Zvyšky oleja z valcovania na farebne potiahnutých hliníkových zvitkoch: Riziká kontaminácie potravín a požiadavky na kontrolu zvyškov

Abstraktné

Farebne potiahnuté hliníkové cievky sa široko používajú na aplikácie prichádzajúce do styku s potravinami vrátane nádob na potraviny, plechov na pečenie, obalov na balenie potravín a zariadení na spracovanie potravín. Počas valcovania za studena sa na mazanie a chladenie používajú valcovacie mazivá. Nesprávne odmastenie a neúplné vytvrdnutie môžu na hliníkovom substráte pod organickým povlakom zanechať zvyšky oleja po valcovaní. Takéto rezíduá môžu spôsobiť ohrozenie bezpečnosti potravín vrátane senzorického kazenia, migrácie prchavých organických zlúčenín a nepriamej kontaminácie potravín. Tento článok vysvetľuje mechanizmy kontaminácie, praktické rizikové scenáre, globálne regulačné limity a kontrolné opatrenia na úrovni továrne pre zvyšky oleja z valcovania na farebne potiahnutých hliníkových zvitkoch na použitie v kontakte s potravinami.

1. Zdroje zvyškov oleja z valcovania na hliníkových zvitkoch s farebným povlakom

Valcovací olej / valcovacie mazivo je nevyhnutné pre valcovanie hliníkových plechov za studena, slúži na zníženie trenia, chladenie pracovných valcov a zlepšenie kvality povrchu. Na holom hliníkovom podklade po valcovaní zostávajú zvyšky oleja.

Pri výrobe hliníka s farebným povlakom prechádza podklad predúpravou (odmasťovanie, konverzný náter), po ktorej nasleduje náter základným a vrchným náterom a vytvrdzovanie pri vysokej teplote.

Ak prichádzajúci hliníkový základný materiál nesie nadmerné zvyšky valcovacieho oleja;

Ak je predúprava odmasťovanie nedostatočné;

Ak zložky ťažkého oleja počas vytvrdzovania náterovej pece úplne nevyprchajú;

mikromnožstvá uhľovodíkových mazív sa môžu zachytiť medzi hliníkovým substrátom a vrstvou polymérneho povlaku, neviditeľné voľným okom.

Dôležitá poznámka: dobre zosieťovaný, neporušený náter pôsobí ako bariéra. Zvyškový olej zachytený pod zvukovou vrstvou sa nemôže priamo dotýkať potravín. Riziká vznikajú, keď povlak má mikrotrhlinky, dierky, slabú priľnavosť, pľuzgiere alebo zlyhanie tepelného starnutia počas konečného spracovania alebo prevádzkových podmienok.

2. Potenciálne riziká kontaminácie potravín spôsobené valiacimi sa zvyškami oleja

Zvyšky nespôsobia automaticky kontamináciu; riziko závisí od úrovne zvyškov, integrity náteru, prevádzkovej teploty a médií prichádzajúcich do styku s potravinami (mastné, kyslé, alkoholické potravinové simulátory). Hlavné režimy nebezpečenstva sú uvedené nižšie:

Senzorická kontaminácia (najčastejšia nezhoda)

Pri zahrievaní alebo dlhodobom skladovaní môžu prchavé frakcie zo zachyteného oleja na valcovanie migrovať cez mikrodefekty povlaku do potravín. To prináša olejové, spálené oleje alebo chemické pachy, ktoré menia chuť a vôňu jedla. Senzorické odmietnutie sa často vyskytuje v testoch LFGB a iných testoch zhody s potravinami, aj keď sú číselné hodnoty chemickej migrácie v rámci limitov.

Riziko chemickej migrácie

Valcovacie mazivá na báze minerálnych olejov obsahujú zmesi uhľovodíkov. V prípade zlyhania ochrannej bariéry môžu minerálne oleje a uhľovodíky migrovať do matríc mastných potravín. Olejové frakcie s vysokou molekulovou hmotnosťou sa môžu tiež degradovať pri vysokoteplotnom vytvrdzovaní alebo zahrievaní pri konečnom použití, čím vznikajú nové prchavé vedľajšie produkty degradácie.

