›

Tiểu luận Tìm hiểu bao bì trong công nghệ sản xuất bia

docx 50 trang phuongvu95 9680
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tiểu luận Tìm hiểu bao bì trong công nghệ sản xuất bia", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxtieu_luan_tim_hieu_bao_bi_trong_cong_nghe_san_xuat_bia.docx

Nội dung text: Tiểu luận Tìm hiểu bao bì trong công nghệ sản xuất bia

  1. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM Đề Tài: TÌM HIỂU BAO BÌ TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA GVHD: Th.S Đặng Thị Yến SVTH: NGUYỄN VĂN SÁU 2005110432 ĐẶNG NĂNG TÀI 2005110457 ĐẶNG THỊ HUỲNH TRÂM 2005110576 NGUYỄN ĐOÀN TỨ 2005110569 LÊ THỊ BẢO TRANG 2005110597 LỚP: 02DHTP3 Nhóm: 9 Buổi học: Chiều thứ 5, tiết 7,8 phòng b205 TP. Hồ Chí Minh, Tháng 12 năm 2014 1
  2. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BIA 6 1.1. Khái niệm 6 1.2. Lịch sử phát triển của bia 6 1.3. Phân loại bia 8 1.4. Giá trị dinh dưỡng của bia 10 1.5. Một số sản phẩm bia hiện nay 11 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ BIA 12 2.1. Sơ lược lịch sử phát triển của bao bì bia 12 2.2. Yêu cầu đối với bao bì bia 18 2.2.1. Vi sinh vật 18 2.2.2. Oxy 18 2.2.3. Nhiệt độ 19 2.2.4. Ánh sáng 19 2.3. Phân loại bao bì bia 20 2.3.1. Theo vật liệu làm bao bì 20 2.3.2. Theo dạng sản phẩm 20 CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LON NHÔM – RÓT BIA VÀO LON 23 3.1. Công nghệ chế tạo lon nhôm 23 3.1.1 Nguyên liệu 23 3.1.1.1 Nguyên liệu chính 23 3.1.1.2 Nguyên liệu phụ 23 3.1.2 Quy trình công nghệ 23 3.1.2.1 Quy trình chế tạo nhôm tấm 23 3.1.2.2 Quy trình công nghệ chế tạo lon nhôm 27 2
  3. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN 3.1.3. Khuyết tật sản phẩm. 30 3.1.4. Trang trí cho lon nhôm. 31 3.2. Công nghệ rót bia vào lon 31 CHƯƠNG 4 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHAI THỦY TINH – RÓT BIA VÀO CHAI 34 4.1. Công nghệ chế tạo chai thủy tinh 34 4.1.1. Nguyên liệu 34 4.1.1.1. Nguyên liệu chính 34 4.1.1.2. Nguyên liệu phụ 34 4.1.2. Quy trình công nghệ 35 4.1.3. Thuyết minh quy trình 36 4.1.4. Khuyết tật sản phẩm: 37 4.1.5. Trang trí cho chai thủy tinh 37 4.2. Công nghệ rót bia vào chai thủy tinh 39 4.2.1. Quy trình công nghệ 39 4.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 3
  4. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN LỜI 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 pương pháp chế biến và bảo quản. Khi khoa hc5 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 ổn định sản phẩm trong thời gian lưu trữ thì một ngành công nghiệp mới ra 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 lượng 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 vậy chúng 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 việc quảng bá sản phẩm và gây dựng một thương hiệu. Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành cơ khí, chất dẻo, công nghệ vật liệu, bbao bì kim loại ra đời. Với ưu thế vượt bậc về thời gian bào quản, trong thời gian ngắn bao bì kim loại đã tạo nên bước đột phá cho công nghệ bảo quản thực phẩm. Tại sao bao bì kim loại có thể làm được điều đó? Câu trả lời sẽ có trong bài tiểu luận này. 4
  5. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BIA 1.1. Khái niệm Bia là một loại nước uống chứa cồn được sản xuất bằng quá trình lên men của đường lơ lững trong môi trường lỏng và nó không được chưng cất sau khi lên men. Nói một cách khác, bia là loại nước giải khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp và có hương vị đặc trưng của hoa houblon. Đặc biệt CO2 hòa tan trong bia có tác dụng giải nhiệt nhanh, hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa, ngoài ra trong bia còn chứa một lượng vitamin kha phong phú (chủ yếu là vitamin nhóm B như B1, B2, PP ). Nhờ những ưu điểm này, bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới với sản lượng ngày càng tăng. Đối với nước ta bia đã trở thành loại đồ uống quen thuộc với sản lượng ngày càng tăng đã trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn trong ngành công nghiệp nước ta. Quá trình sản xuất bia được gọi là nấu bia. Do đó các thành phần sử dụng để sản xuất bia có khác biệt tùy theo từng khu vực, các đặc trưng của bia như hương vị và màu sắc cũng thay đổi rất khác nhau và do đó có khái niệm loại bia hay các sự phân loại khác. 1.2. Lịch sử phát triển của bia Tài liệu lịch sử cho thấy khoảng 6.000 năm trước, nền văn minh Trung Quốc cổ đại đã làm một loại đồ uống giống bia có tên gọi kyui. Ở vùng Lưỡng Hà cổ đại, các tấm đất sét cho thấy việc làm bia là một nghề nghiệp được kính trọng vào thời đó. Các phát hiện cho thấy việc dùng lại cùng các dụng cụ chứa (chai, lọ, vại ) cho quá trình lên men nguyên liệu cung cấp các kết quả đáng tin cậy hơn khám phá ban đầu là: những người làm bia khi di chuyển mang theo các bình bên mình. Các tấm khắc đất sét Ebla được phát hiện năm 1974 tại Ebla, Syria, có niên đại 2500 năm TCN, tiết lộ việc thành phố cổ này đã sản xuất một loạt các loại bia khác nhau, gồm cả một loại bia có tên gọi là "Ebla". Các dấu vết ban đầu của bia và quá trình làm bia cũng đã được tìm thấy ở Babylon cổ đại. Vào thời điểm đó, phụ nữ và thầy tu 5
  6. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN cũng làm bia. Một số loại bia đã được sử dụng, đặc biệt trong các nghi lễ tôn giáo. Năm 2100 TCN, vua Babylon là Hammurabi đã ban hành bộ luật của mình, trong đó có cả các quy định về chủ quán rượu. Bia là một phần trong chế độ ăn uống hàng ngày của các Pharaoh Ai Cập cách đây hơn 5000 năm. Sau đó, nó được làm từ bánh mì lúa mạch nướng, và cũng được sử dụng trong các hoạt động tôn giáo. Vai trò của bia trong xã hội Ai Cập cổ đại là rất lớn, nó không chỉ là một đồ uống. Thông thường, bia được sử dụng để chữa một số bệnh khác nhau, bia còn được xem như một món quà thích hợp nhất để tặng cho các Pharaoh Ai Cập, và nó cũng được xem là vật cúng tế để dâng lên các vị thần. Dựa bằng chứng lịch sử, người Ai Cập đã dạy cho người Hy Lạp cách làm bia. Nhà văn Hy Lạp là Sophocles (450 TCN) đã thảo luận về khái niệm của sự điều độ khi nói đến việc tiêu thụ bia trong nền văn hóa Hy Lạp, và ông tin rằng chế độ ăn uống tốt nhất cho người Hy Lạp gồm bánh mì, thịt, các loại rau và bia (người Hy Lạp gọi bia là "ζῦθος" (zythos)). Người Hy Lạp cổ đại cũng làm bia barleywine (tiếng Hy Lạp: "κρίθινος οἶνος" - krithinos oinos, "barley wine"), loại bia này được sử gia Hy Lạp Polybius đề cập trong tác phẩm The Histories của ông, trong cuốn sách này ông nói người Phaeacia giữ bia barleywine trong krater (một loại vại) bằng bạc và vàng. Ngược lại với người Ai Cập và Sumer, với người Do Thái thì "bia chưa bao giờ đóng một vai trò quan trọng trong các thói quen uống đồ uống có cồn ở vùng đất Israel." Đây là tuyên bố của Bảng tàng Do Thái, New York và Jerusalem, liên quan tới tập quán của người Do Thái cổ đại. Quá trình sản xuất bia đã tăng lên rất nhanh khi Kitô giáo phát triển. Điều này chủ yếu do các thầy tu cũng làm bia. Tu viện là các tổ chức đầu tiên làm bia vì mục đích thương mại. Các thầy tu xây xưởng nấu bia là một phần của mục tiêu cung cấp thực phẩm, chỗ trú chân và đồ uống cho người hành hương và khách bộ hành. Một số lượng lớn các vị thánh của Kito giáo là thánh bảo trợ cho việc làm bia. Thánh Augustine thành Hippo, thánh Arnulf thành Metz, Thánh Luca người truyền giáo và thánh Nicôla thành Myra đều được xem là người bảo trợ cho nghề làm bia. 6
  7. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Hoàng đế Charlemagne, người cai trị vương quốc Thiên chúa giao khoảng năm 770 SCN coi bia là một phần quan trọng của cuộc sống, và mọi người thường nghĩ chính ông đã dạy cách làm bia cho người Cơ đốc. 1.3. Phân loại bia Có rất nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại là một kiểu bia cụ thể có đặc trưng riêng về hương vị tổng thể, hình thái và có nguồn gốc khác nhau trong quá trình tiến hoá của ngành công nghiệp bia. Dựa vào cách lên men, bia được chia làm 3 loại: 1.3.1. Lên men nổi: Bia Ale Nhiệt độ lên men cao từ 15 đến 23 oC do đó lượng ester tạo ra nhiều, còn có các hương liệu thứ cấp và các sản phẩm tạo mùi khác làm cho bia có mùi vị của hoa hay quả tương tự như táo, lê, dứa, . Các khác biệt về kiểu giữa các loại ale là nhiều hơn so với các loại lager, và nhiều loại bia ale rất khó để phân loại chúng Hình: Bia ale 1.3.2. Lên men chìm: Bia lager được sản xuất nhiều nhất trên thế giới Lager trong tiếng Đức nghĩa là lưu trữ được phát minh một cách tình cờ khi để bia qua mùa đông. Do nhiệt độ lên men thấp 7-10oC và 0-4oC trong quá trình trữ mà ester và các sản phẩm phụ tạo ra ít, nhờ đó người uống không bị nhức đầu khi thưởng thức các loại bia nay. Phần lớn bia lager ngày nay dựa trên kiểu Pilsener, được sản xuất lần đầu tiên năm 1842 tại thành phố Pilsen (Plzeň), Cộng hòa Séc. Các loại bia lager Pilsener có màu sáng, được cacbonat hóa nồng độ cao có hương vị mạnh của hoa bia và nồng độ cồn 3-6% theo thể tích. Các sản phẩm bia Sài Gòn đều thuộc loại bia này. 7
