Типы покрытий для пищевых банок, содержание бисфенола-А и руководство по материалам

Большинство консервные банки Они покрыты внутренним слоем. Его можно назвать покрытием, лаком, эмалью, морилкой или облицовкой. Во многих случаях это полимерная пленка, запеченная на внутренней поверхности жестяных, стальных или алюминиевых банок. Так что да, многие пищевые банки можно описать как “с пластиковой облицовкой”, но это не просто свободный пластиковый лист. Это затвердевшая защитная пленка, приклеенная к металлу.

Причина проста. Пища и чистый металл не всегда совместимы. Кислые продукты, соленые продукты, продукты, содержащие серу, масла, белки и продукты, подвергнутые термической обработке, могут вступать в реакцию с поверхностью металла во время хранения. Это может вызвать коррозию, появление пятен, посторонний привкус, изменение цвета, образование газов или миграцию металла.

Внутреннее покрытие служит барьером между продуктом и банкой. Оно помогает защитить металл, сохранить стабильность продукта и продлить предполагаемый срок хранения. Однако покрытие нельзя выбирать по общей маркировке, например, “пищевое”. Оно должно соответствовать продукту, типу банки, термообработке, сроку хранения и целевому рынку.

1. Распространенные виды материалов для покрытия внутренней поверхности пищевых банок.

В консервных банках используется разная внутренняя облицовка. Различные системы смол выбираются в зависимости от вида продукта и технологического процесса.

1.1 Покрытия на основе эпоксидной смолы

Эпоксидные покрытия уже много лет широко используются в производстве банок для пищевых продуктов и напитков. Они обладают высокой адгезией, хорошей химической стойкостью и стабильными технологическими характеристиками. К распространенным системам относятся эпоксидно-фенольные, эпоксидно-амино-, эпоксидно-ангидридные и эпоксидно-акриловые покрытия.

Эпоксидно-фенольные золотистые лаки часто используются в консервных банках, поскольку они обеспечивают хорошую коррозионную стойкость и герметичность. Они распространены в трехкомпонентных банках и банках с неглубокой вытяжкой.

Главная проблема заключается в следующем: БПА. Традиционные эпоксидные покрытия могут быть основаны на химических соединениях, содержащих бисфенол А. На многих экспортных рынках, в проектах под собственной торговой маркой и в розничных цепочках поставок покупатели теперь запрашивают системы, не содержащие бисфенол А или ингибиторы бисфенола А. Эпоксидные покрытия по-прежнему демонстрируют хорошие технические характеристики, но их использование зависит от нормативных требований и требований заказчика.

1.2 Покрытия на основе полиэстера

Полиэфирные покрытия широко используются в качестве альтернативы традиционным эпоксидным системам. Они обладают хорошей гибкостью и хорошо выдерживают формовочные напряжения. Это делает их полезными для корпусов банок, торцов и других деталей, которые необходимо сгибать или растягивать.

Их недостатком является кислотостойкость. Некоторые полиэфирные системы могут быть чувствительны к гидролизу в условиях низкого pH. Для продуктов, содержащих сильные кислоты, таких как томатные продукты или продукты на основе уксуса, перед выбором полиэстера необходимо провести тщательное тестирование.источник)

Полиэстер является полезным средством против бисфенола-А, но не является универсальной заменой.

1.3 Покрытия на акриловой основе

Акриловые покрытия часто используются там, где предпочтительнее чистый и светлый внутренний вид. Их можно применять для некоторых пищевых банок, банок для напитков и банок с легко открывающимися крышками.

Их эффективность во многом зависит от состава. Некоторые акриловые покрытия могут иметь ограничения по гибкости, коррозионной стойкости или контролю запаха. Для чувствительных продуктов питания покрытие следует тестировать как на технические характеристики, так и на влияние на вкус.

1.4 Виниловые и органозольные покрытия

Виниловые покрытия обычно смешивают с другими смолами для улучшения адгезии и прочности. При использовании в чистом виде они могут недостаточно хорошо сцепляться с металлом.

Органозольные покрытия более толстые и гибкие. Они часто используются для банок, изготовленных методом вытягивания, пластиковых банок и банок с легко открывающимися крышками. Пленочное покрытие помогает защитить участки, подверженные формовочным нагрузкам.

Для таких продуктов, как консервированная рыба, покрытие должно одновременно противостоять воздействию соли, масла, белка, соединений серы и термической обработке. В таких случаях органозольные системы часто являются практичным решением.

1.5 Покрытия на основе фенола

Фенольные покрытия известны своей устойчивостью к агрессивным пищевым продуктам и серным пятнам. Они часто используются в смешанных системах, особенно эпоксидно-фенольные покрытия.

