Выбор безопасных материалов для прототипов с пищевым контактом: Практическое руководство

Многие продукты спроектированы для взаимодействия с пищей тем или иным образом. Изделия вроде контейнеров, упаковки, банок и бутылок, кухонных утварий, машин и приборов могут иметь прямой или косвенный контакт с пищевыми продуктами, которые затем потребляются.

Важно знать, из чего состоит ваша еда, но равно важно знать, что входит в эти предметы пищевого контакта вроде упаковки и утварий. Некоторые материалы токсичны или деградируют и поэтому непригодны для тесного контакта с пищей, так как могут причинить серьезный вред потребителю.

Из-за этого компаниям, производящим пищевые продукты, есть много чему обдумать. Не только им нужно использовать материалы, которые прочные, долговечные, доступные и производственные, они должны использовать материалы, безопасные для пищи — и юридически признанные таковыми.

Эта статья обсуждает варианты материалов (и ограничения) при изготовлении прототипов пищевых продуктов вроде контейнеров и кухонной утвари. Она обсуждает регуляции США и ЕС по материалам контакта с пищей и рассматривает различия между разными производственными процессами — фрезеровка с ЧПУ, 3D-печать и т.д. — при изготовлении прототипов пищевых продуктов.

Почему материалы должны быть безопасными для пищи?

Продукты, контактирующие с пищей или напитками, должны быть сделаны из специфических материалов, чтобы они не причиняли вред людям, не меняли состояние пищи, которой касаются, или не теряли свою целостность после взаимодействия с продуктами питания.

Главная забота, когда непищевой материал касается пищевого продукта — когда нож режет овощ, например, или когда молоко хранится в картонной коробке — в том, что молекулы непищевого материала могут попасть в пищу и затем быть потребленными человеком. Этот перенос молекул известен как миграция.

Когда молекулы металлов, пластиков или других материалов загрязняют пищевой продукт, они могут влиять на вкус или внешний вид пищи, или, что хуже, делать ее опасной для еды. Материалы, безопасные для пищи, склонны иметь низкий уровень миграции.

Материалы, используемые для пищевых продуктов, также должны быть адекватно стойкими к пище, с которой они будут контактировать. Например, емкость для высококислотного напитка должна быть адекватно коррозионно-стойкой, а микроволновка-совместимый контейнер для замороженного блюда должен быть теплостойким, чтобы не деформироваться или ломаться при использовании.

Какие материалы безопасны для пищевых продуктов?

Пригодность определенных материалов, безопасных для пищи или пищевого сорта, зависит от конечного использования изготавливаемых деталей. Однако некоторые материалы признаны стандартом в отрасли.

Пищевые металлы включают:

• Нержавеющая сталь 316: Утвари, контейнеры, детали машин
• Нержавеющая сталь 304: Утвари
• Нержавеющая сталь 430: Контейнеры, особенно для коррозионно-активных продуктов
• Титан: Утвари, детали машин
• Чугун: Кастрюли, сковородки
• Алюминий: Консервные банки, противни для выпечки

Пищевые пластики включают:

• ПНД (HDPE): Бутылки, пищевая пленка, ведра для хранения пищи
• ПВД (LDPE): Пищевая пленка/пленка, водонепроницаемый внутренний слой контейнера, кольца для связки шести бутылок
• ПЭТ (PET): Бутылки, банки, контейнеры
• ПП (PP): Стаканчики для йогурта, одноразовые микроволновка-совместимые контейнеры

Каковы официальные регуляции по материалам, безопасным для пищи?

Регуляции по пищевым продуктам варьируются по странам, поэтому важно ознакомиться с правилами и руководствами в ваших целевых рыночных регионах.

В США эти регуляции обрабатываются Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), которое обсуждает пищевые продукты в документе под названием INDIRECT FOOD ADDITIVES: GENERAL. FDA подчеркивает важность «хороших производственных практик» и заявляет, что «вещество, используемое как компонент изделий, контактирующих с пищей, должно быть чистоты, пригодной для его предполагаемого использования».

В Европейском Союзе регуляции предоставляются Европейским органом по безопасности пищевых продуктов (EFSA). ЕС ставит, что Материалы контакта с пищей (FCMs) «должны быть достаточно инертны, чтобы их составляющие никоим образом не неблагоприятно влияли на здоровье потребителей и не влияли на качество пищи».

Эти документы — или эквиваленты других стран — должны консультироваться при подготовке к производству продукта для пищевого использования.

Что следует учитывать при изготовлении прототипов, безопасных для пищи?

Важно помнить, что прототипирование — это не производство, и прототипы не подлежат тому же регуляторному надзору, что и продукты, выпускаемые на рынок.

В большинстве случаев полезно создать прототип из материала пищевого сорта — материала, который в конечном счете будет использоваться для производства — чтобы протестировать его производительность во время НИОКР. Если это невозможно, то следует рассмотреть похожий материал.

Но в то время как есть практические преимущества использования материала, безопасного для пищи, во время прототипирования, не обязательно, чтобы каждый этап процесса прототипирования проходил строгие регуляторные стандарты. Например, во время производства все используемое оборудование должно соответствовать регуляторным стандартам для пищевых продуктов, но это не так во время прототипирования, так как прототип не будет использован потребителем. Это позволяет множество возможностей экономии затрат во время прототипирования без ущерба полезности прототипа.

Прототипирование может включать использование производственного оборудования, не используемого во время производства. Хотя прототипы, близко соответствующие своим конечным аналогам, более полезны, может быть необходимо использовать процесс производства низкой стоимости во время прототипирования, особенно если требуется только небольшое количество единиц.

Каковы производственные процессы для прототипов, безопасных для пищи?

На этапе прототипирования разработки продукта у вас есть несколько вариантов для изготовления прототипа, безопасного для пищи. (Некоторые из этих вариантов, как 3D-печать, становятся менее жизнеспособными, когда речь идет о производстве.)

Фрезеровка с ЧПУ: Центры фрезеровки с ЧПУ могут обрабатывать практически все пищевые металлы и пластики. Идеально для кухонной утвари и неразовых изделий.

Литье металлов: Хотя дороже обработки, литье может использоваться для чугунных сковородок и другой тяжелой кухонной утвари.

Вакуумное литье: Вакуумное литье использует силиконовые формы, которые сами по себе безопасны для пищи, и поэтому идеально для мелких пищевых контейнеров и других пластиковых изделий.

Литье под давлением: Литье под давлением — отраслевой стандартный процесс для пищевых материалов вроде ПНД, ПВД, ПЭТ и ПП. Однако может быть дорогим при заказе прототипов в малых количествах.

3D-печать: 3D-печать может использоваться для изготовления некоторых пищевых изделий, но шероховатая текстура поверхности напечатанных деталей может создавать зазоры, где могут размножаться бактерии.

Листовая металлообработка: Пищевые нержавеющие стали вроде 304 и 316 идеальны для листовой металлообработки и могут быть превращены в противни для выпечки, тяжелое ресторанное оборудование и многое другое.

3ERP имеет многолетний опыт изготовления прототипов для разнообразных клиентов. Если у вас есть вопросы о прототипах и материалах, безопасных для пищи, не стесняйтесь связаться с нами.