đóng bao bì kín nhằm tránh hay ngăn cản hoàn toàn tác động của môi trường bên ngoài trong suốt quá trình bảo quản. Các tác nhân của môi trường ảnh hưởng đến sản phẩm bánh: Vi sinh vật: đối với sản phẩm có độ ẩm, béo cao (như cookie) thì vi sinh vật có thể phát triển, vi sinh vật cũng có thể xâm nhập vào thực phẩm thông qua sự xâm nhập của nước, hơi nước, không khí. Khi đó, ngoài việc lựa chọn bao bì có tính chống thấm khí, nước; người ta còn sử dụng một hỗn hợp của khí carbon dioxide và khí Nitơ cho vào bao bì trước khi hàn. Kỹ thuật này được gọi là bao gói khí quyển hiệu chỉnh (MPA). Nước, hơi nước: bao bì các loại bánh phải chống thấm nước, hơi nước tốt để hạn chế tối đa những hư hỏng hoá học và lý học. Với các loại bánh có hàm lượng ẩm, béo cao thì hư hỏng là do vi sinh vật. Với các loại bánh khô thì bao bì thấm nước, hơi nước sẽ làm mềm, mất độ xốp...của bánh. Các vật liệu như màng plastic (polypropylene - PP), giấy phủ plastic, hay những loại khác thường được sử dụng để làm bao bì chống thấm nước. Không khí là một tác nhân gây oxi hoá các chất béo không no, chất màu, chất mùi do có Oxi làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Oxi cũng tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí phát triển gây hư hỏng sản phẩm và gây bệnh. Ánh sáng: Sản phẩm bánh thường không có Vitamin C nên có thể che chắn ánh sáng hoặc không. Tuy nhiên, để tạo sự thu hút đối với khách hàng, nhà sản xuất đưa ra các dạng bao bì có phần trong suốt có thể nhìn xuyên qua và phần đục để có thể in chữ nhãn hiệu được nhìn thấy một cách rõ ràng. Khi đó, lớp bao bì ngoài bằng bìa cứng được dùng để tăng độ cứng vững bảo vệ lớp bao bì cứng bên trong. Côn trùng như kiến, gián xâm nhập vào sản phẩm là nguồn đem ô nhiễm của các tác nhân vi sinh vật, đất cát, bụi... khiến sản phẩm bị giảm số lượng và bị hư hỏng hoàn toàn. Tác động cơ học: Các loại bánh mềm, xốp dưới tác động cơ học sẽ bị biến dạng, mất độ phồng xốp. Do đó, thông thường người ta thổi hỗn hợp khí Nitơ và Carbon dioxide vào bao bì trước khi hàn. Còn với các loại bánh khô, tác động cơ học có thể làm gãy vỡ, vụn nát bánh. Do đó cần xếp có thứ lớp với số lượng nhất định vào khay plastic hay giấy có độ cứng vững. Vài loại bánh có gờ cạnh sắc hay bề mặt thô ráp, sần sùi do đường, … nên vật liệu đóng gói phải được chọn để tránh sự xuyên thủng lớp màng. Các tác động cơ học có thể gây hư hỏng mất độ kín của bao bì hoặc bị trầy sước bề mặt mất cảm quan và giá trị thương phẩm. Các dạng hư hỏng cơ học như: sự rung lắc, cọ xát trong suốt quá trình vận chuyển; rơi rớt; gãy đổ; áp lực do chất chồng đối với những thùng bên dưới; va chạm... Thông thường bánh thường được bao gói trong nhiều lớp bao bì thì chỉ có lớp trong cùng kín, lớp ngoài làm nhiệm vụ chống tác động va chạm gây trầy sước mặt ngoài của lớp bao bì kín. Bao bì ngoài của sản phẩm bánh thường là hộp thiếc hoặc thép tráng thiếc, được cấu tạo khối chữ nhật hoặc khối trụ tròn…, có chiều cao nhỏ so với đường kính, có nắp rời. Mối ghép nối giữa thân và nắp được phủ kín là do lớp băng keo dán chung quanh, hộp giấy chữ nhật bên ngoài làm nhiệm vụ bảo vệ cho hộp kim loại, tránh va chạm gây trầy sước, mất vẻ mỹ quan cũng như giá trị thương phẩm của sản phẩm. Việc bao gói và bảo quản đối với từng loại bánh: Biscuit: Bánh qui có thời gian bảo quản từ vài ngày tới vài tuần, hoặc vài tiếng, nếu được bao gói đúng cách. Bánh qui được đặc trưng bởi độ dòn và độ ẩm thấp. Để tránh bị sũng nước, điều quan trọng nhất là nguyên liệu bao gói bánh qui phải ngăn cản được sự hút ẩm bên ngoài môi trường. Ngoài ra, bánh qui còn chứa hàm lượng béo đáng kể nên cần được ngăn ánh sáng, không khí, và nhiệt độ để ngăn chặn bị ôi. Lớp màng plastic, lọ thuỷ tinh, thiếc kim loại thường được dùng làm chất liệu bao gói bánh qui. Bánh mì: Bánh mì thường được sử dụng trong vòng 1-2 ngày, mục đích chính của việc bao gói là giữ cho bánh được sạch. Loại giấy đơn giản hoặc giấy polythene thì thường được sử dụng. Trong trường hợp dùng polythene, bánh mì nên được bao gói sau khi được làm nguội để ngăn sự ngưng tụ nước bên trong bao bì và kết quả là bị ướt nên nấm mốc dễ phát triển. Bánh cake: Điều kiện bao gói và bảo quản bánh kem phụ thuộc vào độ ẩm thành phần cũng như môi trường xung quanh. Light cake như những loại được làm từ bột mì, đường, trứng, chỉ sử dụng trong vài ngày nếu không được bao gói. Các loại fruit-cake có cấu trúc đặc hơn và có thời gian bảo quản dài hơn. Thời gian bảo quản có thể kéo dài trong vài năm bằng cách bao phủ lớp hạnh nhân và tinh thể đường lên mặt bánh ngăn cản sự hút ẩm. 3.2 THÔNG TIN, GIỚI THIỆU SẢN PHẨM, THU HÚT NGƯỜI TIÊU DÙNG Trình bày các thông tin về đặc tính của sản phẩm như: giá trị dinh dưỡng, trạng thái, cấu trúc, mùi vị, nguồn nguyên liệu, nhà sản xuất, địa chỉ và quốc gia sản xuất. Những thông tin này phải tuân theo những quy định chặt chẽ của nhà nước. Tuy nhiên, đôi khi không phải giá trị dinh dưỡng của sản phẩm là nhân tố thu hút chính đối với khách hàng mà cách trình bày hình ảnh, màu