Yixing Feihong čelična obloga za pakiranje
1. Zašto obložene limenke?
Konzerve hrane i pića čuvaju okus i hranjive vrijednosti njihovog punjenja i do nekoliko godina. Kao posljedica tako dugog vremena skladištenja, interakcije između ambalaže i hrane moraju se svesti na najmanju moguću mjeru. Posude su obično obložene organskim slojem koji štiti integritet limenke od utjecaja hrane i sprečava kemijske reakcije između metala limenke i hrane. Da bi ispunili tehničke i zakonske zahtjeve, mogu li premazi u skladu s postupcima proizvodnje i sterilizacije (1, 3), biti univerzalno primjenjivi za sve vrste hrane i pića (2), spriječiti kemijsku migraciju u hranu u količinama koje ugrožavaju zdravlje ljudi (4), pridržavaju se konzerve čak i nakon nenamjerne deformacije (5), odupiru se agresivnim vrstama hrane i štite metal limenki (6), a hranu čuvaju i održavaju njezina organoleptička svojstva kroz nekoliko godina (7).
2. Mogu li proizvodni i tržišni podaci
Posude su izrađene od tri različita materijala: aluminij, čelični premaz (čelik) i čelik s elektrolitičkim hromom (ECCS). Tijela limenki su ili formirana kao trodijelne zavarene limenke (3PC), dvodijelne izvučene i ponovno crvene (DRD) limenke ili kao dvodijelne izvučene i glačane (D& I) limenke. Neovisno o materijalu i proizvodnom procesu, većina limenki je iznutra i izvana premazana filmovima debljine 1 do 10 µm. Premazi se obično nanose na obje strane ravnih metalnih limova ili zavojnica valjkastim slojem prije nego što se konzerve formiraju. Alternativno, premazi se raspršuju po prethodno pripremljenim limenkama. Limenke limenke koriste se bez unutarnjih obloga za svijetlo obojene, kisele sokove i voće (npr. Ananas, kruške, breskve), jer se kositar lakše oksidira od hrane i na taj način se sprečava tamnjenje i promjene okusa izazvane oksidacijom plodova. Konzerve hrane obično se sterilišu pod pritiskom uz tačne uvjete ovisno o vrsti hrane. Međutim, limenke za piće mogu se pasterizirati ili sterilizirati u zatvorenim limenkama ili napuniti u aseptičkim uvjetima.
Svake godine se proizvede više od 300 milijardi limenki za piće. U 2014. godini 90% limenki za piće bilo je od aluminija; preostalih 10% sastojalo se od čelika. Nadalje, procijenjeno je da je 75 milijardi limenki s hranom prodano na globalnoj razini u 2011. godini. U 2013. oko 30 milijardi i 9 milijardi američkih dolara globalno je zarađeno pićima i limenkama hrane. U 2011. godini ukupni kapacitet proizvodnje premaza za limenke procijenjen je na 800 000 tona, što odgovara tržišnoj vrijednosti od 2,8 milijardi eura.
3. Premazi: svojstva i alternative
Mnogo različitih premaza limenki je komercijalno dostupno, ali većina se temelji na ograničenom broju funkcionalnih kemikalija (Tabela). Premazi sadrže različite aditive, npr. Sredstva za povećanje klizanja površine, kao i otpornost na abraziju i ogrebotine premaza limenke, maziva, sredstva protiv pjene, ljepila, sredstva za uklanjanje solne kiseline i pigmenti.
Premazi na bazi epoksida imaju najveći tržišni udio od preko 90%. Međutim, mogu li proizvođači i prehrambene kompanije započeti zamjenjivati epoksidne premaze na bazi BPA alternativama kao posljedica toksikoloških dokaza, javnih rasprava i nedavnih regulatornih odluka. Akrilne i poliesterske prevlake trenutno se koriste kao alternative prve generacije epoksidnim premazima, a u novije vrijeme razvijeni su i poliolefinski i ne-BPA epoksidni premazi. Daljnji izumi uključuju BPA sisteme za hvatanje i gornje premaze. Većina ovih alternativnih premaza skuplja je od epoksidnih premaza i možda još uvijek ne pokazuje isti niz karakteristika s obzirom na njihovu stabilnost i univerzalnu primjenjivost.
