Lastnosti anodizacije
Anodizacija in stik z živili
Aluminij je material, ki se pogosto uporablja za izdelavo predmetov, namenjenih stiku z živili, kot so ponve, pekači, pribor, posodice in komponente za predelavo hrane.
Za zagotovitev varnosti živil in omejitev prehajanja kovine v živila se aluminij pogosto zaščiti z lakiranjem ali anodizacijo.
Med razpoložljivimi postopki obdelave je anodizacija ena najučinkovitejših rešitev za povečanje kemične in mehanske odpornosti aluminija pri uporabi v živilski industriji, če je pravilno zasnovana in izvedena.
Prehajanje aluminija v živila
Aluminijeve zlitine imajo dobro odpornost proti koroziji zaradi spontanega nastajanja pasivne plasti aluminijevega oksida ob stiku z zrakom.
Ta plast ustvarja zaščitno pregrado pred zunanjim okoljem, vendar ima izjemno majhno debelino in omejeno kemično odpornost.
Naravna pasivna plast:
- je stabilna v nevtralnih ali manj agresivnih okoljih
- ni odporna v kislih ali alkalnih okoljih
Natančneje, naravna oksidna plast se raztaplja:
- v kislih okoljih s pH < 4,5
- v alkalnih okoljih s pH > 8,5
V teh pogojih aluminij ni več zaščiten in se lahko raztopi v živilu.
Podobno obnašanje je mogoče opaziti v prisotnosti kloridnih ionov (na primer v slanih živilih), ki lahko poškodujejo oksidno plast tudi pri nevtralnem pH, zaradi česar je kovina izpostavljena korozivnemu delovanju.
Specifična mejna vrednost prehajanja (SRL)
Za zagotovitev varnosti živil je bila za aluminij določena največja mejna vrednost prehajanja, imenovana SRL – Specific Release Limit.
Odbor P-SC-EMB (Committee of Experts on Packaging Materials for Food and Pharmaceutical Products) je določil:
Mejna vrednost SRL za aluminij: 5 mg/kg živila
Predmeti, namenjeni stiku z živili, morajo izpolnjevati to mejno vrednost v predvidenih pogojih uporabe.
Preverjanje skladnosti z mejno vrednostjo SRL je odgovornost gospodarskega subjekta, ki končni izdelek da na trg.
Anodiziran aluminij in stik z živili
V nasprotju z naravno pasivno plastjo je anodna plast veliko debelejša, ima kompaktnejšo strukturo in večjo površinsko trdoto. Zaradi teh lastnosti je anodiziran aluminij primernejši za stik z živili kot neobdelan aluminij.
Kemična odpornost anodne plasti
Anodiziran aluminij izkazuje odlično odpornost proti nevtralnim solnim raztopinam, ki vsebujejo kloride, in dobro odpornost v zmerno kislih ali alkalnih okoljih.
Pospešeni testi korozije v solni megli kažejo, da lahko anodizacija, zlasti trda anodizacija, preseže 1000 ur brez pomembnih korozijskih pojavov.
V prisotnosti močno kislih ali močno alkalnih živil se anodna plast kljub temu postopoma raztaplja. V teh pogojih anodizacija ne zagotavlja časovno neomejene zaščite.
Mehanska odpornost in obraba
Za anodno plast sta značilni visoka trdota in odpornost proti obrabi. Ti lastnosti omogočata zmanjšanje prehajanja aluminija zaradi abrazije in izboljšujeta trajnost komponente v stiku z živili.
Priporočena obdelava za uporabo v živilski industriji
Za zaščito predmetov, namenjenih stiku z živili, se priporoča:
- Trda anodizacija (OX-HS)
- Velika debelina: 50 ± 10 µm
- Obvezno fiksiranje z vročo vodo
- Aluminij serije 6000 ali druge zlitine, skladne z EN 601 / EN 602
Standard EN 14392 o stiku z živili in Uredba (ES) 1935/2004 o materialih in izdelkih v stiku z živili
Evropski standard EN 14392 – Requirements for anodized products for use in contact with foodstuff določa zahteve za izdelke iz anodiziranega aluminija, namenjene stiku z živili.
Glavne zahteve
Sestava zlitine
Aluminijeva zlitina mora biti skladna s standardoma:
- EN 601
- EN 602
Ker je anodizacija postopek pretvorbe aluminija, so legirni elementi prisotni tudi v anodni oksidni plasti.
Obvezno fiksiranje
Anodna plast ima porozno strukturo. Za zatesnitev poroznosti in povečanje odpornosti proti koroziji je obvezna faza fiksiranja, ki se izvaja s potopitvijo v vročo vodo (običajno pri temperaturi nad 95 °C). Fiksiranje zmanjša prepustnost plasti, izboljša kemično odpornost in prispeva k omejevanju prehajanja aluminija.
Preverjanje prehajanja in odgovornost gospodarskega subjekta
Izpolnjevanje zahtev standarda EN 14392 samo po sebi ne zadostuje za zagotovitev skladnosti z mejno vrednostjo SRL.
Prehajanje aluminija je namreč odvisno od aluminijeve zlitine osnovnega materiala, uporabljene površinske obdelave in dejanskih pogojev uporabe končnega izdelka.
Površinska obdelava sama po sebi ne predstavlja končnega materiala. Odgovornost za skladnost z Uredbo (ES) 1935/2004 in mejno vrednostjo SRL nosi gospodarski subjekt, ki končni izdelek da na trg, pri čemer se kot končni izdelek razume kombinacija osnovnega materiala in obdelave.
Preverjanje prehajanja je zato potrebno zlasti v prisotnosti močno kislih ali alkalnih živil, visokih temperatur, dolgotrajnega stika ali ponavljajočih se ciklov pranja ali razkuževanja.
Združljiva živila in kritični pogoji
Anodizacija s fiksiranjem je na splošno primerna za živila z zmernim pH, kot so voda in pijače (pH 5–8), mleko in mlečni izdelki, meso in ribe, slana živila, olja in maščobe.
Nasprotno pa je potrebna specifična ocena prehajanja v prisotnosti zelo kislih živil (pH < 3), alkalnih živil, dolgotrajnega stika pri visokih temperaturah ali ponavljajočih se ciklov agresivnega pranja ali razkuževanja.
Zaključki
Anodizacija predstavlja učinkovito in uveljavljeno rešitev za uporabo aluminija v stiku z živili, vendar ne odpravlja potrebe po tehnični in regulativni oceni pogojev uporabe.
Skratka, anodizacija bistveno izboljša kemično in mehansko odpornost aluminija ter zmanjša prehajanje aluminija v živila, vendar ne zagotavlja neomejene zaščite v ekstremnih pogojih.
Regulativno skladnost mora vedno spremljati ocena dejanskih pogojev uporabe in po potrebi specifični testi prehajanja.
Razpoložljiva dokumentacija: