Остатки прокатного масла на алюминиевых рулонах с цветным покрытием: риски загрязнения пищевых продуктов и требования к контролю остатков

Абстрактный

Алюминиевые рулоны с цветным покрытием широко используются для применений, контактирующих с пищевыми продуктами, включая пищевые контейнеры, противни, корпуса для упаковки пищевых продуктов и оборудование для пищевой промышленности. При холодной прокатке для смазки и охлаждения применяются прокатные смазки. Неправильное обезжиривание и неполное отверждение могут привести к появлению остатков масла для прокатки на алюминиевой подложке под органическим покрытием. Такие остатки могут создавать угрозу безопасности пищевых продуктов, включая сенсорную порчу, миграцию летучих органических соединений и косвенное загрязнение пищевых продуктов. В этой статье объясняются механизмы загрязнения, практические сценарии риска, глобальные нормативные ограничения и меры контроля на уровне завода в отношении остатков прокатного масла на алюминиевых катушках с цветным покрытием, предназначенных для использования в контакте с пищевыми продуктами.

1. Источники остатков прокатного масла на алюминиевых катушках с цветным покрытием

Масло для прокатки/смазка для прокатки необходимы при холодной прокатке алюминиевых листов, служат для уменьшения трения, охлаждения рабочих валков и улучшения качества поверхности. Остатки масла остаются на голой алюминиевой подложке после прокатки.

При производстве алюминия с цветным покрытием подложка проходит предварительную обработку (обезжиривание, конверсионное покрытие) с последующей грунтовкой и покраской, а также высокотемпературным отверждением.

Если поступающий алюминиевый базовый материал содержит чрезмерные остатки прокатного масла;

Если предварительное обезжиривание недостаточно;

Если компоненты масла тяжелой фракции не полностью улетучиваются при отверждении покрытия в печи;

Микроколичества углеводородных смазок могут задерживаться между алюминиевой подложкой и слоем полимерного покрытия, невидимые невооруженным глазом.

Важное примечание: хорошо сшитое, неповрежденное покрытие действует как барьер. Остатки масла, попавшие под прочное покрытие, не могут напрямую касаться продуктов питания. Риски возникают, когда покрытие имеет микротрещины, отверстия, плохую адгезию, вздутие или разрушение вследствие термического старения в процессе конечного использования или в условиях эксплуатации.

2. Потенциальные риски загрязнения пищевых продуктов остатками прокатного масла

Остатки не будут автоматически вызывать загрязнение; риск зависит от уровня остатков, целостности покрытия, температуры эксплуатации и сред, контактирующих с пищевыми продуктами (жирные, кислые, алкогольные имитаторы пищевых продуктов). Основные виды опасности перечислены ниже:

Сенсорное загрязнение (наиболее распространенное несоответствие)

При нагревании или длительном хранении летучие фракции захваченного прокатного масла могут мигрировать через микродефекты покрытия в пищу. Это приводит к появлению запаха масла, пригоревшего масла или химикатов, изменяющих вкус и аромат пищи. Сенсорное отторжение часто возникает при тестировании LFGB и других тестах на соответствие требованиям к контакту с пищевыми продуктами, даже если числовые значения химической миграции находятся в пределах допустимых значений.

Риск химической миграции

Смазки для качения на основе минеральных масел содержат смеси углеводородов. Там, где защитный барьер разрушается, вещества минерального масла и углеводородов могут мигрировать в матрицы жирных пищевых продуктов. Высокомолекулярные фракции нефти также могут разлагаться при высокотемпературном отверждении или нагревании при конечном использовании, образуя новые летучие побочные продукты разложения.

Косвенная цепочка «качество-отказ»

Избыточные остатки прокатного масла ухудшают смачиваемость поверхности основания. Это снижает качество конверсионного покрытия и его адгезию. Расслаивание покрытия, вздутие или микроотверстия дополнительно открывают каналы миграции для загрязнений со стороны подложки к поверхностям, контактирующим с пищевыми продуктами.

Специальное напоминание

Когда алюминиевая катушка с цветным покрытием используется только на сторонах, не контактирующих с пищевыми продуктами, риск для безопасности пищевых продуктов от остатков прокатного масла незначителен. Строгий контроль остатков обязателен только для продуктов, чья сторона с покрытием или обратная сторона с голым металлом прямо или косвенно контактируют с пищевыми продуктами.

3. Глобальные требования к контролю остатков и соблюдению требований

Не существует единого универсального «предела остатков прокатного масла» для рулонов алюминия с цветным покрытием. Требования к контролю основаны на правилах, касающихся материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, спецификациях чистоты поверхности подложки и правилах утверждения смазочных материалов.

Требования FDA США

В соответствии с §178.3910 FDA 21 CFR в смазках для качения, используемых для металлических изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, должны использоваться компоненты, одобренные FDA. Общее количество остаточной смазки на металлической поверхности, контактирующей с пищевыми продуктами, не должно превышать 0,015 мг/дюйм⊃2; (≈ 23,2 мг/м⊃2;) для изделий, контактирующих с пищевыми продуктами.