sắc, thương hiệu, tên sản phẩm mới chính là yếu tố thu hút của sản phẩm đối với người tiêu dùng. Sản phẩm trình bày đẹp, bắt mắt sẽ dễ thu hút người tiêu dùng hơn những sản phẩm không được trang trí hài hoà, thích hợp thị hiếu người tiêu dùng. Người tiêu dùng thường có khuynh hướng liên tưởng những bao bì kín chắc chắn với bánh quy, họ cảm thấy những bao gói tạo từ lớp màng mềm dẻo có thể chứa sản phẩm gẫy. Những bao bì với màng PP như các bao gói đơn sẽ không cảm thấy chắc chắn như những bao gói với nhiều lớp giấy hay cellophane. Do đó khi chọn vật liệu làm bao bì cũng cần tránh sự nghi ngờ này. Bao bì phải phù hợp với văn hoá của từng quốc gia, dân tộc. Bao bì phải thay đổi theo mùa: Mùa lễ tình nhân: Mùa Haloween Mùa tựu trường Mùa trung thu Màu sắc: thu hút được khách hàng. Người ta không dùng màu sắc mang tính ảm đảm, buồn bã để trang trí bao bì. Việc lựa chọn màu sắc còn tuỳ thuộc vào địa phương mà sản phẩm được tiêu dùng. Kết cấu của bao bì cho biết trạng thái, cấu trúc, màu sắc của sản phẩm để đáp ứng yêu cầu được lựa chọn của khách hàng. Hộp có một phần trong suốt: cho thấy được bề mặt được trang trí đẹp của các loại bánh đặc biệt là các loại bánh kem. Trong suốt hoàn toàn Che phủ hoàn toàn: 3.3 THUẬN TIỆN TRONG PHÂN PHỐI, LƯU KHO, QUẢN LÝ VÀ TIÊU DÙNG Bao bì phải được thiết kế sao cho thuận tiện, tiết kiệm cho sự bảo quản sản phẩm, phân phối, lưu kho, quản lý, tiêu dùng. Bao bì ngoài: Bền vững, chắc chắn Dạng khối chữ nhật, chứa một số lượng lớn và nhất định đối với một hoặc nhiều chủng loại thực phẩm. Chứa đựng nhiều chủng loại thực phẩm Để dễ dàng phân phối vận chuyển thì bao bì được cấu trúc dạng khối chữ nhật để dễ dàng xếp kho, chất chồng lên cao, tránh được sự tốn mặt bằng kho, và cũng tạo sự dễ dàng nhanh chóng trong khi bốc dỡ, vận chuyển bằng băng tải, bằng xe và kiểm soát số lượng. Do đó, những bao bì trực tiếp bao bọc thực phẩm, có dạng hình trụ đáy tròn hoặc đáy tam giác, có dạng túi hay một dạng bất kỳ luôn luôn cần có lớp bao bì phụ, dạng bao bì hở hoặc kín bao bọc bên ngoài để bảo vệ cho lớp bao bì này. Từ những khối chữ nhật nhỏ, xếp vào một bao bì dạng khối chữ nhật lớn hơn. Sự tạo thành khối, thành kiện chứa đựng một số lượng sản phẩm nhất định cũng tạo điều kiện quản lý hàng hoá một cách dễ dàng, hiệu quả cao. Các loại bao bì khối chữ nhật chứa đựng một số lượng nhất định thường được cấu tạo bằng giấy bìa cứng có tráng phủ lớp plastic để chống thấm nước, tránh gây hư hỏng bao bì giấy, đồng thời lớp plastic phủ còn tạo độ trượt tương đối cho các thùng để có thể tháo rời chúng một cách dễ dàng từ khồi hàng hoá đang chồng chất. Sự sắp xếp bánh trong bao bì: bánh quy có thể được Xếp thành 1– 2 cột: a, c Tập hợp nhiều chồng: b, d Sắp xếp lộn xộn: trường hợp bánh snack. Từng bao bì chứa đựng thực phẩm theo khẩu phần được ghép thành một khối nhỏ, rồi từng khối nhỏ lại được sắp xếp thành một thùng lớn. Nhiều chủng loại thực phẩm được sắp xếp chung trong một bao bì. Chúng được sắp xếp theo từng loại, từng vị trí để tạo vẻ mỹ quan trong cách trình bày và không chán về khẩu phần. Nhiều loại bánh khô được xếp trong một hộp do có cùng hàm ẩm. Trường hợp nhiều loại bánh quy nhỏ có tính chất hoá lý như độ ẩm, tính chất cảm quan như hương khác nhau, thì chúng phải được bao gói riêng biệt để tránh gây ảnh hưởng không tốt cho nhau. Loại có độ ẩm cao phải được bao gói riêng từng cái để đảm bảo độ ẩm ban đầu và để không làm tăng hàm ẩm của những loại bánh có hàm ẩm thấp hơn được xếp chung trong hộp. Trường hợp bánh có mùi bốc mạnh thì cũng được bao gói riêng, để chống thoát hương vì những chiếc bánh khô hơn sẽ hấp thu hương dễ dàng, gây mất mùi đặc trưng của chúng. Từng chiếc bánh được gói trong bao bì kín riêng biệt do khác nhau về hàm ẩm và hương, và chúng được chứa chung trong một bao bì ngoài. Với cùng một loại bánh trong một bao bì, với các loại bánh ướt phải được cho vào các ngăn riêng biệt, có thể có hoặc không bao gói từng cái tuỳ theo đặc tính của bánh. Khả năng sắp xếp của bao bì tại điểm bán cũng khá quan trọng. Những bao bì hình trụ có khuynh hướng lăn, những bao bì với hàn mép có khuynh hướng gắn với các sản phẩm bên cạnh và được sắp xếp để trưng ra mặt trước của sản phẩm. Đối với những loại bao túi thì không thể được chồng nhiều bao lên kệ được và những bao bì có hình dạng không đúng qui cách cũng gây khó khăn cho người bán trong việc xếp kệ. Vì vậy trước khi quyết định hình dạng bao bì (có thể là loại máy bao gói) cần quan tâm đến kiểu sắp xếp, cơ sở vật chất của các cửa hàng, chiều cao và sâu của kệ hàng, … Thuận tiện trong sử dụng: Bao bì có thể được xé nhanh một cách dễ dàng nhờ làm bằng vật liệu OPP và có một vết cắt nhỏ ở bìa bao bì hay vết răng cưa ở đầu hàn dán mí bao bì, không cần dụng cụ cắt như dao kéo. IV PHÂN LOẠI BAO BÌ BÁNH Phân loại dựa theo vật liệu bao bì 4.1 GIẤY VÀ GIẤY BÌA 4.1.1 Định nghĩa: Giấy và giấy bìa được định nghĩa là vật liệu dạng tấm cấu tạo từ một mạng lưới các sợi cellulose từ thực vật. Chúng có thể in được và có những tính chất vật lý