39.2.2 Logam (Baja, Tin, Aluminium)Baja, timah, dan aluminium yang digunakan terutama untuk makanan dan minuman kaleng. Penggunaan yang paling umum dari logam untuk kemasan dalam baja dan aluminium kaleng berlapis timah. Keuntungan utama dari kaleng logamkekuatan mereka memberikan perlindungan mekanis, sifat penghalang yang efektif, dan ketahanan terhadap suhu tinggi memberikan stabilitas selama pemrosesan. Mengenai opacity mereka, itu adalah keuntungan untuk sensitif terhadap cahayaproduk, tetapi merugikan dalam isi tidak terlihat. Kelemahan lain dari kaleng logam merekamassa berat, biaya tinggi, dan kecenderungan untuk berinteraksi dengan isi dan lingkungan (korosi internal dan eksternal). Konsep penting dari pengalengan adalah untuk memastikan bahwa produk yang di dapat stabil dan bahwasegel disediakan oleh logam selesai. Pelapisan timah atau lacquering adalah bagian penting dari dapat memproduksi. Lacquer adalah resin, seperti akrilik (yang menolak suhu tinggi), oleoresinous, alkid,epoxy, phenolic, polibutadiena, atau resin vinyl. Lebih dari 200 lapisan pelindung yang berbeda sekarang digunakan [4]. Lacquering harus lengkap. Celah kecil di lapisan dapat menyebabkan besi yang terkena.Lapisan interior harus menahan suhu sterilisasi dan tindakan asam, serta sulfidapewarnaan. Besi corrodes menghasilkan gas hidrogen, yang dapat meniup kaleng. Perkembangan lak berarti bahwa kaleng-bebas mungkin. Kelemahan lain dari baja adalah kebutuhan energi tinggi selama pembuatan [2,5].Aluminium digunakan semakin untuk pengalengan karena ringan, biaya rendah, ketahanan korosi, ketersediaan, dan daur ulang. Aluminium juga digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi seperti noncanningfoil kemasan, topi, wadah makanan kenyamanan dan tutup, bak yoghurt tutup, dapur, dan laminasi.Foil dapat digunakan untuk dibentuk atau semirigid kontainer. Aluminium foil adalah sulit untuk menggunakan peralatan fastpackaging modern karena lipatan, robek, dan efek menandai. Dalam prakteknya, aluminium foil haluspengukur mungkin memiliki cacat menit lubang jarum karena toleransi dari rol, ukuran kristal, dan pelumasdigunakan, yang memungkinkan transmisi udara dan air.39.2.2.1 pengalenganPenggunaan yang paling umum dari logam untuk kemasan dalam kaleng dan aluminium kaleng. Logam ini menyediakan sangatpenghalang yang efektif antara produk makanan dan lingkungan. Dengan demikian, konsep kritis pengalenganadalah untuk memastikan bahwa produk yang di dapat secara biologis stabil dan bahwa segel yang disediakan oleh logam adalahlengkap. Ketahanan pangan untuk nonpowders biasanya dicapai dengan pengolahan termal. pengalengan adalahdiciptakan oleh Appert pada abad kesembilan belas dalam menanggapi kebutuhan untuk memasok tentara Napoleon dengan-makanan berkualitas baik. Dia menggunakan botol kaca, tapi Durand (bahasa Inggris) digunakan logam dan tembikar di hampir samawaktu. Kedua ide bersama-sama memberi kami kaleng.Kaleng yang terbuat dari lembaran baja dilapisi dengan 0,5 mm timah. Lapisan ini diterapkan oleh tinning, yangdeposisi elektrolitik timah di sekitar 10 g / m2, Dan hot dip, yang menggunakan sekitar 30 g / m2. Baja inidigulung dan bergaris (untuk menambah kekuatan) dan baik disegel dengan solder (biasanya 95% timah, 5% timah), atau, lebihumum, dilas. Tabung berakhir dihasilkan bergelang, dan tutup pada kedua ujungnya terpasang oleh gandajahitan tanpa