BAO
BÌ KIM LOẠI
1.
SỰ
PHÁT TRIỂN CỦA BAO BÌ KIM LOẠI:
Bao bì kim loại được phát triển thành ngành
công nghiệp vào thế kỷ 19 và phát triển mạnh vào đầu thế kỷ 20.
- Giúp bảo
quản thực phẩm trong thời gian dài từ 2-3 năm.
- Ngày nay
trên thế giới công nghệ đồ hộp không còn phát triển mạnh vì càng
ngày người ta càng thích ăn thực phẩm tươi, vừa chế biến.
- Nhẹ,
thuận lợi cho việc vận chuyển.
- Đảm bảo
độ kín vì thân và nắp điều có thể làm cùng 1 loại vật liệu.
- Chống ánh
sáng tác động vào thực phẩm.
- Có tính
chịu nhiệt cao, do đó thực phẩm có thể thanh trùng hoặc tiệt trùng
với chế độ thích hợp để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
- Có thể in
lên bề mặt bao bì kim loại.
- Quy trình
sản xuất và đóng hộp thực phẩm được tự động hóa hoàn toàn.
2.
PHÂN
LOẠI BAO BÌ KIM LOẠI:
a.
Phân
loại theo vật liệu bao bì:
v Bao bì kim
loại thép tráng thiếc: có thành phần chính là sắt, và các phi kim,
kim loại khác như C, Mn, Si, P, S với hàm lượng nhỏ.
- Thép có
màu xám đen, không có độ bóng bề mặt, dể bị ăn mòn trong môi trường
kiềm và axit.
- Khi được
tráng thiếc thì thép có bề mặt sáng bóng. Tuy nhiên, thiếc là một
kim loại lưỡng tính nên dể tác dụng với axit, kiềm. Do đó, ta cần
tráng lớp vec-ni có tính trơ trong môi trường axit và kiềm.
v Bao bì kim
loại nhôm: Al là bao bì có độ tinh khiết đến 99%, và những thành
phần kim loại khác có lẫn trong nhôm như Si, Fe, Cu, Mn, Mg, …
b. Phân loại theo chế tạo lon:
v Lon hai
mảnh:
Lon hai
mảnh gồm thân dính liền với đáy, nắp rời được ghép mí với thân. Lon
hai mảnh chỉ có 1 đường ghép mí giữa thân và nắp, vật liệu chế tạo
lon hai mảnh phải mềm dẻo, có thể làm từ nhôm hoặc thép có độ mềm
dẻo cao.
v Lon ba
mảnh:
Công nghệ
làm lon ba mảnh được áp dụng cho nguyên liệu thép. Lon ba mảnh gồm
thân, đáy và nắp. Thân hộp được chế tạo từ một miếng thép hình chữ
nhật, cuộn lại thành hình trụ và được hàn mí thân, nắp và đáy
được chế tạo riêng, được ghép mí với thân.
3. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO THÉP TRÁNG
THIẾC:
a. Quy cách
vật liệu thép – Quy trình sản xuất thép:
- Bao bì
thực phẩm được sản xuất từ thép tấm không thể tái sử dụng, đồng
thời cũng tốn chi phí và công sức để tái chế bao bì thải. Do đó,
công nghệ đồ hộp thực phẩm vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề ô nhiểm
môi trường.
b. Tiêu chuẩn
của thép nền:
- Thép tấm
được chia thành nhiều nhóm với chất lượng khác nhau thể hiện qua độ
cứng của thép ROCKWELL.
- Độ cúng
là thước sức bền của vật liệu khi bị va chạm hay bị trầy xước và
được đo bằng các kỹ thuật thực nghiệm khác nhau. Tuy nhiên, các kết
quả thu được thường biến đổituy theo phương pháp đo. Thực tế, các kêt
quả thực nghiệm đo độ cứng có thế dao động trong khoảng 10% đối với
cùng 1 loại vật liệu.
- Để đo độ
cứng người ta dùng viên bi kim loại hoặc viên kim cương hình chóp ấn
lên vật cần đo với 1 lực xác định. Trị số độ cứng là tỉ số giữa
lực ấn và diện tích vếch lõm trên vật.
c. Tiêu chuẩn
tráng thiếc:
- Tùy theo
yêu cầu sử dụng mà thép được tráng thiếc với hám lượng thiếc tráng
khác nhau. Loại thép dùng chế tạo lon chứa thực phẩm có độ tráng
thiếc từ 5,6 – 11,2 g/m2, có thể lên đến 15,1g/m2.
- Có thể
dùng phương pháp mạ điện hoặc phương pháp nhúng thép tấm vào thiếc
nóng chảy, nhưng hiện nay thường dùng pp1.
- Thiếc
dùng để mạ điện lên bề mặt thép tấm có độ tinh khiết 99,75%.
Trong quá
trình mạ điện, vật cần mạ được gắn với cực âm catôt, kim loại mạ
gắn với cực dương anôt của nguồn điện trong dung dịch điện môi. Cực
dương của nguồn điện sẽ các electron e- trong quá trình oxi
hóa và giải phóng các ion kim loại dương, dưới tác dụng lực tĩnh
điện các ion dương này sẽ di chuyển về cực âm, tại đây chúng nhận
lại e- trong quá trình oxi hóa khử hình thành lớp kim loại
bám trên bề mặt của vật được mạ. Độ dày của lớp mạ tỉ lệ thuận
với cường độ dòng điện của nguồn và thời gian mạ.
