A Global Post-harvest Initiativelethanhlong.weebly.com/uploads/6/6/5/7/6657016/chuong_1.pdf ·...
Transcript of A Global Post-harvest Initiativelethanhlong.weebly.com/uploads/6/6/5/7/6657016/chuong_1.pdf ·...
1
FOOD PACKAGING
2
MỤC TIÊU MÔN HỌC
Cung cấp những kiến thức cơ bản:
- Chức năng, các loại vật liệu sử dụng làm bao bì thực
phẩm
- Các phương pháp gia công chế tạo bao bì
- Cách thức tổ chức bao gói thực phẩm
- Cập nhật những công nghệ bao gói mới
Lựa chọn bao bì và thiết bị bao gói phù hợp cho từng
loại thực phẩm
- Tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành bao bì
- Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và môi trường
sống
3
Khái niệm về bao bì thực phẩm, lịch sử
phát triển của ngành bao bì thực phẩm
Chức năng và phân loại bao bì thực phẩm
Tác động của môi trường xung quanh đến
thực phẩm và bao bì
Xu hướng sử dụng bao bì trong bao gói
thực phẩm.
CHƢƠNG I
4
Nhu cầu bao bì thực phẩm thế
giới
(124 tỷ USD, 2013)
Châu Á/Thái
Bình Dương
31%
Bắc Mỹ
27%
Tây Âu
24%
Vùng khác
18%
(The Freedonia Group, Inc.)
Công nghiệp
23%
Lĩnh vực
khác
16%
Mỹ phẩm
3% Y tế
4%
Đồ uống
14%
Thực phẩm
40%
(2009, Pira International Ltd)
Thuỷ tinh
7%
Kim loại
18%
Màng chất dẻo
12%
Nhựa cứng
18%
Giấy
39%
(2009, Pira International Ltd)
Vật liệu khác
6%
Nhu cầu bao bì KL cho thực phẩm trên thế giới(triệu USD)
Loại 1998 2003 2008 2013 2018
Nhu cầu bao bì thực phẩm thế giới % kim loại
Nhu cầu bao bì KL cho thực phẩm thế giới
Bắc Mỹ:
Mỹ
Canada & Mexico
Tây Âu
Châu Á/Thái Bình Dương:
Trung Quốc
Nhật
Vùng khác ở Châu Á/Thái Bình Dương
Khu vực khác:
Mỹ La tinh
Tây Âu
Châu Phi/Trung Đông
64130
20.1
12880
4120
3180
940
3990
3240
255
1850
1135
1530
1055
245
230
77240
17.7
13700
4280
3220
1060
4125
3505
350
1800
1355
1790
1220
300
270
102500
15.5
15840
4860
3610
1250
4380
4185
690
1780
1715
2415
1615
420
380
124000
13.5
16720
4955
3570
1385
4435
4530
900
1580
2050
2800
1785
525
490
162000
11.8
19100
5320
3720
1600
4760
5500
1250
1570
2680
3520
2150
705
665
(The Freedonia Group, Inc.)
8
1.1 Khái niệm & lịch sử phát triển của
ngành bao bì thực phẩm
Bao bì thực phẩm?
- Vật chứa đựng, bao bọc thực phẩm thành đơn vị thuận tiện cho thương mại. Bao bì có thể một hoặc nhiều lớp bao bọc, có thể phủ kín hoàn toàn hay chỉ bọc một phần sản phẩm
(TC TCĐLCL 20/2/1995)
* Những loại thực phẩm không chế biến theo qui mô công nghiệp, hoặc thực phẩm bao gói sẵn tiêu dùng trong khoảng 24 giờ thì không thuộc phạm vi định nghĩa trên.
9
Lịch sử phát triển
- Gắn liền với sự phát triển CNTP cùng với công nghệ vật liệu bao bì, phản ảnh sự phát triển XH loài người
- Thủy tinh được biết đến vào 3000 B.C, sử dụng làm bao bì vào 1500 B.C.
- 4000 trước đồ gốm được sử dụng làm bao bì
- Giấy được sử dụng từ năm 105 AD.
- Đầu những năm 1790 Nicolas Appert sử dụng bao bì kim loại để sản xuất đồ hộp thực phẩm.
- 1810 đánh dấu thời điểm bắt đầu của công nghiệp chế biến thực phẩm hiện đại.
1.1 Khái niệm & lịch sử phát triển của
ngành bao bì thực phẩm (tt)
10
- 1839 Charles Goodyear phát hiện ra cao su, chất dẻo được sử dụng rộng rãi vào đầu 1860
- 1930-1940: Phát triển bùng nổ chất dẻo dùng làm bao bì
- Đầu TK 20 nhôm, sắt tây sử dụng rộng rãi làm bao bì, đến 1959 hộp lon bia bắt đầu xuất hiện
- 1920s ý tưởng công nghệ MAP, CAP hình thành
- 1960s CN bao gói chân không thương mại hóa
- 1970s-1980s MAP/CAP được nghiên cứu nhiều và áp dụng ở qui mô thương mại.
