ProPack

На 25 август 2010 г. се навършиха 200 години от използването за първи път на метална кутия в качеството ù на опаковка за хранителни продукти. Американският институт на производителите на кутии от ламарина призова всеки да отбележи подобаващо тази знаменита дата в историята на опаковането.

Началото

Наполеон Бонапарт обичал да казва, че „армията марширува, когато сто­махът е сит“. В тази връзка той обя­вил през 1795 г., че ще даде крупната за онова време сума от 12 000 франка на онзи, който разработи метод за дълготрайно съхраняване на качест­вата на хранителните продукти. Целта била да се създадат условия за безпроблемно изхранване на армията по време на военни походи.

Въодушевен от наградата, френ­ският пивовар, сладкар и майстор-готвач Никола Апер (1749–1841), из­ползвайки уменията и наблюденията си върху храните и напитките през периода на тяхното съхранение, за­почва упорито да експериментира с различни методи. В основата на него­вата работа стои убеждението му, че продуктите трябва да са затво­рени херметично в опаковка и тряб­ва да преминат през някаква обра­ботка. Усилията му продължават бли­зо 15 години. Накрая дългогодишният му упорит труд се увенчава с успех. Годината е 1809. Той представя своя метод за дългосрочно съхранение на хранителни продукти пред правител­ствения комитет по изкуство и про­мишленост на Франция. След щател­на проверка членовете на комитета признават метода му. Наградата е връчена лично от Бонапарт. Апер из­ползва парите, за да построил първия в света бутилиращ завод.

Идеята и нейните приложения

Апер заимства идеята за термич­ната обработка от Ладзаро Спалан­цани (1729–1799), италиански абат с интереси в областта на естестве­ните науки. Дълги години той изслед­ва различни природни явления. На него пръв му хрумва идеята, че развитие­то на организмите, развалящи храна­та, може да бъде спряно чрез топлин­на обработка.

От работата на Апер се заинте­ресувал известният френският фи­зик и химик Жозеф Луи Гей-Люсак, кой­то изследвал консервите и направил анализ на състава на газовете в опа­ковката. Оказало се, че съставът им е променен и липсва кислород. Липса­та на кислород означава невъзмож­ност за осъществяване на процеси­те на горене и дишане. С други думи, Апер създава условия, възпрепят­стващи окисляването на продукта и развитието на аеробни организми, които развалят храната.

Забележителното в тази исто­рия е, че когато Апер получава награ­дата лично от Бонапарт, Луи Пас­тьор (1822–1895) все още не е бил роден. Той е откривателят на пас­тьоризацията — метод (наречен на негово име) за термична обработка на храни и напитки с цел унищожава­не на патогенните организми като бактерии, вируси, едноклетъчни ми­кроорганизми, плесени и дрожди. Пър­вата пастьоризация е извършена от Пастьор и Клод Бернар на 20 ап­рил 1862 г. — 50 години след като изо­бретението на Апер бива признато. В момента на откриването на тех­нологията за консервиране на храни­телни продукти все още не е извес­тен механизмът на развалата им. Никой не предполагал за съществу­ването на микроорганизмите, воде­щи до влошаване качеството на хра­ните.

Използвайки идеята на Апер за консервирането на хранителните продукти с цел тяхното дълго съхра­няване, английският търговец Питър Дюран патентова използването на метална кутия вместо стъклен бур­кан при опаковането, стерилизиране­то и съхраняването на хранителни продукти*. На 25 август 1810 г. Дю­ран получава от краля на Англия Джор­дж III патент № 3372 за идеята за кон­сервиране на храни чрез използване на метални кутии. От този момент металната кутия става основна опа­ковка за много консервирани храни — месни, рибни, растителни, млечни и др. По това време в езика влиза и по­нятието „консервена кутия“, което остава и до днес. Въпреки че претър­пява доста метаморфози, метална­та консервена кутия в основата си остава същата. През 1813 г. Джон Хол и Брайън Донкин откриват първа­та фабрика за консервиране в Англия.