Nepriamy reťazec zlyhania kvality

Nadmerné zvyšky valcovacieho oleja zhoršujú zmáčavosť povrchu podkladu. To znižuje kvalitu konverzného náteru a výkon adhézie náteru. Delaminácia povlaku, tvorba pľuzgierov alebo mikrodierky ďalej otvárajú migračné kanály pre nečistoty zo strany substrátu smerom k povrchom prichádzajúcim do kontaktu s potravinami.

Špeciálna pripomienka

Keď sa farebne potiahnutá hliníková cievka používa len na strany, ktoré neprichádzajú do styku s potravinami, riziko zvyškov oleja z valcovania z hľadiska bezpečnosti potravín je zanedbateľné. Prísna kontrola zvyškov je povinná len pri výrobkoch, ktorých strana s povrchovou úpravou alebo opačná strana s holou kovovou stranou bude priamo alebo nepriamo v kontakte s potravinami.

3. Globálne požiadavky na kontrolu rezíduí a súlad

Neexistuje jednotný univerzálny zjednotený 'limit zvyškov oleja pri valcovaní' pre hliníkové zvitky s farebným povlakom. Požiadavky na kontrolu sú odvodené z predpisov pre materiály prichádzajúce do styku s potravinami, špecifikácií čistoty povrchu podkladu a pravidiel schvaľovania mazív.

Požiadavky FDA v Spojených štátoch

Podľa FDA 21 CFR § 178.3910 musia valivé mazivá používané pre kovové predmety prichádzajúce do styku s potravinami používať komponenty schválené FDA. Celkové zvyškové mazivo na kovovom povrchu prichádzajúcom do styku s potravinami nesmie presiahnuť 0,015 mg/in⊃2; (≈ 23,2 mg/m²) pre konečné výrobky prichádzajúce do styku s potravinami.

Praktická priemyselná poznámka: toto je limit pre konečný výrobok. Výrobcovia hliníkových cievok prijímajú oveľa prísnejšie interné limity vstupného substrátu, aby ponechali bezpečnostnú rezervu pre výrobu náterov.

Európska únia a nemecký LFGB

Nariadenie EÚ 1935/2004 stanovuje všeobecné povinnosti týkajúce sa materiálov prichádzajúcich do styku s potravinami. EÚ 10/2011 upravuje plastové náterové vrstvy, pričom stanovuje celkový migračný limit OML ≤10 mg/dm². Hoci pre kovové substráty nestanovuje izolované číslo 'olejového rezídua', hotový výrobok musí prejsť organoleptickým testovaním (zápach-chuť) a migračným skríningom na neúmyselne pridané látky (NIAS).

Nemecká LFGB kladie veľkú váhu na zmyslové hodnotenie. Dokonca aj nízka hladina zachytených prchavých látok oleja na valcovanie môže spôsobiť úplné zlyhanie testu. Európske konvertory bežne špecifikujú cieľovú hodnotu zvyškového oleja na vstupnom hliníkovom substráte ≤5 mg/m⊃2, cieľovú hodnotu pre materiály prémiovej kvality ≤3 mg/m⊃2, meranú metódou extrakcie rozpúšťadlom pomocou infračervenej spektroskopie.

Čínsky národný štandard

GB 4806.9 pre materiály prichádzajúce do styku s kovmi a potravinami sa zameriava na kontrolu migrácie ťažkých kovov. Hoci nie je definovaná žiadna samostatná číselná hodnota rezíduí oleja z valcovania, hotové výrobky nesmú mať abnormálny zápach a musia spĺňať požiadavky celkovej migrácie. Požiadavka na čistotu substrátu je implementovaná prostredníctvom výrobných špecifikácií kontroly procesu pre hliníkové základné cievky potravinárskej kvality.