  8. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Hình: Bia lager 1.3.3. Lên men tự nhiên: Các loại bia này dùng men bia hoang dã chứ không phải các loại men bia được nuôi cấy. Tất cả các loại bia trước khi có việc nuôi cấy men bia trong thế kỷ 19 đã rất gần với kiểu bia này, được đặc trưng bởi các vị chua. Ngoài ra còn có loại bia hỗn hợp: Kiểu bia lai hay bia hỗn hợp sử dụng các nguyên liệu và công nghệ hiện đại thay vì (hoặc bổ sung cho) các khía cạnh truyền thống của sản xuất bia. Mặc dù có một số biến thái giữa các nguồn khác nhau, nhưng nói chung bia hỗn hợp có thể rơi vào các thể loại sau: Bia hoa quả và bia rau cỏ là hỗn hợp với một số loại phụ gia từ hoa quả hay rau cỏ có thể lên men trong quá trình lên men, tạo ra chất lượng hài hòa một cách rõ nét. Hình: Bia hoa quả Bia thảo mộc và bia gia vị bổ sung các chất chiết ra từ rễ, hạt, lá, hoa hay quả thảo mộc hoặc các loại cây gia vị thay vì (hoặc bổ sung cho) hoa bia. 8
  9. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Các loại bia tồn trữ trong các thùng gỗ là các loại bia truyền thống hay thực nghiệm được lưu trữ trong các thùng gỗ hoặc được tiếp xúc với gỗ (trong dạng các mảnh nhỏ, mẩu hay hạt) trong một khoảng thời gian (gỗ sồi là phổ biến nhất). Thông thường, thùng gỗ hay các miếng gỗ đầu tiên được xử lý bằng một số loại rượu mạnh hay các đồ uống chứa cồn khác—việc sử dụng rượu bourbon, scotch và sherry là phổ biến nhất. Bia hun khói là bất kỳ loại bia nào mà mạch nha của nó đã được hun khói. Thông thường các loại bia này có mùi và hương vị của khói. Các ví dụ điển hình của kiểu bia truyền thống này là bia Rauchbiers ở Bamberg, Đức. Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất bia ngoài nước Đức—chủ yếu là các nhà sản xuất bia thủ công ở Mỹ—cũng bổ sung mạch nha bia hun khói vào bia đen, ale Scotland và một loạt các kiểu bia khác. Hình: Bia hun khói Bia đặc biệt là cách gọi chung để chỉ các loại bia được sản xuất mà sử dụng các nguồn đường, hạt ngũ cốc và tinh bột có thể lên men không thông dụng. 1.4. Giá trị dinh dưỡng của bia Bia có giá trị dinh dưỡng cao. Bia thường có nồng độ cồn thấp, lại thường có 5% nước khí Carbonic, 0,5% Albumin, 17 loại Amino acid, nhiều loại vitamin cùng nhiều loại vi lượng tố như Calci, Phosphore, sắt, chất đắng từ hoa houblon có tác dụng kích thích tiêu hóa, có tính diệt khuẩn cao; đặc biệt CO2 bảo hòa trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống. Ngoài ra đối với phụ nữ rất có lợi khi dùng đúng lượng thích hợp sẽ làm sáng da, mượt tóc. Giá trị năng lượng của loại bia với 12% độ cồn là khoảng 440 calories/lít, bằng 2/3 giá trị dinh dưỡng của sữa. Nhờ những ưu điểm như vậy mà ngày nay bia được sử dụng rộng rãi như một loại nước giải khát ở hầu hết các nước trên thế giới. 9
  10. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN 1.5. Một số sản phẩm bia hiện nay Hiện nay trên thị trường có vô số các sản phẩm bia khác nhau: Một số sản phẩm bia hiện có trên thị trường như: Bia Hà Nội, bia 333, ia Henninger 10
  11. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ BIA 2.1. Sơ lược lịch sử phát triển của bao bì bia  Các dạng dụng cụ chứa đầu tiên Các dạng dụng cụ đầu tiên dùng để chứa bia là các quả bầu bí khô, các bình bằng đất sét và các túi làm từ da hay thuộc da. Từ “blackjack” được dùng nhằm để chỉ dụng cụ có dạng một cái bình lớn làm bằng thuộc da dùng chứa bia, được phủ bên ngoài một lớp hắc ín.  Sự thay thế các dụng cụ chứa thô sơ bởi thùng chứa Tuy nhiên cách đây hơn 1000 năm thì đã xuất hiện thêm bên cạnh nó một dạng dụng cụ chứa khác mà ngày nay vẫn dùng để chứa bia, đó là các thùng gỗ. Cũng giống như đối với hầu hết các loại thực phẩm khác, chất lượng bia thường bị tác động sâu sắc bởi các vi sinh vật. Nguyên nhân chính là do vi khuẩn và nấm men dại đã sản sinh ra các acid mà cho bia có vị chua như giấm. Mặc dù một số vi sinh vật gây hư hỏng bia vẫn sống được trong các thùng gỗ dùng chứa ba nhưng người ta chỉ xem đây là một vấn đề nhỏ. Các nhà máy sản xuất bia rượu thường vệ sinh các thùng chứa và xử lý để khử các hợp chất hóa học như các chất kiềm, các chất màu để “làm sạch” chúng trước khi tái sử dụng để chiết rót. Chỉ đến cuối những năm 1800, khi có các kết quả nghiên cứu của Louis Pateur thì mới có một cách nhìn nhận đúng hơn về tính bền của các vi sinh vật nhiễm cũng như ảnh hưởng của chúng đến mùi vị của bia.Sử dụng các thùng gỗ rất có lợi vì chúng có thời hạn sử dụng dài và có thể sử dụng một cách dễ dàng.Tóm lại, chúng có thể chịu được các va chạm mạnh khi chuyên chở đồng thời cũng chứa được một lượng bia tương đối lớn. Trước thế kỷ 16, hầu hết các sản phẩm bia và rượu đều được bán trong các thùng, khi đó giá thành của chúng phụ thuộc vào thể tích thùng. Để đảm bảo tính công bằng trong mậu dịch, các nhà sản xuất thường không cho phép tự ý sản xuất các thùng chứa. Các thùng chứa dùng để đựng bia thương phẩm có dung tích 36 gallon sẽ được cung cấp bởi những người thợ đóng thùng và ngày nay các thừng rượu của Anh vẫn được cũng cấp theo cách thức này. Trong một vài thế kỉ, các thùng chứa làm bằng gỗ vẫn là dạng bao bì bia chiếm ưu thế nhất trên toàn thế giới. Nhờ quá trình lên men phụ được thực hiện bởi nấm men mà sẽ có thêm một lượng CO2 sinh ra bên trong các thùng chứa. Hàm lượng CO2 trong bia lúc bấy 11
  12. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN giờ chắc chắn là thấp hơn hẳn so với hàm lượng CO 2 trong bia ngày nay. Đó chính là do gỗ thì có trạng thái xốp và việc đóng kín các nút thùng còn thô sơ nên đã làm thất thoát đi một phần CO2 sinh ra. Bia có thể lấy ra khỏi thùng bằng cách mở nút thùng rượu hay đầu vòi thông qua một lỗ được bịt kín ở bên dưới lỗ thùng. Lỗ thông hơi phía trên của thùng cũng sẽ được mở giúp không khí đi vào bên trong thùng và tạo điều kiện thuận lợi cho việc rót bia ra khỏi đầu vòi của thùng.  Các cải tiến về kỹ thuật giúp bảo quản tốt bia chứa trong các thùng gỗ Khi bia được tiêu thụ nhanh chóng thì việc sử dụng các thùng gỗ đựng bia là rất tốt. Tuy nhiên, khi hàng bị tồn trữ trong kho quá lâu, bia không sử dụng trong các thùng bốc mở nắp sẽ bị thất thoát CO 2 và bị chua do tác động của vi sinh vật nhiễm vào từ không khí. Do đó, người ta sẽ đề ra các giải pháp kỹ thuật để giải quyết vấn đề trên. Trong những thập kỷ cuối của thế kỷ 19, khi các loại khí nén trở nên phổ biến, các lỗ thông khí thường được nạp CO2 sạch , có áp lực cao hơn không khí thường trong phòng ủ. Kết quả là đã làm gia tăng lượng CO2 trong bia và giảm một lượng lớn bia bị chua. Sang năm 1900, hệ thống này sẽ được sử dụng trong hơn 75% nhà máy bia ở Mỹ. Nhờ những cải tiến này mà các thùng gỗ vẫn được giữ lại sử dụng một cách rộng rãi cho đến khoảng giữa thế kỷ 20 mặc dù đến giai đoạn này các dạng bao bì khác có thể sử dụng khá tốt. Năm 1942, ấn phẩm “ Hướng dẫn thực hành trong nghành công nghiệp bia rượu” của nhà xuất bản thực nghiệm về ủ bia rượu đã nêu ra 5 dạng thùng chứa sử dụng, bao gồm các dạng thùng làm bằng gỗ, các phiến gỗ, thép không gỉ, thép và nhôm. Tại thời điểm này, tất cả các dạng thùng chứa-trừ thùng chứa làm từ thép không gỉ- đều được quét hoặc lót bằng một loại nhựa hữu cơ hay sáp để ngăn bia không tiếp xúc trực tiếp với các thùng chứa nó. Chính điều này đã giúp cải thiện điều kiện vệ sinh bên trong thùng trước khi chiết rót và làm giảm tới mức tối thiểu sự phát triển của vi sinh vật có thể gây ảnh hưởng đến mùi vị của bia. Trong trường hợp các thùng làm bằng nhôm hay thép, chúng cũng được bảo về để tránh khỏi sự ăn mòn hóa học cũng như tránh có mùi kim loại. Vào những thập kỷ cuối của thế kỷ 18, việc ứng dụng rỗng rãi kỹ thuật bảo quản lạnh trong vận chuyển và phân phối bia tươi đã giúp chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật . Các nhà sản xuất nhận thấy rằng hầu hết các vi sinh vật gây hại cho bia thường phát triển 12