Epoksidni premazi
1950-ih godina epoksidne smole uvedene su kao prevlake za aluminijske i čelične limenke. Njihova stabilnost, zaštitna funkcija i tehnička svojstva učinili su ih najkorištenijim materijalom za oblaganje. Većina epoksidnih obloga sintetizira se iz bisfenola A (BPA, CAS 80-05-7) i epiklorohidrina koji stvara epoksidne smole bisfenola A-diglicidil etera. Mnogo različitih mješavina epoksidnih premaza razvijeno je sa epoksi-fenolnim premazima kao najvažnijom podskupinom. Ostale pomiješane smole su npr. Epoksi amini, akrilati i anhidridi.
Oleoresini
Prvo su premazi napravljeni od oleoresina, koji su mešavina ulja i smole koja se izvlači iz biljaka. Oleoresini su prilično fleksibilni i lako se nanose, ali ne prijanjaju dobro na metalne površine, imaju ograničenu otpornost na koroziju i trebaju dugotrajna stvrdnjavanja. Nadalje, mogu promijeniti organoleptička svojstva hrane.
Vinil
Vinilni premazi sintetizirani su iz vinil-klorida i vinil-acetata. Vrlo su fleksibilne i stabilne u kiselim i alkalnim uvjetima, ali ne prijanjaju dobro na metal i ne podnose visoke temperature. Vinilni premazi trebaju plastifikatore i stabilizatore i često se miješaju sa drugim smolama. Vinilni organozoli pripremaju se iz suspenzija smole u organskom otapalu. Organosoli nude usporedivo veću kemijsku otpornost, termičku stabilnost i svojstva adhezije od vinilnih prevlaka.
Fenolna
Fenolne smole sastoje se od fenola i aldehida. Visoko su otporne na koroziju i štite limenke od sulfidnih mrlja. Fenoli imaju malu fleksibilnost, ne prijanjaju dobro metalu i mogu promijeniti miris i ukus hrane. Primjenjuju se kao oblozi za bubnjeve i kante, ali neobložene fenolne smole ne koriste se u limenkama hrane i pića. Međutim, fenoli su uobičajeni umreživači (npr. U epoksidnim smolama) i povećavaju njihovu otpornost.
Akril
Akrilne smole najčešće se sintetišu iz etilaklalata. Imaju čist izgled i pokazuju otpornost na koroziju i sulfidne mrlje, ali krhki su i mogu promijeniti okus i miris hrane.
Poliester
Izoftalna kiselina (IPA) i tereftalna kiselina (TPA) glavne su karboksilne kiseline koje se koriste u poliesterskim premazima. Poliesterske smole lako se obrađuju tokom proizvodnog procesa i dobro se prijanjaju na metalnu površinu, ali obično nisu stabilne u kiselim uvjetima i imaju lošu otpornost na koroziju. Alternativno, premazi od polietilen tereftalata (PET) koriste se za laminiranje limenki za piće, ali potrebna su lepila za vezanje PET-a na metal.
Poliolefini
Premazi koji se baziraju na disperzijama poliolefina nedavno su ušli na tržište. Prema riječima proizvođača, konačni poliolefinski premaz pokazuje zaštitu od korozije, prijanjanje i fleksibilnost bez utjecaja na okus hrane.
4. Uredba
U.S.
