Hliník je ťažným materiálom moderného balenia potravín. Doska z čistého hliníka, platňa zo zliatiny a hliníková fólia sa kombinujú s polymérnymi vrstvami na výrobu vrecúšok, podnosov, vrchnákov a aseptických škatúľ, ktoré udržujú potraviny v bezpečí počas dlhých dodávateľských reťazcov. Tento článok vysvetľuje, prečo sa volí hliník, aké zliatiny sa používajú, ako sú lamináty štruktúrované a aké normy pre-kontakt s potravinami platia.
Prečo sa hliník používa na balenie potravín
Hliník spája niekoľko vlastností, ktoré je ťažké zladiť s jedným náhradným materiálom:
Výkon bariéry:súvislá kovová vrstva blokuje svetlo, kyslík, pary vlhkosti a arómu, takže oxidácia a migrácia vlhkosti sú účinne zastavené.
Nízka hmotnosť:hustota hliníka je asi tretinová v porovnaní s oceľou, čo znižuje náklady na dopravu a spotrebu materiálu.
Tvarovateľnosť:fóliu je možné zrolovať na 0,006 mm a potom zložiť, zabaliť, raziť alebo hlboko ťahať bez praskania.
Tepelná vodivosť:približne 237 W/(m·K) pre čistý hliník, ktorý umožňuje rýchle ohriatie a ochladenie balených potravín.
Recyklovateľnosť:hliník je možné opakovane pretaviť bez straty kvality a má vysokú hodnotu šrotu.
Hygiena:povrch je neporézny-, ľahko sa čistí a nepodporuje rast mikróbov.
Za zmienku stojí bariérový mechanizmus. Hliník pri kontakte so vzduchom oxiduje a na povrchu okamžite vytvára hustý natívny oxidový film (Al2O3). Táto pasívna fólia je samo-obmedzujúca a zabraňuje ďalšej oxidácii kovu pod ňou, čo je dôvod, prečo veľmi tenká fóliová vrstva dokáže ochrániť potraviny celé mesiace.
Výber zliatiny a temperovania
Zliatina sa volí podľa operácie tvárnenia a požadovanej pevnosti. Typické druhy používané pri balení sú uvedené nižšie.
| Zliatina | Typické použitie | Kľúčové vlastnosti |
|---|---|---|
| 1060 | Čistý hliníkový tanier a ťažká fólia, podnosy | Vysoká čistota, vynikajúca odolnosť proti korózii, veľmi dobrá tvarovateľnosť, nízka pevnosť |
| 1235 / 8079 | Tenká konvertorová fólia na lamináty | Veľmi nízka hrúbka, vysoká ťažnosť, lesklý povrch |
| 8011 | Fólia na nádoby na potraviny, vrchnák, uzávery | Dobrá pevnosť a tuhosť, vhodné na hlboké ťahanie a razenie |
| 8021 | Farmaceutické a vysoko{0}}bariérové potravinové lamináty | Vysoká pevnosť, odolnosť proti dierkovaniu, dobrá ohybová odolnosť |
| 3104 / 3105 | Pevné nádoby, veká, tvarované podnosy | Vyššia pevnosť z prísad mangánu a horčíka, dobrá tvarovateľnosť |
Fólia sa bežne dodáva v tvrdosti O (úplne žíhaná), takže sa vytvára bez trhania; polotvrdé tvrdenia, ako napríklad H18 alebo H22, sa používajú tam, kde na pevnosti záleží viac ako na predĺžení. Hrúbka je špecifikovaná podľa požiadavky na bariéru: konvertorová fólia pre lamináty má zvyčajne hrúbku od 0,006 do 0,009 mm, zatiaľ čo fólie pre stravovanie a mrazničky od 0,010 do 0,020 mm a pevný obalový materiál je podstatne hrubší.
Laminátové štruktúry na balenie potravín
Vrecia na balenie potravín sa zriedka vyrábajú iba z hliníkovej fólie. Jednovrstvová fólia sa v záhyboch ľahko roztrhne a nemá tesniaci povrch, takže sa takmer vždy kombinuje s polymérovými fóliami. Bežné konštrukcie zahŕňajú:
Dve-vrstvy:fólia laminovaná na polyetylén alebo liaty polypropylén pre tepelne-tesniaci vnútorný povrch.
Tri-vrstvy:polyesterová vonkajšia fólia na potlač a mechanickú ochranu, fóliové jadro pre bariéru, polyetylénová vnútorná vrstva na utesnenie.
Štyri-vrstvy a koextrudované-:pridaný nylon alebo ko{0}}extrudovaná fólia pre odolnosť proti prepichnutiu a odolnosť proti prasknutiu v ohybe- vo vákuových a retortových vreckách.
Vonkajšia fólia nesie potlač a chráni fóliu pred oderom; fólia nesie bariéru; vnútorná tesniaca vrstva poskytuje hermetické uzavretie a v typoch retort odolnosť voči sterilizačným teplotám 121 stupňov a viac. Aplikácie v retorte vyžadujú fóliu odolnú proti dierkovaniu{2}} a liaty polypropylén alebo podobný tmel, ktorý proces prežije.
