استفاده استیل در صنایع غذایی دیدگاه بگذارید
کدام گرید استیل برای استفاده در صنایع غذایی مناسب است؟
یکی از مهمترین چالش های پیش روی تولید کنندگان محصولات غذایی، حفظ سلامت مواد غذایی و پیشگیری از آلودگی این محصولات است. به همین دلیل وزارت بهداشت و درمان مقررات سختگیرانه ای برای حفظ سلامت مواد غذایی ثبت و اجرا می کند. یکی از این قوانین مهم در استفاده و کاربرد استیل یا فولاد ضدزنگ در ساخت تجهیزات تولید مواد غذایی است. به گونه ای که امروزه استنلس استیل نقش مهمی در تولید انواع مواد غذایی در ظرفیت های صنعتی، بازی می کند. براین اساس تقریباً تمام تجهیزات و دستگاه هایی که در آشپزخانه های صنعتی می بینید، از انواع پروسس تانک ها، پاتیل های پخت تا دستگاه های سرد کن، یخچال ها، فریزرها و… از انواع استیل ها ساخته می شوند.
البته کاربرد استیل در صنایع تولید مواد غذایی، در تمامی مراحل تولید، از برداشت مواد اولیه تا نگهداری، پخت و… بی دلیل نیست. این فلز ویژگی هایی دارد که باعث محبوبیت و کاربردش در فرآیندهای متنوع تولید مواد غذایی، آشامیدنی ها و … در صنایع غذایی شده است. از جمله این ویژگی ها می توان به این مسئله اشاره کرد که استیل استنلس نه تنها در طعم و بوی مواد غذایی تاثیر نمی گذارد، بلکه با گذشت زمان بو و طعم مواد غذایی در ساختار این دستگاه نیز اختلالی ایجاد نمی کند. در ضمن این فلز در مقابل خوردگی، خراش، تغییر شکل دادن و… مقاومت بالایی داشته و به راحتی می توان آن را شستشو داد.
تاریخچه کاربرد استیل در صنعت تولید مواد غذایی
جالب است که بدانید اولین کاربرد استیل برای ساخت دستگاه های تولید مواد غذایی، ساخت چاقوهای آشپزخانه بود. پس از آن به مرور، استفاده از این آلیاژ در تولید سایر تجهیزات آشپزخانه نیز رواج یافت. البته پیش از اینکه کاربرد استیل استنلس در ساخت تجهیزات تولید مواد غذایی رواج یابد، از متریال های مختلفی مانند انواع آلیاژهای مس و حتی آلیاژهایی که در ساخت آنها سرب به کار رفته بود، استفاده می شد. این فلزات تحت تاثیر گرما و در مجاورت مواد غذایی، املاحی را به درون محتویات خود آزاد می نمودند که در طولانی مدت سلامت مصرف کنندگان را به خطر انداخته و ضررهای مالی فراوانی را به تولیدکنندگان وارد می کردند.
به همین دلیل استفاده از انواع آلیاژهای استنلس استیل در صنایع غذایی به سرعت محبوبیت بالایی یافت. امروزه قوانینی برای توسعه بهداشت و سلامت فراورده های غذایی به عنوان استاندارد بین المللی تعیین صلاحیت آلیاژهای متنوع برای ساختن تجهیزات مختلف لازم برای صنایع غذایی تعیین شده است. البته این استانداردها همواره در حال بروز رسانی و جایگزین شدن هستند. با این وجود هنوز هم فلز استیل به عنوان مناسب ترین آلیاژ برای ساخت انواع تجهیزات تولید مواد غذایی و… به حساب می آید.
استاندارد بین المللی برای انتخاب متریال مناسب برای ساخت تجهیزات غذایی
طبق مولفه های استاندارد اداره غذا و داروی آمریکا، آلیاژهایی که در ساختار تجهیزات مرتبط با نگهداری و فرآوری مواد غذایی به کار می روند، باید ویژگی های زیر را داشته باشند:
- دوام بالا
- مقاومت در مقابل خوردگی
- جذب ناپذیری
- داشتن ضخامت کافی و قابل شستشو بودن
- مقاومت در برابر خراش و ایجاد حفره
- مقاومت در برابر تغییر شکل دادن و تجزیه
- عدم انتقال مزه، بو و… به مواد غذایی
از سال 1946 برای اولین بار از ورق های استیل 304 و 316 در ساخت تجهیزات فرآوری و نگهداری انواع محصولات غذایی استفاده شد. کاربرد استیل در ساخت تجهیزات صنایع غذایی و لبنی باعث تضمین سلامت، بهداشت و افزایش طول عمر و ماندگاری مواد خوراکی شد. البته تمام گریدهای استیل موجود در بازار تنها به دلیل ضد زنگ بودنشان، الزاماً گزینه ی مناسبی برای تولید و فراوری انواع مواد غذایی نیستند. بلکه هر گرید از استنلس استیل ها، ترکیبات و ویژگی های منحصربه فردی دارند که باعث می شود هر یک از آنها برای استفاده در بخش خاصی از صنایع ایده آل و مناسب باشند. به همین دلیل عموماً فقط از ورق استیل 304، استیل 316 یا ورق استیل 430 برای ساخت تجهیزات صنایع غذایی استفاده می شود.