- “Active/smart packaging” xuất hiện trong
khoảng hơn 20 năm trở lại đây?! Và ở Việt Nam???
1.1 Khái niệm & lịch sử phát triển của
ngành bao bì thực phẩm (tt)
11
Containment,
Protection
Đảm bảo số lượng, chất lượng thực
phẩm
CHỨC NĂNG CỦA BAO BÌ
Convenience
Thuận tiện trong phân
phối, lưu kho, quản lý và tiêu dùng
Communication
Đảm bảo thông tin, giới thiệu sản phẩm, thu hút người tiêu
dùng
1.2 Chức năng & phân loại bao bì
12
Đảm bảo số lƣợng và chất lƣợng
- Bao bì chứa đựng một lượng nhất định và bảo quản thực phẩm từ sau quá trình chế biến đến khi tiêu thụ bởi người tiêu dùng.
- Duy trì và ổn định chất lượng thực phẩmtrước những tác nhân từ môi trường
* Ngoại trừ thực phẩm tươi sống như rau quả thì các loại thực phẩm đã qua xử lý, chế biến phải được bao gói trong bao bì kín.
1.2 Chức năng & phân loại bao bì (tt)
13
Thông tin, giới thiệu sản phẩm, thu hút
ngƣời tiêu dùng
- Bao bì có nhiệm vụ truyền tải thông tin của nhà sản xuất đến người tiêu dùng về nhãn hiệu, giá trị của sản phẩm được chứa đựng bên trong, các khuyến cáo, hướng dẫn sử dụng, dấu hiệu đặc biệt …
- Sản phẩm thực phẩm tự thông tin, giới thiệu thu hút khách hàng thông qua nhãn hiệu, màu sắc, hình thức bao bì và kết cấu bao bì
1.2 Chức năng & phân loại bao bì (tt)
14
TRENDS THAT IMPACT ON AGRI-FOOD SYSTEMS IN THE ASIA-
PACIFIC REGION
Rosa S. Rolle, Ph.DRural Infrastructure and Agro-Industries Division
Food and Agriculture Organization of the United Nations
Rome, Italy
Ý nghĩa một số màu sắc & biểu tƣợng
Nước Màu Ý nghĩa Hình Ý nghĩa
China Tang, buồn, không phổ
biến
Cọp, sư tử, rồng
Sức mạnh
India Tốt, nên dùng
Con bò Thần thánh (tránh)
Singapore Thịnh vượng,
hạnh phúc
Rùa Ô uế
Nhật Xa xỉ, chất lượng cao
Hoa cúc Hoàng gia, đẹp (dùng)
15
Một số hƣớng dẫn trên bao bì ngoài
16
Chất lƣợng & an toàn
Chất lƣợng & an toàn
18
Thuận lợi trong phân phối, lƣu kho,
quản lý & tiêu dùng
- Tạo thuận tiện cho người tiêu dùng khi sử dụng (cầm, mở, rót, xé, tái sử dụng..)
- Phương tiện đo lường tránh nhầm lẫn, phù hợp cho từng nhu cầu của người tiêu dùng
- Thuận tiện trong phân phối vận chuyển, lưu kho
- Dễ dàng trong quản lý về số lượng, chủng loại, truy xuất nguồn gốc
1.2 Chức năng & phân loại bao bì (tt)
19
Hình thức
bao gói
- Bao bì kín
- Bao bì hở
PHÂN LOẠI BAO BÌ
Vật liệu làm
bao bì
- Giấy bìa cứng, carton lượn sóng
- Thủy tinh
- Sắt tây
- Nhôm
- Chất dẻo
- Màng ghép nhiều lớp
Phƣơng thức
vận chuyển
- Bao bì tiêu dùng (cấp 1)
- Bao bì trung gian (cấp 2)
- Bao bì vận chuyển (cấp 3)
Tính năng kỹ
thuật
- BB vô trùng
- BB chịu áp lực hoặc hút chân không
- BB chịu nhiệt độ thấp
- BB có độ cứng vững, mềm dẻo cao
- Chống ánh sáng hoặc trong suốt
1.2 Chức năng & phân loại bao bì (tt)
20
* Bao bì kín
- Ngăn cách môi trường ngoài không thể xâm nhập vào môi trường bên trong chứa thực phẩm
- Thường sử dụng bao gói thực phẩm chế biến công nghiệp.
* Bao bì hở
- Không ngăn cách hoàn toàn môi trường bên trong thực phẩm với bên ngoài
- Thường sử dụng bao gói rau quả, thực phẩm tươi sống, chế biến ăn ngay.
