Anodizacija in stik z živili

Aluminij je kovina, ki se široko uporablja za proizvodnjo predmetov, ki prihajajo v stik z živili. Iz aluminija so izdelane ponve, pekači, pripomočki, posodice in aluminijasta folija. Predmeti iz aluminija, ki prihajajo v stik z živili, so pogosto zaščiteni z lakiranjem ali anodizacijo.

Sproščanje aluminija v hrano

Aluminijeve zlitine so odporne proti koroziji. Ko so izpostavljene zraku, namreč tvorijo pasivni sloj aluminijevega oksida. Ta sloj ščiti aluminij pred nadaljnjo oksidacijo in ustvarja bariero proti zunanjemu okolju. Sloj oksida je zelo tanek in ima kemično odpornost proti manj agresivnim okoljem, kot so nevtralne raztopine.

Sloj pasivacije pa ne vzdrži stika s kislimi raztopinami s pH manjšim od 4.5 ali alkalnimi raztopinami s pH večjim od 8.5. Aluminij ni več zaščiten in se raztopi v teh raztopinah.

Podoben pojav se pojavi v prisotnosti kloridnih ionov tudi pri nevtralnem pH. Kloridni ioni raztopijo sloj oksida in pustijo aluminij izpostavljen korozivnemu delovanju.

Da se aluminij ne bi prenesel v hrano, mora biti v večini primerov ustrezno zaščiten. Če ni zaščiten, je treba aluminij uporabljati v skladu s posebnimi pogoji uporabe:

• aluminij ne sme priti v stik z močno kislimi, alkalnimi ali slanimi živili;
• čas stika med živilom in aluminijem mora biti omejen, zlasti pri temperaturah, ki niso hladilne.

Specifična mejna vrednost sproščanja (SRL)

Kot za skoraj vse snovi, tudi za aluminij obstaja največja meja sproščanja v živila za zagotavljanje varnosti hrane. Ta meja se običajno označuje s kratico SRL, to je specifična mejna vrednost sproščanja. Za Evropo je P-SC-EMB (Committee of Experts on Packaging Materials for Food and Pharmaceutical Products) leta 2013 objavil vodnik za urejanje uporabe kovin v stiku z živili, ki ga je mogoče brezplačno prenesti na naslednjem naslovu Publications on Food Contact Materials and articles . V vodniku je določena meja SRL za aluminij 5 mg/kg živila.

Predmeti v stiku z živili morajo biti skladni z navedeno mejo. Gospodarski subjekt, ki daje predmet na trg, bo moral preveriti, da v predvidenih pogojih uporabe ne sprošča v živilo previsoke količine aluminija.

Za povečanje kemične odpornosti in s tem zmanjšanje sproščanja lahko aluminij zaščitimo z lakiranjem ali anodizacijo.

Anodizirani aluminij in stik z živili

Anodizacija je površinska obdelava, ki preoblikuje aluminij in ustvari zaščitni sloj. Z elektrokemijskim procesom, z uporabo enosmernega toka, pride do nadzorovane anodne oksidacije površine. Na površini aluminija se tvori kompakten sloj oksida.

Za razliko od sloja pasivacije, ki se tvori na aluminiju naravno, je anodizirana plast veliko debelejša, kompaktnejša in trša.

Anodizirani aluminij ima dobro kemično odpornost. Zelo je odporen proti stiku s slanimi raztopinami, ki vsebujejo kloride. Pospešeni korozijski testi v solni megli kažejo odlično odpornost. Na primer, deli z obdelavo trde anodizacije kažejo odpornost večjo od 1000 ur brez korozije.

Anodizirani aluminij ima boljšo odpornost tudi v kislih ali alkalnih okoljih, vendar je v teh okoljih odpornost sloja omejena. Ta okolja so namreč kemično agresivna za anodizirano plast, ki se počasi raztaplja. V primeru močno kislih ali alkalnih živil anodizacija ne ponuja zadostne zaščite.

Anodizacija ima poleg tega visoko trdoto in odpornost proti obrabi. To omogoča zmanjšanje količine aluminija, ki se lahko prenese v živilo zaradi obrabe, abrazije ali erozije.

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

Evropski odbor za standardizacijo CEN je objavil normo EN 14392 , ki določa zahteve za izdelke iz anodiziranega aluminija v stiku z živili. Da bi bili anodizirani izdelki primerni za stik z živili, je treba upoštevati nekatere zahteve.

• Kemična sestava aluminijeve zlitine delov za anodizacijo mora biti skladna z zahtevami norm EN 601 ali EN 602. Ker je obdelava anodizacije preoblikovanje aluminija, bo kateri koli legirni element prisoten tudi v anodizirani plasti.
• Dodatna zahteva je obvezna faza tesnjenja. Anodizirana plast ima stolpčasto porozno strukturo. Za zatesnitev te poroznosti in s tem povečanje odpornosti proti koroziji lahko anodizirani aluminij podvržemo obdelavi “tesnjenja”. Obdelava sestoji iz potopitve anodiziranega dela v vročo vodo (običajno pri temperaturi višji od 95°C). Potopitev v vročo vodo povzroči hidratacijo sloja oksida, zatesni poroznost sloja in poveča odpornost proti koroziji.

Upoštevajte, da izpolnjevanje zahtev norme ni dovolj za zagotavljanje skladnosti s specifično mejno vrednostjo sproščanja. Dejansko lahko pogoji stika povzročijo visoko sproščanje aluminija, tudi če je zaščiten z anodizacijo. Sproščanje aluminija je treba vsekakor preveriti v primeru močno kislih ali alkalnih živil ter pri visokih temperaturah in dolgih časih stika.

Za zaščito predmetov, namenjenih stiku z živili, priporočamo izvedbo obdelave trda anodizacija OX-HS z zahtevo po fazi tesnjenja. Ta obdelava ima visoko odpornost proti koroziji, proti obrabi in se lahko izvede z visoko debelino 50±10µm.

Ing. Giacomo Bordiga

Quality Manager & Materials Engineer

Inženir materialov z več kot 15 leti izkušenj na področju kovinskih površinskih obdelav. Specializiran za kemično niklanje, anodizacijo ter sisteme vodenja kakovosti ISO 9001 in IATF 16949.