Gıda Sınıfı Silikon Borular Neden Zamanla Sararır ve Bunu Nasıl Önlersiniz?

Çoğu insanın her şeyden önce yanıtlanmasını istediği soru bu, o yüzden doğrudan bu konuya değinelim.

Cevap sararmanın nedenine bağlıdır. En yaygın senaryoda - peroksitin oksidasyonundan kaynaklanan sararma-zaman içinde silikon bileşiğindeki kürleme artıklarının - renk değişimi öncelikle kozmetiktir. Alttaki silikon polimer kimyasal olarak stabil kalır ve gıdayla-temas etmeye uygundur. Sararmış boru, renk değişiminin bir sonucu olarak ürününüze ek bileşikler sızdırmaz; renk bozulması, polimerin kimyasal parçalanmasının bir göstergesi değil, yüzey ve toplu bir optik etkidir.

Bununla birlikte sararma, borunun nominal sıcaklığının üzerinde çalışmaktan kaynaklanan termal bozulma veya uyumsuz temizlik maddelerinin neden olduğu kimyasal saldırı gibi daha ciddi sorunlara da - işaret edebilir. Bu durumlarda renk değişimi, mekanik özellikleri etkileyen ve gıda güvenliğini tehlikeye atabilecek gerçek malzeme bozulmasının bir belirtisidir.

Pratik kural: Başka belirtilerin (yumuşama, yapışkanlık, çatlama, kırılganlık, koku değişikliği, görünür yüzey hasarı) yokluğunda, tek başına sararma genellikle kozmetiktir. Diğer belirtilerle birlikte sararma, derhal değiştirilmesini gerektiren bozulmayı gösterir.

Renk değişikliğine gerçekte neyin sebep olduğunu anlamak, sorunu kökünden çözmenin tek yoludur. Gıda uygulamalarında ortaya çıkma sıklıklarına göre en yaygın beş nedeni burada bulabilirsiniz.

1. Zamanla Oksitlenen Peroksit Kürleme Kalıntıları

Bu, gıda sınıfı silikon borularda sararmanın açık ara en yaygın nedenidir ve kullanıcı hatasından ziyade tamamen üretim tercihinin bir fonksiyonudur.

Silikon kauçuk iki ana yöntemle kürleştirilebilir (çapraz-bağlanabilir): bir platin katalizör kullanılarak ilave kürleme veya organik peroksitler kullanılarak yoğunlaşma/peroksit kürleme. Peroksitle kürleme daha ucuzdur ve genel-amaçlı silikon ürünlerinde yaygın olarak kullanılır. Bununla birlikte, peroksit kürlemesi, kürlenmiş silikonda ({4}} başta benzoik asit bileşikleri ve kürleme reaksiyonundan kaynaklanan diğer oksidatif yan ürünler olmak üzere) artık peroksit ayrışma ürünlerini bırakır.

Zamanla, özellikle ısıya maruz kalma ve oksijen temasıyla bu kalıntılar oksitlenir ve görünür ışığı emen ve sarı veya kahverengimsi renk olarak görünen kromoforlar - kimyasal yapıları üretir. Bu oksidasyon süreci kademelidir, bu nedenle sararma genellikle hemen değil, aylarca kullanımdan sonra ortaya çıkar.

Önemli nokta: Bu sararma, peroksitle- kürlenmiş silikona özgüdür ve kullanıcı bakımıyla tamamen önlenemez. Çözüm, başlangıçtan itibaren platin-kürlenmiş silikonu belirtmektir.

2. Nominal Sıcaklığın Üzerinde Uzun Süreli Isıya Maruz Kalma

Silikonun termal stabilitesinin gerçek üst sınırları vardır. Standartgıda güvenli silikon boru bileşiğe bağlı olarak yaklaşık 200-230 dereceye kadar sürekli hizmet için derecelendirilmiştir. Boru sürekli olarak nominal sıcaklığının - üzerinde veya hatta uzun süreler boyunca üst sınıra yakın bir yerde çalıştırıldığında - silikon polimerin kendisinin termal oksidasyonu meydana gelmeye başlar.