  13. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN rất mạnh ở nhiệt độ cao hơn. Do không thể loại trừ hoàn toàn hệ vi khuẩn và nấm men có trong bia nên các nhà sản xuất thường sử dụng nhiệt độ thấp để tránh các biến đổi không mong muốn. Ngày nay, các thùng chứa bia hay thùng bốc đều làm từ thép không gỉ. Tuy nhiên, các sản phẩm bia thì lại được chứa trong các bao bì làm bằng vật liệu rất dễ vỡ. Khi chiết rót, các thùng bốc cần phải được giữ lạnh nhằm giữ bia ở dạng nguyên chất. Sự phát triển của vi sinh vật và sự gia tăng về nhiệt độ sẽ thúc đẩy các phản ứng oxy hóa và các phản ứng hóa học khác làm giảm chất lượng bia xảy ra nhanh hơn. Thực tế, người ta phải tìm cách để gia tăng thời hạn sử dụng của bia chứa trong thùng bốc trước so với bia chứa trong các dạng bao bì khác như chai hay lon. Bia rót trong các thùng bốc thường được giữ lạnh khi vận chuyển và tiêu thụ trong khi bia chứ trong các lon hay chai thì không cần. Kết quả là mùi vị của bia tươi thì mới hơn và tự nhiên hơn nhưng thời hạn sử dụng chúng thì ngắn hơn rất nhiều-khoảng 6 tuần. Do đó, đa số trường hợp, người tiêu dùng đều mua bia tươi ở dạng được giữ lạnh. Sự ra đời của sản phẩm bia chai Theo các tài liệu về ngành bia rượu thì trước thế kỷ 20, bia đóng chai chưa hề được đề cập đến. Tuy nhiên, có rất nhiều bằng chứng chứng tỏ rằng người ta đã sử dụng chai làm bao bì chứa đựng bia từ cách đây hơn 300 năm. Bia đóng chai được đề cập đến lần đầu tiên trong một buổi nói chuyện của tiến sĩ Alexander Nowell, chủ nhiệm St.Pau’ls Cathedral khoảng năm 1560 đến ăm 1602 . Báo cáo đã nêu ra rằng vị trí tiến sĩ này đã đánh rơi một chai bia đậy bằng nút bằng gần bờ sông trong một lần đi câu cá. Và sau một vài ngày, ông ấy trở lại và bật nút chai thì nghe thấy một tiếng nổ rất lớn, giống như tiếng súng. Điều này chứng tỏ, ngay từ những ngày đầu, đặc trưng cơ bản của bia đóng chai thường được xem xét là lượng CO 2 được sinh ra và duy trì ở mức khá cao. Một nghiên cứu tiến hành vào năm 1615 của hội người nội trợ Anh mô tả quá trình làm rượu bia đóng chai, cho rằng “ các nút bần được niền chặt bằng một sợi dây nhằm tránh sự bay hơi, đậy kí miệng chai- nơi thường dễ bị nhiễm, gây ra hư hỏng toàn bộ rượu. Khi lượng CO2 phù hợp, các chai được mở ra ở dạng một bao gói có vẻ bề ngoài “dành cho bia mà không uống ngay lập tức”.Những loại này gồm bia để uống ở các quán rượu và rộng hơn là bia dành cho xuất khẩu. Một tài liệu khác đã nêu rằng “ có khoảng 3000 chai bia làm bằng thủy tinh được sản xuất ở Anh vào năm 1695 và bia đóng chai 13
  14. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN dường như vẫn phổ biến trong suốt thế kỷ 18. Trong suốt những năm 1700, các chai có hình dạng thay đổi từ dạng bình thót cổ dạng củ hành sang dạng hình trụ dài vẫn còn thường dùng chứa rượu Bordeaux, nhưng công nghệ chế tạo chai vẫn còn chưa phát triển lắm. Các chai này vẫn có thêm sự tham gia hỗ trợ của các khuôn làm từ sáp, gỗ hay đồng thau. Kích thước thật sự của mỗi chai khác nhau khá rõ. Các nút bần thì hết sức hữu dụng trong trường hợp này. Sau khi được nén và chèn khít vào chai, chúng sẽ giãn nở để đậy kín miệng chai bất kể hình dạng và kích thước của các miệng chai. Trong những thập kỷ ngay sau cách mạng Mỹ, các chai bia được xem như một hàng hóa quan trọng đối với một đất nước còn non trẻ đến mức độ mà thực tế, các chai Maryland đã bị tiêu hủy bởi lửa đã được đem ra vay và nhận được một số vốn vay 8000$ từ Ú Congress, giúp cho việc tái xây dựng lại đất nước. Tại nước Anh, việc xuất khẩu bia lúc ban đầu chỉ áp dụng đối với bia ở dạng đóng chai.Từ 1801 đến 1810, các ban của nước Mỹ đã xuất khẩu khoảng hơn 1 triệu gallon bia, 15% trong số đó là dạng đóng chai. Trước thế kỷ 20, việc đóng chai tiến hành theo phương pháp thủ công và chỉ có 1 hay 2 dụng cụ rất thô sơ để rót và đóng nút bần. Nhìn chung, các quá trình này cũng tương tự như các quá trình được thực hiện bởi những người sản xuất bia và rượu ở quy mô gia đình hiện nay. Sự cơ giới hóa của công đoạn đóng chai bắt đầu với việc cải tiến các khuôn và một vài sự cách tân như ứng dụng khí nén đã được đề cập đến vào khoảng giữa thế kỷ 19, vào năm 1866, các khuôn làm bằng thép tôi đã được đưa ra và tiếp sau đó là một loạt những sáng chế về máy móc để đóng chai. Cùng với việc tạo ra các chai có kích cỡ đồng nhất, có một đòi hỏi về một cách đóng kín chai thích hợp hơn vào năm 1892, người ta phát minh ra nắp có khía dạng miệng mũ. Các tiến bộ trong lĩnh vực bảo quản và sự ra đời của khí hóa lỏng cũng đã giúp kỹ thuật chiết rót vào chai phát triển, cho phép bia được bổ sung thêm CO2 nhân tạo trước khi rót, hạn chế quá trình lên men trong chai.  Ứng dụng phương pháp thanh trùng Pasteur vào ngành bia Khi kỹ thuật chiết rót vào chai ngày càng phát triển, người ta cố gắng tìm cách đảm bảo chất lượng và vệ sinh của quá trình đóng chai bia. Vào năm 1982, nhà sản xuất bia người Đức Thasing đã đề cập đến mùi hôi phát sinh khi bia được bảo quản trong các chai thủy 14
  15. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN tinh trong. Chính điều này đã khiến các nhà sản xuất bia sử dụng các chai có màu nâu để đựng bia nhằm tránh hiện tượng trên. Chính những nghiên cứu tiên phong về vi sinh của Louis Pasteur vào những năm giữa và cuối 1800 đã chỉ ra cho các nhà sản xuất bia thấy rằng dựa vào các sản phẩm thu được từ quá trình lên men, ta có thể xác định được bản chất của quá trình. Bên cạnh đó, một bước tiếp không kém phần quan trọng khác trong nổ lực nghiên cứu của ông là nhằm làm chấm dứt quá trình hư hỏng trong sản phẩm rượu Pháp. Ngày nay, nó được biết đén như là quá trình gia nhiệt nhằm tiêu diệt vi sinh vật gây hại có bên trong các chai đã đậy kín. Năm 1903 , quá trình thanh trùng đã trở thành một phần trong quy trình sản xuất bia chiết rót tự động. Các máy móc lớn để rửa sạch, chiết rót và vô trùng chiếm phần lớn diện tích của hầu hết các nhà máy sản xuất bia.Cùng với sự phát triển của máy móc, các vật liệu và quá trình cơ bản của quá trình chiết rót cũng được thay đổi chút ít trong những năm còn lại của thế kỷ 20. Khi ngành công nghiệ sản xuất bia được tái phục hồi lại sau Luật cấm nấu và bán rượu (thời kỳ 1929-1933 ở Mỹ), bia tươi chiếm hơn 70% sản lượng. Ngày nay lượng bia tươi sản xuất đã giảm, chỉ còn khoảng 10% tổng lượng bia được sản xuất ở Mỹ. Cũng theo huynh hướng này mà ngay cả đối với hầu hết các nhà máy sản xuất nhỏ, chai đã trở thành một phần sản xuất của họ. Tuy nhiên, quá trình chiết rót đóng chai rất tốn kém.Các nhà sản xuất bia lớn thường dành khoảng 60% nguồn vốn của họ cho quá trình đóng chai. Trong môt lô 6 chai trung bình, bia thật sự chỉ chiếm dưới 20% tổng giá thành của sản phẩm. Ngay cả khi một nhà máy sản xuất có đầu tư nặng về phần thiết bị máy móc và tiêu tốn chi phí cao cho việc đóng chai, nhằm thu hút khách hàng, chất lượng bia có thể kém. Nếu quá trình vận hành không đúng, việc bảo dưỡng máy móc kém hay không quan tâm đến vấn đề vệ sinh của hệ thống thì ngay cả một nhà máy trang bị tốt cũng sẽ không đạt được chất lượng. Kết quả là bia có thể có mùi tạo hoặc rất dễ hỏng nghĩa là chúng sẽ hỏng nhanh chóng chỉ sau một vài tuần sau khi sản xuất. Để giảm tới mức thấp nhất chi phí cho việc chiết rót đóng chai, nhiều nhà máy sản xuất quy mô nhỏ đã trở lại với các phương thưc cũ tức là bỏ qua bước thanh trùng vốn tốn kém thay vì chiết rót bia “sống” mà vẫn còn chứa nấm men và một lượng nhỏ đường chưa lên men.Điều này đã thúc đẩy quá trình lên men thứ trong chai, sản sinh ra CO2 và 15
  16. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN giúp chống lại quá trình oxy hóa. Các sản phẩm này có thể có mùi tự nhiên, tươi nhưng rất dễ hư hỏng nếu không được xử lý đúng cách.  Sự xuất hiện của bia lon Cùng với việc trở thành hàng hóa bán hàng loạt, việc sử dụng lon để chiết rót bia, ngày càng trở nên phổ biến hơn là dùng các loại bao bì khác. Tổng cộng có khoảng 60% lượng bia tiêu thụ ở Mỹ được xuất ra khỏi các nhà máy ở dạng các lon. Mặc dù ngày nay lon chiếm ưu thế trong các loại bao bì, tuy nhiên lon vẫn là loại bao bì mới nhất dùng để chiết rót bia. Bia được rót vào các lon được xuất hiện lần đầu tiên trên thị trường Mỹ vào năm 1935 và các lon bia chỉ được bán chạy hơn so với bia ở dạng chai từ năm 1969. Tuy nhiên, kỹ thuật cơ bản của việc đóng lon, thì đã được biết đến cách đây hơn 200 năm. Vào những năm 1970, một nhà sản xuất bánh kẹo nguời Pháp là Nicholas Appert đã phát hiện ra rằng khi nấu thực phẩm trong các chai đã được đậy kín thì chúng sẽ không bị giảm giá trị. Navy (người Pháp) đã kiểm tra lại điều này vào năm 1806 trên một số thực phẩm khác nhau gồm thịt, rau quả, trái cây, và sữa. Chỉ một thời gian ngắn sau đó, một người Anh là Peter Durand đã được nhận bằng sáng chế cho một phương pháp tương tự đối với bao bì làm bằng thép tráng thiếc. Cho đến lúc này, khi quá trình đã được biết đến thì vẫn chưa xuất hiện nghiên cứu khoa học để có thể ứng dụng nó vào trong thực tiễn một cách rộng rãi. Sản lượng của sản phẩm dạng này chỉ khoảng 10 lon/ ngày. Vào năm 1900 một người Đức di dân sang Mỹ tên là Max Am đã phát minh ra một hệ thống giúp thực hiện quá trình đóng lon tự động. Ban đầu, các lon thiếc hoàn toàn không bị đậy giúp cho quá trình chiết rót thực hiện nhanh chóng và sau đó, thực hiện nhanh quá trình đóng nắp (nắp có dạng miếng có gân). Hệ thống này nhanh chóng thay thế các hệ thống đóng gói thực phẩm khác và ngay nay nó đã trở thành một quá trình cơ bản được sử dụng đối với các thực phẩm dạng đóng gói. Theo tài liệu, sản phẩm bia dạng đóng lon đầu tiên được sản xuất là vào ngày 24 tháng 6 năm 1935, do công ty bia rượu Krueger ở Newark sản xuất. Cũng trong năm này, Schlitz cũng giới thiệu một dạng lon có phần phía trên dạng hình nón một thay đổi nhỏ nhưng rất đáng chú ý trong việc thiết kế hình dạng chai. Vào năm 1959, Coors đã lần đầu giới thiệu dạng lon nhôm. Năm 1965, công ty bia rượu Pittsburgh cũng giới thiệu dạng lon có gắn một miếng kim loại để mở.Cũng trong 16
