Perdita di ermeticità e deformazione dei contenitori sanitari metallici nel processo

Introduzione

Un alimento in scatola può essere definito come qualsiasi cibo confezionato in un contenitore ermeticamente chiuso e che ha ricevuto un trattamento termico equivalente a una sterilità commerciale, questo permette di mantenerlo commestibile per un lungo periodo di tempo, anche anni in condizioni normali di conservazione a temperatura ambiente, in luoghi asciutti e ben ventilati.

Ora il trattamento termico conferisce all’alimento in scatola una stabilità microbiologica a lungo termine in un quadro di sicurezza alimentare, purché sia garantita l’ermeticità del contenitore. A questo punto possiamo affermare che la durata di conservazione di un alimento in scatola è direttamente proporzionale alla capacità del contenitore di rimanere ermetico nel tempo. Gli alimenti commerciali in scatola hanno date di scadenza che vanno da due a quattro anni dalla data di produzione, a seconda del processo utilizzato e del cibo confezionato.

A seconda del pH finale dell’alimento, le conserve prodotte industrialmente possono essere pastorizzate o sterilizzate. Il trattamento termico più rigoroso è la sterilizzazione, che si effettua in autoclave o in storte e si applica alle conserve a bassa acidità (low acid canned foods – LACF) con pH superiore a 4,6, come pollo, tonno, sardine, gamberi, carne, fagioli, piselli, latte e altri. Qui le lattine possono essere riscaldate a 121 °C (250 °F) in un ambiente chiuso di 1 atmosfera gauge (15 psi) o più per un determinato periodo di tempo, poi rapidamente raffreddate a temperatura e pressione ambiente. Lo shock termico ha un effetto letale sui microrganismi, ma c’è anche un notevole stress e fatica sul materiale di cui sono fatte le lattine, sia esso latta ETP, TFS, alluminio o altre leghe.

In seguito, tratteremo le cause più comuni che provocano la perdita di ermeticità delle conserve alimentari, così come le deformazioni irreversibili che si verificano nei contenitori e che rendono impossibile la loro commercializzazione. Bisogna notare che tutte le cause hanno un’origine fisica, chimica e microbiologica, o una miscela di tutte queste causate da una cattiva programmazione della produzione, una scarsa manutenzione predittiva, una standardizzazione incompleta del banco autoclave, una valutazione difettosa nella ricezione dei contenitori, una mancanza di formazione e altre che affronteremo a tempo debito man mano che procediamo.

Riempimento eccessivo del contenitore

I contenitori sanitari utilizzati nella produzione di cibo in scatola hanno una capacità nominale dichiarata dal produttore, di solito in once fluide e in nessun caso devono essere riempiti al 100%, è importante lasciare uno spazio di testa (head space) di circa 4-5 mm, in modo che il cibo abbia uno spazio libero per l’espansione o l’espansione quando viene riscaldato nel trattamento termico, altrimenti ci sarebbe la possibilità che il coperchio si sollevi formando pezzetti o punte.

I contenitori cilindrici alti dovrebbero avere uno spazio di testa più piccolo perché se vengono riempiti a caldo possono correre il rischio di essere incorniciati dall’eccesso di vuoto all’interno.

Vuoto insufficiente

Gli inscatolatori non sotto vuoto sviluppano alte pressioni interne durante il riscaldamento nel processo termico, soprattutto nelle tradizionali storte atmosferiche a vapore diretto. L’eccesso di pressione è il risultato della normale espansione dei gas alimentari e dell’aria nello spazio della testa, queste pressioni allungano le chiusure e gonfiano i coperchi causando da leggeri ribaltamenti a coperchi fortemente convessi.

Esistono procedure industriali per generare il vuoto nella produzione continua di cibo in scatola, come il confezionamento del cibo con i liquidi di copertura riscaldati ad almeno 80 °C (176 °F) o l’installazione del sistema di flusso di vapore nelle macchine sigillatrici, che inietta un getto di vapore nello spazio di testa prima del montaggio del coperchio, sostituendo l’aria presente.

La misurazione del vuoto si fa con dei misuratori di vuoto; normalmente le conserviere cilindriche e alte riportano valori più alti, che possono arrivare fino a 8-10 pollici Hg. Come regola generale, i contenitori con un diametro maggiore o un’area del coperchio che sono concavi mostrano valori di vuoto più bassi. Un modo pratico per confermare il vuoto in un conservificio è quello di mettere una goccia d’acqua sul lato del coperchio in corrispondenza della svasatura (profondità del bordo) e quando si punge il liquido dovrebbe essere risucchiato fuori.