Въпреки че разработеният от Никола Апер метод за консервиране имал сериозен успех, предлаганите от него опаковки — стъклен буркан или бутилка, имали сериозни недоста­тъци. Използваните в началото кор­кови тапи за херметизация често не издържали налягането в стъклените опаковки. Стъклото било тежко, а и чупливо.

Търсенията продължили и новият, по-удачен вид опаковка се оказала ме­талната кутия.

Развитие на производство на метални кутии

Дълги години консервените кутии се произвеждали ръчно. От лист пред­варително калайдисана ламарина, ко­ято още тогава наричали „бяла“, с по­мощта на ножица изрязвали парчета за корпуса на кутията, за дъното и за капака. Заготовката за корпуса била огъвана във формата на цилиндър и била запоявана странично. Така се оф­ормял надлъжният шев. Към така об­разувалия се корпус запоявали дъно­то и капака, в който имало отвор за поставяне на продукта. След това опаковката се подлагала на продъл­жително варене за отделяне на въз­духа. В последния етап производите­лите запоявали отвора с метален диск и отново подлагали храната на термична обработка. Процесът бил толкова трудоемък, че за един час опитен работник успявал да обрабо­ти не повече от 5–6 кутии. При това върху работника лежала голяма от­говорност. Ако в продукта попаднел припой, той се превръщал в истинска отрова!

През 1846 г. Хенри Евънс изобре­тява матрица — приспособление за производство на кутии чрез една-единствена операция. Неговото изо­бретение дава възможност производ­ството на кенове да нарасне от 6 до 60 броя на час. До този момент ръчно­то производство позволявало произ­веждането на не повече от 60 кутии на ден от добър майстор. Това праве­ло промишленото приложение на кон­сервените кутии невъзможно. Година по-късно американецът Елън Тейлър патентова машина за производство на щамповани тенекиени кутии.

Следват години на усъвършенст­ване както на структурния дизайн на металната консервена кутия, така и на машините, с които тя се про­извежда. Някъде около 1890 г. във Ве­ликобритания се появява първата автоматична машина за производ­ството на кутии. От този момент металната кутия става истински конкурент в борбата за челно място сред опаковките за консервирани хра­ни и напитки. Нейната производител­ност била около 40–50 кутии в мину­та. Десетина години по-късно маши­ните вече са с производителност 1000 кутии в минута. По същото вре­ме само в САЩ се произвеждат вече около 700 милиона кутии годишно.

Първоначално кутиите са доста неугледни и им липсва подходящо за­тваряне. Произвеждат се ръчно, кое­то не дава възможност да имат ед­накъв външен вид. За направата им се използва некалайдисана ламарина. Едва през 1818 г. година Питър Дю­ран прилага бяла ламарина за произ­водството им в САЩ. През 1855 г. Хе­нри Бесемер изобретява нов метод за производство на стомана и започ­ва да използва ламарина със значител­но по-добри качества. Новият тип ла­марина е с по-голяма чистота, което я прави по-мека и позволява по-лесна­та ù обработка. Произвежданите от нея консервени кутии са значително по-качествени и евтини. Методът на Бесемер позволява производство­то на стомана да поевтинее около 6 пъти. „Твърдата“ стомана (наричана така поради трудната си обработ­ка) по онова време била на цена око­ло 40 паунда за тон. Новият метод на производство на „мека“ стомана поз­волил цената да се срине до 7 паунда за тон.

Проблемът с отварянето на ку­тиите

Употребата на металната консерве­на кутия води със себе си и редица не­удобства, свързани с трудното от­варяне, тъй като е нямало все още уред за отварянето им. С помощта на здрави инструменти от типа на чукове и длета, дори брадви, тога­вашните потребители се мъчели да се доберат до заветната храна или напитка. Излишно е да коментираме неудобството и честата загуба на съдържанието или на част от него. Комичното днес е било доста драма­тично и трагично тогава. Едва десе­тилетия по-късно е изобретена от­варачката за метални консервени кутии. През 1855 г. във Великобрита­ния е патентована първата отварач­ка за консерви. Три години по-късно тя се появява и в САЩ.

