Maisto pasirinkimas-Saugūs metalai: išsamus techninis medžiagų elgsenos šiuolaikinėje maisto gamyboje tyrimas

Įvadas

Išsirinkti metalą{0}}maisto kontaktinei įrangai nėra taip paprasta, kaip pasirinkti daiktą, kuris „atrodo nerūdijantis“. Maisto gamybos aplinka medžiagas veikia intensyviai ir dažnai priešiškairūgštys, druskos, valymo chemikalai, temperatūros smūgiai, mechaninis dilimas ir mikrobiniai iššūkiai. Šiame kontekste maistui -saugūs metalai turi atitikti griežtus reikalavimus: jie neturi rūdyti, neišsiplauti kenksmingų elementų, užteršti maisto ir nesuirti atliekant pakartotinius sanitarijos ciklus.

Šiame -straipsnyje pateikiama agilus techninis tyrimasapie tai, kaip metalai elgiasi maisto{0}}apdorojimo aplinkoje, kodėl tam tikri lydiniai išsiskiria, o kiti sugenda ir kaip inžinieriai gali optimizuoti metalo pasirinkimą konkretiems procesams. Mes tyrinėjame nerūdijantį plieną, aliuminį, vario lydinius, dengtą plieną ir naujas inžinerines medžiagas. Siekdami užtikrinti aukštą techninę kokybę, daug dėmesio skiriamemedžiagų mokslas, paviršiaus chemija, irsukurti pagal-higienos principusbūtini maisto gamybai.

1. Supratimas apie maistą-Kontaktų iššūkiai

Prieš lygindami metalus, turime apibūdinti grėsmes, kylančias tikroje maisto{0}}gamybos aplinkoje. Šie veiksniai tiesiogiai įtakoja, kurie metalai yra „saugūs maistui“{2}}.

1.1 Cheminis poveikis

Maisto ingredientai labai skiriasi:

Rūgštys:citrinos, acto, pieno, obuolių rūgštys

Pagrindai:kepimo soda, kai kurios cheminės rauginės medžiagos

Chloridai:druskos sūrymai, jūros gėrybių perdirbimo skysčiai

Cukrus:karamelizacija sukelia sukibimą ir skatina mikrobų augimą

Riebalai ir aliejai:oksiduojasi ir gali sulaikyti teršalus

Daugelis šių junginių kaitinant tampa agresyvesni.

1.2 Valymo ir sanitarijos įtempimas

Šiuolaikiniai maisto augalai remiasiCIP (švarus-vietoj-)arbaSIP (sterilizuokite-vietoj-)procesus, kurie apima:

Aukštos{0}}temperatūros vanduo (70–160 laipsnių)

Kaustinė soda (NaOH)

Azoto arba peracto rūgšties dezinfekavimo priemonės

Aukšto{0} slėgio purškikliai

Mechaninis šveitimas

Sterilizavimas garais

Tai dažnailabiau ėsdinantisnei pats maistas.

1.3 Mechaninės ir šiluminės apkrovos

Maisto gamybos įranga turi atlaikyti:

Nuolatinis smūgis ir vibracija

Greitas{0}}konvejerio judėjimas

Temperatūros keitimas (užšaldymo ↔ kepimo ciklai)

Dilimas dėl naudojimo, grandymo ar vartymo

1.4 Mikrobų problemos ir higieninis dizainas

Metalai turi pateikti:

Ne{0}}akytas paviršius

Atsparumas duobėms (bakterijos slepiasi duobėse)

Lygi elektropoliruota apdaila

Mažas dalelių sukibimo polinkis

Pramonės higienos gairėse (EHEDG, NSF, FDA) pabrėžiamas paviršiaus lygumas ir atsparumas korozijai, kurie yra svarbūs maisto saugai.

2. Maisto-saugių metalų apžvalga

Šiuolaikinėje maisto gamyboje dominuoja šešios metalų klasės:

1.304 nerūdijantis plienas

2.316 nerūdijantis plienas

3.430 (feritinis) nerūdijantis plienas

4.Aliuminis (maisto{0}}lydiniai)

5.Varis ir žalvaris

6.Dengtas arba padengtas plienas(specialios paskirties{0}}naudojimas)

Išsamus techninis palyginimas pateikiamas vėliau, bet pirmiausia moksliškai išnagrinėjame kiekvieną lydinio kategoriją.

3.Nerūdijantis plienas: Pramonės standartas

Nerūdijantis plienas išlieka auksiniu standartu dėl savo stabilumo, valomumo ir atsparumo korozijai.