Они полезны для мяса, рыбы, бобов, гороха, кукурузы и других продуктов, которые могут выделять сернистые соединения во время стерилизации. Без подходящего покрытия эти продукты могут вызывать появление черных пятен, серых разводов или темных участков на внутренней поверхности банки.

Фенольные системы могут быть менее гибкими и в некоторых случаях влиять на вкус, поэтому их обычно выбирают в зависимости от конкретных эксплуатационных требований.

1.6 Олеорезиновые покрытия

Олеорезиновые покрытия — это более старые системы, изготовленные из натуральных смол, канифоли и высыхающих масел. Они использовались до того, как синтетические смолы стали широко распространены.

Сегодня их применение ограничено. Они обладают более слабой адгезией, более длительным временем отверждения и меньшей коррозионной стойкостью, чем многие современные покрытия. Их все еще можно использовать для некоторых мягких или сухих продуктов, но они не подходят для кислых, соленых или агрессивных продуктов, подвергнутых ретортной обработке.источник)

2. Какое покрытие используется для каких продуктов?

Покрытие следует выбирать, начиная с самой пищи и двигаясь наружу. Ключевые вопросы просты: Кислая ли пища? Соленая? Жирная? Богата белком? Выделяет ли она серу? во время реторты? Это банка? вытянутый или сварнойКак долго будет храниться товар?

2.1 Кислые продукты

Для томатной продукции, фруктов, продуктов на основе уксуса, маринованных овощей и кислых соусов необходимы покрытия, обладающие кислотостойкостью и стабильной адгезией.

В процессе хранения в этих продуктах могут постепенно обнажаться слабые места покрытия. Томатная паста — типичный пример. Она сочетает в себе кислотность, термическую обработку, высокое содержание сухих веществ и длительный срок хранения. Если покрытие не подходит, могут появиться пятна коррозии, потемнение, неприятный запах или потеря вакуума.

К распространенным рекомендациям относятся кислотостойкие эпоксидно-фенольные системы, некоторые системы, не содержащие бисфенола-А, органозольные покрытия, а также некоторые полиэфирные или акриловые системы после проведения испытаний. Для продуктов, обладающих высокой агрессивностью, может потребоваться более высокая плотность пленочного покрытия.

2.2 Продукты, богатые белком и серосодержащие

Мясо, рыба, морепродукты, бобы, горох и кукуруза часто нуждаются в покрытии, устойчивом к сере. Во время высокотемпературной стерилизации эти продукты могут выделять соединения серы. Если эти соединения попадут на открытый металл, могут образоваться черные или серые пятна.

К распространенным вариантам относятся золотые лаки, эпоксидно-фенольные покрытия, фенольные модифицированные системы, покрытия с алюминиевыми пигментами и серостойкие системы на основе BPA-NI.

Рыба и морепродукты требуют особого внимания, поскольку могут содержать соль и масло. Мясные продукты должны иметь стабильную адгезию после автоклавирования. Фасоль и кукуруза могут выглядеть невзрачными, но серные пятна все равно могут появиться после обработки.

2.3 Нейтральные, смешанные и готовые к употреблению продукты питания

В продуктах с нейтральной или умеренно агрессивной реакцией могут использоваться более общие внутренние покрытия, но это не означает, что тестирование можно пропустить. Овощи в рассоле, супы, каши, рисовые блюда и готовые блюда могут содержать соль, крахмал, белок, масло, специи или соус.

В зависимости от рецептуры и технологического процесса для этих продуктов могут использоваться эпоксидно-фенольные, полиэфирные, акриловые, органозольные или BPA-NI системы. Полный состав имеет большее значение, чем название категории пищевого продукта.

Термин “овощная банка” может означать многое. Для овощей, засоленных в рассоле, овощей, приготовленных на томатной основе, и приправленных овощных смесей могут потребоваться разные покрытия.

2.4 Жирная, острая и приправленная пища

Продукты с высоким содержанием масла и обильной приправой могут влиять на качество покрытия и стабильность вкуса. Соусы чили, карри, рыба в масле, мясо в масле и пасты для приправ могут содержать масло, соль, пигменты, специи и кислые ингредиенты.

Покрытие должно обладать маслостойкостью, коррозионной стойкостью и низким уровнем взаимодействия с ароматами. Часто рассматриваются органозольные, эпоксифенольные и некоторые системы на основе BPA-NI. В этом случае полезно провести сенсорное тестирование. Покрытие может пройти испытания на коррозионную стойкость, но при этом изменить вкусовые качества.

2.5 Напитки, продукты питания и сухие корма

Для банок с напитками необходимы тонкие, однородные и гибкие покрытия, способные выдерживать высокоскоростную формовку. В зависимости от напитка обычно используются полиэфирные, акриловые, эпоксидно-акриловые покрытия, а также покрытия на основе BPA-NI.

Пищевые порошки, сухое молоко, кофе, чай и сухие корма менее агрессивны, но запах, влажность и соответствие требованиям по-прежнему имеют значение. Для детских смесей и продуктов питания необходимо заблаговременно проверить наличие BPA-NI и документы, подтверждающие миграцию веществ.

3. Что насчет бисфенола-А в покрытиях для пищевых консервных банок?

Бисфенол А до сих пор полностью не исчез из покрытий пищевых банок по всему миру.

В традиционных эпоксидных покрытиях часто использовались химические соединения, содержащие бисфенол А, поскольку это обеспечивало прочную адгезию, химическую стойкость и надежные технологические характеристики. Именно поэтому эпоксидные системы оставались распространенными так долго.

Но рынок изменился. Многие покупатели теперь запрашивают покрытия без BPA-NI или бисфенола, особенно для экспорта, детского питания, продуктов питания и розничных проектов под собственной торговой маркой.

BPA-NI означает “бисфенол А не добавлен преднамеренно”. Это не название какого-либо конкретного покрытия. Покрытие BPA-NI может быть на основе полиэстера, акрила, органозоля или другой эпоксидной альтернативы.

Это также не заменяет документацию по материалам, контактирующим с пищевыми продуктами. Покупателям по-прежнему необходимы декларации о покрытии, протоколы испытаний на миграцию и документы, подтверждающие соответствие целевому рынку.

Практический вывод очевиден: не следует предполагать, что покрытие банки приемлемо только потому, что оно широко используется. Перед началом производства необходимо подтвердить наличие бисфенола-А, тип покрытия и необходимую документацию.

4. Как выбрать правильное покрытие для внутренней поверхности консервной банки

Начинайте с условий нанесения, а не с названия покрытия.

Поставщик не сможет дать надежную рекомендацию, если у него есть только информация о “консервированных продуктах”. Основная информация должна включать категорию продукта, pH, содержание соли, содержание масла, содержание белка, содержание сахара, термическую обработку, тип банки, срок годности и целевой рынок.

Например, томатный соус и фруктовый сироп имеют кислую реакцию, но ведут себя по-разному. Рыба в масле, рыба в рассоле и рыба в томатном соусе также могут нуждаться в разных системах покрытия. Овощ в обычном рассоле отличается от овоща в уксусе или остром соусе.

Конструкция банки также имеет значение. Для двухсоставной вытянутой банки требуется покрытие с большей гибкостью. Для трехсоставной сварной банки предъявляются другие требования к швам и боковым полосам. Для банок с легко открывающимися торцами необходимы системы покрытия, способные выдерживать повреждения от надрезов и напряжения при открывании.

Срок годности следует определить заранее. Покрытие, показавшее хорошие результаты в краткосрочном испытании, может оказаться небезопасным для экспортной продукции со сроком годности два года. Для агрессивных пищевых продуктов по-прежнему необходимы испытания на хранение, стерилизацию в автоклаве и наблюдение за образцами.

На начальном этапе также следует проверить требования рынка. В США, ЕС, Японии, Корее и других странах могут быть разные ожидания в отношении БФА, миграции и соответствия нормам безопасности при контакте с пищевыми продуктами.

Удачный выбор покрытия – это не то, у которого самая привлекательная этикетка. Это то, которое выдерживает воздействие реальных продуктов питания, реальных процессов обработки и реальных условий хранения.

5. Будущие тенденции в области покрытий для пищевых банок

В сфере покрытий для пищевых банок наблюдается тенденция к использованию систем, не содержащих BPA-NI и бисфенол. Этот сдвиг обусловлен регулированием, стандартами розничной торговли и требованиями брендов. BPA не исчез повсеместно, но покупатели больше не могут предполагать, что традиционные эпоксидные системы будут приняты на каждом рынке.

Полиэфирные, акриловые, органозольные и другие эпоксидные альтернативные системы будут продолжать набирать популярность. Задача состоит не просто в замене одной смолы другой. Новое покрытие должно по-прежнему выдерживать воздействие пищевой химии, условий автоклавирования, формовочных напряжений и длительного хранения.

Еще одна тенденция — более четкая документация, подтверждающая соответствие стандартам. Покупатели запрашивают декларации о покрытии, отчеты об испытаниях на миграцию, заявления об отсутствии бисфенола-А и соответствие требованиям целевого рынка. Это особенно важно для экспорта, детского питания, продуктов питания и розничных проектов под собственной торговой маркой.

Внутреннее покрытие консервной банки — это не декоративный элемент. Это часть конструкции упаковки. Правильное покрытие зависит от содержимого банки, а не от общей маркировки “пищевой класс”.