Консервы: материалы, виды, применение и преимущества.

Консервная банка — это герметичный металлический контейнер, используемый для защиты продуктов питания на этапах наполнения, закрытия, стерилизации, хранения и транспортировки.

Большинство консервные банки Они используются для таких продуктов, как овощи, фрукты, мясо, рыба, супы, соусы, молочные продукты, корма для домашних животных, орехи, порошки и растительное масло. Задача банки проста: изолировать продукт от воздуха, влаги, микроорганизмов, света и механических повреждений.

Основная идея несложна. Сложна инженерная составляющая.

Контейнер для пищевых продуктов должен выдерживать формовку, сварку или вытяжку, нанесение покрытия, наполнение, стерилизацию в автоклаве, транспортировку, штабелирование и вскрытие. Если материал, покрытие, фланец, сварной шов или двойной шов нестабильны, упаковка может выйти из строя, даже если внешне она выглядит нормально.

1. Из чего делают консервные банки?

Консервы для продуктов питания в основном изготавливаются из жести, стали без примеси олова и алюминия.

Для консервных банок, предназначенных для пищевых продуктов, жесть по-прежнему остается наиболее распространенным материалом для изготовления корпусов, особенно трехкомпонентных банок. Это не чистая жесть. Это низкоуглеродистая сталь с тонким оловянным покрытием и обычно внутренним слоем пищевого лака.

Типичная конструкция из жести включает в себя:

Согласно данным каталога упаковочной стали, пример покрытия из жести может включать слой железо-оловянного сплава толщиной около 0,1 мкм, слой олова толщиной около 0,4 мкм, пассивацию толщиной около 0,002 мкм и масляную пленку толщиной около 0,005 мкм.

Плотность оловянного покрытия часто указывается в г/м². Например, E2.8/2.8 означает 2,8 г/м² олова с каждой стороны. Также распространено дифференциальное покрытие, например, 2.8/8.4, когда одна сторона нуждается в более толстом слое защиты.

1.1 Жесть

Жесть — это низкоуглеродистая сталь с оловянным покрытием. Она прочная, формуемая, свариваемая и подходит для изготовления консервных банок для пищевых продуктов, требующих стерилизации в автоклаве. Именно поэтому она широко используется для корпусов трехкомпонентных консервных банок.

Типичный диапазон толщины упаковочной стали составляет примерно 0,12–0,49 мм, в зависимости от типа банки, процесса формовки и требований к прочности. Более прочные марки стали DR часто используются, когда производителю банок требуется более тонкая сталь без потери эксплуатационных характеристик.

1.2 Беслуженая сталь / ECCS / TFS

Сталь без олова также называется ECCS, или сталью с электролитическим хромовым покрытием. Вместо олова в ней используется поверхностный слой хрома/оксида хрома. В одном из каталогов указана толщина хромового покрытия около 0,02 мкм, а толщина масляной пленки составляет около 0,005 мкм.

TFS обладает хорошей адгезией к лаку, но перед использованием его необходимо покрыть лаком. Он не подходит для обычной сварки или пайки. Также он не является предпочтительным выбором для кислых продуктов с pH ниже 4, поскольку не обладает такими же коррозионными свойствами, как жесть.

Именно поэтому технология TFS часто используется для торцов, крышек и легкооткрывающихся торцов, а не для сварных трехсекционных корпусов банок.источник）

1.3 Алюминий

Алюминий легче стали и часто используется в производстве банок для напитков и некоторых контейнеров для пищевых продуктов, изготовленных методом вытяжки. Ему не требуется сварка боковых швов, как в случае с трехсоставными стальными банками. Корпус обычно изготавливается методом вытяжки или вытяжки с последующим обжигом.

Для многих продуктов длительного хранения сталь по-прежнему обладает преимуществами в плане жесткости, устойчивости к стерилизации и прочности при больших объемах хранения.

2. Виды консервированных продуктов

Консервы для продуктов обычно рассматриваются по структуре и способу формовки. Основное разделение простое: двухкомпонентные и трехкомпонентные банки.

2.1 Двухсекционные консервные банки

Банка состоит из двух частей: одного формованного корпуса и одной отдельной торцевой части. Корпус включает боковую стенку и дно. Приварного бокового шва нет.

Это устраняет одну из возможных точек утечки, но также означает, что корпус должен быть изготовлен из цельной металлической заготовки. Способ формовки имеет значение.

К распространенным процессам консервирования пищевых продуктов в двухкомпонентных банках относятся:

• Банки DR: вытянутые банки, в том числе неглубоко вытянутые и вытянуто-повторно вытянутые банки.
• Банки DRD: нарисуйте и перерисуйте банки для более глубоких емкостей.
• Банки DWI: банки, изготовленные методом вытяжки и утюжки, где стенки истончаются с помощью гладильных колец.

Для пищевых банок DWI типичные характеристики жести могут составлять примерно 0,20-0,35 мм толщиной, около 1200 мм шириной и закалку около TH390 или аналогичной. Процесс обычно требует жестких допусков по толщине, низкого образования ушек, хорошего качества поверхности и хорошей адгезии покрытия.

