Puszki na napoje z wieczkiem łatwootwieralnym (EO), produkowane z blachy aluminiowej lub stalowej, są do dzisiaj jednym z najczęściej stosowanych opakowań do napojów. Niezaprzeczalnymi atutami przemawiającymi za ich powszechnym stosowaniem są lekkość, wytrzymałość i kształt pozwalający na ich ekonomiczny transport i magazynowanie oraz dobre przewodnictwo cieplne umożliwiające szybkie doprowadzenie zapakowanego napoju do oczekiwanej temperatury. Nie bez znaczenia jest również fakt, że mogą być wykorzystane przez konsumenta bez konieczności użycia dodatkowego naczynia.
Zgodnie z definicją opakowania zawartą w Polskiej Normie PN-O-79000 „puszka napojowa ma być wyrobem zapewniającym utrzymanie określonej jakości pakowanych produktów, przystosowanie ich do transportu i składowania oraz prezentacji...”. Takie sformułowanie wymusza szereg wymagań, którym muszą sprostać producenci puszek.
Puszka ma nie tylko spełniać funkcję marketingową i przyciągać konsumentów wyglądem – atrakcyjną litografią i kształtem. Puszka przede wszystkim, tak jak inne opakowania, ma zapewnić bezpieczeństwo produktu i utrzymanie jego trwałości. Jako integralna część produktu musi jak najlepiej zabezpieczać zapakowany napój przed niekorzystnym działaniem czynników zewnętrznych podczas transportu i przechowywania, tak aby zapewnić jego świeżość, trwałość i atrakcyjność, a jednocześnie nie wykazywać negatywnego wpływu na jego bezpieczeństwo zdrowotne i jakość.
Nie można także zapominać, że na puszkę oddziałuje zapakowany w nią napój. Z uwagi na to wzajemne oddziaływanie jakość puszki jest niezwykle istotna.
Zwykle dążenie do uzyskania maksimum jakości pociąga za sobą wzrost kosztów produkcji. W konsekwencji producenci puszek poszukują nowych rozwiązań prowadzących do obniżenia tych kosztów.
Puszki są projektowane pod kątem oszczędności materiału, a dotyczy to głównie obniżenia ciężaru puszki, co pozwala na znaczne zmniejszenie zużycia blachy. Zauważa się również tendencję do stosowania mniejszych nakładów lakieru wewnętrznego.
Takie oszczędności nie mogą jednak wpływać negatywnie na jakość puszek. Obowiązuje tu bezwzględna zasada odpowiedzialności producenta za przestrzeganie obligatoryjnych przepisów w zakresie produkcji opakowań. Reguluje to ustawodawstwo zarówno unijne, jak i krajowe (rozporządzenia, dyrektywy, normy, standardy i specyfikacje producenta). Dla producenta wynika z tego obowiązek sprawdzania zgodności produktu finalnego z tymi wymaganiami, co jest jednoznaczne z potwierdzeniem tej zgodności odpowiednią, wystarczającą dokumentacją, popartą wynikami przeprowadzonych badań.
Tak więc zanim puszka trafi do producenta napoju i w rezultacie do konsumenta, poddawana jest bardzo szczegółowym oględzinom i badaniom.
W procesie wytwarzania puszki stosowane są nie tylko surowce, czyli blacha, lakiery, farby, ale też materiały pomocnicze takie jak oleje, smary i środki myjące.
Jakość produktu finalnego zależy od jakości użytych materiałów, dlatego też niezwykle ważny jest ich właściwy dobór.
W myśl Rozporządzenia Komisji (WE) nr 2023/2006 w sprawie dobrej praktyki produkcyjnej kontrola rozpoczyna się już na etapie sprawdzenia zgodności materiałów z parametrami deklarowanymi przez dostawców. Lakiery stosowane jako powłoki wewnętrzne muszą być wystarczająco obojętne, mają wykazywać niską migrację oraz zawierać w składzie tylko substancje dopuszczone do kontaktu z żywnością. Materiały pomocnicze również muszą posiadać takie dopuszczenie.
Kontrola produktu finalnego jest prowadzona na kilku płaszczyznach.
W pierwszym etapie korpusy puszki i wieczka łatwootwieralne (EO) stosowane do ich zamykania są poddawane ocenie wizualnej, mającej wychwycić potencjalne defekty. Zwraca się uwagę na wady puszki takie jak uszkodzenia mechaniczne wpływające na szczelność (uszkodzenia lakieru wewnętrznego, nieciągłość struktury i perforacje blachy, kształt i uszkodzenia wywinięcia kołnierza) oraz defekty profilu puszki, zabrudzenia, zarysowania, jakość druku. Wieczka również ocenia się pod kątem defektów mechanicznych: perforacji, pęknięć, wad kluczyka, a także uszkodzeń powłok lakierowych, wyglądu i jakości mieszanki uszczelniającej.
Niezwykle ważne są wytrzymałość i szczelność puszek, zarówno fizyczna, jak i chemiczna. Dlatego też kolejnym krokiem są badania korpusów puszek i wieczek, których celem jest sprawdzenie zgodności odpowiadających za to parametrów ze standardami i specyfikacjami produktu. Wykonuje się pomiary m.in. wysokości i średnicy korpusu puszki, wywinięcia kołnierza, grubości blachy.
Po napełnieniu puszek napojem mocowane jest wieczko na tzw. podwójną zakładkę.