đặc trưng do đó được sử dụng rộng rãi trong bao gói. Có nhiều loại giấy và giấy bìa, khác nhau về bề mặt, độ chắc và nhiều tính chất khác tuỳ thuộc vào loại sợi, lượng sợi sử dụng cũng như phương pháp xử lý sợi trong quá trình làm giấy. Giấy và giấy bìa (paper and paperboard) có thể được phân loại dựa trên độ dày, màu sắc, hay khối lượng vật liệu (thể hiện qua khối lượng trên một đơn vị diện tích). Theo ISO (International Standard Organisation), những vật liệu có khối lượng >250g/m2 (hay 51 lbs/1000ft2) được gọi là giấy bìa. Bao bì giấy được sử dụng rộng rãi, từ giấy lụa (tissue) đến giấy bìa dày. Một vài loại giấy và giấy bìa sử dung trong bao gói như: Hộp giấy nhiều lớp. Hộp giấy cứng, thùng carton. Giấy dợn sóng. Hộp giấy hình trụ. 4.1.2 Ưu, nhược điểm của bao bì giấy Ưu điểm: Giá thành thấp. Có thể kết hợp với nhiều loại vật liệu khác ví dụ như giấy laminate. Nhẹ. Có nhiều chủng loại đáp ứng các yêu cầu chất lượng khác nhau. Trung tính với thực phẩm. Có khả năng tái sử dụng cao. Không gây độc hại với môi trường Nhược điểm: Không bền với tác động cơ học. Khả năng chống ẩm không cao. Dễ thấm nước Khó làm kín. Có thể bị tấn công bởi côn trùng và vi sinh vật. 4.1.3 Tính chất bao bì giấy Các đặc điểm của giấy và giấy bản để có thể bao gói bao gồm các đặc điểm bên ngoài và các tính chất thể hiện. Những đặc điểm này tuỳ từng loại giấy, phụ thuộc từ nguyên liệu thô làm giấy cho đến công nghệ sản xuất giấy, những phương pháp xử lý được áp dụng trên giấy thành phẩm, qua đó thể hiện các tính chất của giấy. Đặc điểm bên ngoài: bao gồm màu sắc, độ mịn và độ bóng bề mặt. Màu sắc của giấy tuỳ thuộc vào loại bột giấy sử dụng. Bột cellulose nguyên chất có màu trắng mờ. Bột giấy tái sử dụng, chưa tẩy trắng và loại bỏ mực in, có màu xám hoặc nâu. Hỗn hợp bột giấy thu nhận từ giấy in và giấy bìa có màu xám. Bột giấy có thể được tẩy trắng hoặc nhuộm màu tuỳ mục đích sử dụng. Ngoài ra, người ta có thể phủ một lớp màu trên mặt giấy nhằm đạt được màu giấy mong muốn. Đối với loại giấy đòi hỏi khả năng in tốt, mặt in thường có màu trắng, được phủ sứ hoặc CaCO3 ở mặt in trong quá trình sản xuất. Tính chất thể hiện: Tính chất vật lý: bao gồm độ cứng, khả năng chịu lực, độ dai, khả năng kéo giãn, độ nhẵn, … Tính chất hoá học: bao gồm pH, lượng cloride và sulphate dư. Một số tính chất khác: độ ẩm, tính thấm không khí, tính hút nước, ma sát bề mặt, áp lực bề mặt, tính thấm mực, … Yêu cầu đối với giấy sử dụng trong bao gói thực phẩm: không làm thay đổi mùi của thực phẩm và không gây mùi lạ, đảm bảo an toàn thực phẩm. Hiện nay ngành công nghiệp sản xuất giấy hiện đại chỉ sản xuất chủ yếu từ sợi cellulose thu được từ gỗ. 4.1.4 Phân loại giấy GIẤY CÓ ĐỘ BỀN ƯỚT (Wet Strength Paper) Những bao tải giấy được sử dụng trong điều kiện ẩm ướt cần duy trì ít nhất 30% độ bền khi khô của chúng. Để đạt được độ bền ướt cần thêm vào bột giấy các chất urea formaldehyde và melamine formaldehyde. Những hợp chất hóa học này sẽ tạo thành những liên kết chéo đặt lên bề mặt sợi cellulose trong suốt quá trình sấy làm cho chúng có khả năng chống thấm nước. GIẤY KHÔNG THẤM DẦU (Greaseproof Paper) Giấy không thấm dầu được làm từ bột giấy xử lý bằng phương pháp hóa học (chemical pulp), sau đó được lọc nhẹ để phá vỡ kết cấu bó sợi. Những sợi nhỏ xếp chặt lại với nhau, tạo thành một cấu trúc ít hấp thu chất lỏng. Giấy không thấm dầu dùng cho bánh snack, cookies, bơ…đặt trong các khay plastic. Khi được xử lý thêm với polyethylene đậm đặc sẽ làm tăng khả năng không thấm dầu và nước. Giấy còn có khả năng tạo hình cho bánh. GLASSINE Đây là loại giấy không thấm dầu siêu mỏng. Quá trình cán mỏng tạo nên một tấm rất chắc với độ dày và độ bóng cao. Nó không xốp, không thấm dầu, có thể được cán mỏng lên giấy bìa và có thể được phủ silicone để tháo sản phẩm dễ dàng hơn. Glassine có nhiều màu sắc khác nhau. GIẤY LÀM TÚI (Bag Paper) Có khối lượng 90 – 100 g/m2. Loại giấy này được làm từ bột giấy kraft trộn với bột giấy tái chế hoặc hoàn toàn làm từ bột giấy tái sử dụng, sau đó thường được nhuộm nâu. Loại giấy này được dùng để gói ngoài hoặc làm túi giấy, thường có một mặt láng và một mặt sần sùi. FOLDING BOXBOARD (FBB). FBB gồm: những lớp ở giữa làm từ bột giấy xử lý bằng phương pháp vật lý, lớp ngoài làm từ bột giấy xử lý bằng phương pháp hóa học và qua tẩy trắng. Trên cùng được phủ một lớp màu vô cơ trắng. Mặt dưới có màu kem, được làm từ bột giấy xử lý hóa học và qua tẩy trắng. Tuy nhiên, nếu lớp giữa được tẩy trắng nó sẽ có màu sáng hơn và làm mặt dưới sáng hơn. Lớp dưới có thể dày hơn hoặc được phủ một lớp màu vô cơ trắng. Sự kết hợp của những lớp trong (bột giấy xử lý bằng phương pháp vật lý) và lớp ngoài (bột giấy xử lý bằng phương pháp hóa học) sẽ tạo thành một loại giấy bìa có độ cứng cao. Những loại được phủ toàn bộ có bề mặt nhẵn và có đặc tính in ấn tốt. Đây là loại giấy bìa chủ yếu làm từ cellulose tinh khiết, an toàn với thực phẩm, do đó chúng là loại bao bì thích hợp cho các sản phẩm có mùi và hương vị dễ biến đổi. Được sử dụng rộng rãi cho