В началото металните кутии до­минират при опаковането на храни­телни продукти за продължително съхранение. Така е до 1935 г., кога­то за първи път метална кутия се използва за съхранение на пиво. Това става в град Ричмънд, САЩ. Започва ерата на производството и използ­ването на метални кутии и за гази­рани напитки. Проблемът с отваря­нето обаче остава и години наред бирата и безалкохолните напитки се отваряли с помощта на желязна от­варачка с триъгълна форма, с която се пробивал отвор в единия край на кена, или са били запечатвани с капач­ки, подобно на стъклените бутилки. Решението идва през 1963 г., когато американецът Ърни Фрейз изобретя­ва кутия от алуминий с лесно отва­ряем капак. Този факт оказва серио­зен ефект върху продажбата на кено­ве както за бира, така и за газирани безалкохолни напитки. Поставя се на­чалото на развитието на опаковки­те от метал в посока подобряване на удобствата за потребителя.

Металните консервени кутии днес

Въпреки експанзията на пластма­сите в опаковането през последните няколко десетилетия, метални­те опаковки продължават да стоят трайно на пазара. Години наред те за­емат около 18–20% от общото коли­чество опаковки, използвани в света. Развитието им е свързано с олекотя­ването и създаването на безопасни за човека покрития, които не допус­кат миграция на тежки метали и нис­комолекулни вещества. Металните кутии могат да се ползват в домаш­ни условия чрез прилагане на системи за лесно отваряне, използване на опа­ковката като съд за хранене, прила­гане на различни методи за загряване на продукта в опаковката.

Основните суровини, от кои­то днес се произвеждат метални­те опаковки, са стомана и алуминий. Като допълнителни метали, подобря­ващи качествата на основните ме­тали, се използват калай и хром. Те играят основна роля за корозионна­та защита на металните опаковки на основата на стомана. Годишно се изразходват около 1,5 милиона тона ламарина за производството на ме­тални консервени кутии. Произвеж­даните днес опаковки биват сборни (съставени от три части) и изтег­лени (от две части — тяло и капак). Изтеглените кутии доминират все повече на пазара поради по-надежд­ната си по отношение на херметич­ност конструкция. Съществуват три основни технологии за производ­ството им — Draw&Iron, Draw&Draw и Darw&Redraw. Въпреки по-високата сложност и цена на оборудването, из­теглените кутии нямат конкуренция при опаковането на различни видове напитки. Днес съществуват повече от 600 вида различни метални кутии.

Независими изследвания и опи­тът на големи производители на хра­ни и напитки показват, че метални­те опаковки най-малко влияят на вло­шаването на характеристиките на продуктите в тях, които имат от­ношение към органолептичните им свойства. Днес за изработването на метални кутии се използват ос­новно два вида ламарина. Бялата ла­марина представлява калайдисана по електролитен път от двете страни черна стоманена ламарина. Горещо­то калаено покритие отдавна е заб­равено поради ниското си качество и високия разход на скъпия метал ка­лай. Над калаеното покритие се на­насят слоеве маслоустойчиви и бел­тъкоустойчиви лакове. Вторият вид ламарина, който напоследък нами­ра широко приложение, е хромирана­та. Вместо калаено покритие вър­ху повърхността ù по електролитен път се нанася покритие от хром, вър­ху което също има лакови покрития за допълнителна защита. И при два­та типа ламарини основата е черна стоманена студено валцована лама­рина. В миналото се е използвала и го­рещо валцована ламарина, която оба­че не може да се сравнява по качест­ва със студено валцованата.

Металните опаковки се използ­ват за почти всички видове храни­телни и нехранителни продукти. От хранителните това са различни кон­сервирани храни на месна, растител­на или месно-растителна основа, со­сове, пастообразни продукти, напит­ки — газирани и негазирани, алкохолни и безалкохолни. Широкото разнообра­зие от продукти, консервирани в ме­тални опаковки, говори достатъчно за универсалността на този вид опа­ковка.

