Materiaaliinsinöörin opas elintarvikkeiden korroosioon, puhdistettavuuteen ja vaatimustenmukaisuuteen-Turvalliset metallit

Johdanto

Elintarvikkeiden valmistus on pohjimmiltaan materiaalien{0}}tekninen haaste. Toisin kuin muilla teollisuudenaloilla, elintarvikkeiden-kosketuspintojen on yhdistettävärakenteellinen eheys, kemiallinen kestävyys, mikrobien turvallisuus, jasäännösten noudattamista. Tässä artikkelissa tarkastellaan-elintarviketurvallisia metalleja erityisesti materiaalitekniikan näkökulmasta keskittyenkorroosiomekanismit, pinnan viimeistelyn käyttäytyminen, sanitaatiokestävyys, janoudattamisstandardeja.

1. Mikä tekee metallista "ruoka-turvallisen"?

Maailmanlaajuisten elintarviketurvallisuusstandardien (FDA, EU 1935/2004, GB 4806.9) mukaan elintarvike-kosketusmetallin on:

Ei vapauta myrkyllisiä aineita

Kestää korroosiota odotetussa käytössä

Säilytä rakenteellinen eheys

Pinta on sileä, puhdistettava

Kestää kemikaaleja ja lämpötiloja sanitoinnin aikana

2. Korroosiotiede elintarvikeympäristöissä

Korroosio on suurin uhka metallien turvallisuudelle ja elinkaarelle. Elintarvikkeiden jalostuksessa hallitsee neljä muotoa:

2.1 Yleinen korroosio

Esiintyy, kun hapot tai puhdistuskemikaalit poistavat metallia tasaisesti.

2.2 Pistekorroosio

Erityisen vaarallinen, koska kuopissa on bakteereja.
Ruostumattomat teräkset epäonnistuvat tässä altistuessaankloridit.

2.3 Rakokorroosio

Tapahtuu:

Päällekkäiset metalliliitokset

Huonot hitsit

Niitatut alueet

2.4 Galvaaninen korroosio

Syntyy, kun erilaiset metallit koskettavat kosteuden läsnä ollessa.

3. Pintojen puhdistettavuus ja hygieeninen suunnittelu

Elintarviketurvallisuus riippuu suuresti pinnan viimeistelystä.

3.1 Ra:n (karkeus) merkitys

Ruoka{0}}varusteet vaativat yleensä:

Ra < 0,8 μm

< 0.4 μm for high-hygiene zones

3.2 Sähkökiillotus

Sähkökiillotus:

Poistaa mikro{0}}karheutta

Parantaa korroosionkestävyyttä

Vähentää bakteerien tarttumista

Parantaa puhdistettavuutta

3.3 Passivointi

Passivointi lisää kromioksidia ruostumattomille pinnoille.

4. Yksityiskohtainen analyysi elintarvike-turvallisista metalleista

4.1 Austeniittiset ruostumattomat teräkset (304, 316)

Nämä seokset ovat edullisia niiden vuoksi:

Korkea korroosionkestävyys

Hitsattavuus

Muovattavuus

Vakaa passiivinen kerros

4.2 FerriittisetRuostumaton teräs (430)

Käytetään, kun nikkeliherkkyyttä tai kustannuksia on valvottava.

4.3 Alumiinilejeeringit

Hyödyllinen, kun paino on tärkeä, mutta happamuus rajoittaa.

4.4 Kupari ja messinki

Antimikrobinen, mutta kemiallisesti reaktiivinen.

4.5 Pinnoitetut ja pinnoitetut teräkset

On tarkastettava huolellisesti pinnoitevaurioiden välttämiseksi.

5. Vertailutaulukko: Korroosiokäyttäytyminen ruokaympäristöissä

6. Sääntelyvaatimukset ja materiaalien testaus

6.1 Globaalit määräykset

FDA 21 CFR: Myrkyllisyys, kulkeutuminen, puhdistettavuus

EU 1935/2004: Ei saa muuttaa ruoan koostumusta

GB 4806.9–2016: Raskas-metallin migraatiotestaus

NSF/ANSI-standardit: Elintarvikelaitteiden sanitaatio

6.2 Elintarvikekosketuksen testaus

Materiaalit käyvät läpi:

Hapan migraatiotesti

Tislatun{0}}veden kulkeutuminen

Korkean lämpötilan{0}}uuttotestit

Pinnan karheuden mittaukset

Suolasumu{0}}korroosiotesti

7. Suunnittelustrategiat

7.1 Vältä rakoja

Käytä puskuhitsauksia, älä lantioliitoksia.

7.2 Valitse oikea ruostumattoman teräksen laatu

316 hapolle / suolalle

304 yleiseen-käyttöön

430 budjetti-tietoisista matalan riskin{2}}varusteista

7.3 Viimeistely ja tarkastus

Electropolish

Passivoi

Tarkista hitsit suurennuksella

8. Tapaustutkimusesimerkkejä

Leipomotelineet

Käytä ruostumatonta 304 sähkökiillotusaineen kanssa.

Kala- ja äyriäislaitteet

Käytä ainoastaan ​​ruostumatonta 316.

Virvoitusjuomien käsittely

Matala pH vaatii 316 ruostumatonta tai pinnoitettua terästä.

LUE LISÄÄ:Ruoan valitseminen-Turvalliset metallit: syvällinen tekninen tutkimus materiaalien käyttäytymisestä nykyaikaisessa elintarviketuotannossa

Johtopäätös

Elintarviketurvallinen metallin valinta- edellyttää korroosiotieteen, hygieenisen suunnittelun, pinnan viimeistelyn ja säädösstandardien huolellista arviointia. Näiden kriteerien mukaan316 ruostumaton on edelleen luotettavin materiaaliankarimpiin ruokaympäristöihin304 ruostumatontatarjoaa erinomaisen suorituskyvyn yleiseen käyttöön.