Termal oksidasyon, dış yüzeyde başlayan ve giderek kütleye nüfuz eden sarı ve sonunda kahverengimsi bir renk bozulmasına neden olur. Peroksit artık sararmasının aksine, termal olarak oluşan renk değişikliğine sertleşme ve elastikiyet kaybı eşlik eder. Boru giderek daha az esnek hale gelir ve sonunda kırılgan hale gelir.

Gıda işleme uygulamalarında termal sararmaya ilişkin en yaygın senaryo, yalıtımın yetersiz olduğu ısı kaynaklarına ({0}} buhar borularına, sıcak ekipman yüzeylerine veya proses hatlarına çok yakın monte edilen borulardır. Silikonun 200 derecenin üzerindeki yüzeylerle temas etmesini sağlayan boru yönlendirmesi termal bozulmaya neden olacaktır.

3. Belirli Temizlik Kimyasalı Reaksiyonları

Tüm temizlik kimyasalları silikonla uyumlu değildir ve bazıları gözle görülür renk bozulmasına neden olacak şekilde reaksiyona girer.

En sık karşılaşılan suçlu, iyot-bazlı temizleyicilerdir (iyodoforlar). İyot, silikon - için bilinen bir boyama maddesidir; yüzey tabakası tarafından emilir ve oluştuktan sonra çıkarılması son derece zor olan sarı-kahverengi bir renk bozulmasına neden olur. Bu reaksiyon mutlaka silikon polimerin kendisinin kimyasal olarak bozunduğunu göstermez, ancak iyot- lekeli yüzey, ürünün tadını etkileyebilecek iyot kalıntılarını tutabilir.

Yüksek sıcaklıklarda yüksek-konsantrasyonlu sodyum hipoklorit (ağartıcı) aynı zamanda silikon yüzeylerin oksidatif sararmasına da neden olabilir. Ortam sıcaklığındaki standart CIP sodyum hipoklorit konsantrasyonları (200–400 ppm mevcut klor), gıda sınıfı silikon tarafından genellikle iyi-tolere edilir. Sorunlara neden olan şey, yüksek konsantrasyon (1000 ppm'nin üzerinde), yüksek sıcaklık (50 derecenin üzerinde) ve uzun temas süresinin birleşimidir.

Yüksek konsantrasyonlarda kuaterner amonyum bileşikleri (kuatlar), bazı silikon bileşiklerinde yüzey şişmesine ve renk bozulmasına neden olabilir, ancak bu, iyodofor veya hipoklorit lekelenmesinden daha az yaygındır.

4. Yüksek Sıcaklıklarda Yağ ve Yağ Emilimi

Gıda yağı uygulamaları bağlamında tartışıldığı gibi silikon, özellikle yüksek sıcaklıklarda yenilebilir sıvı ve katı yağların düşük ancak{0}sıfır olmayan emilimini gösterir. Sıcak yemeklik yağlarla, işlenmiş hayvansal yağlarla veya yüksek-yağlı süt ürünleriyle yüksek sıcaklıklarda uzun süreli teması içeren uygulamalarda, emilen lipitler zamanla silikon matris içinde oksidasyona uğrayabilir -, silikon polimerin kendisinden ziyade malzemenin içinden kaynaklanan sarı renk bozulmasına neden olabilir.

Bu tür sararma, yüksek sıcaklıklardaki yüksek-yağ uygulamalarında daha yaygındır ve peroksit- ile kürlenmiş silikonda (lipid emilimini kolaylaştıran daha açık bir polimer ağına sahiptir) platinle- kürlenmiş ürünlere göre daha yaygındır.

5. Dış Mekan veya İyi-Aydınlatılmış Kurulumlarda UV'ye Maruz Kalma

Dış mekan kurulumlarında, UV sterilizasyon ekipmanının yakınında veya belirli dalga boylarında - yoğun aydınlatmaya sahip tesislerde uzun süreli doğrudan UV'ye maruz kalma -, silikonda yüzey sararmasına neden olabilir. Silikonun UV direnci bağlamında tartışıldığı gibi, Si-O omurgası, UV- kaynaklı zincir kırılmasına karşı doğası gereği dirençlidir, ancak çok uzun maruz kalma süreleri, kireçli veya hafif sararmış bir görünüm oluşturan yüzey silikon oligomerlerinin yavaş fotodegradasyonuna neden olur.