Екологичната страна на въпроса

Европа използва една трета от све­товното производство на алуминий, като повече от 1/4 отива за произ­водството на опаковки. Алуминият е един от най-широко използваните ма­териали за производството на ме­тални опаковки, който може да бъде рециклиран. Преработката на алу­миния не води до никакви промени в свойствата на метала, което позво­лява да бъде рециклиран многократ­но. Рециклирането на алуминий спес­тява 95% от енергийните разходи, необходими за обработката на нови алуминиеви стружки. Температура­та на топене, необходима за рецикли­ране на алуминий, е 600°C, а за извле­чения алуминий се изискват 900°C. За постигане на тази по-висока темпе­ратура е необходима много повече енергия, което води до високи еколо­гични вреди.

В световен мащаб желязото и стоманата също са сред най-лес­но рециклируемите материали, тъй като могат да бъдат разделени маг­нитно от потока на отпадъците. Рециклирането им се осъществява в стоманодобивните предприятия.

Материалите, използвани за произ­водството на един тон стомана в кислородни пещи са: 1,2 тона желязна руда; 0,5 тона кокс; 0,03 тона варовик; 0,3 тона стоманен скрап. Електродъ­говите пещи могат да произвеждат стомана от 100% незамърсен рецик­лиран материал. Произведената сто­мана от рециклирани материали не само намалява консумацията на енер­гия, но редуцира и емисиите на въгле­роден диоксид в атмосферата. Съ­ществуват различни оценки за раз­мера на това намаление (от 30% до 80%), тъй като то зависи от нивата на замърсяването на рециклираните материали и методите на производ­ство. При производството на сто­мана от рециклирани материали, се използва 40% по-малко вода, което на­малява замърсяването на водите с около 75%.

В световен мащаб най-големите производители на стомана са Китай (349 милиона тона), Япония (113 мили­она тона) и САЩ (94 милиона тона), а най-големият европейски произво­дител е Германия (45 милиона тона ). Много европейски страни постигат висока степен на рециклиране. В Бел­гия, Германия, Холандия и Австрия в момента се рециклират около 80% и повече стоманени отпадъци. Това е икономия от 125 000 тона твърди от­падъци всяка година.

Основните фактори на продукти­те, които влияят върху общото коли­чество на емитирания в атмосфера­та въглероден диоксид, са теглото и степента на рециклиране на опаков­ката, следвани от вредните емисии, излъчвани по време на транспорти­рането им. Данните, публикувани от един от основните производители на опаковки Rexam сочат, че годиш­но в света се произвеждат около 210 млрд. метални кутии за напитки. От тях около 85% са алуминиеви, а оста­налите са от стомана. Това са огро­мни количества, които поставят на дневен ред решаването на проблема с олекотяването им, което да нама­ли емисиите на въглероден диоксид.

От Coca-Cola Europe са изслед­вали емисиите на въглероден диок­сид. Резултатите от това изследване показват, че по целия цикъл на ре­ализация на продукта им Coca-Cola в метален кен с вместимост 330 ml в околната среда се отделят 170 g въ­глероден диоксид. Оказало се, че най-голям процент вредни емисии (56.4%) се дължат на опаковката. Във връз­ка с тези резултати и други подобни, извършени от независими изследова­телски екипи, ясно се очертава нуж­дата от олекотяване на опаковките и тяхното рециклиране.

За своите 200 години „консервена­та“ кутия извървява дълъг път. Груби­те образци от началото нямат нищо общо със съвременните изящни тво­рения — дело на водещи световни ди­зайнери. През годините кутията ми­нава от ръцете на майсторите в съ­временните високопроизводителни машини. За тези две столетия тя се превръща в първа помощница във всяко домакинство. Неразделна част е от екипировката на войниците на бойните полета. Днес тя може да из­държи и на студените полярни нощи, и в горещините на пустинята. За тези 200 години човекът се научи да ù вярва и да разчита нея.