solder. Karena baja corrodes cepat dengan adanya zat asam, timah bertindak sebagaipenghalang. Beberapa kaleng dipernis internal untuk produk high-asam (pH 3) atau produk yang berubahWarna di hadapan timah. Makanan yang mengandung sulfur menghasilkan menghitam kaleng. Baja bisamemberikan perlindungan penghalang hampir sempurna dan, karena kekuatan dan kemampuan untuk menangani strukturaltekanan, bisa balas (dimasak di bawah tekanan) setelah penyegelan.Dalam persaingan dengan tradisional kaleng baja berlapis timah, kaleng modern yang dapat dibuat dari kaleng bebas baja, aluminium, atau laminasi. Laminasi atau kaleng komposit sering kontainer serat-foil, seperti helicalwoundtabung, dengan ujung logam. Serat mungkin karton. Lapisan pertama akan menjadi kapal, diikuti oleh lainnyalapisan sampai akhirnya, lapisan pencetakan luka pada. Lapisan dimeteraikan bersama-sama dengan perekat, yangumumnya memberikan kontribusi mayoritas kekuatan struktural.Penutupan secara tradisional tutup kerutan, akan dibuka oleh konsumen dengan pembuka kaleng. Sebuah besarpembangunan di pengalengan telah preferensi pelanggan untuk kenyamanan atas biaya, sehingga menarik tab(sekarang tidak disukai karena polusi), puncak zip, puncak pop, dan cincin menarik (di mana sisa-sisa cincinmelekat pada kaleng) telah diadopsi. Contoh lain adalah kaleng sarden (peel-back tutup menggunakan kuncituas buka tutup) dan kaleng FAEZO baru dikembangkan, di mana tab cincin digunakan untuk mengupasSeluruh tutup atas. Tutupnya mencetak selama pembuatan untuk logam yang tepat ketebalan terlalu tebal dan kalengsulit untuk membuka, terlalu tipis dan integritas paket terancam.Tidak semua kaleng balas. Istilah "garis umum" digunakan untuk wadah yang tidak tertutup rapatuntuk pengolahan panas, yang mencapai sekitar 16% dari pasar tinplate di seluruh dunia. Keuntungan dari tinplate di sini adalah kekuatan (dampak, tusuk), penghalang, sifat mampu bentuk, printability, dan kompatibilitas produk.Mereka cenderung digunakan untuk nilai yang lebih tinggi produk, seperti kaleng dicat bisa terlihat sangat efektif. prosesmanufaktur kaleng baja dijelaskan dengan baik di banyak buku pelajaran dan tidak akan dibahas di sini.Aluminium dapat memproduksi dijelaskan di bawah ini.39.2.2.2 Aluminium39.2.2.2.1 PendahuluanAluminium digunakan semakin untuk pengalengan karena ringan, biaya rendah, ketahanan korosi, memanfaatkan-kemampuan, dan daur ulang. Aluminium juga digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi seperti noncanning1. Foil kemasan, misalnya, coklat, rumah tangga, atau foil industri2. penutupan Botol dan overwraps, misalnya, topi dan botol anggur3. Kenyamanan wadah makanan dan tutup, misalnya, beku-disimpan / oven dipanaskan, ukuran porsi tunggal,yoghurt bak tutup4. Dapur, misalnya, panci dan sendok garpu5. aplikasi khusus, misalnya, blok udang beku6. Laminasi39.2.2.2.2 PropertiAluminium membuat naik 7,9% dari kerak bumi dan diserang oleh larutan asam (terutama makanan asam pH 4). Tinta khusus harus dikembangkan untuk bekerja dengan aluminium karena permukaan logam halus danreflektansi tinggi. Solusi umum dengan wadah yang dibentuk adalah untuk menempatkan semua print pada tutupnya. utamasifat aluminium yang ringan (tiga kali lebih ringan dari baja), kekuatan (paduan sekuatbaja), ketahanan korosi, konduktivitas listrik (dua kali lipat dari tembaga), penampilan, dan kemudahan daur ulang. Ia