Обычная последовательность проведения диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии (ДВМРТ) следующая:

1. Штамповка или выдавливание
2. Чертеж и обрезка
3. Чистка и защита наружных поверхностей
4. Отделка фланцев и окантовка
5. Внутренняя лакировка
6. Выпечка
7. Проверка и упаковка

Банки, состоящие из двух частей, полезны, когда конструкция предполагает бесшовный корпус. Недостатком является то, что к стабильности формования предъявляются более высокие требования.

Полный алгоритм действий см. в разделе... Процесс изготовления двухкомпонентной пищевой банки.

Для сравнения DRD и DWI, читайте далее. Разница между глушителями DRD и DWI: подробное руководство..

2.2 Трехсекционные консервные банки

Банка, состоящая из трех частей, включает в себя корпус, верхнюю часть и нижнюю часть.

Корпус начинается с плоской прямоугольной заготовки. Затем его округляют до цилиндрической формы, сваривают по боковому шву, защищают шовным покрытием, после чего формируют фланцы и придают им форму валика. Один конец обычно заваривается на заводе по производству банок. Другой конец прикрепляется после наполнения.

Основной процесс выглядит следующим образом:

1. Подготовка листового или рулонного материала
2. Резка и распиловка
3. Тело пустое кормление
4. Округление
5. сварка бокового шва
6. Покрытие сварного шва
7. Затвердевание
8. Фланцевое соединение
9. Шов нижнего края
10. Бисероплетение
11. Проверка на герметичность и осмотр
12. Упаковка

Ключевое отличие заключается в боковом шве. Он должен быть прочным, плотным и защищенным от коррозии. В этом случае хорошо подходит жесть, поскольку она поддерживает контактную сварку. TFS этого не позволяет.

Консервы, состоящие из трех частей, часто используются для овощей, фруктов, мяса, морепродуктов, соусов, супов, кормов для домашних животных и многих продуктов, полученных методом ретортной обработки.

Этапы производства см. в соответствующем разделе. Процесс производства трехкомпонентных пищевых банок.

3. Преимущества и недостатки консервированных продуктов.

3.1 Преимущества консервированных продуктов

Консервы используются потому, что они решают сразу несколько практических проблем.

Они защищают продукты от кислорода, водяного пара, микроорганизмов, света и механических повреждений. Они также выдерживают термическую стерилизацию, что позволяет хранить многие продукты при комнатной температуре в течение длительного времени.

Металлический корпус достаточно прочный для транспортировки и штабелирования. Стальные банки также обладают магнитными свойствами, что облегчает сортировку при переработке.

Для производителей консервные банки предсказуемы. Размеры, швы, покрытия и механические свойства можно измерить и контролировать. Это имеет большее значение, чем может показаться на первый взгляд.

3.2 Недостатки консервированных продуктов

Консервы не идеальны.

Металлическая упаковка может стоить дороже, чем гибкая. Неправильное обращение может привести к вмятинам или повреждению швов. Если система покрытия не соответствует продукту питания, может возникнуть коррозия или пятна. Кислые продукты, продукты с высоким содержанием серы, молочные продукты, масла и соусы предъявляют разные требования к внутреннему лаковому покрытию.

Некоторые потребители также беспокоятся о внутренних покрытиях.источникИменно поэтому выбор покрытия, тестирование на миграцию и контроль технологического процесса являются частью проектирования пищевых банок, а не второстепенными задачами.

Переработка отходов также требует сбора, сортировки и затрат энергии. Материал пригоден для переработки, но система все равно должна функционировать.

4. Какие продукты консервируются?

Стальные консервные банки используются для хранения многих продуктов длительного хранения, в том числе:

• Овощи: кукуруза, фасоль, горох, помидоры
• Фрукты: персики, ананас, фруктовый коктейль
• Мясо: колбаса, говядина, продукты из птицы.
• Морепродукты: тунец, сардины, скумбрия, лосось
• Соусы и супы: томатный соус, соус карри, подливка, готовые блюда.
• Молочные продукты: сгущенное молоко, концентрированное молоко, кокосовое молоко.
• Сухие корма: сухое молоко, кофе, орехи.
• Масла: пищевое масло и растительное масло для приготовления пищи.
• Корм для животных: влажный корм для животных с легко открывающимися крышками.

Конструкция банки зависит от продукта. Кислые продукты требуют более надежной защиты от коррозии. Порошкообразные продукты нуждаются в контроле влажности. Масляные продукты требуют хорошей герметизации и совместимости с покрытием. Продукты, требующие стерилизации в автоклаве, должны иметь корпус и шов, способные выдерживать высокие температуры и давление.

5. Заключение

Консервная банка — это не просто металлический ящик.

Это контролируемая упаковка, изготовленная из тонкой стали или алюминия, в которой покрытия, швы, геометрия формовки и этапы контроля работают согласованно. Для большинства переработанных пищевых продуктов жесть остается практичным выбором, поскольку она сочетает в себе прочность, свариваемость, защиту от коррозии и способность к стерилизации в автоклаве.

Выбор подходящей банки зависит от продукта, процесса и типа неисправности, которую вы хотите избежать. Обычно лучший первый вопрос: что может пойти не так внутри этой упаковки?