các sản phẩm bánh mì và bánh quy. HỘP CARTON GẤP (Folding Carton) Được sử dụng phổ biến trong việc đóng gói những sản phẩm bán lẻ. Loại giấy được sử dụng để làm loại hộp này được chọn tùy thuộc vào yêu cầu của sản phẩm trong quá trình đóng gói, phân phối, bảo quản, sử dụng, và còn phụ thuộc vào bề mặt và cấu trúc của hộp. Những loại giấy thường được sử dụng là: giấy tẩy trắng SBB (solid bleached board), giấy không tẩy SUB (Solid Unbleached Board), giấy boxboard gấp (Folding Boxboard) hay White Lined Chipboard (WLC). Ngoài ra để tăng khả năng bảo vệ cho giấy người ta có thể tráng mỏng, phủ giấy hay nhựa, hay sử dụng những phương pháp xử lý khác để đáp ứng những yêu cầu cụ thể của sản phẩm. Hộp carton đáp ứng đuợc nhiều yêu cầu của quá trình bao gói và có thể có nhiều hình dạng. Phần lớn các hộp có tiết diện hình vuông hay chữ nhật. Kích thước và cấu trúc của hộp phụ thuộc vào : Loại sản phẩm Phương pháp nhập liệu Cách phân phối, sử dụng hộp. Các hộp có hình chữ nhật thường dễ vận chuyển, đặc biệt khi đóng gói với thể tích lớn và vận tốc cao. Người ta có thể đưa thêm vào bên trong hộp một túi lót làm từ những vật liệu có khả năng bảo vệ tốt, có thể ghép mí bằng nhiệt như giấy/lá nhôm/PE hay nhiều lớp phim nhựa được tráng mỏng. Loại hộp này thường được sử dụng cho café xay, thực phẩm khô, trà, chất lỏng. Các cách gấp hộp: BAO BÌ BẰNG GIẤY DỢN SÓNG (Corrugated Fibreboard) Cho đến nay đây là lĩnh vực sử dụng giấy và giấy bìa nhiều nhất. Mục đích của quá trình bao gói này là để vận chuyển và bảo quản. Ưng dụng : làm hộp hay khay giấy, bao gói những đơn vị sản phẩm nhỏ hơn. Cấu tạo : Loại thành đơn (single wall): gồm 3 lớp, lớp dợn sóng nằm ở giữa, được kẹp giữa hai lớp ngoài. Các lớp ngoài được dán dính vào gờ của gợn sóng. Đặc điểm : có độ dai cao khi uốn, có độ bền nén cao khi được làm thành dạng hộp có các đường biên dán keo hay dán băng dính (thùng dợn sóng có đường nối biên hay nắp bấm kim thường không cho phép sử dụng cho đóng gói thực phẩm). Loại thành đôi (double wall): gồm 3 lớp bọc và 2 lớp dợn sóng. Tuy nhiên để đóng gói dạng những đơn vị nhỏ thì không cần đến loại bền như vậy. Loại tripple wall: rất dày và bền, được sử dụng với túi đệm bảo vệ bên trong, làm bằng PE.  SINGLE FACE  SINGLE WALL  DOUBLE WALL  TRIPLE WALL Vật liệu giấy dợn sóng : Lớp bọc ngoài lớp dợn sóng: phổ biến nhất là loại giấy kraft màu nâu. Giấy kraft có thể thuộc loại sợi mới chưa được tẩy, loại 100% tái chế, hay hỗn hợp của cả hai loại này. Khi sử dụng giấy là hỗn hợp của sợi đã được tẩy và sợi chưa được tẩy, giấy sẽ có màu lốm đốm trắng/nâu. Khối lượng giấy trên một đơn vị diện tích khoảng 115 – 400 g/m2. Giá trị thường được sử dụng để đóng gói thực phẩm là 125, 150, 175 g/m2. Lớp dợn sóng: một số loại sợi như sợi xử lý cơ học, hóa học hay tái chế. Khối lượng giấy trên một đơn vị diện tích khoảng 100 – 220 g/m2. Nếu dùng sợi xử lý cơ học nó cũng phải được xử lý hóa học một phần để làm tăng độ bền, khả năng chịu lực. Phân loại giấy dợn sóng Theo độ cao của dợn sóng và số luợng dợn sóng trên một đơn vị chiều dài giấy dợn song được chia làm các loại: loại A : thô. loại B : mịn. loại C : trung bình. loại E : mịn hơn loại B. Trong đó, loại B có khả năng chống chà xát lớn nhất, được sử dụng trong đóng gói lon, chai khi chính khối lượng bên trong cũng đóng góp vào độ bền của thùng; loại C được sử dụng khi khối lượng bên trong không giúp làm tăng độ bền của thùng vì loại nàycó độ bền cao hơn khi chịu cùng một khối lượng. Loại C còn được sử dụng cho chai thủy tinh vì có dợn sóng cao hơn, tạo lớp đệm tốt hơn. Ngoài các tính chất như độ bền nén, tính đệm, khả năng chống chà xát, chống thủng, người ta còn quan tâm đến những chi tiết khác như chất lượng in, hiệu quả của quá trình cắt. Quá trình in đuợc tiến hành sau hoặc trước khi gắn lớp dợn sóng, tuy nhiên nếu in trước thì sẽ thu được chất lượng in cao hơn. Độ bền nén của hộp có thể được tính toán dựa theo khối lượng bên trong và điều kiện không khí của quá trình bảo quản. Các nhà sản xuất giấy gợn sóng có những công thức tính toán độ bền nén dựa trên từng loại vật liệu, loại dợn sóng, kích thước hộp, khối lượng bên trong. Từ đó, dựa vào độ bền của một loại thùng cho trước chúng ta sẽ tính được khối lượng vật liệu tối đa hay loại dợn sóng. Loại thùng dợn sóng được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghệ thực phẩm là RSC (regular slotted container). 