3.1 Kodėl nerūdijantis plienas veikia taip gerai

Visi nerūdijantys plienai yra pagaminti iš plonos chromo{0}}oksido plėvelės, vadinamospasyvus sluoksnis:

Savaiminis-gydymas

Apsaugo deguonies difuziją

Slopina koroziją

Padidina higieną ir valomumą

Subraižyta plėvelė akimirksniu{0}}atsiformuoja esant deguoniui, todėl nerūdijantis plėvelė gali ištverti daugelį metų.

3.2 304 klasės nerūdijantis plienas

Sudėtis:

18–20% chromo

8–10,5% nikelio

Geležis + smulkūs elementai

Privalumai:

Puikus bendrosios paskirties{0}}atsparumas korozijai

Geras tvirtumas

Suvirinamas ir lengvai formuojamas

Elektropoliravimas puikiai tinka higienai

Kur jis išsiskiria:

Sauso maisto perdirbimas

Kepyklos technika

Konvejerio vielos juosta

Maisto saugojimo lentynos

Kur ji kovoja:

chloro{0}}daug aplinkoje

Jūros gėrybių perdirbimas

Ilgalaikis{0}}druskos poveikis

3.3 316 klasės nerūdijantis plienas

Sudėtis:

16–18% chromo

10-14% nikelio

2-3% molibdeno

Themolibdeno pridėjimasdrastiškai pagerina:

Atsparumas įdubimui

Atsparumas plyšių korozijai

Rūgščių tolerancija

Sūrio vandens stabilumas

Kodėl tai pageidautina atšiaurioje aplinkoje:

316 nerūdijantis yra būtinas:

Jūros gėrybės ir{0}}sunkus druskos maistas

Fermentacijos rezervuarai

Rūgščių gėrimų perdirbimas

CIP/SIP cheminis poveikis

3.4 Feritinis nerūdijantis plienas (430)

Sudėtis:

16–18% chromo

Mažas/be nikelio

Magnetinis

Privalumai:

Pigiau

Geras atsparumas korozijai švelniomis sąlygomis

Nėra nikelio (tinka nikeliui{0}}jautrioms programoms)

Apribojimai:

Ne toks atsparus korozijai kaip austenitinės klasės

Mažesnis našumas aukštoje{0}}temperatūroje

Netinka aplinkai, kurioje yra daug{0}}rūgščių ar{1}} druskos

4. Aliuminis maisto gamyboje

Aliuminis plačiai naudojamas, tačiau su apribojimais.

4.1 Privalumai

Lengvas

Labai laidūs šilumai

Oksiduojasi, sudarydamas apsauginį natūralų barjerą

Įperkama

Idealiai tinka indams, keptuvėms ir padėklams

4.2 Apribojimai

Reaguoja su rūgštimis

Lengvai susidaro duobės po chloridais

Minkštas (linkęs įskilti, braižytis)

Netinka sunkiajai įrangai ar konstrukcinėms apkrovoms

Dauguma maisto produktų{0}}naudojimo:

Kepimo skardos

Aušinimo plokštės

Šilumokaičiai

Ne{0}}rūgštaus maisto-kontaktinės vietos

5. Varis ir žalvaris

5.1 Privalumai

Išskirtinis šilumos laidumas

Natūraliai antimikrobinis

Tradicinis naudojimas alaus gamybai ir distiliavimui

5.2 Apribojimai

Labai reaguoja į rūgštis

Korozija gali sukelti vario jonų išplovimą

Ribotas patvirtinimas daugelyje maisto{0}}apdorojimo aplinkų

Varis naudojamas retaimoderni pramoninė maisto gamyba, išskyrus specialius procesus.

6. Dengti maisto produktai-Saugūs metalai

Tam tikri metalai yra saugūs maistui{0}}tik padengti:

PTFE (tefloninė) danga

Keraminės dangos

Galvanizuota skarda

Nikelio{0}}chromavimas

Kiekviena danga turi būti padengta nepriekaištingai - įbrėžimai pažeidžia saugumą.

7. Lyginamosios veiklos lentelė

8. Metalų pasirinkimo inžinerinės gairės

Derinkite metalą suaplinkos chemija.

Suteikite pirmenybęelektropoliruotas nerūdijantishigienos{0}}kritinėse zonose.

Venkite vario rūgštinėje maisto aplinkoje.

Naudokite 316 nerūdijantį plieną fiziologinio tirpalo / sūrymo operacijose.

Apsvarstykite aliuminį tik sausiems, ne{0}}rūgštiems procesams.

Išvada

Metalai maisto gamyboje turi būti parenkami remiantis moksliniu supratimu apie koroziją, higieną ir mechaninius reikalavimus. Tarp visų variantų, ypač nerūdijantis plienas -304 ir 316- išlieka saugiausiu, patvariausiu ir higieniškiausiu bendro naudojimo metalu. Supratus jų apribojimus ir pranašumus, užtikrinama saugesnė, ilgesnė-maisto-apdorojimo įranga.