1.2 Chức năng & phân loại bao bì (tt)
21
a: bao bì kín một lớp bao bì ; b: bao bì kín nhiều lớpc,d, f: bao bì hở một lớp bao bì ; e: bao bì hở 2 lớp bao bì ; g,h: sản phẩm được bao gói nhiều lớp bao bì
Các dạng bao bì của đơn vị sản phẩm
22
TRENDS THAT IMPACT ON AGRI-FOOD SYSTEMS IN THE ASIA-
PACIFIC REGION
Rosa S. Rolle, Ph.DRural Infrastructure and Agro-Industries Division
Food and Agriculture Organization of the United Nations
Rome, Italy
23
1.3 Tác động của môi trƣờng xung
quanh đến thực phẩm và bao bì
Dinh dƣỡng
- Protein
- Lipid
- Gluxit
- Vitamin
- Khoáng
CHẤT LƢỢNG THỰC PHẨM
Cảm quan
- Cấu trúc, trạng thái, màu sắc, mùi vị tạo khẩu vị đặc trưng
An toàn VS
- Thực phẩm không gây độc hại cấp tính và mãn tính
1.3.1 Mối quan hệ giữa chất lƣợng TP và bao bì
24
TRENDS THAT IMPACT ON AGRI-FOOD SYSTEMS IN THE ASIA-
PACIFIC REGION
Rosa S. Rolle, Ph.DRural Infrastructure and Agro-Industries Division
Food and Agriculture Organization of the United Nations
Rome, Italy
Qui trình chung sản xuất thực phẩm
25
1.3.2 Tác dụng của môi trƣờng đến thực
phẩm và bao bì
Phẩm chất của thực phẩm tuỳ thuộc vào nguyên
liệu, phương pháp và sự nghiêm ngặt về chế biến,
phương pháp, điều kiện tồn trữ. Phẩm chất của thực
phẩm chủ yếu giảm dần trong chế biến và tồn trữ
Tốc độ giảm phẩm chất tùy thuộc vào điều kiện
môi trường thực phẩm tồn trữ, biện pháp bảo quản
và bao bì sử dụng
Trong thời gian thực hiện bao gói, các thành phần
không chịu một sự biến đổi nào đáng kể do quá trình
bao gói dẫn đến. Những biến đổi chủ yếu chỉ có thể
xảy ra trước hoặc sau khi bao gói, trong quá trình
vận chuyển, bảo quản và sử dụng
26
• Phản ứng Maillard (nonenzymatic browing)
• Biến tính protein, acid nucleic
• Biến đổi hóa lý tinh bột
• Oxy hóa lipid
Phản ứng hóa học
• Các phản ứng hư hỏng hóa sinh do enzym (có sẵn trong thực phẩm hoặc từ VSV) ở nhiệt độ trung bình 15-50oC
• Chủ yếu là phản ứng thủy phân và oxy hóa
Phản ứng enzym
• Quá trình trao đổi chất diễn ra ở thực phẩm tươi sống cùng với sự có mặt của hệ VSV (hô hấp, lên men, oxy hóa..)
Hoạt động sinh học
Thay đổi
hóa lý
• Các biến đổi hóa lý ảnh hưởng đến cấu trúc thực phẩm (giảm độ bền nhũ tương, gel, kết tinh pha vô định hình ở tinh bột, keo tụ dịch nước quả, tái kết tinh nước ở sản phẩm lạnh đông…
NGUYÊN NHÂN GÂY HƢ HỎNG
THỰC PHẨM
27
T¸c ®éng c¬ häc
BụiÁnh
sángto
Hơi nƣớc
VSV
Chất dễ bay hơi
Oxy
Hơi nƣớc
Chất dễ bay hơi
Chất lỏng trong
thực phẩm
Tác động của môi trƣờng xung quanh đến
thực phẩm và bao bì
Bao bì
Thực phẩm
28
Phẩm chất
Bảo vệ tốt
Bảo vệ kém
Thời gianChế biến Tồn trữ
Xu hƣớng biến đổi phẩm chất thực phẩm
29
Không khí
O2 & O3
- Oxy môi trường không khí là nguyên nhân chính gây nên phản ứng oxy hóa đặc biệt khi có ánh sáng và nhiệt độ.