  17. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN năm 1965 , các vong dùng để mở nắp lon cũng trở nên phổ biến và làm cho trở thành loại bao bì đãn đầu trong các loại bao bì bia. Từ đó đến nay, chỉ có một thay đổi nhỏ trong việc tạo ra khóa mở lon làm sao để giảm lượng phế liệu phát sinh trong quá trình dập cấc vòng dùng để mở nắp lon. Từ mặt về chất lượng sản phẩm, các sản phẩm bia lon thì được người tiêu dùng ưa thích hơn so với các sản phẩm đóng chai. Do sau khi chiết rót, ta thực hiện quá trình thanh trùng trong bao bì nên mối quan tâm chủ yếu là làm giảm tới mức thấp nhất hàm lượng oxy để giảm sự tác động của quá trình thanh trùng đến mùi vị bia và làm chậm các phản ứng gây nhạt vốn có trong quá trình bảo quản bia. Hạn chế đặc trưng của việc sử dụng các lon để đựng bia là khả năng gây ảnh hưởng tới mùi vị của bia. Các dạng chất bôi trơn, các lớp phủ và các loại sơn khác nhau được sử dụng trong quá trình sản xuất lon và đóng nắp thì là các nguyên nhân tiềm tàng có thể làm ảnh hưởng tới mùi vị bia. Mặc dù các yếu tố này hầu như ít ảnh hưởng đến chất lượng bia, tuy nhiên chúng đòi hỏi các nhà sản xuất phải kiểm soát các quá trình một cách thận trọng và quản lý chất lượng sản phẩm. 2.2. Yêu cầu đối với bao bì bia Bia là một sản phẩm có từ lâu đời, được làm từ lúa mạch.Do sự tăng về nhu cầu, bia đã trở thành một thức uống đơn giản và được sử dụng nhiều nhất trên thế giới. Bốn mối nguy thường khiến các nhà sản xuất bia lo ngại boa gồm: vi sinh vật, oxi, nhiệt độ, ánh sáng. 2.2.1. Vi sinh vật Vi sinh vật là tác nhân gây hư hỏng chính trong tất cả các đồ ăn và thức uống. Mặc dù trong bia có chứa rượu và các loại nhựa hoa hublon vốn không thích hợp cho bất kì tác nhân gây hại nào, các vi sinh vật làm ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm vẫn phát triển rất mạnh tại mọi thời điểm, đặc biệt là trong trường hợp bia không được bảo quản lạnh. Để ngăn cản điều đó, các nhà sản xuất thức uống thường áp dụng phương pháp thanh trùng thời gian ngắn nhưng nhiệt độ cao để tieu diệt các vi sinh vật nhằm tạo ra sản phẩm an toàn về mặt vi sinh. Muốn tránh thanh trùng, một số nhà sản xuất lớn thường sử dụng phương pháp lọc vô trùng. Khác với quá trình lọc bia nhằm loại bỏ nấm men vẫn thường được tiến hành trong tất cả các nhà máy, quá trình lọc vô trùng sẽ giúp loại bỏ phần lớn vi khuẩn thúc đẩy sự 17
  18. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN hư hỏng của bia. Những sản phẩm như vậy được bán trên thị trường ở dạng “bia tươi trong chai” bởi vì chúng thiếu hẳn mùi nấu có được sau quá trình thanh trùng. Tuy nhiên, nếu kích thước lỗ lọc quá nhỏ thì quá trình lọc cũng sẽ làm mất đi một số mùi hương và vị đặc trưng của bia. 2.2.2. Oxy Sau vi sinh vật, mùi vị bia có thể bị nhạt chủ yếu do sự tác dụng của oxy với các hợp chất khác. Tại mọi thời điểm, trong bia luôn xảy ra các phản ứng oxy hóa nhưng tốc độ của chúng thì phụ thuộc vào nhiệt độ và hàm lượng oxy trong lọ. Để chống lại quá trình oxy hóa các hợp chất mùi, các nhà sản xuất bia thường cố gắng làm cho hàm lượng oxy trong chai lọ hoặc trong các lon là rất nhỏ. Mặc dù khoảng không gian giữa nắp và mực bia trong hầu hết các chai thường chứa khoảng 20ml khí nhưng với các dây chuyền đóng chai có chất lượng cao, hàm lượng oxy có thể giảm đến 2%. Nhờ quá trình thanh trùng, hầu hết các sản phẩm bia đạt được nhiệt độ cần thiết ngay tức thì sau khi nó được chiết rót vào chai hay lon. Nếu hàm lượng oxy là nhỏ, quá trình thanh trùng có thể được điều khiển ở chế độ thích hợp nhằm đảm bảo sự giảm về độ tươi của bia là không đáng kể. Trong tất cả các trường hợp như sự khác biệt về mùi vị có thể được phát hiện bởi những người tiêu dùng đã được huấn luyện cảm quan về bia hoặc hàm lượng oxy cao hay quá trình thanh trùng được kiểm soát không tốt, mùi nấu đặc trưng đều có thể phát hiện dễ dàng. 2.2.3. Nhiệt độ Nhiệt độ bảo quản cũng có tác dụng sâu sắc đến quá trình oxy hóa hay sự nhạt dần về mùi vị của bia. Thông thường, vị bia bị nhạt khi nó được bảo quản khoảng 1 tuần ở nhiệt độ 100oF thì tương đương với khi nó được bảo quản ở 70 oF trong 2 tuần và 40oF trong hơn 1 năm. Bên cạnh đó, sự tác động của các nhà phân phối, những người bán lẽ và cả người tiêu dùng khi thay đổi đột ngột nhiệt độ (chẳng hạn như lấy ra hay cho vào tủ lạnh) đều có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia. 2.2.4. Ánh sáng Cuối cùng, các nhà sản xuất thường tìm cách bảo vệ các sản phẩm bia của họ tránh khỏi sự mất mùi do tác dụng của ánh sáng. Ở bước sóng đặc trưng của ánh sáng mặt trời và ánh sáng đèn huỳnh quang, có sự tác động của ánh sáng lên các hợp chất của hoa 18
  19. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN houblon, làm cho bia có mùi hôi.Các chai thủy tinh sậm màu sẽ có tác dụng chống lại các phản ứng trên và làm giảm tới mức thấp nhất ảnh hưởng của chúng lên hầu hết sản phẩm bia. Các chai thủy tinh trong xanh không có khả năng đó. Và các phản ứng oxy hóa khác mà có thể ảnh hưởng tới mùi vị của bia vào một lúc nào đó thì xảy ra gần như ngay lập tức. Đối với bia đựng trong các chai thủy tinh xanh nếu đặt dưới ánh sáng huỳnh quang khoảng gần 1 giờ thì ta sẽ dễ dàng phát hiện mùi hôi đặc trưng. Đối với những người uống bia, bia tươi và thơm ngon luôn là yêu cầu hàng đầu. Do đó, thật là lý tưởng nếu chúng ta đi đến nhà máy bia và uống ngay bia từ các thùng lên men. Nhưng điều đó thì không phải lúc nào cũng có thể làm được. Để giúp cho người tiêu dùng thuận lợi hơn việc sử dụng đồng thời đem lại cơ hội to lớn để mở rộng việc mua bán của các nhà sản xuất thì cách đây rất lâu, bia đã được chiết rót vào các dạng bao bì. Chính nhờ quá trình chiết rót này mà bia được cung cấp đến được người tiêu dùng vẫn giữ được trạng thái tươi, mùi vị thơm ngon đặc trưng. Do đó, công đoạn chiết rót phải được tiến hành dựa trên nguyên tắc đảm bảo cho sản phẩm sau khi chiết rót có thể chống chịu tốt với các tác động không có hại, làm giảm chất lượng của bia trên đường vận chuyển hay trong giai đoạn phân phối, bảo quản sản phẩm trước khi nó thật sự đến tay người tiêu dùng. 2.3. Phân loại bao bì bia 2.3.1. Theo vật liệu làm bao bì Về cơ bản, ta có thể sử dụng 4 loại để chế tạo bao bì chứa đựng bia là:  Gỗ  Thủy tinh  Kim loại  Nhựa 2.3.2. Theo dạng sản phẩm  Bia chứa trong thùng bốc Bia có chứa CO2 sau quá trình lên men thứ được chứa trong các thùng hay thùng bốc rồi được phân phối tới tay người tiêu dùng. Do nhu cầu của người tiêu dùng, ngày nay những sản phẩm dạng này có thể được thấy rất dễ dàng ở Anh Quốc và ngày càng gia tăng về số lượng trong các quán bar và quán rượu. Bởi vì bia trong thùng bốc thì không qua thanh trùng – và đôi khi bia cũng không 19
  20. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN được qua loc – cho nên vẫn giữ được mùi vị tươi mới hơn so với các dạng bia đã được rót vào chai hay lon. Tuy nhiên, hệ thống các đại lý phân phối phải được thiết kế sao cho quá trình vận chuyển, phân phối sản phẩm tiến hành thuận lợi cũng như hàng hóa được xoay vòng nhanh chóng để từ đó góp phần đảm bảo chất lượng sản phẩm.  Bia đóng chai có kiểm soát Một số nhà sản xuất bia rượu đã theo cách thức truyền thống là rót trực tiếp bia mà vẫn còn chứa nấm men vào trong bao bì. D đó CO 2 dạng tự nhiên vẫn được sinh ra thêm ngay trong bao bì đựng bia. Một điểm có lợi nữa là do bia không qua quá trình thanh trùng nên nấm men vẫn còn sống và chính chúng sẽ làm hạn chế sự xảy ra của các phản ứng gây làm mùi vị bia nhạt đi, từ đó giúp bảo toàn được mùi vị của bia. Mặc dù việc sử dụng các sản phẩm này tốt nhất vẫn là khi chúng còn mới và được ủ lạnh nhưng chúng rất rõ ràng là có lợi hơn các sản phẩm bia đóng chai khác. Để kiểm soát quá trình đóng chai này, trước khi chiết rót, ta cần phải xác định mức độ giới hạn màu nâu của lớp men dưới đáy chai.  Bia tươi đóng chai Các sản phẩm này – đáng chú ý nhất là Miller Genuine (MGD)- được sản xuất bằng phương pháp lọc vô trùng do đó gữ được mùi vị tươi mới của bia tốt hơn là các sản phẩm bia thanh trùng đựng trong các chai và lon. Bia đựng trong các chai nâu Đây là dạng bao bì thường được sử dụng nhất bởi hầu hết các công ty bia. Mặc dù bia vẫn qua quá trình thanh trùng, tuy nhiên nó vẫn giữ được cả sự hài hòa lẫn cường độ mùi vị hết sức đặc trưng cho bia.Những người uống bia sành điệu quan sát hạn sử dụng in trên nhãn chai để có thể mua được sản phẩm bia tươi nhất.  Bia đựng trong các chai xanh Các chai màu xanh thường được quảng cáo là dành cho các sản phẩm có giá trị cao. Thế nhưng chúng hoàn toàn không tốt đối với mùi vị của bia. Không giống với các chai nâu, các chai xanh không thể ngăn cản sự truyền ánh sáng qua do đó sẽ có sự xảy ra các phản ứng vốn tạo thành mùi hôi trong bia. Thông thường, bia đựng trong chai xanh luôn có mùi này và hiện nay, đa số người tiêu dùng chấp nhận nó, thậm chí còn than phiền khi không có nó.Với những người tiêu dùng mà không thích mùi này thì họ nên mua các sản phẩm đựng trong các hộp kín, không tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng hay có thể sử dụng 20