4.2 PLASTIC: 4.2.1 Định nghĩa: “Plastics” là thuật ngữ thường dùng để chỉ hai loại polymer là nhựa nhiệt rắn (thermosetting polymers) và nhựa nhiệt dẻo (thermoplastic polymers). Các polymers này gồm nhiều đơn phân tử (monomer) hữu cơ liên kết với nhau tạo thành một chuỗi có khối lượng phân tử lớn, dao động trong khoảng 5000 đến 100000. Các đơn phân tử cấu tạo nên chuỗi có thể là mạch thẳng hoặc mạch vòng. Polymers được tạo thành từ các monomer cùng loại hoặc khác loại và thường có những nhánh ngắn. Một số mạch nhánh có tác dụng làm cho polymers bền với các tác nhân hóa học. Nhiều loại polymers là thành phần chính tạo nên một số loại bao bì dùng để bao gói thực phẩm và được biết đến như là nhóm bao bì “plastics”. Các loại polymers khác nhau sẽ được đề cập ở những phần tiếp theo trong bài và những ứng dụng của chúng trong sản xuất bao bì thực phẩm. 4.2.2 Ưu điểm của bao bì plastic Trong suốt, có thể nhìn thấy được. Tỷ trọng thấp Nhẹ, vận chuyển dễ dàng. Bao bì plastic có thể chịu áp lực, va chạm cơ học, chịu áp lực chân không tốt tùy theo loại plastic. Khả năng in ấn tốt nên việc ghi nhãn hiệu và trang trí dễ dàng, che ánh sáng. Ghép mí dễ dàng. Có khả năng tái sinh. 4.2.3 Các loại plastic dùng làm bao bì. POLYETHYLENE Polyethylene và các hợp chất đồng trùng hợp của ethylene là loại plastic được sử dụng làm bao bì phổ biến nhất hiện nay. Nhóm các chất này được chia làm 4 loại: Low Density Polyethylene (LDPE). Ethylene Copolymer. High Density Polyethylene (HDPE). Linear Low Density Polyethylene (LLDPE). Low Density Polyethylene: LDPE là loại plastic đầu tiên trong nhóm Polyethylene được ứng dụng làm bao bì và nó bắt đầu được bán ra thị trường sau thế chiến thứ 2. LDPE có cấu trúc đơn giản nhất trong các loại polymer, chỉ là một chuỗi dài phân nhánh bao gồm các đơn vị ethylene. LDPE được tạo ra từ phản ứng trùng hợp ethylene dưới điều kiện nhiệt độ cao (100-350oC) và áp suất cao (1000-3000atm). Nếu nhiệt độ cao hơn sẽ xảy ra sự thoái hóa cấu trúc của polyethylene. Ở điều kiện đó, khả năng kết tinh của LDPE chỉ có 60-70%. Tính chất của LDPE: LDPE dai, dễ bị kéo giãn, bền nén và vẫn giữ được tính chất đó ở nhiệt độ -50oC. Khối lượng riêng: 915 – 939Kg/m3. Lớp film mỏng LDPE có màu trắng và trong suốt. Tính chịu nhiệt: Tmax: 82 – 93oC. Tmin: -57oC. Thàn: 100-110oC. Khả năng chống lại các tác nhân: Chống thấm nước tốt. Chống thấm các khí O2, CO2, N2 kém. Chống thấm dầu mỡ kém. Bền đối với acid, kiềm, muối vô cơ. Dễ bị hư hỏng trong các dung môi hữu cơ. Khả năng in ấn trên bao bì LDPE kém. Khi bị chiếu xạ thì LDPE trở nên vàng, trong suốt, cứng giòn hơn. Ưng dụng Bao bì ghép nhiều lớp cùng với các loại plastic khác.Thường dùng làm lớp trong cùng của bao bì nhiều lớp để dễ dàng hàn dán nhiệt. Được dùng làm các túi xách đựng thực phẩm. Dùng bao gói bánh mì có thời gian bảo quản ngắn. High Density Polyethylene: Cấu tạo của HDPE: Tính chất của HDPE: HDPE có cấu trúc mạch thẳng nhiều hơn LDPE và 90% cấu trúc HDPE tồn tại ở dạng tinh thể. Khối lượng riêng: 941 – 965 Kg/m3. Có tính chất cơ lý cao nhất so với LDPE và LLDPE. Tính chịu nhiệt: Tmax: 121oC. Tmin: -46oC. Thàn: 140-180oC. Khả năng chống lại các tác nhân: Chống thấm nước. Khả năng chống thấm khí và hơi nước cao hơn hẳn LDPE và LLDPE. Khả năng chống dầu mỡ được cải thiện nhiều so với LDPE và LLDPE. Bền với acid, kiềm, muối vô cơ. Dễ bị hư hỏng trong dung môi hữu cơ. Khả năng in ấn trên HDPE tốt hơn trên LDPE. Ứng dụng: Tạo hình dạng dùng làm các khay, hộp bánh cookie. Làm lớp ngoài của bao bì dạng túi ghép nhiều loại vật liệu. Linear Low Density Polyethylene: Nếu các hợp chất đồng đẳng của ethylene như butane, hexene hoặc octane được cho vào cùng với ethylene trong quá trình tạo ra HDPE với cùng điều kiện áp suất nhưng thay đổi điều kiện nhiệt độ và xúc tác thì dạng thứ 3 của polyethylene được hình thành. Tỉ trọng của chất này xấp xỉ LDPE nhưng mức độ phân nhánh của mạch polymer rất thấp. Kết quả là loại polymer này có cả tính chất của LDPE lẫn HDPE. Việc sản xuất linear LDPE (LLDPE) được bắt đầu từ những năm 1960. Tính chất của LLDPE: Ít bị giãn, khó đứt. Tính chịu nhiệt: Tmax: 95 – 180oC. Tmin: -57oC. Thàn: 120-200oC. Khả năng chống lại các tác nhân: Chống thấm nước. Khả năng chống thấm khí và hơi nước cao hơn hẳn LDPE. Khả năng chống dầu mỡ được cải thiện nhiều so với LDPE. Bền với acid, kiềm, muối vô cơ. Dễ bị hư hỏng trong dung môi hữu cơ. Khả năng in ấn trên bao bì LLDPE cao hơn LDPE. Ứng dụng: Làm lớp ngoài cùng cho lớp bao bì giấy để chống thấm nước. Cùng với một số polymer khác tạo thành multi-layer film, thường là lớp trong cùng, bao gói các sản phẩm bánh cookie, biscuit, cracker… POLYPROPYLENE. Polypropylene (PP). Polypropylene được tạo thành do phản ứng trùng hợp các monomer là các tiểu đơn vị propylene. Khi các phân tử propylene kết hợp với nhau để tạo thành mạch dài ở áp suất khoảng 200 psi có mặt các chất xúc tác, các nhóm -CH3 thường theo mẫu đều, trật tự, trong đó các phân tử polymer xếp thẳng hàng từ đầu đến cuối đuôi, gần như song song và cùng tập hợp lại trong cấu trúc tinh thể với mức độ trật tự cao. Nếu một lượng lớn các phân tử không theo trật tự sắp xếp này, polymer sẽ mềm dẻo và có tính dính, nên chỉ dùng để làm chất kết dính. PP dùng trong bao bì được định hướng theo một chiều dọc trong quá trình chế tạo màng. Tính chất: Tỉ trọng: 0.885 ÷ 0.905 g/cm3. Tính chịu nhiệt: Tmax = 132 ÷1490C. Tmin = -180C. Thàn = 1400C. Màng có thể giãn dài khi chịu lực kéo, nhưng không đáng kể. Khó bị rách, bền với tác động của lực cơ học (cao hơn PE). Trong hơn LDPE hay HDPE, cứng và dai hơn LDPE. Độ bóng bề mặt cao. Khả năng chống lại các tác