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 dugih 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 limenke čak i nakon nenamjerne deformacije (5), odupiru se agresivnim vrstama hrane i štite metal limenki (6), a hranu čuvaju i čuvaju njezina organoleptička svojstva tijekom nekoliko godina (7).
2. Mogu li podaci o proizvodnji i tržištu
Posude su izrađene od tri različita materijala: aluminij, čelik obložen limom (limarska ploča) i čelik s elektrolitičkim kromom (ECCS). Tijela limenki su ili formirana kao trodijelne zavarene limenke (3PC), dvodijelne izvučene i iznova izrezane (DRD) limenke ili kao dvodijelne izvučene i glačane (D& I) limenke. Neovisno o materijalu i procesu proizvodnje, većina limenki obložena je iznutra i izvana filmovima debljine 1 do 10 µm. Prevlake se obično nanose na obje strane ravnih metalnih limova ili zavojnica valjkastim slojem prije formiranja limenki. Alternativno, premazi se raspršuju na prethodno pripremljene limenke. Limenke se upotrebljavaju 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 sprečava tamnjenje i promjene okusa uzrokovane oksidacijom plodova. Konzerve hrane obično se steriliziraju pod pritiskom uz točne 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 su zaradili pićima i limenkama hrane. U 2011. godini ukupni proizvodni kapacitet 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 kemijskih funkcija (Tablica). Premazi sadrže različite aditive, npr. Sredstva za povećanje klizanja površine, kao i otpornost na abraziju i ogrebotine na limenkama, maziva, sredstva protiv pjene, ljepila, sredstva za čišćenje klorovodične kiseline i pigmenti.
Premazi na bazi epoksida imaju najveći tržišni udio od preko 90%. Međutim, mogu li proizvođači i prehrambene tvrtke 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 alternativa prve generacije epoksidnim premazima, a u novije vrijeme razvijeni su i poliolefinski i ne-BPA epoksidni premazi. Daljnji izumi uključuju BPA sustave 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
U pedesetim godinama 20. stoljeća epoksidne smole uvedene su kao prevlake za aluminijske i čelične limenke. Njihova stabilnost, zaštitna funkcija i tehnička svojstva učinili su ih najčešće 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 prevlaka razvijeno je s epoksi-fenolnim premazima kao najvažnijom podskupinom. Ostale pomiješane smole su npr. Epoksi amini, akrilati i anhidridi.
Oleoresins
Prvo premazi su napravljeni od oleoresina, koji su mješavina ulja i smole koja se ekstrahira iz biljaka. Oleoresini su prilično fleksibilni i lako se nanose, ali ne prianjaju dobro za metalne površine, imaju ograničenu otpornost na koroziju i trebaju dugo vrijeme stvrdnjavanja. Nadalje, mogu promijeniti organoleptička svojstva hrane.
Vinil
Vinilni premazi sintetizirani su iz vinil klorida i vinil acetata. Vrlo su fleksibilni i stabilni 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 s drugim smolama. Vinilni organozoli pripravljeni su iz suspenzija smole u organskom otapalu. Organosoli nude usporedno veću kemijsku otpornost, toplinsku stabilnost i svojstva prianjanja od vinilnih prevlaka.
fenolni
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 na metal i mogu promijeniti miris i okus hrane. Primjenjuju se kao prevlake 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 sintetiziraju 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 prevlakama. Poliesterske smole lako se obrađuju tijekom proizvodnog procesa i dobro se prianjaju za 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 ljepila za vezanje PET-a na metal.
poliolefini
Premazi koji se temelje 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 svibnju 2015., kalifornijski Ured za procjenu opasnosti po zdravlje okoliša (OEHHA) dodao je BPA napopis kemikalijaza koje se zna da uzrokuje reproduktivnu štetu podPrijedlog 65, Proizvođači, distributeri i trgovci sada moraju obavijestiti potrošače proizvoda koji sadrže BPA s jasnim i razumnim upozorenjem u vezi s kemijskim opasnostima (FPFizvijestio).
Europa
Mogu li premazi nisu regulirani europskim zakonodavstvom, alinacionalne mjerepostoje u Nizozemskoj,Belgija, Češke, Grčke, Italije, Slovačke, Francuske i Španjolske. Postoje harmonizirani propisi za specifične kemikalije 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 KomisijeEC 242/2004). Nacrt Uredbe Komisije o uporabi BPA u lakovima i premazima trenutno sugerira specifično ograničenje migracije hrane od 0,05 mg / kg hrane (FPFizvijestio). U Francuskoj je upotreba BPA zabranjena na FCM-ovima, uključujući svu ambalažu, spremnike i pribor namijenjen neposrednom kontaktu s hranom (LOIn° 2010-729) (FPFizvijestio).
5. Migracija, izloženost& biomonitoring
Većina studija koja se bavi kemijskom migracijom iz konzervi hrane se fokusirala na BPA, BADGE i njihove derivate. Osobito količina podataka za BPA pruža dobru osnovu za procjene izloženosti. Međutim, ukupne migracije iz limenke mogu sadržavati i oligomere, katalizatore, akceleratore reakcije, epoksidirana jestiva ulja, aminokiseline, akrilne smole, razne estere, voskove, maziva i metale. Nadalje, namjerno dodane tvari (NIAS), poput nečistoće, nusproizvodi reakcije i produkti razgradnje uglavnom čine dio migriranja. Procjene izloženosti za ove, često složene smjese 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 opsegu, 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 mokraćne kiseline u mokraći premašile koncentracije BPA za 3 do 4 puta.
6. Zdravstveni učinci
Mogu li premazi oslobađati složene kemijske smjese u hranu, a samo je nekoliko migranata temeljito testirano. Za BPA postoje veliki podaci o toksičnosti koji pokrivaju različite krajnje točke kao što su reproduktivni i razvojni učinci, kao i neurološki, imuno-modulacijski, kardiovaskularni i metabolički učinci. U 2004., za BADGE je ocijenjeno da ne izaziva zabrinutost za genotoksičnost, kancerogenost, reprotoksičnost i toksičnost za razvoj. Međutim, novija istraživanja pokazala su neke učinke na krajnje točke reprotoksičnosti i razvoja.
Mnoge su migrirajuće tvari potpuno nepoznate, ali mogu snažno pridonijeti toksičnosti migrene. Godine 2006. citotoksični učinci migracija premaza na bazi epoksi- i poliestera testirani su nizom ispitivanja. Rezultati jednog od tih ispitivanja pokazali su da se samo oko 0,5% citotoksičnih učinaka izmjerenih migriranjem 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.