memiliki sifat penghalang baja, tapi tanpa masalah korosi. Hal ini sangat menarik dalampenampilan, karena mencerminkan sekitar 85% dari insiden ringan, sehingga menonjol dari produk lainnya. Hal ini dapatterikat dengan kertas (misalnya, permen karet dan pembungkus rokok) untuk memungkinkan pencetakan lebih mudah. Memiliki baikKekuatan sehingga film tipis dapat dibuat. Hal ini dapat diekstrusi menjadi bentuk kompleks, seperti atap talang air.39.2.2.2.3 IndustriAluminium foil menjadi umum setelah metode elektrolisis ekstraksi logam aluminium dari bauksitdikembangkan secara independen oleh Hall di Amerika Serikat dan Heroult di Perancis pada tahun 1883. Bauksit mengandung75% alumina terhidrasi (Al2O3) dalam mono dan trihidrat bentuk serta oksida besi, silikon, tanah liat, dll39.2.2.2.4 Aluminium FoilFoil dapat digunakan untuk dibentuk atau semirigid kontainer. Banyak makanan instan yang dikemas dalam memasak dan makan nampan yang terbuat dari aluminium, dengan kompartemen yang berbeda umumnya terbentuk dalam baki untuk memisahkankomponen makanan, terutama dengan makanan beku. Aluminium foil terbuat dari aluminium sheet padat digulungdengan ketebalan kurang dari 0,15 mm dan dijual pada karton gulungan. Untuk aplikasi makanan, itu dijual dengan tinggikemurnian (99,8%) kecuali untuk wadah terbentuk, di mana ia diperkuat (seperti baja) dengan penambahan1% -1.5% mangan. Setelah bergulir, aluminium adalah pekerjaan mengeras, sehingga rapuh dan berkerut. Aluminium dapat melunak dengan pemanasan lambat dan pendinginan lambat (anil, sekitar 24 jam pemanasan pada suhu 300 C, yangjuga memasak dari pengolahan minyak pelumas, maka 24 jam pendinginan khas), memberikan logam lunak rendahkekuatan dan fleksibilitas yang tinggi (daktilitas) cocok untuk keperluan rumah tangga dan sebagian besar aplikasi-ini makanan laindisebut zero marah. Dengan bergulir dan pengerasan regangan ("pendinginan" ketika panas), yang lebih rapuh, lebih kuatBahan diproduksi. Ini disebut H marah, dengan nomor ditambahkan sesuai dengan tingkat harden-ing. Keras emosi harus digunakan setiap kali tingkat tinggi membentuk diperlukan. Logam juga mungkindinormalisasi, proses logam dipanaskan pendingin udara yang penengah antara pendinginan dan anil.39.2.2.2.5 Foil LaminasiAluminium foil adalah sulit untuk menggunakan peralatan cepat-kemasan modern karena lipatan, robek, dan efek menandai. Dengan demikian, perawatan tambahan yang umum. Laminasi bisa sulit untuk alasan yang sama, namunsekali dilaminasi dengan lapisan yang dihasilkan memiliki mesin yang sangat baik dan sifat visual. Sebagai contoh, natrium silikat dapat digunakan untuk lem foil kertas kulit sayuran (foil rokok). Foil yang dapat dicetak, dilapisi, segelditerapkan, dan dilaminasi dalam langkah yang disebut konversi. Web juga dapat timbul (embossing rol), memberikanpenampilan matte bertekstur, yang mengurangi silau dan membuat pemisahan dalam penyimpanan berpendingin mudah.39.2.2.2.6 Kontainer Foil kakuKaku aluminium foil wadah memiliki berbagai kekuatan, tetapi menawarkan yang paling dalam kenyamanan untuk semua makananpersyaratan pengolahan, pengemasan, display, dan konsumen. Mereka diproduksi sebagai berikut. foilstock The(setelah hot-rolling) dingin digulung sampai 7 m, rolling akhir menjadi dua lapis. Para lapisan dipisahkan dananil (cold rolling menyebabkan derajat yang tinggi pengerasan kerja). Foil kemudian dapat