nhân: Chống thấm khí và ẩm tốt hơn PE. Chống thấm dầu mỡ rất tốt. Bền hoá học với muối, axit và kiềm. Bị hư hỏng trong dung môi hữu cơ. Khả năng in ấn cao (đẹp, rõ nét). Oriented Polypropylene (OPP). OPP cũng được tạo thành do phản ứng trùng hợp các monomer là các tiểu đơn vị propylene. OPP chính là sản phẩm của quá trình định hướng lại PP bằng cách kéo giãn theo phương ngang (vuông góc với chiều dọc). Tính chất: Tỉ trọng: 0.902 ÷0.907 g/cm3. Tính chịu nhiệt: Tmax = 140÷1460C. Tmin = -500C. Thàn = 1500C. Màng không bị giãn dài khi chịu lực kéo, OPP luôn được chế tạo dạng màng. Rất bền cơ nhưng dễ bị xé rách khi đã có một vết đứt nhỏ và đường xé rất thẳng Trong suốt. Độ bóng bề mặt cao hơn PP. Khả năng chống lại các tác nhân: Chống thấm khí và ẩm tốt hơn PP. Chống thấm dầu mỡ rất tốt. Bền hoá học với muối, axit và kiềm. Bị hư hỏng trong dung môi hữu cơ. Khả năng in ấn tốt. Tính bền cơ của OPP cao hơn PP. Ứng dụng: OPP được dùng làm lớp màng ngoài cùng của bao bì ghép vì nó có tính chịu nhiệt, bền cơ học, chống thấm khí, hơi nước tốt và dễ bị xé rách. POLYETHYLENE TEREPHTHALATE (PET) Cấu tạo. Polyester quan trọng nhất được sử dụng trong thực phẩm là polyethylen terephthalate (PET). PET được tạo thành do phản ứng trùng ngưng ở áp suất thấp giữa giữa ethylen glycol và hoặc là dimethyl terephthalate (DMT) hoặc acid terephthalic (TPA). Các phản ứng trùng ngưng: Tính chất. Tỷ trọng 1.38-1.41 Tmax = 225o C, Tg = 67-80o C, Tmin = - 60oC Trong suốt. Dạng màng có tính mềm dẻo. Với độ dày cao để làm chai lọ chứa đựng thì có độ cứng vững cao. Bền cơ học cao, không bị giãn dưới lực kéo (vì trong quá trình chế tạo đã được định hướng hai chiều). Khả năng in ấn cao, đẹp, rõ nét. Tính chống thấm khí và nước cao nhất trong các loại plastic. Tính chống thấm dầu mỡ rất tốt. Bền hóa học với muối, acid, kiềm, muối vô cơ. Bị hư hỏng trong dung môi hữu cơ. Chịu được vi sóng. Ứng dụng. Làm bao bì chịu đựng áp lực, chống thoát hương. Làm các hộp bánh bông lan có trang trí kem Một số loại PET được cải tiến. - PETG: Là loại PET mà trong khi chế tạo cho thêm 6% cyclohexan dimethanol được định hướng sẽ chịu nhiệt cao (115-121oC). Bao bì loại này được ứng dụng trong thực phẩm ăn liền mà việc gia nhiệt được thực hiện trong bao bì. - CPET (PET kết tinh): chịu được nhiệt độ cao. PETG được sử dụng để làm các loại chai mà sử dụng để tiệt trùng thay thế cho chai thủy tinh. - APET (PET vô định hình): được sử dụng để làm tấm (sheet) cứng trong suốt. APET vẫn giữ được khả năng chống thấm của PET. Ngoài ra, nếu thay ethylen glycol bằng buthylen thì ta sẽ được buthylen terephthalate (PBT) cũng có tính chống thấm khí tốt và bền khi kéo căng. PBT vẫn giữ được những tính chất này khi ở nhiệt độ cao nên nó được ứng dụng trong tiệt trùng trong bao bì. Mặc dù nhiệt độ hàn dính cao nhưng người ta có thể kết hợp (coextruded) với EVA để tăng khả năng hàn dính. Cả màng film đúc và phim thổi đều được sản xuất, nó có thể được sử dụng ở trạng thái không định hướng do ở trạng thái không định hướng của PBT chịu bền kéo căng hơn là PET không định hướng. POLYSTYRENE (PS). Được tạo thành do phản ứng trùng hợp các monomer là các tiểu đơn vị styrene. Thường ở dạng isotactic. Điều kiện polymer hoá: ap suất thấp, nhiệt độ khoảng 250-400OF Tính chất: Tỉ trọng: 1,05 ÷1,06 Tmax =79 ÷ 96OC Tmin = 57÷70O C Tchảy = 190 OF Trong suốt. Dạng màng có tính cứng. Với độ dày cao để làm chai lọ chứa đựng thì có độ cứng vững cao hơn PET. Dạng không định hướng chịu lực cơ thấp, dạng định hướng bền cơ học, không giãn dưới lực kéo. Khả năng chống lại các tác nhân: Màng ngăn khí và ẩm kém rất kém, chống thẩm thấu dầu mỡ kém. Bền với axit thực phẩm, kiềm, muối; bị phân huỷ trong dung môi hữu cơ. In ấn rõ nét, đẹp. Ứng dụng: Dùng trong cấu trúc nhiều lớp: một lớp mỏng PS sẽ cho bề mặt độ sáng bóng cao. Dùng làm khay đựng bánh dạng trong để cố định vị trí trong bao bì chống thấm bao bên ngoài. POLYCARBONAT. Polycarbonat ít được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất bao bì do những vấn đề về chế tạo và những tồn tại về mặt tính chất cơ học ở cả nhiệt độ cao và thấp. Do đó, giá thành của nó rất cao. Cấu tạo. Polycarbonat được tạo thành khi trùng hợp hai loại monomer là phosgene và Bisphenol A. Phản ứng tạo Polycarbonat: Tính chất. Tỷ trọng 1.2. Nhiệt độ nóng chảy 195oC. Trong suốt. Tính bền nhiệt: polycarbonat có khả năng chịu nhiệt cao. Bền cơ học, chịu được các va chạm tốt. Ít bị giãn dưới tác dụng của lực. Chịu được acid tuy nhiên tan mạnh trong kiềm. Hoàn toàn trơ với thành phần của thực phẩm. Tính chống thấm khí và ẩm kém nên thường kết hợp với các loại khác. Khi định hướng không tăng khả năng chống thấm mà chỉ tăng độ bền kéo căng. Ứng dụng. Không thích hợp để làm bao bì dạng màng co. Polycarbonat được ứng dụng trong một số loại bao bì cứng như khay trong các bao bì ngoài chống thấm để cố định vị trí sản phẩm. Do nó có khả năng chịu nhiệt cao nên polycarbonat có thể được sử dụng để chế tạo các loại bao bì có quá trình thanh trùng thực phẩm. Tuy nhiên, do