Wywinięcie kołnierza korpusu puszki oraz grubość blachy puszki i wieczka mają wpływ na parametry podwójnej zakładki – wolną przestrzeń i wskaźnik procentowy – decydujące o szczelności opakowania w tym miejscu.
Korpus puszki ocenia się na zgodność z zadeklarowaną pojemnością mierząc pojemność całkowitą i „wolną przestrzeń”, czyli odległość między brzegiem szyjki a lustrem nominalnej objętości wlanej wody.
Korpusy puszek napojowych poddawane są także próbom wytrzymałości na nacisk osiowy i ciśnienie wybrzuszenia denka, a wieczka na siły otwarcia i ciśnienie wybrzuszenia.
Pomiary wieczka łatwootwieralnego dotyczą wysokości podwinięcia, głębokości przetłoczenia, średnicy wieczka i parametrów nacięcia.
Newralgicznym miejscem na wieczku łatwootwieralnym jest nacięcie. Nacięcie powinno być tak wykonane, aby jednocześnie umożliwić łatwość otwarcia i zapobiegać samootwarciu puszki.
O wytrzymałości nacięcia podczas zamykania, ewentualnej obróbki termicznej i przechowywania decydują jego kształt i głębokość.
Jedną z metod oceny prawidłowego wykonania nacięcia są badania metalograficzne w zakresie kształtu i wymiarów jego przekroju poprzecznego, wykonanego w punktach określonych w specyfikacji. Badania te polegają na wykonaniu zgładów metalograficznych, oględzinach pod mikroskopem i dokonaniu pomiarów pozostałości nacięcia. Pozwalają na sprawdzenie grubości blachy wieczka, grubości pozostałości nacięcia i stwierdzenie ewentualnych defektów w jego obrębie.
Wewnętrzna strona opakowania jest pokryta lakierem nakładanym metodą natryskową. Ma on zapewnić ochronę napoju przed kontaktem z blachą i jednocześnie zabezpieczyć blachę przed oddziaływaniem zapakowanego produktu (fot.).
Do pomiarów grubości i oceny rozłożenia powłoki lakierowej w miejscach krytycznych opakowania, tj. na trudno dostępnym w procesie lakierowania przeformowaniu denka puszki i lakieru zabezpieczającego nacięcie wieczka stosowana jest również metoda metalograficzna. Zbyt cienka warstwa lakieru wewnętrznego niebędąca dostateczną barierą między metalem a napojem może w konsekwencji prowadzić do zmian korozyjnych w tych miejscach.
W celu wykrycia nieciągłości powłoki lakierowej w postaci mikroporów czy też uszkodzeń powstałych w procesie produkcyjnym puszki i wieczka bada się metodą elektrochemiczną.
Natomiast stopień utwardzenia lakieru sprawdza się testem odporności na bielenie, a przyczepność za pomocą siatki nacięć.
Wewnętrzne powłoki lakierowe w puszkach pozostające w bezpośrednim kontakcie z napojem podlegają wymaganiom zawartym w Rozporządzeniu Komisji WE nr 1935/2004. Obliguje to producentów opakowań do kontroli ich wyrobów pod kątem zagrożenia dla zdrowia konsumenta.
W tym celu przeprowadza się badania migracji globalnej i specyficznej zgodnie z zasadami zawartymi w Rozporządzeniu Komisji WE nr 10/2011 i Rezolucji Rady Europy AP (2004) 1. Puszki nie mogą powodować zmian wyglądu, smaku i zapachu napoju w trakcie jego przechowywania. Dlatego osoby ze sprawdzoną i potwierdzoną wrażliwością sensoryczną oceniają przekazywanie niepożądanego smaku i zapachu (ocena sensoryczna).
Podczas tłoczenia puszki
używane są smary, usuwane następnie w procesie mycia. Skuteczność tego procesu sprawdza się testem na obecność pozostałości środków smarnych, oceniając wizualnie w świetle lampy, czy na powierzchnię lustra cieczy wypełniającej puszkę lub mającej kontakt z wieczkiem migrują środki smarne, tworząc charakterystyczny film.
Wyznacznikiem jakości opakowań na napoje jest też ich czystość mikrobiologiczna. Wprawdzie wewnętrzna powierzchnia puszek nie stwarza optymalnych warunków dla rozwoju drobnoustrojów, jednak mikroorganizmy mogą przez pewien czas czerpać składniki pokarmowe z mikrośrodowiska utworzonego przez bioaerozole czy też cząsteczki kurzu. Nawet nieliczne drobnoustroje w zetknięciu z napojem mogą namnażać się i powodować niedopuszczalne zmiany napoju. Zanieczyszczenia mikrobiologiczne są szczególnie niebezpieczne w przypadku braku obróbki termicznej napoju po zapakowaniu (np. pasteryzacja piwa w przepływie). Regularne badania w tym zakresie pozwalają na podejmowanie skutecznych działań zapobiegających zagrożeniu.
Ponieważ puszka napojowa może mieć bezpośredni kontakt ze śliną – a trzymana w dłoni w niesprzyjających warunkach może mieć również kontakt z potem konsumenta – bada się odporność na pot i ślinę zewnętrznych powłok litografowanych. Zasada badania polega na poddaniu tych powłok działaniu symulatora potu i symulatora śliny, a następnie ocenie ewentualnych wynikających z tego działania zmian.