Praktické v priemysle prijaté kontrolné štandardy pre farebne potiahnuté hliníkové špirálové substráty

4. Opatrenia na kontrolu výrobných procesov na zmiernenie rizík rezíduí oleja pri valcovaní

Aby sa predišlo nesúladu s potravinami spôsobenému zvyškami oleja z valcovania, kontrola musí prebiehať cez celý dodávateľský reťazec: kontrola vstupu materiálu na hliníkovej báze → predbežná úprava → vytvrdzovanie povlaku → uvoľnenie hotového výrobku.

• Prijatie prichádzajúceho substrátu

Kúpte si hliníkové zvitky vyrobené s formulovanými mazivami na valcovanie, ktoré sú bezpečné pre potraviny. Vykonajte prichádzajúce testovanie zvyškového oleja a kontrolu zmáčavosti. Odmietnite šarže s nadmernými zvyškami oleja alebo olejovými škvrnami.

• Optimalizujte odmasťovanie pred úpravou

Pred konverzným náterom zosilnite alkalické odmasťovanie a oplachovanie. Pred lakovaním zaistite úplné odstránenie povrchových uhľovodíkových nečistôt.

• Monitorujte podmienky vytvrdzovania náteru

Počas vytvrdzovania farebného náteru udržujte primeranú teplotu pece a čas zotrvania, aby ste uľahčili odparovanie zvyškových olejových frakcií s nízkym bodom varu. Zabráňte nedostatočnému vytvrdzovaniu. Monitorujte stupeň zosieťovania náteru pomocou testu dvojitého oteru MEK, aby ste zaručili bariérový výkon náterového filmu.

• Manažment maziva-materiálu

Pre substráty prichádzajúce do styku s potravinami používajte oleje na valcovanie formulované s komponentmi vyhovujúcimi FDA / EÚ. Uschovajte si MSDS a dokumentáciu o schválení komponentov kvôli vysledovateľnosti. Vyhnite sa mazivám s vysokým obsahom aromatických ťažkých frakcií.

• Overenie hotového výrobku

V prípade farebne potiahnutých hliníkových zvitkov určených pre styk s potravinami vykonajte migráciu pri kontakte s potravinami a organoleptické testovanie treťou stranou v súlade s nariadeniami cieľového trhu. Majte pre zákazníkov k dispozícii dokumenty s vyhlásením o zhode.

• Jasná komunikácia na hraniciach aplikácie

Explicitne rozlišujte produkty 'triedy prichádzajúce do styku s potravinami' a 'všeobecná priemyselná kvalita'. Všeobecné priemyselné farebne potiahnuté hliníkové zvitky s vyšším pozadím olejových zvyškov sa nepoužívajú pre scenáre priameho kontaktu s potravinami.

5. Záver

Zvyšky oleja/maziva na valcovanie na farebne potiahnutých hliníkových zvitkoch sa nerovnajú automatickej kontaminácii potravín. Skutočné riziko je určené spoločne tromi faktormi: veľkosťou zvyškov oleja, integritou organickej povrchovej bariéry a skutočnými podmienkami prevádzky v kontakte s potravinami.

Pre aplikácie prichádzajúce do kontaktu s potravinami je spoliehanie sa výlučne na testovanie migrácie konečného produktu nedostatočné. Efektívne znižovanie rizika musí začať kontrolou čistoty vstupného hliníkového substrátu, prísnym odmasťovaním pred úpravou, stabilnými procesmi vytvrdzovania náterov a vysledovateľnosťou celého reťazca materiálu. Výrobcovia zosúladia interné prahy kontroly zvyškového oleja s požiadavkami nariadení cieľového trhu a aplikácií pre koncových používateľov, aby sa predišlo senzorickým chybám a nedodržiavaniu predpisov na trhoch s materiálmi prichádzajúcimi do styku s potravinami.