Anodowanie a kontakt z żywnością

Aluminium jest metalem szeroko stosowanym do produkcji przedmiotów mających kontakt z żywnością. Z aluminium wykonuje się patelnie, blachy do pieczenia, przybory kuchenne, tacki i folię aluminiową. Przedmioty aluminiowe mające kontakt z żywnością są często zabezpieczane przez lakierowanie lub anodowanie.

Przenikanie aluminium do żywności

Stopy aluminium są odporne na korozję. Pod wpływem powietrza tworzą bowiem pasywną warstwę tlenku glinu. Warstwa ta chroni aluminium przed dalszym utlenianiem, tworząc barierę wobec środowiska zewnętrznego. Warstwa tlenku jest bardzo cienka i wykazuje odporność chemiczną w środowiskach o niewielkiej agresywności, takich jak roztwory obojętne.

Warstwa pasywna nie jest jednak odporna w kontakcie z roztworami kwaśnymi o pH poniżej 4,5 lub zasadowymi o pH powyżej 8,5. Aluminium przestaje być chronione i rozpuszcza się w tych roztworach.

Podobne zachowanie występuje w obecności jonów chlorkowych, nawet przy obojętnym pH. Jony chlorkowe rozpuszczają warstwę tlenku, pozostawiając aluminium narażone na działanie korozyjne.

Aby aluminium nie przenikało do żywności, w większości przypadków musi być odpowiednio zabezpieczone. Jeżeli nie jest zabezpieczone, aluminium należy użytkować zgodnie z określonymi zasadami:

• aluminium nie może mieć kontaktu z żywnością silnie kwaśną, zasadową lub słoną;
• czas kontaktu żywności z aluminium musi być ograniczony, zwłaszcza w temperaturach niechłodniczych.

Specyficzny limit migracji (SRL)

Podobnie jak w przypadku niemal wszystkich substancji, również dla aluminium istnieje maksymalny limit migracji do żywności, mający zapewnić bezpieczeństwo żywności. Limit ten jest zwykle oznaczany skrótem SRL, czyli specyficzny limit migracji. W Europie komitet P-SC-EMB (Committee of Experts on Packaging Materials for Food and Pharmaceutical Products) opublikował w 2013 roku wytyczne regulujące stosowanie metali w kontakcie z żywnością, które można bezpłatnie pobrać pod następującym adresem: Publications on Food Contact Materials and articles . W wytycznych określono limit SRL dla aluminium na poziomie 5 mg/kg żywności.

Przedmioty mające kontakt z żywnością muszą spełniać wskazany limit. Podmiot gospodarczy wprowadzający przedmiot do obrotu musi zweryfikować, czy w przewidzianych warunkach użytkowania nie uwalnia on do żywności nadmiernych ilości aluminium.

Aby zwiększyć odporność chemiczną, a tym samym ograniczyć migrację, aluminium można zabezpieczyć przez lakierowanie lub anodowanie.

Aluminium anodowane a kontakt z żywnością

Anodowanie jest obróbką powierzchniową, która przekształca aluminium, tworząc warstwę ochronną. W procesie elektrochemicznym, z zastosowaniem prądu stałego, zachodzi kontrolowane utlenianie anodowe powierzchni. Na powierzchni aluminium powstaje zwarta warstwa tlenku.

W odróżnieniu od warstwy pasywnej, która tworzy się na aluminium w sposób naturalny, warstwa anodowa jest znacznie grubsza, zwartsza i twardsza.

Aluminium anodowane charakteryzuje się dobrą odpornością chemiczną. Jest bardzo odporne w kontakcie z roztworami soli zawierającymi chlorki. Przyspieszone testy korozyjne w mgle solnej wykazują doskonałą odporność. Na przykład detale poddane anodowaniu twardemu wykazują odporność powyżej 1000 godzin bez korozji.

Aluminium anodowane ma lepszą odporność także w środowiskach kwaśnych lub zasadowych, jednak w takich środowiskach odporność warstwy jest ograniczona. Środowiska te są bowiem chemicznie agresywne dla warstwy anodowej, która ulega powolnemu rozpuszczaniu. W przypadku żywności silnie kwaśnej lub zasadowej anodowanie nie zapewnia wystarczającej ochrony.

Warstwa anodowa cechuje się ponadto wysoką twardością i odpornością na zużycie. Pozwala to zminimalizować ilość aluminium, która może przenikać do żywności na skutek zużycia, ścierania lub erozji.

Norma EN 14392 Requirements for anodized products for use in contact with foodstuff

Europejski Komitet Normalizacyjny CEN opublikował normę EN 14392 , która określa wymagania dla wyrobów z aluminium anodowanego mających kontakt z żywnością. Aby wyroby anodowane nadawały się do kontaktu z żywnością, muszą zostać spełnione pewne wymagania.

• Skład chemiczny stopu aluminium detali przeznaczonych do anodowania musi być zgodny z wymaganiami norm EN 601 lub EN 602. Ponieważ anodowanie jest przekształceniem aluminium, każdy pierwiastek stopowy będzie obecny także w warstwie anodowej.
• Kolejnym wymaganiem jest obowiązkowy etap uszczelniania. Warstwa anodowa ma kolumnową, porowatą strukturę. Aby zamknąć pory, a tym samym zwiększyć odporność na korozję, aluminium anodowane może zostać poddane obróbce „uszczelniania”. Obróbka polega na zanurzeniu anodowanego detalu w gorącej wodzie (zwykle o temperaturze powyżej 95 °C). Zanurzenie w gorącej wodzie powoduje hydratację warstwy tlenku, zamykając jej pory i zwiększając jej odporność na korozję.

Należy pamiętać, że spełnienie wymagań normy nie wystarcza do zagwarantowania zachowania specyficznego limitu migracji. Warunki kontaktu mogą bowiem powodować wysoką migrację aluminium, nawet jeśli jest ono zabezpieczone anodowaniem. Migrację aluminium należy bezwzględnie zweryfikować w przypadku żywności silnie kwaśnej lub zasadowej oraz przy wysokich temperaturach i długich czasach kontaktu.

Do zabezpieczenia przedmiotów przeznaczonych do kontaktu z żywnością zaleca się wykonanie anodowania twardego OX-HS z zamówieniem etapu uszczelniania. Obróbka ta cechuje się wysoką odpornością na korozję i zużycie oraz pozwala uzyskać warstwę o dużej grubości 50±10 µm.

Ing. Giacomo Bordiga

Quality Manager & Materials Engineer

Inżynier materiałowy z ponad 15-letnim doświadczeniem w metalowych obróbkach powierzchniowych. Specjalizuje się w niklowaniu chemicznym, anodowaniu oraz systemach zarządzania jakością ISO 9001 i IATF 16949.