Potravinové{0}}Kontaktné dodržiavanie a kontrola kvality
Regulovaným artiklom je hotové balenie, nie surová fólia. Príslušné rámce zahŕňajú nariadenie (ES) č. 1935/2004 a nariadenie (EÚ) č. 10/2011 pre európsky trh, 21 CFR 175 300 v Spojených štátoch amerických a GB 4806.1 a GB 4806.9 v Číne, pričom posledné uvedené sa vzťahujú na kovové materiály a predmety prichádzajúce do styku s potravinami. Rozmery, mechanické vlastnosti a kvalitu povrchu definujú-štandardy špecifické pre fóliu, ako napríklad ASTM B479 a séria EN 546.
Pretože hliník je amfotérny, kov reaguje so silnými kyselinami a silnými zásadami. Pri balení na tom záleží dvoma spôsobmi: kyslé alebo vysoko solené produkty by mali byť chránené súvislou polymérovou vrstvou, aby sa potravina nikdy nedostala do kontaktu s holým kovom, a akékoľvek jamky, škvrny alebo sfarbenie zistené pri vstupnej kontrole by sa mali považovať za defekt bariéry a nie za kozmetický problém.
Užitočné ovládacie prvky na úrovni konvertora zahŕňajú počítanie dier na tenkej fólii, test pevnosti zvaru a roztrhnutia na hotových vreckách a test priepustnosti vodnej{0}}pary a kyslíka na lamináte. Tieto testy potvrdzujú, že bariéra navrhnutá do konštrukcie skutočne prežije proces premeny a plnenia.
Recyklácia a materiálová efektívnosť
Hliník je jedným z mála obalových materiálov so skutočným{0}}uzavretým okruhom. Pretavenie vyžaduje len malý zlomok energie použitej na výrobu primárneho kovu a kov sa nedegraduje opakovanými cyklami. V praxi sú limitujúcimi faktormi zber, čistota a separácia fólie od polymérnych laminátov; vrecká z viacerých-materiálov sa obnovujú ťažšie ako zásobníky z jedného{4}}materiálu.
Pre kupujúcich sú užitočné dva smery. Najprv špecifikujte fóliu so spodným rozmerom, kde to výpočet bariéry umožňuje, pretože tenšia vrstva spotrebuje menej kovu pri rovnakom výkone. Po druhé, udržujte lamináty čo najjednoduchšie a zabezpečte, aby akékoľvek tvrdenie o recyklovanom obsahu bolo podporené zdokumentovaným dodávateľským reťazcom, pretože recyklovaný hliník-kontaktujúci potraviny musí spĺňať rovnaké hygienické požiadavky ako primárny kov.
Často kladené otázky
Otázka: Je potrebné, aby lesklá strana hliníkovej fólie smerovala k jedlu?
Nie. Svetlé a matné povrchy pochádzajú z posledného valcovacieho priechodu, kde sa jedna strana dotýka lešteného valca a druhá strana spárovanej vrstvy fólie. Oba povrchy majú rovnakú bariéru a výkon-prenosu tepla, takže obe strany môžu byť otočené k jedlu.
Otázka: Ktoré hliníkové zliatiny sú najčastejšie v balení potravín?
1060 pre čisté taniere a podnosy, 1235 a 8079 pre tenkú konvertorovú fóliu, 8011 pre nádoby a veká, 8021 pre farmaceutické a potravinárske lamináty s vysokou-bariérou a 3104 alebo 3105 pre pevné a tvarované nádoby.
Otázka: Prečo sa hliníková fólia kombinuje s inými fóliami?
Samotná fólia sa nedá zataviť a na záhyboch sa trhá. Polyesterové, nylonové a polyetylénové vrstvy dodávajú tesniacu schopnosť, odolnosť proti prepichnutiu a potlačiteľnosť, zatiaľ čo fólia dodáva bariéru.
Otázka: Môže sa obal z hliníkovej fólie použiť v mikrovlnnej rúre?
Iba ak je výrobok špeciálne navrhnutý a testovaný na použitie v mikrovlnnej rúre. Tenký kov môže na okrajoch a ostrých rohoch vytvárať oblúky, preto by ste do mikrovlnných rúr nemali používať nekvalifikovanú fóliu alebo laminát.
Otázka: Reagujú kyslé potraviny s hliníkom v obale?
Hliník je amfotérny a reaguje so silnými kyselinami a zásadami. Pri balení súvislá polymérna vrstva zabraňuje priamemu kontaktu; ak je holý kov vystavený kyslému alebo silne osolenému jedlu, môže dôjsť k tvorbe jamiek a zmene chuti.
Otázka: Je obal z hliníkovej fólie recyklovateľný?
áno. Čisté hliníkové podnosy a fólie z jedného{1}}materiálu sa ľahko recyklujú a zachovávajú si vysokú hodnotu šrotu. Laminované vrecká sú náročnejšie, pretože polymérové vrstvy musia byť oddelené od kovu.