Elementi di fissaggio fuori specifica

La generazione di chiusure fuori specifica nella produzione di cibo in scatola è la causa più comune della perdita di ermeticità del cibo in scatola e porta a un aggressivo deterioramento microbiologico del cibo. Questo evento può essere un rischio per la salute pubblica, per questo motivo gli stabilimenti nel loro piano HACCP considerano la chiusura o il posizionamento del coperchio come un punto critico di controllo (CCP) e i limiti o le misure per il gancio del coperchio, le grinze, il gancio del corpo, l’altezza della chiusura, la sovrapposizione, ecc. considerati per la valutazione della doppia chiusura sono rigorosamente controllati dal personale di Assicurazione Qualità con parametri standard forniti dai produttori dei contenitori sanitari.

L’ispezione della doppia guarnizione è molto ben implementata nelle industrie conserviere, con valutazioni distruttive e visive, ma ciò che porta un rischio maggiore e importanti perdite economiche è il cattivo assemblaggio del coperchio che genera, pendenze, caduta della guarnizione, Ve, guarnizione tagliente, frattura interna, slittamento o scivolamento, falsa guarnizione, guarnizione tagliata e altre che non sono facilmente rilevabili nemmeno da dispositivi elettronici quando si eseguono linee oltre 600 lattine al minuto; Le lattine difettose finiscono nei magazzini dei prodotti finiti, contaminando tutto ciò che le circonda, qui la manutenzione predittiva gioca un ruolo importante.

Deterioramento incipiente

L’incipiente deterioramento dell’alimento è un prodotto della graduale crescita microbiologica che si genera nella produzione di cibo in scatola, specialmente quando c’è un eccessivo tempo di attesa tra la chiusura e l’inizio della pastorizzazione o sterilizzazione. Questo deterioramento porta con sé la formazione di gas come CO2, ammine volatili e altri che sono prodotti dal metabolismo batterico, che quando sono racchiusi all’interno della lattina e riscaldati si espandono deformando il coperchio del contenitore.

Questa deviazione di qualità è una conseguenza della cattiva programmazione della produzione e colpisce anche le caratteristiche organolettiche del cibo come: colore, odore, sapore e consistenza. È chiaro che un corretto equilibrio della materia prima in tutte le fasi produttive e senza colli di bottiglia eviterebbe questo deterioramento incipiente che peggiora nella stagione calda.

Malfunzionamento del ciclo di raffreddamento dell’autoclave

Dopo il trattamento termico, gli alimenti in scatola vengono normalmente raffreddati con acqua clorata e una delle cause più comuni di deformazione dei contenitori è l’improvviso calo di pressione all’interno dell’autoclave, alla fine della pastorizzazione o della sterilizzazione e all’inizio del raffreddamento; In questo momento il cibo all’interno del barattolo raggiunge la sua massima espansione dovuta al calore e anche il contenitore al suo interno raggiunge la sua massima pressione interna che può essere fino a 2 Bar (29 psi). Se non c’è una tempestiva sostituzione della pressione del vapore con aria compressa all’inizio del raffreddamento nelle autoclavi atmosferiche convenzionali con vapore diretto, il contenitore uscirà con coperchi saltati, con picchi, pezzetti e ci sarà un pericoloso stiramento del doppio sigillo con una possibile infiltrazione e perdita della tenuta.

Un altro evento, che provoca anche la deformazione del contenitore durante la fase di raffreddamento, è quando l’autoclave finisce completamente piena d’acqua per disattenzione degli operatori, solo un suono improvviso e l’uscita di getti d’acqua attraverso gli spurghi avverte di questo evento ed è il momento preciso in cui la pressione della pompa di raffreddamento con un minimo di 60 psi entra nell’autoclave schiacciando i contenitori, soprattutto quelli in basso che sono più freddi.

Ciclo di raffreddamento eccessivo in autoclave

Come già detto, il raffreddamento dei prodotti in scatola viene effettuato con acqua clorata, che deve avere almeno 0,5 ppm di cloro residuo nello scarico dell’autoclave e viene effettuato fino a quando la lattina raggiunge i 40 °C (104 °F). Se la lattina viene raffreddata troppo in questa fase, c’è il rischio di corrosione esterna del contenitore a causa dell’umidità residua e che la lattina generi inaspettatamente un vuoto. Quest’ultimo può causare l’incorniciamento delle lattine a causa della pressione all’interno dell’autoclave e, più pericolosamente, l’acqua di raffreddamento può entrare nella lattina per aspirazione attraverso le guarnizioni ancora dilatate.