UV- kaynaklı sararma genellikle dış yüzeyle sınırlıdır ve gıda güvenliği açısından beş neden arasında en az endişe verici olanıdır.

Gıda sınıfı silikon borularda sararmayı önlemek için yapabileceğiniz en etkili şey, platin-kürlenmiş (ilave-kürlenmiş) ürünler belirtmektir. İşte kimyanın bu kadar fark yaratmasının nedeni budur.

Platin-kürlenmiş silikonda çapraz-bağlanma reaksiyonu, vinil-işlevsel ve Si-H işlevsel silikon polimerleri arasındaki ekleme reaksiyonunu kolaylaştıran bir platin katalizörü içerir. Platin katalizörü reaksiyonda temiz bir şekilde tüketilir ve çapraz-bağlı ağın bir parçası haline gelir. Kürlenmiş malzemede zamanla oksidatif sararmaya maruz kalacak hiçbir artık peroksit ayrışma ürünü, hiçbir organik yan ürün ve hiçbir bileşik mevcut değildir.

Sonuç: platin-kürlenmiş silikon, eşdeğer hizmet koşulları altında orijinal yarı saydam veya berrak görünümünü, peroksit-kürlenmiş eşdeğerlerinden önemli ölçüde daha uzun süre korur. 2020'de yayınlanan bir çalışmaPolimer Bozulması ve Kararlılığıplatin-kürlenmiş ve peroksit-kürlenmiş gıdada-sınıf silikon bileşiklerinin, 150 derecede 500 saat boyunca hızlandırılmış termal yaşlanma sonrasında renk değiştirme davranışını karşılaştırdı. Platin-kürlenmiş numuneler, zar zor algılanabilen renk değişimi aralığı içinde 3,2 birimlik - sarılık indeksinde (ASTM E313) bir artış gösterdi. Peroksitle-kürlenen numuneler, sarılık indeksinde 18,7 birimlik bir artış - açıkça görülebilen sararma gösterdi.

Bu anlamlı bir gerçek-dünya farkıdır. Ticari gıda operasyonlarında temas malzemelerinin görsel görünümü hijyen denetimleri, perakendeci denetimleri ve kalite güvence belgeleri açısından önemlidir. Platin-kürlenmişgıda güvenli silikon boruSaygın bir üreticiden alınan ürünler, hizmet ömrü boyunca daha temiz bir görünüm sağlar.

Silikon borunuz aylar yerine haftalar içinde hızla - sararmaya başlıyorsa - bunun en muhtemel nedeni temizlik kimyasıdır. İşte neyi kontrol etmeniz gerektiği ve bunun yerine ne kullanmanız gerektiği.

İyodofor dezenfektanları: Gıda sınıfı silikonla tamamen uyumlu olan ve lekelenmeye neden olmayan perasetik asit (PAA) veya hidrojen peroksit-bazlı dezenfektanlarla değiştirin. Kullanım konsantrasyonlarında (100–200 ppm) ve sıcaklıklarda (çoğu formülasyon için 40 dereceye kadar) PAA, yiyecek ve içecek operasyonlarında silikon-uyumlu sanitasyon için endüstri standardıdır.

Yüksek-konsantrasyonlu hipoklorit: Konsantrasyonu 200 ppm'lik mevcut klorun altına düşürün veya alternatif dezenfektanlara geçin. Hipokloritin daha yüksek konsantrasyonlarda kullanılması gerekiyorsa temas süresini ve sıcaklığı sınırlayın. Kısa bir durulama işlemi, uzun süreli ıslatma-tipi temizlikten çok farklıdır.

Kostik CIP (NaOH): Standart gıda-endüstrisi CIP konsantrasyonları (70–80 derecede %1–2 NaOH) gıda sınıfı silikonla uyumludur ve sararmaya neden olmaz. Konsantrasyon veya sıcaklık bu normları önemli ölçüde aştığında sorunlar ortaya çıkar. CIP parametrelerinizi tüp üreticisinin tavsiyelerine göre doğrulayın.

