Conserves alimentaires en boîte : matériaux, types, utilisations et avantages

Qu'est-ce qu'une boîte de conserve ?

Une boîte de conserve est un récipient métallique hermétique utilisé pour protéger les aliments lors du remplissage, de la fermeture, de la stérilisation, du stockage et du transport.

La plupart boîtes de conserve Elles servent à conserver des produits tels que les légumes, les fruits, la viande, le poisson, les soupes, les sauces, les produits laitiers, les aliments pour animaux, les noix, les poudres et l'huile alimentaire. Leur fonction est simple : protéger le produit de l'air, de l'humidité, des micro-organismes, de la lumière et des chocs.

L'idée de base n'est pas compliquée. C'est l'ingénierie sous-jacente qui l'est.

Une boîte de conserve doit résister aux étapes de formage, de soudage ou d'emboutissage, d'enrobage, de remplissage, de stérilisation, de transport, d'empilage et d'ouverture. Si le matériau, le revêtement, la bride, la soudure ou la double soudure est instable, l'emballage peut se détériorer même s'il paraît normal de l'extérieur.

1. De quoi sont faites les boîtes de conserve ?

Les boîtes de conserve sont principalement fabriquées en fer-blanc, en acier sans étain et en aluminium.

Pour les boîtes de conserve de produits alimentaires transformés, le fer-blanc reste le matériau le plus courant pour le corps des boîtes, notamment pour les boîtes en trois parties. Il ne s'agit pas d'étain pur, mais d'acier à faible teneur en carbone recouvert d'une fine couche d'étain et généralement d'un vernis intérieur de qualité alimentaire.

Une structure typique en fer-blanc comprend :

Structure et fonctions de la couche de fer-blanc
Couche Fonction typique
Substrat en acier à faible teneur en carbone Offre résistance, rigidité et formabilité
couche d'alliage fer-étain Contribue à lier le revêtement d'étain à l'acier
Couche d'étain Améliore la résistance à la corrosion et facilite le soudage/formage
Couche de passivation Stabilise la surface
film d'huile Réduit les rayures et les frottements lors de la manipulation

Selon les données du catalogue des aciers d'emballage, un exemple de revêtement en fer-blanc peut comprendre une couche d'alliage fer-étain d'environ 0,1 μm, une couche d'étain d'environ 0,4 μm, une passivation d'environ 0,002 μm et un film d'huile d'environ 0,005 μm.

Le grammage de l'étamage est souvent exprimé en g/m². Par exemple, E2,8/2,8 signifie 2,8 g/m² d'étain sur chaque face. Un grammage différentiel est également courant, comme 2,8/8,4, lorsqu'une face nécessite une protection renforcée.

1.1 Fer-blanc

Le fer-blanc est un acier à faible teneur en carbone recouvert d'étain. Il est résistant, malléable, soudable et convient parfaitement à la fabrication de boîtes de conserve stérilisables. C'est pourquoi il est largement utilisé pour les corps de boîtes de conserve en trois parties.

L'épaisseur typique de l'acier utilisé pour l'emballage varie entre 0,12 et 0,49 mm environ, selon le type de boîte, le procédé de formage et les exigences de résistance. Les aciers DR à haute résistance sont souvent privilégiés lorsque le fabricant souhaite une épaisseur réduite sans compromettre les performances de la boîte.

1.2 Acier sans étain / ECCS / TFS

L'acier sans étain est également appelé acier chromé électrolytique (ECCS). Au lieu d'étain, il utilise une couche superficielle de chrome/oxyde de chrome. Un catalogue indique une épaisseur de revêtement de chrome d'environ 0,02 µm, avec un film d'huile d'environ 0,005 µm.

Le TFS présente une bonne adhérence du vernis, mais il doit être verni avant utilisation. Il ne convient pas au soudage ou au brasage classiques. De plus, il n'est pas recommandé pour les aliments acides dont le pH est inférieur à 4, car son comportement à la corrosion diffère de celui du fer-blanc.

C’est pourquoi le TFS est souvent utilisé pour les fonds, les couvercles et les ouvertures faciles plutôt que pour les corps de boîtes en trois parties soudées.source)

Diagrammes de structure des couches pour l'acier étamé et l'acier chromé électrolytique
Structures en tôle d'étain et en acier chromé électrolytique.