+ Sẫm màu rau quả, phá hủy VTM, biến đen tôm
+ Ôi dầu
+ Hô hấp rau quả, VSV hiếu khí phát triển
+ Ăn mòn kim loại
- O3 chỉ phản ứng mạnh trên bề mặt và dễ dàng bị phân hủy tạo oxy nguyên tử
Có 3 tác nhân chính tạo nên đốm đen ở tôm:
Enzyme polyphenoloxidaza
Oxy không khí
Các hợp chất chứa gốc phenol (tyrosin, pheninalanin)
Cơ chế hình thành đốm đen ở tôm
31
TRENDS THAT IMPACT ON AGRI-FOOD SYSTEMS IN THE ASIA-
PACIFIC REGION
Rosa S. Rolle, Ph.DRural Infrastructure and Agro-Industries Division
Food and Agriculture Organization of the United Nations
Rome, Italy
Phản ứng biến màu thịt tƣơi
32
TRENDS THAT IMPACT ON AGRI-FOOD SYSTEMS IN THE ASIA-
PACIFIC REGION
Rosa S. Rolle, Ph.DRural Infrastructure and Agro-Industries Division
Food and Agriculture Organization of the United Nations
Rome, Italy
Thịt cá ngừ đại dƣơng tƣơi
33
Thịt cá ngừ đại dƣơng xông CO
34
Không khí
Các chất khí khác (CO2, SO2, CH2O…)
- Khi bị ẩm tạo dd acid xúc tác cho các quá trình thủy phân, tham gia phản ứng với thực phẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ăn mòn kim loại
CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+
- Các loại khí CO2, CO, H2, C2H4, C2H2.. (sử dụng độc lập hoặc phối hợp) ảnh hưởng lớn đến quá trình chín rau quả, biến đổi màu thịt
35
Độ ẩm không khí
- Nước trong sản phẩm và hơi nước trong không khí có thể tham gia vào quá trình thủy phân (tạo gốc tự do khởi đầu qt oxy hóa), tạo môi trường thuận lợi cho VSV phát triển
- Thay đổi trạng thái, kết cấu của thực phẩm khi độ ẩm thay đổi
- Gây hư hỏng bao bì (ăn mòn, mốc, rữa nát, biến màu nhãn bao bì..)
Chú ý: Biến đổi độ ẩm không khí liên quan trực tiếp đến aw trong thực phẩm
36
TRENDS THAT IMPACT ON AGRI-FOOD SYSTEMS IN THE ASIA-
PACIFIC REGION
Rosa S. Rolle, Ph.DRural Infrastructure and Agro-Industries Division
Food and Agriculture Organization of the United Nations
Rome, Italy
37
Ánh sáng
- Ánh sáng có bước sóng ngắn và cực tím xúc tác các phản ứng phân hủy thực phẩm
- Xúc tiến quá trình oxy hóa lipid, mất màu thực phẩm, giảm hương vị rượu bia, phá hủy vitamin (C, B2, caroten, A)
- Tác hại của ánh sáng chủ yếu ở bề mặt do tính xuyên thấm thấp của ánh sáng bước sóng ngắn
Chú ý: Khi bao gói thực phẩm cần biết rõ dãi sóng ánh sáng nào ảnh hưởng để chọn vật liệu bao bì và cách bảo quản phù hợp
38
Nhiệt độ
- Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến độ bền của các trạng thái vật lý (nhũ tương, gel, kết tinh, vô định hình..), ít hơn đối với pH, aw..
- Nhiệt độ càng cao tốc độ các phản ứng hư hỏng càng cao. Trung bình cứ tăng 5oC thời hạn bảo quản giảm xuống ½
VSV, côn trùng
- Quá trình thối rửa thực phẩm do VSV gây độc cho người sử dụng. Côn trùng có thể phá hoại trực tiếp thực phẩm đồng thời là tác nhân mang nguồn lây nhiễm bệnh.
39
1.4 Xu hƣớng sử dụng bao bì trong
bao gói thực phẩm
Sản lượng bao bì chất dẻo nhiệt dẻo ngày càng tăng, đặc biệt là ở những nước đang phát triển
Các loại bao bì có khả năng tái sinh, tự hủyít tác động đến tự nhiên (giấy, thủy tinh, kim loại..) đang được khuyến khích sử dụng
Để đảm bảo cho tái sinh, bao bì kết hợp tránh ghép nhiều lớp thành phần khác nhau
Các công nghệ bao gói mới (MAP, CAP, AP) ngày một nghiên cứu và sử dụng rộng rãi
40
41
43
- A coordinated system of preparing goods for transport, distribution, storage, retailing and end-use;
- A means of ensuring safe delivery to the ultimate consumer in sound condition at minimum cost;
- A techno-economic function aimed at minimizing costs of delivery while maximizing sales (and hence profits).
(The UK Institute of Packaging)
Packaging ?
44
Cycle of Polylactic Acid
Màng mỏng tinh bột sắn
mới tạo thànhMàng mỏng tinh bột
sắn trƣớc khi bao gói
Thử nghiệm bao gói mè xửng bằng
màng tinh bột sắn
(www.edibleplatecompany.com/products.php)47
48
49