Asit CIP (nitrik asit, fosforik asit): Benzer şekilde standart CIP konsantrasyonları (65–75 derecede %0,5–1,5 nitrik asit veya %1–2 fosforik asit) silikonla uyumludur. Konsantre asit çözeltileri veya çok uzun temas süreleri nedeniyle sorunlar ortaya çıkar.

Yararlı bir kaynak: Avrupa Hijyenik Mühendislik ve Tasarım Grubu (EHEDG), silikon da dahil olmak üzere gıdayla temas eden malzemelerle temizlik kimyasallarının uyumluluğuna ilişkin kılavuz yayınlamaktadır. Bu kılavuz, CIP kimyasal türünü, konsantrasyonunu ve sıcaklığını malzeme uyumluluk derecelerine göre hizalar ve CIP protokol tasarımı için pratik bir referanstır.

Güneydoğu Asya'daki bir özel üretim içecek üreticisi, şurup karıştırma ve doldurma hatları boyunca kurulumdan yaklaşık dört ay sonra silikon transfer borularının önemli ölçüde sarardığını fark etti. Boru, bölgesel bir distribütörden rekabetçi bir fiyatla satın alınmıştı; ürün "gıdada kullanılabilir" olarak etiketlendi ancak herhangi bir sertifika belgesi sağlanmadı.

Sararmanın rutin bir denetim sırasında harici bir gıda güvenliği denetçisinin sorusunu tetiklemesinin ardından tesisin kalite müdürü Sunhingstones ile temasa geçti. Denetçi, tesisin hijyen kayıtlarındaki renk değişikliğini fark etmiş ve hortumun gıda- açısından güvenli kaldığına dair kanıt talep etmişti.

Araştırma bulguları:

Takılan borunun peroksitle-tedavi edildiği - standart bir aseton ekstraksiyon testiyle onaylandı; bu test, platinle-tedavi edilen ürünlerde bulunmayan peroksit kalıntılarından karakteristik bir koku üretti.

Tesisin sanitasyon protokolü, yüzeyin sararmasını önemli ölçüde hızlandıran haftalık iyodofor tedavisini içeriyordu.

Şurup karıştırma hatlarındaki çalışma sıcaklıkları, peroksitle- kürlenmiş silikon için termal konfor bölgesinin üzerinde, 85 dereceye ulaştı.

Sunhingstones, etkilenen tüm hat bölümlerinde LFGB sertifikasyon belgeleriyle birlikte - platin-kürlenmiş, gıdaya uygun yedek silikon borular - sağladı. Sterilizasyon protokolü, iyodoforun 150 ppm'de perasetik asitle değiştirilmesi için revize edildi.

Değiştirmeden sonraki altı- aylık incelemede, yeni boru bölümlerinin hiçbirinde gözle görülür bir sararma meydana gelmemişti. Kalite müdürü, yeni hortumun sertifikasyon belgelerinin sağlanmasının ardından dış denetçinin endişesinin resmi olarak kapatıldığını doğruladı.

Başlangıçta platin-kürlenmiş silikonu belirtin. Bu en etkili önleme yöntemidir. Herhangi bir tedarikçiye, ürünlerinin platinle kürlenip kürlenmediğini açıkça sorun ve ürün veri sayfasında yazılı onay isteyin.

İyodofor dezenfektanlarından kaçının. Silikonla tamamen uyumlu ve lekelenmeye neden olmayan perasetik asit veya hidrojen peroksit-bazlı alternatiflere geçin.

Çalışma sıcaklıklarını nominal aralıkta tutun. Standart gıda sınıfı silikon için 180 derecenin üzerinde sürekli servis termal sararmayı hızlandırır. Ürünün nominal sıcaklığını gerçek maksimum çalışma koşulunuzla karşılaştırın ve yeterli marjın olduğunu doğrulayın.

CIP kimyasal konsantrasyonlarını kontrol edin. Yüksek-konsantrasyonlu hipoklorit ve çok yüksek-sıcaklıktaki kostik CIP, renk bozulmasının hızlanmasına neden olabilir. CIP parametrelerinizin standart gıda endüstrisi aralıkları dahilinde olduğunu doğrulayın.