1.3 Aluminium

L'aluminium est plus léger que l'acier et est couramment utilisé pour les canettes de boissons et certains emballages alimentaires emboutis. Contrairement aux boîtes en acier en trois parties, il ne nécessite pas de soudure latérale. Le corps est généralement formé par emboutissage ou par emboutissage et repassage.

Pour de nombreux aliments à longue conservation, l'acier conserve un avantage en termes de rigidité, de résistance à la stérilisation et de solidité pour les grands formats.

2. Types de conserves alimentaires

On aborde généralement le sujet des boîtes de conserve en fonction de leur structure et de leur procédé de fabrication. La principale distinction est simple : boîtes en deux parties et boîtes en trois parties.

2.1 Boîtes alimentaires en deux parties

Une boîte en deux parties se compose d'un corps moulé et d'un fond séparé. Le corps comprend la paroi latérale et le fond. Il n'y a pas de soudure latérale.

Cela élimine un point de fuite potentiel, mais implique également que le corps soit formé à partir d'une seule pièce de métal brut. Le procédé de fabrication est important.

Les procédés courants de fabrication de boîtes de conserve en deux parties comprennent :

  • Boîtes DR : boîtes embouties, y compris les boîtes embouties peu profondes et les boîtes embouties-réembouties.
  • Boîtes DRD : dessiner et redessiner les boîtes pour des corps plus profonds.
  • Boîtes DWI : boîtes étirées et repassées, où la paroi est amincie grâce à des anneaux de repassage.

Pour les boîtes de conserve alimentaires DWI, les données typiques des bandes de fer-blanc sont généralement de 0,20 à 0,35 mm d'épaisseur, d'environ 1 200 mm de largeur et d'un degré de trempe proche de TH390. Le procédé exige généralement une grande précision d'épaisseur, un faible gauchissement, une bonne qualité de surface et une bonne adhérence du revêtement.

La séquence habituelle en cas de conduite en état d'ivresse est la suivante :

  1. estampage ou emboutissage
  2. Dessin et découpage
  3. Nettoyage et protection extérieure
  4. Bordage et perlage
  5. laquage intérieur
  6. Pâtisserie
  7. Inspection et emballage

Les boîtes en deux parties sont utiles lorsque la conception tire parti d'un corps sans soudure. En contrepartie, la stabilité du formage devient plus exigeante.

Pour le flux de travail complet, voir Procédé de fabrication de boîtes de conserve en 2 parties.

Pour une comparaison entre DRD et DWI, consultez Différence entre les systèmes DRD et DWI : Guide clé.

Corps de boîtes alimentaires métalliques en deux parties sans soudure, disponibles en formats peu profonds et hauts.
Corps de boîtes alimentaires en deux parties, sans soudure.

2.2 Boîtes alimentaires en trois parties

Une boîte de conserve en trois parties comporte trois parties : le corps, le couvercle et le fond.

Le corps de la boîte est initialement une ébauche rectangulaire plate. Celle-ci est arrondie en cylindre, soudée le long de la jointure latérale, protégée par un revêtement, puis rebordée et bordée. Une extrémité est généralement sertie en usine. L'autre extrémité est fixée après le remplissage.

Le processus de base est le suivant :

  1. Préparation de feuilles ou de bobines
  2. Découpe et fensure
  3. Alimentation à blanc corporel
  4. Arrondir
  5. Soudage latéral
  6. revêtement de cordon de soudure
  7. durcissement
  8. Bordage
  9. couture de l'extrémité inférieure
  10. perles
  11. Tests et inspections d'étanchéité
  12. Emballage

La soudure latérale est la principale différence. Elle doit être solide, étanche et protégée contre la corrosion. Le fer-blanc convient parfaitement car il permet le soudage par résistance. Ce n'est pas le cas du TFS.

Les boîtes de conserve en trois parties sont courantes pour les légumes, les fruits, la viande, les fruits de mer, les sauces, les soupes, les aliments pour animaux et de nombreux produits stérilisables.

Pour les étapes de production, voir Processus de fabrication de boîtes de conserve en 3 parties.

Corps de boîte alimentaire en métal en trois parties avec une soudure latérale visible
Corps de boîte alimentaire en trois parties montrant la soudure latérale.