giá thành mắc, tính chống thấm khí và nước kém nên loại vật liệu này hiếm được sử dụng rộng rãi như PET, nylon, PP hoặc HDPE. Nó cũng kết hợp với các loại vật liệu khác để tạo nên bao bì phù hợp. 4.3 THÉP TRÁNG THIẾC 4.3.1 Cấu tạo và tính chất Thép tráng thiếc có thành phần chính là sắt, các phi kim và các kim loại khác như C hàm lượng ≤ 2,14%, Mn ≤ 0,8%, Si ≤ 0,4%, P ≤ 0,05%, S ≤ 0,05%. Có những loại thép có tỉ lệ carbon nhỏ 0,15 – 0,5%. Hàm lượng carbon lớn thì không đảm bảo tính dẻo dai mà có tính dòn (điển hình như gang). Để làm bao bì thực phẩm, thép cần có độ dẻo dai cao để có thể dát mỏng thành tấm có bề dày 0,15 – 0,5mm. do đó, yêu cầu tỉ lệ carbon trong thép phải cao. Thép có màu xám đen không có độ bóng bề mặt, có thể bị ăn mòn trong môi trường acid, kiềm. Khi được tráng thiếc thì thép có bề mặt sáng bóng. Tuy nhiên, thiếc là một kim loại lưỡng tính (giống Al) nên dễ tác dụng với acid, kiềm. Do đó ta cần tráng lớp vernis (nhựa nhiệt rắn) có tính trơ trong môi trường acid và kiềm. 4.3.2 Ứng dụng Thép tráng thiếc được ứng dụng làm bao bì của nhiều loại thực phẩm trong đó có sản phẩm bánh. Trước đây, hộp kim loại chính là loại bao bì chủ yếu để bao gói bánh quy, bởi vì chúng có các ưu điểm sau: Chống ẩm, chống ánh sáng tốt. Ngăn hư hỏng cho sản phẩm do những va chạm cơ học. Tuy nhiên, hiện nay hộp kim loại chỉ còn được sử dụng làm một số loại bao bì đặc biệt cho bánh quy bởi vì nó: Khá đắt tiền Chiếm một diện tích khá lớn khi trống rỗng. Không thích hợp cho quá trình đóng gói với tốc độ nhanh. Ngày nay hộp kim loại thường dùng làm bao bì ngoài với những túi bánh được bao gói bằng plastic ở bên trong. Như vậy, nó sẽ bảo quản cho các túi bánh đơn vị tốt hơn. Những hộp kim loại thường được dùng làm bao bì đối với các sản phẩm có chất lượng và giá trị cao hay là những sản phẩm được bán để làm quà biếu. Cho tới nay đã có rất nhiều hợp kim loại được trang trí rất công phu. Thông thường bánh quy trong hộp im loại thì được sắp xếp theo trật tự nhất định và được trình bày đẹp mắt để thu hút người tiêu dùng. Hộp kim loại cũng được dùng làm bao bì ngoài cho các sản phẩm bánh vì nó có đặc tính chịu lực va chạm cơ học, kiểu dáng hình trụ đứng tạo sự thuận lợi xếp thành khối trong vận chuyển và tồn trữ. 4.4 NHÔM 4.4.1 Khái niệm Tính linh hoạt cao của nhựa trong lĩnh vực đóng gói có thể ứng dụng rất tốt. Trong một thời gian dài thì các lá gồm nhựa và nhôm cán mỏng được ứng dụng tốt. Rõ ràng là ngoài các loại giấy nhôm thông dụng dùng trong quy mô gia đình và để gói kẹo chocolate thì không có một loại giấy nhôm nào được sử dụng mà không có liên kết với nhựa, nó vừa là màng đỡ vừa là màng phủ ngăn chặn có thể in ấn được. Ngoài ra lá nhôm còn cung cấp một loạt các lợi ích khác song song với đặc tính màng phủ ngăn chặn mà đã được tính đến trong quá trình lựa chọn hệ thống bao gói. Tính chất của lá nhôm. Dễ uốn Tạo nếp gấp cố định Tính dẫn nhiệt tốt tính phản xạ tốt Chống: O2, khí, ánh sáng, các cấu tử hương, sự xâm nhập của mùi lạ bên ngoài. • Chống hoá chất Chịu nhiệt Trung tính về mặt mùi và vị 4.4.2 Phương pháp tạo lá nhôm Có hai cách tạo màng kim loại. Cách thứ nhất là đúc thành thỏi, sau đó gia nhiệt và cán mỏng. Cách thứ hai là đúc trực tiếp thành những tấm dày 2-6 mm. Cả hai loại màng trên đều được cán nguội để tạo thành lá nhôm mỏng có chất lượng tương đương nhau không phụ thuộc vào cách chế tạo. Ngoài cấu trúc thớ, kích thước, hình dạng, sự phân bố của chúng, các pha xác định tính chất cơ học của lá nhôm. Các lá nhôm của lò luyện tốt thì sẽ có một cấu trúc thớ đồng nhất và đồng thời cũng có một sự phân bố đồng đều các kết tủa mịn. Bảng: Các loại lá hợp kim Loại VAW Thành phần Bề dày Tính chất cơ học Ưng dụng AA1050A 99/52 Al >99.5% 6 -9mm Luôn được hỗ trợ bởi nhựa và giấy Bao gói cà phê AA 1200 99/01 Fe 0.5-0.7% > 7mm Tạo nếp gấp tốt chocolate AA 8079 98/90 Fe 1.1-1.3% >l2mm Rất mềm, dễ uốn Tạo cấu trúc phồng nhờ các lá nhôm AA 8014/8006 98/60 Fe >1% Mn ≈ 0.3% >lOmm Có khả năng chống thủng cao Làm nắp các sản phẩm sữa Đó là yếu tố cần thiết cho chất lượng của lá trong suốt quá trình đúc, kim loại nóng chảy được lọc hoàn toàn để tránh xuất hiện các phần tử nhỏ nhất như gốm từ các bức tường của lò kuyện kim sẽ làm bẩn kim loại sắp được kéo màng. Các phần tử đó có thể bị nghiền nát trong quá trình cán và phân bố như là các phân đoạn nhỏ trong lá dẫn đến các khuyết tật của lá như các lỗ to và lỗ nhỏ. Vì việc dẫn đến sự không đồng nhất, lớp màng đúc của thỏi được tháo ra, phần đầu và cuối của nó bị cưa và đưa vào bên trong một vòng kín. Ở nhiệt độ 500-600°C, thỏi được cán nóng xuống còn 20-40 mm và sau đó trong một hàng xuống còn 2 mm, để có thể cán (được gọi là cán nóng). Giai đoạn cán nóng được dừng lại cho quá trình đúc các dải liên tục. Làm nguội nhanh và đúc dải liên tục thì các kết tủa sẽ ở trạng thái mịn. Sau đó là cán nguội trong 6-8 bước tiếp theo sẽ làm giảm bề dày khoảng 50 % trong mỗi bước. Trước bước cán cuối cùng thì hai tấm lá được cuộn với nhau, lớp dầu phun trong quá trình cán