  21. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN các sản phẩm bia tươi.  Bia lon Giống như trường hợp bia chai, bia lon cũng được thanh trùng sau khi rót và hầu như người ta không nhận thấy có sựu khác biệt về mùi vị của bia. Tuy nhiên, khả năng mùi vị của bia lon bị nhạt đi- thường khá hiếm – thì lớn hơn so với bia chai bởi vì khi chế tạo lon, người ta sử dụng thêm các chất bôi trơn, các loại sơn và các lớp phủ và chính các vật liệu này có thể hấp thu các mùi vị vốn có của bia.  Bia chứa trong các chai nhựa Gần đây, sản phẩm bia ở các dạng chai nhựa được tung ra thị trường lần đầu tiên bởi công ty rượu Miller. Các chai dụng chứa bia dạng này được chế tạo bằng những loại nhựa đặc biệt gồm 5 lớp nhằm bảo vệ bia tránh khỏi sự xâm nhập của O 2 đồng thời giúp bia tránh được “mùi hôi” gây ra bởi ánh sáng, cho phép bia có thể bán trên thị trường ở các dạng bao bì trong suốt không màu mà chất lượng không bị giảm như các sản phẩm bia khác. Tuy nhiên, sản phẩm dạng này chỉ mới được đưa ra trên một số thị trường giới hạn và vẫn chưa đa dạng về chủng loại. 21
  22. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LON NHÔM – RÓT BIA VÀO LON 3.1. Công nghệ chế tạo lon nhôm 3.1.1 Nguyên liệu 3.1.1.1 Nguyên liệu chính Nguyên liệu chính là sản phẩm của công nghệ chế tạo nhôm. Lon nhôm chịu tác động cơ học kém, khi bao bì nhôm chứa những chất lỏng có gas, áp lực tạo thành bên trong làm lon nhôm trở nên cứng và vững. Nhôm: Yêu cầu có độ tinh khuyết cao 99 – 99.8% Độ dày lá nhôm 7, 9, 12, 15, 18 μm. Lá nhôm thường có những lỗ kim với độ dày 7 μm có thể có 800 lỗ/m2 laù:độ dày 9 μm có khoảng 200 loã/m2 lá. 3.1.1.2 Nguyên liệu phụ Là mốt số kim loại như Fe, Cu, Mn, Si Thành phần % 0.25Si, 0.04Fe, 0,05Mg, 0,03Zn. 3.1.2 Quy trình công nghệ 3.1.2.1 Quy trình chế tạo nhôm tấm 22
  23. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Quặng bauxit Tinh chế Nhôm oxit Điện phân Si,Fe,Cu,Mn Nấu chảy nhôm Rót khuôn tạo thỏi Cán thành tấm Tấm nhôm cuộn  Giải thích quy trình: • Khâu tinh chế: - Nhôm sau khi khai thác từ quặng được đưa tới nhà máy để nghiền nhỏ, sau đó thực hiện phản ứng hóa học bayer để chiết lọc ra nhôm. - Nhôm làm bao bì có độ tinh khiết đến 99%, 1% còn lại là những thành phần kim loại khác như Si, Fe, Cu, Mn, Mg, Zn, Ti. - Nhôm này sẽ được nung nóng để loại bỏ hơi ẩm. 23
  24. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN • Khâu điện phân: - Đây là phòng chứa các nồi điện phân, 1 dòng điện chạy trong nồi điện phân này sẽ giúp ta thực hiên phương pháp điện phân để tách nhôm ra. - Có một chiếc cầu chuyển nhôm đến từng nồi điện phân với những nguyên tố hóa học bổ sung như canxi florua hoặc nhôm florua để giảm độ nóng chảy của nhôm. - Dòng điện phóng ra từ anot chuyển qua lớp nhôm tan chảy trong nồi và tiến tới đáy nồi điện phân, ở đó có catot. Dưới tác dụng nhiệt nóng chảy của nhôm các anot sẽ tan chảy dần dần và cần được thay theo định kỳ. Công việc này cần được thực hiện liên tục. Những anot bị ăn mòn sẽ được lấy ra nồi điện phân bằng chiếc cầu trên cao để đem đi tái chế. - Dùng những anot đã bị ăn mòn đó để loại bỏ phần nhôm được đem đi tái sử dụng. Khi thay anot ta có thể lọc hết các chất bẩn đọng lại trên mặt của nối điện phân, khâu này được thực hiên bằng chiếc kìm lớn này, sau cùng thay 1 anot mới vào vị trí và quá trình điện phân lại tiếp tục. - Dòng điện sẽ phá vỡ liên kết giữa các phân tử, nhôm nặng nhất sẽ tập trung ở đáy nồi điện phân, trong khi đó oxi và flo sẽ được bốc hơi lên trên, lượng khí này sẽ được tụ lại và đem đi xử lý. • Khâu rót khuôn: - Nhôm thu được ở thể lỏng sẽ được để nghỉ ở đáy nồi điện phân, nên cần hút lượng nhôm lỏng này vào 1 lò đúc nhôm qua 1 ống hút lớn. Ống hút sẽ được nhúng xuyên đáy của nồi điện phân và hệ thống bơm trong ống sẽ hút toàn bộ lượng nhôm có dưới đáy nồi điện phân vào trong lò đúc nhôm, thực hiện trong khoảng thời gian ngắn. 24
  25. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN - Cuối cùng rút ống hút lên để đổ 1 lượng nhôm oxit khác vào trong nồi điện phân, khâu sản xuất nhôm cứ thế được tiến hành liên tục. - Những lò đúc nhôm sau khi được đổ đầy nhôm nóng chảy sẽ được đưa đến thùng đổ nhôm, sau đó rót lượng nhôm chứa trong mỗi lò đúc vào những lò lớn. Trong những lò nung nóng này nhôm sẽ được dự trữ dưới dạng lỏng dể chờ được đổ khuôn. - Giờ khâu đổ khuôn đã được tiến hành, ta có thể đúc nhôm thành thỏi lớn, thành tấm, hoặc thành những viên nhỏ. Nhôm cũng có thể đổ trực tiếp thành bán thành phẩm. - Nhôm sẽ được làm nguội nhanh chóng nhờ khâu phun nước. - Khâu sản xuất những tấm nhôm mỏng yêu cầu phải cáng đi cáng lại những khổ nhôm nhiều lần cho mãnh ra. Trước hết ta nung chảy các thỏi nhôm nguyên chất 100% trong 1 lò nung sử dụng khí đốt thiên nhiên. - Những thỏi nung này được gọi là thỏi chì thỏi gang rất cần thiết để làm hợp kim, trong đó ta có thể thấy thiếc titan và silic. - Trong chiếc khuôn nhỏ ta đổ 1 ít dung dịch nhôm nóng chảy vào nhằm sản xuất ra 1 mẫu, chỉ sau vài phút mẫu nhôm cứng lại và ta có thể kiểm tra cấu trúc và thanh phần hợp kim tạo ra nó. - Có những rãnh dùng để vận chuyển nhôm từ lò nung sang tới khu đúc nhôm. Nhôm nung chảy được chảy trong rãnh làm bằng đá lát và được đổ xuống. Chính bằng phương pháp này ta có thể lọc được các cặn bẩn trong những bình chứa đặc biệt. - Những khuôn đươc làm lạnh bằng nước để nhôm nhanh chóng rắn lại, những thỏi nhôm được đổ ra khỏi khuôn và được đưa ra cân bằng máy. - Sau khâu loại bỏ tât cả các chất bẩn để thu được 1 bề mặt hoàn toàn nhẵng mịn, thỏi nhôm được bào nhẵn, tất cả các phần hơi nước đọng lại sẽ được loại bỏ. • Khâu cán thành tấm: - Ta đưa thỏi nhôm qua nhiều lượt máy để cán mỏng. Thỏi nhôm đươc ép bẹp ra nhờ những trục cán của máy cán kim loại - Để tránh trường hợp nhôm bám chặt vào trục cán của máy cán kim loại đó ta làm lạnh toàn bộ bằng 1 chất lỏng gồm 95% nước và 5% dầu. - Nhôm trở nên mỏng dần. Tùy theo nhu cầu mà thỏi nhôm được đưa đi ép từ 12 đến 16 lần. Con chuyền được gắn các trục cán vận chuyển tấm nhôm trong quá trình cán mỏng tấm nhôm, ta cuốn nhôm thành cuộn truớc khi gửi đi cán lạnh. 25
  26. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN - Khâu cán lạnh giúp bề dày của lá nhôm mảnh hơn rât nhiều, lá nhôm trở nên rất mảnh và có thể bị vỡ rất nhanh nếu lực kéo căng lớn trong quá trình cán nguội. Chính vì thế, luôn phải đăt 2 lá nhôm để tránh bị vỡ. - Lực cán mỏng cuối cùng bằng máy cán nguội giúp lá nhôm thu được độ mỏng cần thiết. Ở khâu này ta luôn cần tới dung dịch xả lạnh để nhôm không bị dính vào trục cán. Bởi vì 2 bên viền của lá nhôm không được phẳng mịn nên 2 bên viền được cắt lại bằng dao. - Cuối cùng ta cắt cuộn giấy nhôm thành những cuộn ngắn có độ rộng mà khách hàng yêu cầu, lúc này cuộn lá nhôm đã sẵn sàng đem đi sử dụng. 3.1.2.2 Quy trình công nghệ chế tạo lon nhôm. 26
  27. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Cuộn lá nhôm Duỗi thẳng tắm nhôm Dầu Bôi trơn Cắt thành hình tròn Tạo Cắt hình tròn nắp khóa Dập tạo thân trụ sơ bộ nắp Dặp tạo hình và móc nắp Nong vuốt tạo thân trụ và đáy Gắn khóa vào tâm nắp Cắt phần thừa ở Rửa sạch chất phần miệng lon bôi trơn Rửa sạch chất bôi trơn Sấy khô nắp Sấy thân lon In mặt ngoài thân lon Phủ lớp vecni bảo vệ Sấy khô lớp vecni Lon Nắp thành Thành phẩm phẩm  Giải thích quy trình:  Chế tạo thân lon: 27