Dış mekan kurulumlarını doğrudan UV'den koruyun. Boru iyi-aydınlatılmış veya dış mekan konumuna monte edilmişse, UV-koruyucu boru veya kılıf, uzun süreli UV'ye maruz kalmanın neden olduğu yüzeyin yavaş sararmasını önler.

Tedarikçinizden geçiş ve güvenlik belgelerini isteyin. Saygın bir gıda güvenli silikon boru üreticisi, renk solması ve migrasyon değişikliği verileri de dahil olmak üzere, ürünlerinin uzun süreli servis sonrasında nasıl davrandığına ilişkin veriler sağlayabilir. Bu dokümantasyon gıda güvenliği denetim yanıtları için faydalıdır.

Düzenli olarak inceleyin ve zaman içindeki renk değişimini takip edin. Kurulum sırasında boruların fotoğrafının çekilmesi, periyodik muayene aralıklarında karşılaştırma için bir temel sağlar. 18-24 aydaki kademeli sararma, haftalar içindeki hızlı sararmadan farklıdır; değişimin hızı size tek başına renkten daha fazlasını anlatır.

Silikon hortumun rengi tek başına değiştirilmesi için yeterli bir neden değildir. Şu kriterleri kullanın:

İzleyin ancak henüz değiştirmeyin:

12-24 aylık kullanımdan sonra hafif sararma, platinle- kürlenmiş ürün, başka bozulma belirtisi yok

Boru esnek kalır ve kullanımdan sonra orijinal şekline döner

Tespit edilebilir koku değişikliği yok

Gıdayla temasa uygunluğunu onaylayan belgelere sahip sertifikalı ürün-

Kısa vadede-değiştirme planı yapın:

Peroksit-kürlenmiş üründe, özellikle yağla-temaslı veya yüksek-sıcaklık uygulamalarında orta düzeyde sararma

Hafifçe artan sertlik ile birlikte sararma

Hemen değiştirin:

Yüzey yapışkanlığı, yumuşama veya çatlamayla birlikte sararma

Dikkat çekici sertleşme veya kırılganlık ile birlikte sarı-kahverengi renk değişikliği

Ürüne tespit edilebilir herhangi bir koku veya tat aktarımı

Görünür yüzey hasarı, katmanlara ayrılma veya kabarma

Gıda sınıfı silikon borularda sararma, net bir çözüm hiyerarşisi ile yönetilebilir bir sorundur: platinle kürlenmiş ürünlerle başlayın-, temizlik kimyasını dikkatle yönetin ve borunun nominal sıcaklık aralığı dahilinde çalışın. Üçünü de uyguladığınızda normal hizmet ömrü boyunca sararma ya olmaz ya da kozmetik açıdan önemsiz olur.

Sunhingstones'ta, LFGB, FDA 21 CFR ve NSF 51 sertifikasına sahip, platinle kürlenmiş formülasyonlarda gıda güvenli silikon borular ve gıda sınıfı takviyeli silikon borular üretiyoruz. Renk solmasına karşı dayanıklılık, talep üzerine sunulan ürün yaşlanma testi raporlarımızda belgelenmiştir.

Şimdi iletişime geçin

1.ASTM E313 – Aletle Ölçülen Renk Koordinatlarından Sarılık ve Beyazlık İndekslerinin Hesaplanması için Standart Uygulama. ASTM Uluslararası. https://www.astm.org/
2.FDA 21 CFR 177.2600 – Tekrarlanan kullanıma yönelik kauçuk ürünler. ABD Gıda ve İlaç İdaresi. https://www.ecfr.gov/
3.LFGB (Lebensmittel- und Futtermittelgesetzbuch) § 31 – Gıdayla temas eden malzeme gereklilikleri. https://www.gesetze-im-internet.de/lfgb/
4.NSF/ANSI 51 – Gıda Ekipman Malzemeleri. NSF Uluslararası. https://www.nsf.org/
5.Avrupa Hijyenik Mühendislik ve Tasarım Grubu (EHEDG) – Gıdayla Temas Elastomerleriyle CIP Kimyasal Uyumluluğu. Teknik Kılavuz. https://www.ehedg.org/