راهنمای مهندس مواد برای خوردگی، تمیز کردن و انطباق در مواد غذایی-فلزات ایمن

مقدمه

تولید مواد غذایی اساساً یک چالش مهندسی مواد-است. برخلاف سایر صنایع، سطوح تماس{2}}غذایی باید ترکیب شوندیکپارچگی ساختاری, مقاومت شیمیایی, ایمنی میکروبی، وانطباق با مقررات. این مقاله فلزات ایمن مواد غذایی-را به طور خاص از منظر مهندسی مواد بررسی می‌کند.مکانیسم های خوردگی, رفتار پرداخت سطح, دوام سرویس بهداشتی، واستانداردهای انطباق.

1. چه چیزی یک فلز را "غذا{1}}ایمن" می‌کند؟

با توجه به استانداردهای ایمنی جهانی غذا (FDA, EU 1935/2004, GB 4806.9) یک غذا-با فلز تماس بگیرد:

عدم انتشار مواد سمی

در برابر خوردگی تحت استفاده مورد انتظار مقاومت کنید

حفظ یکپارچگی ساختاری

یک سطح صاف و قابل تمیز کردن داشته باشید

مقاومت در برابر مواد شیمیایی و درجه حرارت در طول سرویس بهداشتی

2. علم خوردگی در محیط های غذایی

خوردگی بزرگترین تهدید برای ایمنی و طول عمر فلز است. در فرآوری مواد غذایی، چهار شکل غالب است:

2.1 خوردگی عمومی

زمانی رخ می دهد که اسیدها یا مواد شیمیایی پاک کننده فلز را به طور یکنواخت جدا می کنند.

2.2 خوردگی حفره ای

به خصوص خطرناک است زیرا چاله ها حاوی باکتری هستند.
فولادهای ضد زنگ در اینجا در معرض شکست قرار می گیرندکلریدها.

2.3 خوردگی شکافی

رخ می دهد در:

اتصالات فلزی روی هم قرار گرفته اند

جوش های ضعیف

مناطق پرچ شده

2.4 خوردگی گالوانیکی

هنگامی رخ می دهد که فلزات غیر مشابه در حضور رطوبت با یکدیگر برخورد کنند.

3. تمیز کردن سطح و مهندسی بهداشتی

ایمنی مواد غذایی به شدت به پرداخت سطح بستگی دارد.

3.1 اهمیت Ra (زبری)

تجهیزات درجه{0}غذا معمولاً نیاز دارند:

Ra <0.8 میکرومتر

< 0.4 μm for high-hygiene zones

3.2 الکترو پولیش

الکترو پولیش:

ناهمواری های میکرو-را حذف می کند

مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد

چسبندگی باکتری ها را کاهش می دهد

تمیزی را بهبود می بخشد

3.3 غیرفعال سازی

غیرفعال سازی اکسید کروم را روی سطوح ضد زنگ دوباره پر می کند.

4. تجزیه و تحلیل دقیق مواد غذایی-فلزات ایمن

4.1 فولادهای زنگ نزن آستنیتی (304، 316)

این آلیاژها برای موارد زیر ترجیح داده می شوند:

مقاومت در برابر خوردگی بالا

قابلیت جوشکاری

شکل پذیری

لایه غیرفعال پایدار

4.2 فریتیفولاد ضد زنگ (430)

در مواردی استفاده می شود که حساسیت یا هزینه نیکل باید کنترل شود.

4.3 آلیاژهای آلومینیوم

در مواردی که وزن مهم است اما با اسیدیته محدود می شود مفید است.

4.4 مس و برنج

ضد میکروبی اما از نظر شیمیایی واکنش پذیر است.

4.5 فولادهای آبکاری و روکش شده

برای جلوگیری از خرابی پوشش باید به دقت بررسی شود.

5. جدول مقایسه ای: رفتار خوردگی در محیط های غذایی

6. الزامات نظارتی و آزمایش مواد

6.1 مقررات جهانی

FDA 21 CFR: مسمومیت، مهاجرت، پاکسازی

اتحادیه اروپا 1935/2004: نباید ترکیب غذا را تغییر دهد

GB 4806.9–2016: آزمایش انتقال فلزات سنگین-

استانداردهای NSF/ANSI: سرویس بهداشتی تجهیزات مواد غذایی

6.2 آزمایش برای تماس با غذا

مواد تحت:

آزمایش مهاجرت اسیدی

انتقال آب مقطر-

آزمایش‌های آبشویی{0}}در دمای بالا

اندازه گیری زبری سطح

آزمایش خوردگی-اسپری نمک

7. استراتژی های طراحی مهندسی

7.1 از شکاف ها اجتناب کنید

از جوش های لب به لب استفاده کنید نه از اتصالات لبه ای.

7.2 درجه صحیح ضد زنگ را انتخاب کنید

316 برای اسید / نمک

304 برای اهداف عمومی-

430 برای تجهیزات کم‌خطر-هشیار-

7.3 تکمیل و بازرسی

الکتریسیته

غیرفعال کردن

جوش ها را تحت بزرگنمایی بررسی کنید

8. نمونه های مطالعه موردی

قفسه های نانوایی

از 304 ضد زنگ با الکترو پولیش استفاده کنید.

تجهیزات پردازش غذاهای دریایی

به طور انحصاری از 316 ضد زنگ استفاده کنید.

پردازش نوشابه

PH پایین به فولاد ضد زنگ یا روکش شده 316 نیاز دارد.

بیشتر بخوانید:انتخاب غذا{0}}فلزات ایمن: کاوش فنی عمیق رفتار مواد در تولید مواد غذایی مدرن

نتیجه گیری

انتخاب فلز ایمن{0}}غذا نیازمند ارزیابی دقیق علم خوردگی، طراحی بهداشتی، تکمیل سطح و استانداردهای نظارتی است. تحت این معیارها،ضد زنگ 316 قابل اعتمادترین ماده استبرای خشن ترین محیط های غذایی، در حالی که304 ضد زنگعملکرد عالی را برای استفاده عمومی ارائه می دهد.