Polimerni i smolasti premazi pokriveni su ispod21 CFR 175.300. Ovaj kôd navodi dozvoljene polazne tvari i određuje uvjete ispitivanja i granice migracije. Mogu li premazi koji ispunjavaju ove specifikacije u skladu sa zakonom. U maju 2015. godine kalifornijska kancelarija za procenu opasnosti po zdravlje životne sredine (OEHHA) dodala je BPA agencijipopis hemikalijaza koje se zna da uzrokuje reproduktivnu štetu ispodPrijedlog 65. Proizvođači, distributeri i trgovci sada moraju obavijestiti potrošače proizvoda koji sadrže BPA s jasnim i razumnim upozorenjem u vezi s kemijskim opasnostima (FPFizvijestili).
Evropi
Mogu li premazi nisu regulirani EU zakonodavstvom, alinacionalne mjerepostoje u Holandiji,Belgija, Češke, Grčke, Italije, Slovačke, Francuske i Španije. Postoje harmonizirani propisi za specifične hemikalije za koje se zna da prelaze iz premaza za limenku za bisfenol diglicidil eter (BADGE) i njegove derivate (Uredba KomisijeEC 1895/2005) i za anorganski kositar (Uredba Komisije)EC 242/2004). Nacrt Uredbe Komisije o upotrebi BPA u lakovima i premazima trenutno sugerira specifično ograničenje migracije hrane od 0,05 mg / kg hrane (FPFizvijestili). U Francuskoj je upotreba BPA zabranjena na FCM-ovima, uključujući svu ambalažu, spremnike i pribor namijenjen neposrednom kontaktu s hranom (LOIn° 2010-729) (FPFizvijestili).
5. Migracija, izloženost& biomonitoring
Većina studija koja se bavi hemijskom migracijom iz konzervi hrane bila je usredotočena na BPA, BADGE i njihove derivate. Posebno količina podataka za BPA pruža dobru osnovu za procjene izloženosti. Međutim, ukupne migracije iz limenke mogu sadržavati i oligomere, katalizatore, akceleratore reakcije, epoksidovana jestiva ulja, aminokiseline, akrilne smole, razne estere, voskove, maziva i metale. Nadalje, nenamjenski dodane tvari (NIAS) kao što su nečistoće, nus-produkti reakcije i proizvodi razgradnje uglavnom čine dio migracije. Procjene izloženosti ovim, često složenim smjesama mnogo je teže ili čak nemoguće izračunati, jer su mnogi NIAS nepoznate ili neidentificirane tvari.
Postoji povezanost između izloženosti BPA kod ljudi i konzumiranja konzervirane hrane i, u daleko nižem obimu, konzerviranih pića. U 2012. godini, istraživanje je pokazalo da su BADGE i njegovi derivati otkriveni u svim ispitnim uzorcima iz SAD-a i Kine i da su koncentracije u urinu premašile koncentracije BPA za 3 do 4 puta.
6. Zdravstveni efekti
Mogu li premazi otpuštati složenu hemijsku smjesu u hranu i samo je nekoliko migranata temeljno testirano. Za BPA postoje obimni podaci o toksičnosti koji pokrivaju različite krajnje točke kao što su reproduktivni i razvojni efekti kao i neurološki, imuno-modulacijski, kardiovaskularni i metabolički efekti. 2004. godine je ocijenjeno da BADGE ne izaziva zabrinutost za genotoksičnost, kancerogenost, reprotoksičnost i toksičnost za razvoj. Međutim, novija istraživanja pokazala su neke efekte na krajnje točke reprotoksičnosti i razvoja.
Mnoge migrirajuće tvari su potpuno nepoznate, ali mogu snažno pridonijeti toksičnosti migrene. U 2006. godini citotoksični efekti migracija premaza na bazi epoksi- i poliestera testirani su nizom ispitivanja. Rezultati jednog od ovih ispitivanja pokazali su da se samo oko 0,5% citotoksičnih efekata izmjerenih kod migriranja iz epoksidnih prevlaka može pratiti do količine BPA, BADGE i BADGE · H2O. Ovaj primjer ilustrira važnost testova koji ciljaju krajnju migraciju, a ne samo pojedinačne tvari tijekom procjene rizika.