Практическое промышленное примечание: это предел для последней статьи. Производители алюминиевых рулонов принимают гораздо более жесткие внутренние ограничения на входящую подложку, чтобы оставить запас прочности при производстве покрытий.

Европейский Союз и немецкий LFGB

Регламент ЕС 1935/2004 устанавливает общие обязательства в отношении материалов, контактирующих с пищевыми продуктами. ЕС 10/2011 регулирует слои пластикового покрытия, определяя общий предел миграции OML ≤10 мг/дм⊃2; Хотя он не устанавливает изолированного количества «остатков прокатного масла» для металлических подложек, готовое изделие должно пройти органолептические испытания (запах и вкус) и миграционный скрининг на непреднамеренно добавленные вещества (NIAS).

Немецкий LFGB уделяет большое внимание сенсорной оценке. Даже низкие уровни летучих веществ прокатного масла могут привести к полному провалу испытания. Европейские переработчики обычно указывают целевое значение остаточного масла на входящей алюминиевой подложке ≤5 мг/м⊃2; целевое значение для материала премиум-класса для пищевых продуктов ≤3 мг/м⊃2;, измеренное методом экстракции растворителем с помощью инфракрасной спектроскопии.

Китайский национальный стандарт

GB 4806.9 для материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, посвящен контролю миграции тяжелых металлов. Хотя отдельное числовое значение остатков прокатного масла не определено, готовые изделия не должны иметь ненормального запаха и соответствовать требованиям по общей миграции. Требование к чистоте подложки реализуется посредством спецификаций заводского контроля технологических процессов для базовых катушек из пищевого алюминия.

Практические, принятые в отрасли контрольные показатели для подложек алюминиевых рулонов с цветным покрытием

4. Меры по контролю заводских процессов для снижения рисков, связанных с остатками прокатного масла

Чтобы избежать несоответствия при контакте с пищевыми продуктами, вызванного остатками прокатного масла, контроль должен осуществляться по всей цепочке поставок: входной контроль материала на основе алюминия → предварительная обработка → отверждение покрытия → выпуск готовой продукции.

• Приемка входного носителя

Приобретайте алюминиевые рулоны, изготовленные с использованием смазочных материалов для прокатки, безопасных для пищевых продуктов. Выполните входные испытания на остатки масла и проверку смачиваемости. Отбраковывайте партии с чрезмерными остатками масла или масляными пятнами.

• Оптимизация обезжиривания перед предварительной обработкой

Усиленное щелочное обезжиривание и промывка перед конверсионным покрытием. Перед покраской убедитесь в полном удалении углеводородных загрязнений с поверхности.

• Мониторинг условий отверждения покрытия

Поддерживайте соответствующую температуру в печи и время выдержки во время отверждения цветного покрытия, чтобы облегчить улетучивание остаточных фракций масла с низкой температурой кипения. Предотвратите недостаточное отверждение. Контролируйте степень сшивки покрытия с помощью теста на двойное истирание MEK, чтобы гарантировать барьерные свойства лакокрасочной пленки.

• Управление смазочными материалами

Для оснований, контактирующих с пищевыми продуктами, используйте масла для прокатки, содержащие компоненты, соответствующие требованиям FDA/ЕС. Сохраняйте паспорт безопасности материала и документацию по одобрению компонентов для возможности отслеживания. Избегайте смазочных материалов, содержащих тяжелые ароматические фракции.

• Проверка готовой продукции

Для алюминиевых рулонов с цветным покрытием, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами, проведите сторонние испытания на миграцию, контактирующую с пищевыми продуктами, и органолептические испытания в соответствии с правилами целевого рынка. Держите документы декларации о соответствии доступными для клиентов.

• Четкая коммуникация в области применения

Четко различайте продукты «для контакта с пищевыми продуктами» и «общепромышленные сорта». Общепромышленные алюминиевые теплообменники с цветным покрытием и повышенным содержанием масляных остатков не должны использоваться в сценариях прямого контакта с пищевыми продуктами.

5. Заключение

Остатки прокатного масла/поверхностной смазки на подложках катушек из алюминия с цветным покрытием не приравниваются к автоматическому загрязнению пищевых продуктов. Фактический риск определяется совместно тремя факторами: величиной остатков масла, целостностью барьерного органического покрытия и реальными условиями контакта с пищевыми продуктами.

Для применений, контактирующих с пищевыми продуктами, полагаться исключительно на тестирование миграции конечного продукта недостаточно. Эффективное снижение риска должно начинаться с контроля чистоты поступающей алюминиевой подложки, строгого обезжиривания перед обработкой, стабильных процессов отверждения покрытия и полной цепочки отслеживания материалов. Производители должны согласовать внутренние пороговые значения контроля остаточного масла с требованиями правил целевого рынка и приложений для конечных пользователей, чтобы избежать сенсорных дефектов и несоблюдения нормативных требований на рынках материалов, контактирующих с пищевыми продуктами.