  28. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN a b c d Hình: Quá trình tạo thành lon a. Dập tạo hình sơ bộ e. In bao bì ngoài, uống cổ lon b. Nong vuốt tạo chiều cao cho thân lon f. sản phẩm lon c. Cắt phần rìa g. Đóng kiện d. Phủ một lớp nền trắng để in - Các cuộn nhôm được kéo thẳng và bôi trơn trên cả hai mặt, sau đó được dập sơ bộ. - Máy ép này sẽ cắt lá nhôm thành những mảnh hình tròn từ những tấm lá nhôm, những mảnh hình tròn sẽ được ép thành lon. - Công đoạn gia công lon được chia thành 2 phần, máy sẽ cắt nhôm thành các hình tròn và nén thành hình chung cốc. Phần còn lại của lá nhôm được nén lại và được gửi trả lại nhà máy chế biến nhôm. Ở đó người ta tái sử dụng phần nhôm thừa thành những lá nhôm mới. - Những chung cốc lần lượt được xuất dọc theo cổ máy này, dụng cụ để làm thân của lon sẽ được bôi mỡ để tránh không xé rách phần nhôm. Máy đang kéo ra, mỡ cũng góp phần như một chất lỏng làm lạnh bởi vì nhôm sẽ nóng khi chúng ta gia công như thế. - Chúng ta bắt đầu nhận thấy hình dáng của lon nhôm nhưng còn lâu lon nhôm mới hoàn tất. Một cổ máy sẽ lau sạch và uốn thẳng hai bên thành. - Sau đó những lon nhôm được úp ngược và được đưa đi trên băng chuyền tới máy rửa. Nó được rửa bằng axit đun nóng ở nhiệt độ 60 0C, tiếp theo nó được rữa lại bằng nước sạch đã loại bỏ chất khoáng, nhiệt độ nước cũng ở 600C. 28
  29. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN - Khi ra khỏi máy rửa một máy sấy bằng khí nóng sẽ sấy khô lon. Những lon nhôm có được màu sáng bóng là vì có axit rửa đã tẩy bỏ 1 lớp mỏng trên bề mặt của nhôm. - Bằng việc so miệng của lon nhôm, cổ máy cho các lon nhôm trượt nhanh chóng vào trong máy phân phối tự động. - Nhờ những nguồn sáng của tia cực tím, ta có thể trông thấy bề mặt nhôm màu xanh,những lon nhôm đã sẵn sàng mang đi in. - Hệ thống in bằng phương pháp quay này cho phép ta sử dụng tới 5 màu sắc khác nhau, mỗi lần 1 màu. Cỗ máy có thêm một lớp quét nghiêng ngoài cùng để bảo vệ mực. Ở đây là khâu in màu và phủ vecni quay với tốc độ 1800 lon nhôm được in xong trong một phút. - Sau đó các lon nhôm sẽ được đưa qua một lò máy sấy cho mực cứng lại và làm khô lớp vecni bảo vệ. Cỗ máy tiếp theo sẽ phun một lớp vecni vào trong lòng lon nhôm, nhờ vào phủ lớp vecni này đồ uống được bảo vệ khỏi ảnh hưởng của kim loại, thêm vào đó lớp vecni cũng giúp lớp nhôm không bị axit chứa trong đồ uống ăn mòn. - Tạo cổ lon: cỗ máy có trục quay tròn tạo dáng cho cổ lon, cỗ máy tiếp theo tạo hình cong cho miệng lon, cuối cùng miệng lon được gắn với nắp khi miệng đã được thu nhỏ lại 10%. - Hệ thống giám sát nhân tạo sẽ dùng ánh sáng chụp hình phần lòng của từng lon và có khả năng phát hiện ra từng lỗ nhỏ. Tất cả những lon nhôm không đạt tiêu chuẩn sẽ tự động chuyển lại dây chuyền sản xuất. - Ống hút này dùng để hút những lon hỏng để đưa vào dây chuyền tái sản xuất. - Những lon nhôm đạt yêu cầu cần đạt được những chỉ số về kích thước đã quy định về chiều cao, bề rộng ,độ dày của đáy lon, cổ lon .  Chế tạo nắp lon: Nắp lon nhôm cũng được chế tạo từ cuộn nhôm có cùng qui cách như thân lon, Khi chế tạo thân lon lớp vecni được đánh cả hai mặt, bôi trơn rồi đưa vào máy định hình để tạo hình tròn nắp, dập tạo hình nắp, móc nắp thật chính xác, gắn khóa nắp và được phun lớp cao su lên móc nắp để tạo độ chặt và kín sau khi ghép. Sau cùng nắp được kiểm ta bằng thiết bị tự động. 29
  30. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN 3.1.3. Khuyết tật sản phẩm. Nắp và thân lon không khớp với nhau: khi đó lon sẽ thành hình côn, hoặc là nắp sẽ bị dãn ra và độ kín sẽ không đảm bảo. Bề dày của lon không đúng chuẩn: Phần đáy, phần thân lon, phần giữa thân cổ lon quyết định đến tính bền cơ của sản phẩm. Trường hợp móc thân quá dài hoặc quá ngắn sẽ tạo nên vùng rỗng phía trên, sau khi ép chặt mối ghép sẽ tạo ra gờ phía trên. Gờ này không an toàn cho người tiêu dùng và không đảm bảo độ kín cho lon. Trường hợp móc nắp quá dài hoặc nắp thân quá ngắn sẽ tạo nên vũng rỗng phía dưới, sau khi ép chặt mối ghép sẽ tạo ra gờ phía dưới. Gờ bén co thể nứt vỡ. 3.1.4. Trang trí cho lon nhôm. Khóa nắp có thể được tạo hình, in logo, nhuộm màu hoặc trơn. Các dạng trang trí khóa nắp Đối với nắp sau khi dập hình nắp có thể in màu thích hợp sản xuất số lượng nhỏ, in được 1 màu mực. Thân là phần chính được in nhãn hiệu, có thể được dập hình nổi, thích hợp với lon trung bình và lớn. Có thể dùng mực in nhạy cảm với nhiệt tạo màu cho toàn thân, khi nhiệt độ khối lỏng bên trong thay đổi, màu thân thay đổi. Do đó màu lon thay đổi khi ở nhiệt độ lạnh. 3.2. Công nghệ rót bia vào lon.  Quy trình công nghệ Lon nhôm Rửa Rót sản phẩm Đống nắp 30 Đống thùng Thành phẩm
  31. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN  Giải thích quy trình: - Lon nhôm không tái sử dụng, chỉ lấy từ lon mới sản xuất nên chế độ rửa cũng đơn giản chỉ cần qua quá trình rửa trọng lực ( dóc ngược lon phun nước tương tự như chai), sấy khô và đem đi chết rót. Nếu trường hơp lon đòi hỏi vô trùng cao, lon có thể được rửa bằng nước clorine với nồng độ thấp, chiếu UV và sấy khô rời mới đem chiết rót. - Bia rót vào lon theo phương pháp đẳng áp. - Lon sau khi được rót đầy sẽ qua một máy ghép nắp theo nguyên tắc sau: Thông thường quá trình ghép được tiến hành qua 2 giai đoạn:Ghép sơ bộ: mối ghép được định hình nhưng chưa kín. Ðể tạo mối ghép sơ bộ dùng một con lăn ghép sơ bộ chạy quanh miệng lon. Trong khi lăn, do hình dạng miệng rãnh trên con lăn làm nắp lon Nắp, thân lon ở vị trí trên máy ghép (lúc chưa ghép) và quá trình ghép sơ bộ bị bẻ cong vào phía trong, móc vào thân lon, định dạng cho mối ghép. Sau khi ghép sơ bộ, sử dụng con lăn khác có dạng rãnh khác để ghép kín. 31
  32. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Quá trình ghép kín Do mối ghép đã định hình, con lăn ghép kín chỉ ép chặt các lớp lại với nhau. Lon được đặt trên bệ nâng, các con lăn lúc đầu ở phía ngoài, sau đó con lăn vừa quay tròn quanh lon và tiến gần lon. Khi tiếp xúc nắp lon thì các con lăn tiến hành ghép sơ bộ sau đó ghép kín. Sau khi ghép kín, bệ nâng hạ xuống và lon được lấy ra khỏi máy ghép. Quá trình con lăn chạy vào và ra do hệ thống điều khiển tự động. 32
  33. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN CHƯƠNG 4 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHAI THỦY TINH – RÓT BIA VÀO CHAI 4.1. Công nghệ chế tạo chai thủy tinh 4.1.1. Nguyên liệu 4.1.1.1. Nguyên liệu chính Dioxit silic(SiO2 ): là thành phần chính của đa số thủy tinh công nghiệp có trong dạng tinh thể như cát. Thủy tinh silicat bền cơ, nhiệt, hóa . Thủy tinh silicat thuần khiết còn được gọi là thạch anh có tính chiết quang cao, được nấu ở nhiệt độ rất cao. Do silicat có nhiệt độ nóng chảy cao khoảng 2000oC nên có hai hợp chất thường được bổ sung vào cát trong công nghệ nấu thủy tinh nhằm giảm nhiệt độ nóng chảy của nó xuống khoảng o 1000 C. Một trong số đó là soda (Na2CO3- cacbonat natri) hay cacbonat kali (K2CO3). Tuy nhiên soda làm cho thủy tinh bị hòa tan trong nước, nên người ta thường sử dụng vôi sống (CaO- oxit canxi) nó còn giúp cho quá trình nấu khử bọt dễ và tăng tính bền hóa. Ngoài ra K2O được thêm vào dưới dạng K2CO3, tạo cho thủy tinh vẻ bóng sáng bề mặt. Thủy tinh công nghiệp có thành phần SiO2 khoảng 55÷75%. Nguồn nguyên liệu chính là cát biển thô. Các tạp chất không mong muốn trong nguyên liệu gây ra một số khuyết tật cho thủy tinh. Ví dụ : ZnO gây đục cho thủy tinh. Các loại kim loại và oxit kim loại phải được kiểm tra hàm lượng. 4.1.1.2. Nguyên liệu phụ Chất nhuộm màu : hai màu truyền thống cho sản phẩm bia là chai xanh lá cây- Cr2O3, Fe2O3 + Cr2O3 + CuO, V2O3 ; màu vàng nâu (amber)- Na2S. Chất nhuộm màu ảnh hưởng đến tính chất chiết quang của thủy tinh. Chất oxy hóa : có tác dụng khử bọt như muối nitrat (KNO3 1.0÷1.5%), các hợp chất arsenic (As2O3 : 0.3%), MnO2, muối fluorur, muối ammonium sẽ giải phóng ra O2 trong quá trình nấu ở nhiệt độ 400÷925oC. Các chất giúp rút ngắn quá trình nấu : rút ngắn khoảng 10÷15% thời gian nấu khi thêm một lượng nhỏ các hợp chất như flo, muối sulfat, NaCl, muối nitrat, B2O3, BaO. Các loại thủy tinh silicat sử dụng trong công nghiệp được phân loại dựa trên thành phần tham gia của các oxit tham gia : 33
  34. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN - Loại 1 : thủy tinh chứa K và Ca sẽ có độ bền cơ học cao, độ sáng bóng bề mặt, dùng làm dụng cụ, thủy tinh cao cấp. - Loại 2 : thủy tinh chứa Na và Ca sẽ có độ bền hóa học cao do sự có mặt của nguyên tố Ca, với hàm lượng Na thấp, nếu hàm lượng Na càng cao thì thủy tinh càng kém bền cũng như kém bền hóa. Với hàm lượng Na thấp, thủy tinh có thể dùng làm bao bì chứa rượu, bia, nước giải khát hoặc dùng trong phòng thí nghiệm. - Loại 3 : thủy tinh chứa K và Pb đây là thủy tinh đắt tiền, tỷ trọng cao, có độ bóng sáng bề mặt và độ chiết quang cao, dùng làm dụng cụ cao cấp, đồ trang sức. - Loại 4 : thủy tinh chứa Bo và Al là thủy tinh bền nhiệt, bền hóa và cơ học. Đây là thủy tinh kỹ thuật. 4.1.2. Quy trình công nghệ Cát Rửa cát, chà xát Sấy khô 105÷110oC Phân loại kích thước Cát kích thước Phân ly điện từ Sấy cát 700÷800oC Phụ gia Nấu 700÷800oC Tạo hình 573- 870 - 1470oC Phủ nóng SnO2 Ủ hoặc tôi sản phẩm 34 Sản phẩm