được thải ra, sau đó các tấm lá mới được cán chung với nhau. 1- Đúc thỏi 2- Cán sơ bộ 3- Gia nhiệt 4,5- Cán tinh 6,8- Cán nguội 7- Ghép lớp 9- Tách lớp và cắt 10- Tôi luyện4.4.3 Tính chất bề mặt: Bề mặt của một lá nhôm, đặc biệt là tính kết dính, giữ vai trò to lớn trong việc chuyển đổi và đối với chức năng của một bao bì dẻo. H = các tác nhân ăn mònD = lớp trênS = lớp phủ bảo vệ Cấu trúc của lớp oxide trên lá nhôm. Bề mặt kim loại mới được tạo ra từ quá trình cán sẽ phản ứng tức thì với oxi và hơi nước trong không khí và tạo một lớp oxide kết dính, chặt, dày khoảng vài nm. Lớp oxide này bảo vệ kim loại khỏi bị tấn công bởi oxi và hơi nước và được gọi là lớp phủ bảo vệ. Thông qua quá trình luyện lá nhôm thì màng oxide sẽ dày hơn và lớp trên sẽ trở nên chặt hơn khi mất nước. Nếu màng bao bị bẽ gẫy thì hơi nước sẽ xuyên qua lớp nhựa nhưng không tác động đến lớp oxide. Nếu lớp nhôm oxide tạo ở nhiệt độ thường thì nó dày hơn và như vậy thì tính kết dính của lá nhôm sẽ giảm đi. Lớp nhôm oxide có rất nhiều thuận tiện trong việc chuyển đổi nhờ vào tính chất hoá học của nó. Nhôm ở dạng cấu trúc mạng hầu hết là rất chặt với các chất khuếch tán như: oxi, hơi nước, CO2 và đối với các phân tử lớn hơn trong bất kỳ trường hợp nào. Chỉ ở các vị trí của các khuyết điểm của lá nhôm như lỗ chẳng hạn, thì các chất trên mới có thể khuếch tán từ ngoài vào. Ngược lại, đối với plastic thì tuy cũng xảy ra tình trạng giống như lá nhôm nhưng tốc độ khuếch tán chậm hơn. Tính chất bảo vệ của lá nhôm thì không phụ thuộc vào bề dày miễn là lá nhôm đó không có khuyết tật. Lá nhôm không chỉ hoạt động như một màng ngăn cản, chống các quá trình khuếch tán các chất mà còn chống ánh sáng rất tốt. Vai trò quan trọng của tính chắn sáng là tránh hoặc làm chậm sự giảm chất lượng và hư hỏng của sản phẩm. •Hiệu quả chống oxi hoá do ánh sáng. •Chống thất thoát vitamin. •Chống oxi hoá acid amin. •Chống sự biến màu. •Chống lại sự xâm nhập của các mùi khó chịu. Trái ngược với các loại nhựa thì trong khoảng nhiệt độ hàn, nhôm không thay đổi kích thước. Tính dẫn nhiệt của nhôm thì tốt gấp 600 lần LDPE. Nhờ vào tính dẫn nhiệt tốt này mà khi hàn, nhiệt truyền đến bề mặt cần hàn nhanh hơn và thoát di cũng nhanh hơn nên vết hàn có thể khô lại nhanh chóng. 4.4.4 Ưng dụng Được dùng dưới dạng tấm hoặc lá mỏng nằm trong các bao bì nhiều lớp ghép, có tác dụng cản quang và chống thấm tốt. Việc ứng dụng lá nhôm làm vật liệu dẻo dùng để bao gói dựa trên mối quan hệ giữa các tính chất kỹ thuật và kinh tế. Ngày nay nếu một lá nhôm không đại diện cho một giải pháp kinh tế nhất và hiệu quả kinh tế không chỉ dựa trên mỗi chi phí vật liệu thì nó không được sử dụng. Bao gói dẻo với lá nhôm sẽ khai thác sự kết hợp giữa kim loại và nhất là để đem đến hiệu quả bao gói cao nhất. Với những vật liệu plastic mới đã và đang được kết hợp với lá nhôm thể hiện những triển vọng cho ứng dụng đóng gói tiên tiến. 4.5 MÀNG GHÉP NHIỀU LOẠI VẬT LIỆU. 4.5.1 Khái niệm: Đây là loại bao bì được ghép từ nhiều loại vật liệu nhằm: Tăng khả năng chống thấm nước và chống thấm khí so với việc dùng một loại plastic riêng lẻ. Chống ánh sáng chiếu trực tiếp vào sản phẩm do việc dùng lá nhôm ở lớp giữa. 4.5.2 Ứng dụng: Bao bì ghép nhiều lớp được áp dụng rất nhiều trong bao gói các sản phẩm bánh đơn lẻ dạng túi mà không có bao bì ngoài. Dùng để bao gói sản phẩm bánh cookie do loại bánh này giàu chất béo, dễ bị oxy hoá bởi ánh sáng trực tiếp. Lớp ngoài cùng là OPP do OPP có tính chịu nhiệt, bền cơ học, chống thấm khí, hơi nước tốt và dễ xé rách. Ngoài ra còn có thể dùng PET. Lớp giữa là lá nhôm. Lớp trong cùng là PE: chống thấm khí kém, chống thấm dầu mỡ kém, kém dưới tác dụng nhiệt và lực cơ học, do đó được dùng làm lớp trong cùng để khi hàn nhiệt thì hai lớp PE sẽ chảy và dính lại với nhau. V THIẾT BỊ 5.1 THIẾT BỊ BAO GÓI BÁNH QUY KIỂU AP-BW-450 Đặc tính kỹ thuật Năng suất: 20-40 gói/ phút (tuỳ thuộc vào kích thước của sản phẩm). Công suất điện tiêu thụ: 3kW. Hình dạng của bánh quy: tròn, vuông hoặc chữ nhật. Bề rộng tấm màng: 500mm. 5.2 THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI DÒNG KIỂU AP-FW-400 Đặc tính kỹ thuật Thiết bị hoàn toàn tự động có khả năng bao gói các loại bánh với hình dạng như hình khối, hình trụ, và các hình dạng khác. Có thực hiện các kiểu hàn nhiệt khác nhau như: cán mỏng hoặc dạng màng mà có thể in ấn hoặc không in ấn. Tốc độ bao gói: 25-250 gói/ phút. Cơ cấu điều chỉnh chiều dài túi giúp giảm lãng phí nguyên liệu bao gói. Xây dựng trong hệ thống tế bào quang điện điều chỉnh tốc độ lớp màng 5.3 THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI VỚI HAI CON THOI THỦ CÔNG 5.4 THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI VỚI HỆ THỐNG KÉO MÀNG VÀ LẬP MỤC TỰ ĐỘNG Đặc điểm thiết kế: gồm các bộ phận Hộp kiểm soát ổn định tần số. Thước đo dạng lưới và bản. Bộ phận hẹn giờ. Bộ phận đếm sản phẩm. Bộ phận lọc khí. Bộ phận làm nguội quạt đôi. 5.5 THIẾT BỊ HÀN NHIỆT 5.5.1 Thiết bị hàn nhiệt quy mô nhỏ 5.5.2 Thiết bị hàn nhiệt quy mô công nghiệp