dilapisi. Web inikemudian slitted untuk ukuran dan kemudian mati-dibentuk dengan menggunakan meninggal kompleks, yang mengontrol tingkat gambar darialuminium untuk mempertahankan kekuatan seragam. Lid dapat kardus dilaminasi dengan aluminium. Mereka tidakterpengaruh oleh panas, dan dapat dipanaskan, tenggelam, dan beku.39.2.2.2.7 Pinhole CacatDalam prakteknya, aluminium foil gauge baik mungkin memiliki cacat lubang jarum menit. Aluminium foil dinilaimenurut jumlah cacat sebagai: kelas 0, 200 lubang / m2; kelas 1, 200-900 lubang / m2; kelas 2,900-3000 lubang / m2; dan kelas 3, 5000 lubang / m2. Ukuran lubang juga signifikan. Untuk alasan inison, aluminium umumnya terikat dengan PE untuk aplikasi makanan kemasan komersial, sehingga ketebalan urutan 10 m dapat digunakan. Sifat penghalang yang dihasilkan jauh lebih unggul dengan yangplastik dan laminasi plastik.39.2.2.2.8 Aluminium TubingAluminium juga digunakan untuk tabung mudah dipengaruhi (misalnya, pasta gigi atau pasta tomat tabung). Namun, gunakan inimenjadi kurang umum karena masalah berikut:1. Leher finishing mahal.2. Tinta cenderung retak dan mengelupas setelah meremas.3. Beberapa produk dipengaruhi oleh aluminium, sehingga lapisan yang mungkin diperlukan.4. laminasi plastik biaya sekitar 20% lebih sedikit.5. tabung Aluminium lebih tunduk pada kontaminasi.Laminasi plastik (biasanya termasuk lapisan foil) semakin sering diganti untuk produk-produk sepertisaus, selai kacang, keju, dll Masalah utama dengan aluminium tubing telah integritasjahitan samping.39.2.2.2.9 Cans AluminiumKaleng yang dibuat dengan memotong kosong (disk aluminium) dari lembar melingkar, web kerangka yang recy-CLED, dan kemudian menggambar kosong ke dalam cangkir. Dinding kemudian dapat disetrika dengan memaksa cangkir melaluiserangkaian cincin annular (mati) sampai cangkir telah ketinggian yang diperlukan (ditarik dan dinding-disetrika [DWI])Proses), dengan bottoming yang mati membentuk kubah dibesarkan di pangkalan. Atau, cangkir mungkin digambar ulang,memberikan dinding tebal (ditarik dan digambar ulang [DRD] proses). Tipis berdinding (DWI) kaleng cocokuntuk minuman berkarbonasi, sedangkan kaleng DRD cocok untuk sterilisasi uap dan retort. tubuhshell dipangkas dengan panjang, dicuci kimia, dan kemudian diberi primer etch kimia (fosfat kromatPhate) sehingga lapisan nantinya akan menempel. Tutup (desain dua potong) kemudian ditambahkan.Kaleng mungkin memiliki diameter leher dikurangi untuk meningkatkan penampilan, susun yang lebih baik, dan menyimpan logam.Tab cincin-tarik atau bukaan FAEZO dapat digunakan. Percetakan dapat dilakukan sebelum menggambar kaleng (yaitu, padakosong), desain tinta peregangan dengan kaleng, atau dapat diterapkan dengan mencetak offset kaleng akhir.Lak (misalnya, vinil atau epoxy) dapat diterapkan secara internal untuk produk asam untuk mencegah interaksi antaraproduk dan kaleng dan eksternal untuk melindungi tinta dan memberikan slip properti yang tepat padadasar. Kaleng akhir memiliki ketebalan dasar sekitar 0.020 inci dan ketebalan dinding 0,0065 inci.39.2.2.2.10 Penelitian terkiniBeberapa bidang penelitian saat ini penyok recovery (menggunakan laminasi), foil-mesin, cacat lubang jarum,penutupan membuka kekuatan, dan daur ulang (Australia memiliki tingkat pemulihan tertinggi di dunia). Selain darikaleng, aluminium daur ulang sulit karena laminasi dengan bahan lain, makanan dan