3. Avantages et inconvénients des conserves alimentaires

3.1 Avantages des conserves alimentaires

Les boîtes de conserve sont utilisées car elles résolvent plusieurs problèmes pratiques à la fois.

Ils protègent les aliments de l'oxygène, de la vapeur d'eau, des micro-organismes, de la lumière et des dommages mécaniques. Ils résistent également à la stérilisation à la chaleur, ce qui permet de conserver de nombreux aliments à température ambiante pendant de longues périodes.

Le corps métallique est suffisamment robuste pour le transport et l'empilage. Les boîtes en acier sont également magnétiques, ce qui facilite le tri lors du recyclage.

Pour les producteurs, les boîtes de conserve sont prévisibles. Leurs dimensions, leurs soudures, leurs revêtements et leurs propriétés mécaniques peuvent être mesurés et contrôlés. C'est plus important qu'il n'y paraît.

3.2 Inconvénients des conserves alimentaires

Les boîtes de conserve ne sont pas parfaites.

L'emballage métallique peut coûter plus cher que l'emballage souple. Une mauvaise manipulation peut entraîner des bosses ou des dommages aux soudures. Si le système de revêtement n'est pas adapté à l'aliment, de la corrosion ou des taches peuvent apparaître. Les aliments acides, les aliments riches en soufre, les produits laitiers, les huiles et les sauces ont tous des exigences différentes quant au revêtement intérieur.

Certains consommateurs s'inquiètent également des revêtements intérieurs.sourceC’est pourquoi le choix du revêtement, les tests de migration et le contrôle du processus font partie intégrante de la conception des boîtes de conserve, et ne sont pas des réflexions après coup.

Le recyclage nécessite également la collecte, le tri et de l'énergie. Le matériau est recyclable, mais le système doit encore fonctionner.

4. Quels aliments sont mis en conserve ?

Les boîtes de conserve en acier sont utilisées pour de nombreux aliments à longue conservation, notamment :

  • Légumes : maïs, haricots, pois, tomates
  • Fruits : pêches, ananas, salade de fruits
  • Viandes : charcuterie, bœuf, produits de volaille
  • Fruits de mer : thon, sardines, maquereau, saumon
  • Sauces et soupes : sauce tomate, sauce au curry, sauce brune, plats cuisinés
  • Produits laitiers : lait concentré non sucré, lait concentré sucré, lait de coco
  • Aliments secs : lait en poudre, café, noix
  • Huiles : huile comestible et huile de cuisson
  • Aliments pour animaux : aliments humides pour animaux avec ouverture facile

La conception de la boîte dépend du produit. Les aliments acides nécessitent une protection anticorrosion renforcée. Les produits en poudre requièrent un contrôle de l'humidité. Les produits huileux exigent une bonne étanchéité et une compatibilité optimale du revêtement. Les aliments stérilisables nécessitent une boîte dont le corps et la soudure résistent à la chaleur et à la pression.

Légumes, fruits, viande et fruits de mer assortis, conditionnés dans des boîtes métalliques ouvertes.
Une sélection d'aliments longue conservation conditionnés en boîtes métalliques.

5. Conclusion

Une boîte de conserve n'est pas qu'une simple boîte en métal.

Il s'agit d'un emballage contrôlé, fabriqué en acier ou en aluminium fin, où revêtements, soudures, géométrie de formage et étapes d'inspection sont autant d'éléments qui fonctionnent de concert. Pour la plupart des aliments transformés, le fer-blanc reste le choix pratique car il allie résistance, soudabilité, protection contre la corrosion et aptitude à la stérilisation.

Le choix de la boîte dépend de l'aliment, du processus de fabrication et du type de défaillance que vous souhaitez éviter. La question à se poser est généralement la suivante : que pourrait-il se passer de mal à l'intérieur de cet emballage ?

PDG Pony
Pony Ma | PDG

Avec 25 ans Forts de notre expérience dans le domaine de l'emballage métallique, nous nous engageons à fournir solutions d'emballage durables grâce à des technologies innovantes en matière d'aluminium. Je partage régulièrement des informations sur l'innovation des matériaux et les stratégies d'approvisionnement mondiales pour aider les marques à rester compétitives.

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