Ví dụ:
mạ đồng trong dung dịch điện môi SO42-, tại cực
dương:
Cu --> Cu2+
+ 2e-
Cu2+
+ SO42- --> CuSO4
CuSO4 dể tan trong dung dịch, tại cực âm
CuSO4 --> Cu2+
+ SO42-
Cu2+ +
2e- --> Cu
d. Bề mặt
hoàn thành:
- Bề mặt
hoàn thành của thép tráng thiếc bằng phương pháp mạ điện sẽ được
phân loại theo độ bóng bề mặt.
- Thép sau
khi mạ điện sẽ được xử lú hóa học hay điện hóa để tạo sự bám
dính chặc chẽ của lớp thiếc.
e. Cấu tạo
của thép tấm tráng thiếc
- Lớp sắt
nền
- Lớp kim
loại
- Lớp thiếc
- Lớp oxyt
- Lớp dầu
DOS
4. VEC-NI BẢO VỆ LỚP THIẾC:
Lớp vec-ni tráng bên trong lon phải đảm bảo:
- Không gây
mùi lạ, không gây biến màu thực phẩm.
- Không bong
tróc khi bị va chạm cơ học.
- Không bị
phá hủy bởi quá trình gia nhiệt.
- Có độ
mềm dẻo cao để trải đều khắp bề mặt được phủ.
- Độ dày
của lớp vec-ni phải đồng đều.
5. ĂN MÒN HÓA HỌC:
a. Nguyên nhân
vi sinh vật:
Các vi
sinh vật (nấm men, nấm mốc, vi khuẩn) nhiễm vào thực phẩm từ nguồn
nguyên liệu hoặc trong các công đoạn chế biến, hoặc nhiễm trong bao bì
sẽ sinh ra khí CO2, H2S, NH3 hoặc các khí
khác sẽ làm phồng hộp.
b. Ăn mòn
hóa học cùng với sự bong tróc lớp vec-ni:
- Bởi môi
trường H+ tạo ra khí H2
- Sự ăn mòn bởi H2S tạo khí H2
6. BAO BÌ NHÔM:
a. Đặc điểm:
- Thuộc
loại lon 2 mảnh.
- Nhẹ hơn
rất nhiều so với các loại bao bì bằng các loại vật liệu khác,
thuận lợi trong vận chuyển phân phối.
- Do Al chống
được tia cực tím nên ngoài dạng lon, Al còn được dùng ở dạng lá để
ghép với các vật liệu khác để bao gói thực phẩm.
- Al được
sử dụng làm bao bì có độ tinh khiết từ 99 – 99.8% và Al dùng làm
hộp có độ dày 0.32mm.
b. Công nghệ
chế tạo lon nhôm:
v Công nghệ
chế tạo nguyên liệu nhôm:
- Al có
trong tự nhiên dạng khoáng sản được gọi là quặng bauxite.
- Quặng
bauxite --> tinh
chế --> bột Al2O3 --> điện
phân --> Al
(nóng chảy) --> phụ
gia --> khuôn --> thỏi --> tấm.
v Công nghệ
chế tạo thân lon và nắp lon:
- Tấm nhôm
được cắt thành hình tròn. Sau đó được dập vuốt nong theo khuôn để
tạo dạng hình trụ. Phần đáy được tạo thành vòm làm tăng độ chắc ở
đáy lon.
- Trong suôt
quá trình chế tạo, thành lon luôn luôn được bôi trơn để giảm độ ma
sát giúp lá nhôm di chuyển dễ dàng trên bề mặt các thiết bị.
- Chất bôi trơn
có thể được thu hồi trên quy trình liên tục qua 1 thiết bị lọc, và
được tái sử dụng lại.
- Phần thừa
phía miệng lon được cắt --> rửa -->sấy -->in nhãn hiệu -->phủ vec-ni -->sấy --> bôi
trơn cổ lon -->tạo viền để ghép nắp.
v Chế tạo
nắp lon:
Nhôm tấm
phủ vec-ni bôi trơn cắt hình tròn dập tạo hình nắp, móc nắp gắn
khóa nắp phun lớp cao su đệm lên móc nắp để tạo độ chặt và kín.
c. Ăn mòn bao
bì nhôm:
- Lon được
che phủ lớp vec-ni để bảo vệ ăn mòn, do đó lon chỉ bị ăn mòn khi lớp
vec-ni bị trầy xước, bong tróc giúp môi trường axit của bia hoặc nước
giải khát tiếp xúc với Al hoặc Al2O3:
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
Al + 6H+ = Al3+ + 3H2
Khi H2 sinh ra không tạo áp lực
đáng kể so với CO2 có sẳn trong lon, nhưng nếu bị ăn mòn sẽ
lủng và hư hỏng sản phẩm.
ST
THẾ
GIỚI MÁY ĐÓNG GÓI
Mr. Minh, Chuyên Gia Tư Vấn.
HP: 0939 27 03 03