contam- kelembabaninants, dan rendahnya nilai dan volume material, sehingga tren untuk mengurangi jumlah aluminiumyang dibutuhkan. Wadah foil makanan sulit untuk microwave karena lengkung dan reflektansi energi panas.Namun, ada beberapa kepentingan dalam mengembangkan aluminium nampan makanan untuk penggunaan microwave. semua kemasanbahan baik mengirimkan (kaca, plastik, dan kertas karton), menyerap (susceptors seperti metalisasi poliesterdilaminasi ke kertas, berguna untuk kecoklatan dan crisping), atau mencerminkan (logam). Dengan demikian, baki harus terbuka untukenergi gelombang mikro di bagian atas, sehingga makanan memasak lebih lambat tetapi lebih merata.39.2.3 KacaWadah kaca dulu dan masih dianggap sarana bergengsi kemasan, dan melayani untukkebanyakan anggur mahal, minuman, parfum, dan kosmetik. Hal ini sangat inert, kedap gas danuap, dan setuju untuk membentuk paling beragam. Dalam keadaan normal, ini memiliki keunggulan transparansitapi di mana diperlukan dapat diberikan warna yang berbeda yang diinginkan. Ia memiliki sifat perlindungan cahaya lengkap serta selektif. Kelemahan utamanya adalah kerapuhan nya, massa yang berat, dan energi tinggi kebutuhan selamamanufaktur. Selain kekuatan pemasaran, kaca memiliki kelebihan lain yang memberikan ototpasar saat ini. Ini adalah penghalang oksigen yang sangat baik dan benar-benar netral dalam kontak dengan makanan. kacajuga cocok ke dalam masyarakat daur ulang yang modern, karena dapat didaur ulang tanpa batas. kemasan gelasteknologi telah dikembangkan sejauh kekuatan, massa minimal, warna, dan bentuk semua telahditingkatkan. Sementara kaca tidak akan menggantikan logam dan plastik dalam volume, itu adalah menemukan semakin kuatrelung di tinggi akhir dari spektrum makanan [5, 8].39.2.3.1 SejarahKaca pertama kali diproduksi oleh manusia ribuan tahun yang lalu, mungkin sebagai sebuah cabang dari tembikar sebagaiglasir, dan tanggal untuk 12.000 SM. Menekan kaca dalam cetakan untuk membentuk cangkir atau mangkuk tanggal dari 1200 SM danpukulan pipa diciptakan oleh Fenisia di 300 SM. Pada abad ketiga Masehi, kaca bening ditemukan, misalnya, kaca cor menggunakan batu datar, digunakan untuk jendela gereja. Sampai IndustriRevolusi, kaca terutama digunakan untuk kualitas tinggi peralatan makan.Dengan produksi massal, namun, kaca mulai menjadi mana-mana, pertama melalui botol berleher sempit gabus disegel, kemudian dari sekitar 1850 pada tabung lebar berleher, dan dari tahun 1920 atas jar sekrup. itubotol kaca adalah bentuk hampir ideal kemasan untuk berbagai macam produk. Hal ini inert untuk sebagian besar subsikap; produk terlihat; bentuk silinder yang baik untuk memuat, menumpuk, dan memegang; dan itu adalahmurah untuk memproduksi dan serbaguna dalam desain.Botol kaca yang digunakan untuk susu, selai, minuman ringan, anggur, bir, dan roh, dan banyak produk makanan. Hal ini sangat inert, menunjukkan produk dengan baik, mudah tersedia, mudah untuk cetakan, murah, memiliki hampir sempurnasifat penghalang (termasuk hambatan bau), dan dapat didaur ulang. Namun, rapuh, dan beberapa kehilangan produk akan terjadi melalui kerusakan. Karena itu rapuh, bobot tinggi diperlukan per unit produk,dan untuk penelitian sementara diarahkan untuk mengurangi rasio berat tinggi dengan lapisan (misalnya, surlyn), yangmemungkinkan kaca yang akan ditangani pada kecepatan kemasan jauh lebih tinggi. Lapisan mengurangi