  35. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN 4.1.3. Thuyết minh quy trình Rửa – chà xát : Loại các chất hòa tan trong nước (như NaCl- cát lấy từ biển) Tách những hạt cát dính vào nhau Phân loại theo kích thước hạt : Giúp kiểm soát được thời gian nấu nhờ tính đồng nhất Nhiệt độ nấu ổn định Phân ly điện từ : Tách tạp có Fe, nguyên tố ảnh hưởng xấu đến tính chiết quang như FeO, FeS, Fe2O3. Nấu thủy tinh : Tạo một hỗn hợp đồng nhất của SiO2, kim loại kiềm và kiềm thổ. Tạo cấu trúc SiO4. Tạo hình thủy tinh : Phân bố lại khối thủy tinh tạo chai có kích thước đạt yêu cầu. Thủy tinh nóng chảy ở nhiệt độ >1000oC từ lò nấu được tạo hình sơ bộ, sau đó được thổi trong khuôn qua nhiều giai đoạn đến khi đạt đến độ đồng đều. Phủ nóng : Bảo vệ bề mặt thủy tinh đang ở nhiệt độ cao không bị nứt Đánh bóng bề mặt thủy tinh. Ủ- tôi thủy tinh : Tăng độ bền cơ học, bền nhiệt cho thủy tinh. + Ủ: sau khi tạo hình, nhiệt độ thủy tinh là 700÷800oCs, được phủ nóng và làm nguội tới 300oC. Sau đó được gia nhiệt lên 700oC và để nguội từ từ ở nhiệt độ thường , nhằm làm giảm ứng suất thành trong và thành ngoài, tăng độ bền cơ cho chai thủy tinh. Đây là cách làm thủy tinh chứa bia. 35
  36. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN + Tôi: sau khi gia nhiệt lại tới 700oC, chai được làm nguội nhanh để tăng ứng suất bên trong thành và tạo ứng suất đồng đều cho sản phẩm. Thủy tinh tôi chịu được chênh lệch nhiệt độ tới 270oC trong khi thủy tinh thường chỉ là 70oC. + Nắp thủy tinh: Loại A: đóng chai thủy tinh không có áp lực khí (hoặc áp lực rất thấp) như một số loại rượu, nước quả Nắp và thân gắn liền với nhau nhờ ren, ngoài ra còn một nút đậy và lớp đệm plastic để bịt kín. Loại B: chứa đồ uống có áp lực khí lớn và trong một thời gian dài như champagn. Gồm một nút bậc, một dây ràng bằng kim loại (hoặc nắp ren), một lớp Al phủ ngoài cùng. Loại C: dùng đóng nắp cho chai có áp lực trung bình, để trong một thời gian ngắn như bia, nước giải khát có gas Gồm một nắp khoen có lớp đệm bằng cao su, đối với bia còn có một lớp giấy bạc phủ ngoài. 4.1.4. Khuyết tật sản phẩm: Dạng bọt khí – do các nguyên nhân sau Thành phần phối liệu không thích hợp Kích thước hạt cát không đồng đều Chế độ nhiệt không hợp lí hoặc thời gian nấu ngắn khiến khử bọt không triệt để. Thủy tinh – mật độ thủy tinh ở thành chai không đồng đều dẫn đến giảm tính đồng nhất, giảm độ bền cơ, bền nhiệt do thành phần nguyên liệu không thích hợp với chế độ nấu. Tinh thể - có những thành phần không nóng chảy nằm lại trong thủy tinh do : Chế độ nấu không thích hợp Thành phần ban đầu có những chất mà nhiệt độ nóng chảy khác nhau nhiều. 4.1.5. Trang trí cho chai thủy tinh Những hình dập nổi (Coca), hình dạng đặc trưng (bia Sài Gòn), màu sắc (Heniken) giúp tăng giá trị thẩm mỹ cho chai thủy tinh. Hình dạng và màu sắc: Có độ đồng đều trên suốt than chai. Có than trụ thẳng đứng đáy tròn Đáy chai có một mặt lồi 36
  37. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Cổ chai phía bên trong có dạng cầu lồi tròn xoay, độ cong của chai không thay đổi đột ngột Có khoảng 15 màu được dùng cho chai thủy tinh. Dập hình nổi và hình chìm: tạo cảm giác khi sờ phải Có thể kết hợp với các kiểu trang trí khác Có thể thanh trùng Tạo bản khắc đơn giản hoặc phức tạp đều được. In chìm: tạo ấn tượng cho các sản phẩm như rượu nặng và bia. Có hai phương pháp in ấn trực tiếp lên thủy tinh- bình thường và cao cấp. Standard Có 3 lớp màu, thích hợp cho các hình in đơn giản Có thể sử dụng cùng lúc dập nổi và pha màu cho chai Thích hợp cho sản phẩm thanh trùng Permium Có 8 lớp màu, bề dày lớp in ấn < 0.1mm Rất thích hợp cho chai thể tích lớn Thích hợp cho sản phẩm có thanh trùng Mực in: bóng và trơ với tác động UV, không chứ chì. Khắc axit : tạo một lớp “giá” cho thủy tinh Sử dụng cho thiết kế phức tạp và đặc biệt Có thể kết hợp với dập nổi và pha màu cho chai Thích hợp cho sản phẩm có thanh trùng Nhãn được in trực tiếp lên bao bì Tạo đế lót: kết hợp với kỹ thuật khắc axit ở trên, tăng tính chịu lực cho đáy. In nổi phía ngoài bằng áp suất cao Mực in bám ở phía ngoài của chai nhờ chất kết dính Có thể sử dụng sản phẩm tái chế làm nguyên liệu Tạo hiệu ứng không gian cho ảnh, đồng thời sờ được lớp mực in. Bọc bên ngoài chai: tùy ý in ấn, đồng loạt và thuận tiện Một lớp màng co toàn thân chai – có thể dùng lại bao ngoài làm từ PET, OPS hay PVC. 37
  38. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Có thể tạo những bức ảnh in 8 màu. Thêm chức năng chống UV ngoài vỏ bọc Rất thích hợp cho chai sử dụng lại và cả sản phẩm cần thanh trùng. Phủ bên ngoài chai: nhờ kỹ thuật in tĩnh điện Có thể in bất kì màu nào lên thân chai, có thể in chữ đè lên màu Linh động với các kích cỡ chai khác nhau Dễ dàng đốt cháy lớp bên ngoài khi tái chế Kỹ thuật in nhiệt trực tiếp Đưa mực trực tiếp lên chai bằng “bản in” Bền nhiệt và khó bị bong tróc do va chạm Hoàn toàn trơn, không có lưỡi sắccạnh Tái chế được Kỹ thuật trang trí không đắt tiền 4.2. Công nghệ rót bia vào chai thủy tinh 4.2.1. Quy trình công nghệ Chai thủy tinh Rửa Rót sản phẩm Đóng nắp Dán nhãn Đóng két 38 Sản phẩm
  39. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Hình: Quy trình rót bia vào chai 4.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ  Quá trình rửa: Tùy theo quá trình thanh trùng bia trong bao bì hay ngoài bao bì mà chế độ rửa khác nhau. Đối với trường hợp thanh trùng ngoài bao bì thì yêu cầu về chế độ vô trùng của chai rất cao, còn đối với trường hợp thanh trùng trong bao bì thì chế độ rửa ít nghiêm ngặt hơn. Hiện nay ở nước ta thường sử dụng phương pháp trong bao bì vì nước ta có điều kiện khí hậu nóng ẩm dễ nhiễm vi sinh vật trong quá trình rót, mặt khác khi thanh trùng ngoài bao bì đòi hỏi phải rót trong điều kiện vô trùng nên thiết bị phải hiện đại, chi phí tẩy rửa tốn kém mà khó đảm bảo vô trùng hoàn toàn. Bể rửa chai có đặc điểm vận hành rửa như sau: Rửa bằng dòng nước phun Rửa bằng dòng không khí ion hóa Rửa hoàn lưu Dùng ozôn Thông thường chai nước ngọt, chai bia thủy tinh được rửa lại bằng nước đối lưu bởi sự di chuyển tương đối của chai trong các bang tải đi qua các bể rửa. Rửa chai lọ nhằm loại được hầu hết các vi sinh vật và loại tất cả những vật chất có thể có trong chai như mảnh chai, cát đất, nhãn chai cũ còn dính trên chai. 39
  40. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Chai nước lúc đưa vào để chiết bia bất luận từ nguồn nào đều phải được rửa sạch, vô trùng đúng tiêu chuẩn. Việc rửa chai được thực hiện bằng nhiều hệ máy rửa khác nhau. Có khoảng 25 hãng có thể sản xuất máy rửa chai. Mỗi hãng có thể sản xuất nhiều loại (typ) máy, mỗi loại lại có nhiều model, mỗi model lại có nhiều đời máy. Nên số kiểu máy rửa chai hiện nay rất đa dạng. Tuy nhiên nguyên lý hoạt động của chúng hoàn toàn giống nhau: chai được ngâm trong nước nóng, sau đó là dung dịch soude, tiếp đến là chai được phun nước nóng và cuối cùng là tráng bằng nước lạnh. (Nước lạnh dùng để tráng cần được vô trùng) Hình: Quy trình rót bia vào chai 1. Băng tải nhập chai vào máy 2. Vị trí trung gian của chai trên băng tải đang chuyển vào bể chứa 3. Bể ngâm chai vào nước ấm 4. Dùng tia phun nước ấm vào chai 5. Dùng tia phun dung dịch kiềm nóng 6. Bể ngâm dung dịch kiềm ở 60oC 7. Bể ngâm dung dịch kiềm ở 80oC 8. Tia phun dung dịch kiềm 9. Bể ngâm nước nóng 10. Tia phun nước nóng 11. Vị trí băng tải chuyển chai ra khỏi máy sau khi hoàn tất 12. Tia phun nước 13. Tia phun nước 14. Bể ngâm dung dịch kiềm ở 80oC 40
  41. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN 15. Bể ngâm dung dịch kiềm ở 80oC Hình: nhập chai vào máy rửa Hình: Bộ phận nhập chai Hình: Bộ phận xuất chai 41
  42. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Hình: Đường thu nhận của máy rửa Hình: Bộ phận phun nước rửa chai được bố trí để chai ở các vị trí như trên hình đều được phun rửa bên trong 42