kerusakan, tapi inipenelitian berakhir ketika botol PET menjadi tersedia. Baru-baru ini, pertimbangan lingkungan memilikimenghidupkan kembali gagasan itu. Lebih dari 75 miliar wadah kaca yang digunakan setiap tahun oleh industri makanan.39.2.3.2 Kaca IndustriKaca adalah hasil dari pemanasan silika, soda abu, dan batu kapur untuk lebih dari 1500 C, dengan penambahan kecilmineral untuk warna atau kekuatan. Sebagai campuran mencair, senyawa sekering dan menjadi mudah dibentuk. inidapat dilakukan dengan mengisap lelehan ke dalam cetakan tahan panas atau dengan meniup kaca semimolten menjadi kasarbentuk dalam cetakan dan kemudian menekan ini ke dalam cetakan kedua di mana jet udara terkompresi memaksa kacake dalam bentuk akhir. Kristalisasi dicegah dengan pendinginan produk akhir cepat, sehingga akhirproduk amorf dan dengan demikian transparan. Anil adalah proses pemanasan kaca, dan kemudian secara bertahap pendinginan untuk menghilangkan tekanan (juga digunakan untuk logam). Kaca pengaman dilaminasi dan tangguh.Kacamata khusus termasuk Pyrex, diproduksi dengan penambahan borosilikat dan memiliki ketahanan terhadap thermal shock, kaca amber, digunakan untuk menghambat radiasi ultraviolet untuk botol bir, dan kristal dengan memimpin tambahan(perhatikan bahwa anggur dapat leach memimpin dari kaca!). Kaca dapat terkorosi oleh aplikasi panas terkonsentrasialkali. Tes pencucian untuk timbal, kadmium, arsenik, dan seng dilakukan pada kaca dengan kandungan tinggimineral ini, tetapi dalam banyak kasus proses fusi produksi kaca mencegah jumlah dilacakunsur-unsur dari melarikan diri. Secara umum, kacamata tidak retortable karena thermal shock dan biayakacamata Pyrex, tetapi jika balas harus didinginkan di bawah tekanan untuk mencegah sengatan panas.39.2.3.3 Kaca KontainerKomponen utama dari wadah adalah bagian silinder utama, bagian bawah, leher (disebut finish), penutupan (tutup sekrup), dan label. Bentuk silinder dipilih untuk memaksimalkan kekuatanuntuk volume tertentu (bola adalah bentuk yang lebih baik tetapi tidak nyaman untuk kemasan). Kaca tidak cocokuntuk sudut tajam seperti tekanan cenderung berkonsentrasi di daerah lekukan tajam. Komponen utama daricap adalah pernis, gumpalan, kapal, dan penutup. Tutup mungkin plastik atau logam, dan jenis penutupan mungkinbenang, lug, gesekan, snap-topi, roll-on, gabus, mahkota, twist-off, dll berbagai jenis wadah kacamemiliki berbagai nama:1. Botol (paling sering digunakan) -round, leher sempit untuk memfasilitasi menuangkan dan penutupan, untuk cairan danbubuk2. Jars (botol bermulut) -neckless, memungkinkan jari atau peralatan yang akan dengan mudah dimasukkan; yang digunakanuntuk cairan, padatan, cairan dan nonpourable seperti saus, jeli, dan pasta3. Tumblers (guci terbuka) -berbentuk seperti minum gelas; digunakan untuk selai, bumbu, dan jeli4. Kendi (botol dengan pegangan canying) -short, leher sempit dirancang untuk menuangkan5. Guci (kontainer pengiriman) -berbentuk seperti botol berleher pendek, biasanya digunakan dengan kayupemegang peti6. Vial dan ampul (wadah kaca kecil) -occasionally digunakan untuk rempah-rempah, dll, tapi terutamadigunakan oleh industri farmasiPenggunaan utama dari kaca untuk kemasan dalam botol susu, bumbu, makanan bayi, kopi instan, danminuman. Kaca tidak digunakan untuk produk beku, atau untuk tanah atau kopi panggang karena biaya kerusakandan kesulitan vakum pembilasan