  43. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Thao tác trên máy rửa chai (hình 2) như sau: chai được đưa vào các ngăn của băng tải theo từng hàng, băng tải sẽ chuyển chai đi trong máy rửa qua các buồng rửa khác nhau với thời gian lưu đủ để chai được tẩy sạch (trong thời gian di chuyển chai được dốc ngược và luôn luôn được phun nước rửa vào bên trong), chai được rửa theo các bước chính qua các bể như sau: Bước 1: Chai được rửa sơ bộ bằng nước ấm 30oC Bước 2: Chai được băng tải chuyển ngược đầu để dốc hết nước trong chai Bước 3: Chai được tiếp tục đưa vào bể nước ấm 55oC Bước 4: Chai được dốc ngược để loại nước trong chai ra Bước 5: Chai được chuyển vào bể chứa dung dịch kiềm 1.5%, ở nhiệt độ 60oC. Bước 6: Chai được di chuyển trong bể dung dịch kiềm ở 60oC, cũng bằng thời gian ngâm chai trong bể và sau đó được dốc ngược để dịch rửa thoát ra khỏi chai, đồng thời chai cũng được phun dung dịch kiềm. Bước 7: Lặp lại bước 5, 6 nhưng ở nhiệt độ 80 oC. Bước 8: Chai được rửa bằng nước sạch ở 60 oC và được dốc ngược lại. Bước 9: Chai được rửa sạch trong bể nước 50 oC và được dốc ngược lại. Bước 10: Cuối cùng chai được rửa bằng nước sạch ở 30 oC có nồng độ clorine 2ppm và làm ráo. Đối với chai thủy tinh cần tuân theo sự giảm nhiệt như sau: chai được nâng lên nhiệt độ cao có sự chênh lệch 42 oC; nếu được giảm nhiệt độ thì có thể giảm nhiệt độ theo từng bậc 28 oC (∆T = 28 oC). Thông thường chai thủy tinh mới rời khỏi máy rửa chai nếu được chiết dung dịch lạnh dễ bị vỡ. Thời gian rửa chai trong máy thường 15 phút. Chai sau khi rửa xong cần qua quá trình kiểm tra, chai sau khi rửa cần đạt các yêu cầu sau: - Chai không còn bẩn, dính nhãn, các vật lạ. - Chai không mẻ cổ - Không còn nước trong chai - Chai không có vết mòn quá mức (trường hợp chai được tái sử dụng)  Quá trình rót: Do trong bia có hàm lượng cao CO2 nên được rót bằng phương pháp đẳng áp. Quá trình rót được chia làm 3 giai đoạn: 43
  44. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN - Tăng áp suất trong chai cân bằng áp suất giữa chai và bồn chiết - Rót bia - Khi bia đầy, xả khí, giải phóng áp suất làm áp suất trong chai bằng áp suất khí trời. Hình: Quá trình rót bia Một máy chiết bia vào chai bao gồm: - Bồn chứa bia chiết, thường duy trì áp suất trong bồn từ 2.2÷2.8 bar. Áp suất này được kiểm soát tự động thông qua van một chiều. Van được nối giữa bồn chứa bia chiết và nguồn cung cấp CO2 tinh khiết (từ bồn trữ CO2) có áp suất 5.0÷6.0 bar. - Hệ thống cung cấp bia từ bồn trữ bia trong đến bồn chứa bia chiết được kiểm soát tự động thông qua van một chiều. Áp suất trong bồn chứa bia trong thường duy trì ở 4.0 bar. - Hệ thống bơm hút chân không để rút không khí ra khỏi chai trước khi chiết. Áp suất chân không thường là 0.85 bar. Trình tự vận hành máy chiết rót bia: Băng tải vận chuyển chai vào vị trí khớp với các vòi chiết, chai được con đội nâng lên bịt kín chai vào van chiết bằng vòng ép cao su. Vòng ép cao su có hình nón cụt sao cho khi chiết bia được xả từ thành chai xuống tránh tạo bọt. Tùy theo năng suất máy chiết mà số vòi chiết (van chiết) có thể từ 12÷80. Khi chai đã vào đúng vị trí, van chiết sẽ chuyển động một đoạn ngắn qua hệ thống cam, cam sẽ tác dụng với van hút chân không, lúc này van được khai thông và bơm hút chân không sẽ hút không khí trong chai ra, ra khỏi cam, van chân không được nhả ra, tiếp đó ở bồn chiết qua các cam sẽ tác dụng với cánh bướm ấn cần đẩy ở van khí CO2 để đưa CO2 vào chai với áp suất 2.4 bar. Kế tiếp qua cam thứ ba sẽ đóng bớt van cánh bướm để cân bằng áp suất 44
  45. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN giữa chai và bồn chiết, khi đạt đến cân bằng áp (ở 1.4 bar), một van phụ sẽ tự động mở van bia, bia sẽ tràn xuống chai theo nắp cao su hình nón cụt vào thành chai và đẩy CO2 thoát trở về bồn chiết. Khi bia đầy đến van bịt đầu (nút cao su) khí CO 2 không thể tiếp tục thoát ra, gây chênh lệch áp, van bia sẽ tự động ngừng (đóng) cấp bia. Lúc này bồn chiết qua cam thứ tư tắt hẳn van cánh bướm. Trong chai hiện có áp suất cao (> 2.4 bar), nếu rút van chiết ra gây trào bọt làm tổn thất bia. Để giải quyết điều này, bồn chứa bia sẽ quay sang cam thứ năm, cam này sẽ ấn vào van xả, giải phóng bớt áp suất và bia dư. Khi qua khỏi cam này, áp suất trong chai bằng áp suất khí trời con đội sẽ hạ chai xuống, tại đây sẽ có một vòi phun nước lạnh vô trùng cực nhỏ, tia nước với áp suất 1.6÷1.8 bar vào chai gây trào bọt nhanh để đuổi không khí dư trong bia trước khi qua máy đóng nắp. Van chiết trước khi qua chu kì mới, sẽ xoay qua cam thứ sáu mở đóng van cánh bướm trong tích tắc để xả bia và bọt còn lại trong vòi chiết, nếu không bia dư trong vòi chiết sẽ cản trở việc nạp CO 2 vào chai cho chu kì tiếp theo. Phương pháp rót: Dựa theo phương pháp thanh trùng trong chai hay ngoài chai mà có chế độ rót khác nhau: rót nóng và rót lạnh. - Rót nóng: (trường hợp thanh trùng ngoài bao bì) sản phẩm sau khi được thanh trùng nhanh (nâng nhiệt độ lên 68÷70 oC) thì được chiết chai. Chai phải vô trùng. Trong quá trình rót, chai được xoay tròn để đảm bảo tất cả bề mặt bên trong chai tiếp xúc với bia nóng. Quá trình này đơn giản hơn rót vô trùng. - Rót lạnh: áp dụng cho cả trường hợp thanh trùng trong và ngoài bao bì. Đối với trường hợp thanh trùng ngoài bao bì thì phải rót trong điều kiện vô trùng.  Quá trình đóng nắp Chai thủy tinh đựng bia thuộc dạng chai có cấu tạo thành miệng dầy và có gờ, được đậy bằng nắp mũ (nắp mũ miện- nắp phén). Nắp được làm bằng thép tráng thiếc, thép mạ crom hoặc thép không gỉ, có thể được in, trang trí theo ý muốn. Những tấm vật liệu được tráng cả hai mặt, mặt ngoài có tác dụng bảo vệ kim loại và làm nền để in, sau khi in xong chúng được tráng thêm một lớp nữa để bảo vệ lớp in. Lớp bên trong để bảo vệ kim loại và làm nền cho lớp lót. Những tấm vật liệu này sẽ đi qua máy ép để tạo hình giống mũ miện với mép được gấp nếp. Bên 45
  46. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN trong nắp có lớp đệm, lớp đệm này có thành phần cấu tạo thay đổi dần theo thời gian: từ loại toàn bằng bần sang các dạng kết hợp bần, nhựa và các miếng nhôm theo nhiều cách khác nhau. Hiện nay, người ta hầu như không sử dụng các lớp đệm làm từ bần mà hầu hết các lớp đệm được làm bằng PVC (thường có bọt) hay đôi khi làm bằng HDPE. Ở những nơi mà bần vẫn còn đang được sử dụng, nó thường được cán mỏng lên bằng miếng nhôm để cải thiện các tính năng ngăn cản của nó. Ưu – nhược điểm của nắp “miện”: Ưu điểm: giá thành thấp, dễ trang trí. Nhược điểm: Cần dụng cụ khi mở Không thể tái sử dụng Có xu hướng ăn mòn. Không thể bảo quản CO2 trong thời gian dài. Hình: Nắp “miện” đóng chai bia 46
  47. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Hình: Máy đóng nắp bằng tay  Dãn nhãn chai: Giấy nhãn từ bộ phận chứa được hút sang trống chân không 1 và được in hạng sử dụng, sau đó theo chiều xoay của trống 1 gặp trống chân không 2 và được hút sang bề mặt trống 2, theo chiều xoay của trống 2 nhãn được đưa đến bộ phận bôi keo và tiếp tục được xoay đến áp sát bề mặt chai đang di chuyển trên dây chuyền và được dán vào chai. Keo sử dụng dán nhãn là loại keo Casein. Hình: Nguyên tắc hoạt động của bộ phận dán nhãn chai Ngoài ra nhãn còn có thể được dán theo cách thức như sau: trống thứ 1 có những tấm dán nhãn (glue segment), những tấm này lần lượt đi qua một cuộn keo (glue roller) lấy keo, tiếp đó sẽ qua cuộn chứa nhãn (label magazine) để lấy nhãn. Khi nhãn đã dính lên những tấm lấy nhãn, những tấm này sẽ tiếp tục đi qua trống thứ 2, trống này sẽ hút nhãn từ tấm 47
  48. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN lấy nhãn và dán lên chai. Chai sau khi được dán nhãn sẽ qua một hệ thống bàn chải để vuốt sát nhãn lên chai. Hình : Nguyên tắc hoạt động của máy dán nhãn (trường hợp nhãn bao một phần đường kính chai) Hai dạng máy dán nhãn trên là dành cho trường hợp nhãn không bao quanh hết đường kính chai, nếu trường hợp nhãn bao quanh hết đường kính chai thì cũng tương tự như trên nhưng có tới hai vị trí trét keo và chai cũng được đặt trên một đĩa có khả năng xoay tròn quanh trục của nó để nhãn vòng xung quanh chai, khi đi qua cuộn chứa nhãn, nhãn sẽ dính lên chai, vị trí trét keo thứ hai sẽ quét keo lên mép rìa của nhãn, khi nhãn đã quấn quanh chai mép này sẽ dán chồng lên mí nhãn bên kia, nhãn bao quanh chai. 48
  49. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Hình: Nguyên tắc hoạt động của máy dán nhãn chai (trường hợp nhãn bao quanh đường kính chai) A- Hình ảnh toàn bộ máy, B- Hình ảnh phóng to của các đĩa gắn chai 49
  50. CÔNG NGHỆ BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bùi Ái, Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2003. [2]. Đống Thị Anh Đào, Kỹ thuật bao bì thực phẩm, NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2005. [3]. Giáo trình Công nghệ đóng gói bao bì thực phẩm, Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM. [4]. Nguyễn Đình Hòa, Công nghệ sản xuất malt-bia. Một số đường link tham khảo: www.interbev.co.th/AInnofill.gif www.canseamers.com/images/fig2a.gif www.lingermachine.com/pic/99.jpg www.crownseal.co.th/our-products/index-files 50