چرا استیل زنگ نمی زند؟
همانطور که پیش از این گفته شد، استیل از ترکیب آهن، کروم و برخی از عناصر دیگر به وجود می آید. جالب است که بدانید هنگامی که کروم و آهن در مجاورت اکسیژن قرار میگیرند، کروم شروع به اکسید شدن می کند؛ در نتیجه لایه ای از اکسید کروم بر روی ترکیب ایجاد شده و به عنوان یک لایه عایق عمل کرده و از آلیاژ استیل در برابر خوردگی و زنگ زدگی محافظت می کند. البته اگر عناصر دیگری مانند نیکل و منگنز نیز به این ترکیب اضافه شود، میزان مقاومت این آلیاژ افزایش می یابد. به این خاصیت خود ترمیمی فلز استیل در علم مواد خودشفایی یا Self healing می گویند.
در ضمن با تغییر میزان درصد هر یک از عناصر کروم، نیکل، کربن و… انواع مختلف آلیاژ استیل به دست می آید. درست است که استیل به صورت گریدهای مختلفی تولید می شود، اما در حالت کلی 95 درصد کاربرد استیل هایی که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند، به یکی از 4 گروه اصلی ( ورق استیل فریتی، مارتنزیتی، آستنیتی و دوپلکس) دسته بندی می شوند. هر یک از این دسته بندی ها شامل گروهی از استیل ها هستند با یک عدد نمایش داده می شوند. در ادامه با انواع آلیاژهای استیل که در ساخت تجهیزات صنایع غذایی و دیگر صنایع کاربرد دارند، بیشتر آشنا خواهیم شد. البته اگر مایلید در مورد انواع استیل و کاربردهای هر یک از آنها اطلاعات بیشتری به دست آورید، می توانید مقاله مربوطه را مطالعه کنید.
آشنایی کلی با معروف ترین و پر کاربرد ترین استیل های موجود در بازار
استیل 201
آلیاژ استیل 201 در واقع نوعی استیل ضدزنگ است که در ساختار آن به اندازه نصف آلیاژ مربوطه، نیکل به کار رفته و میزان منگنز و نیتروژن آن نیز افزایش یافته است. این آلیاژ نسبت به سایر آلیاژها قیمت ارزان تری دارد. از استیل 201 در ساخت انواع ماشین آلات صنایع غذایی و دارویی، ساخت انواع یراق آلات، صنایع آشپزخانه صنعتی، مبلمان و اکسسوار دکوراسیون محیط های اداری، فروشگاهی و ساخت انواع درب و پنجره استیل، و… استفاده می کنند.
استیل 309
ورق استیل 309 مانند سایر گریدهای استیلی آلیاژی ضد زنگ بوده و به اصطلاح نگیر است. یعنی این آلیاژ نیز تحت تاثیر میدان الکترومغناطیسی قرار نمی گیرد و می توان عنوان ورق استیل نگیر را نیز به آن نسبت داد. اصلی ترین کاربرد استیل 309 در تولید تجهیزاتی است که قرار است تحت تاثیر حرارت بسیار بالایی قرار بگیرند. مقاومت بالای این نوع از استیل باعث شده است که آن را ورق استیل نسوز نامگذاری کنند.
این آلیاژ در برابر خوردگی و اکسیداسیون نیز مقاومت بسیار بالایی دارد. از دیگر ویژگی های این آلیاژ می توان به شکل پذیری بالا و امکان جوشکاری این دستگاه اشاره کرد. تمام این ویژگی ها باعث شده است که مهندسان صنعتی از استیل 309 به صورت گسترده در ساختار انواع جت هیترها، مبدل های حرارتی، دیگ بخار، قطعات موتور جت و هواپیما، قطعات اگزوز و… استفاده کنند.
آلیاژ استیل 304
استیل 304 هم مانند آلیاژ 201 ضدزنگ و غیر مغناطیسی می باشد، به همین دلیل به این آلیاژها به اصطلاح نگیر می گویند که به معنی این است که آهنربا به این نوع استیل جذب نمی شود. استفاده از کرم و نیکل در ترکیب این نوع استیل باعث می شود این آلیاژ مقاومت بالایی در برابر رطوبت و اکسیژن داشته باشد. با توجه به این خاصیت ضد زنگ و خوردگی آلیاژ استیل 304، از آن در ساخت دستگاه ها و وسایل مختلفی استفاده می شود. شما می توانید رد پای استیل 304 را در ساختار ابتدایی ترین و ساده ترین تجهیزات مانند: ساخت قاشق و چنگال، سینک استیل آشپزخانه و …؛ تا تجهیزات مدرنی مانند پروسس تانک ها، پاتیل پخت شیر، شیر سرد کن ها و … ببینید.
آلیاژ استیل 316
در ترکیب استیل 316 از مولیبدن استفاده شده است. این ترکیب باعث می شود میزان مقاومت آلیاژ در برابر رطوبت و سایر عوامل محیطی به طرز چشمگیری افزایش یابد. این آلیاژ همچنین در برابر دماهای بسیار مقاوم می باشد. اکثر خواص و ویژگی های استیل 316 بسیار مشابه 304 است، با این تفاوت که استیل 316 در دماهای بالا و انواع اسید ها استقامت بیشتری از خود نشان می دهد. استیل 316 می تواند بیش از 800 درجه سانتیگراد (معادل 1472 درجه فارنهایت) را تحمل کند.
در ضمن این آلیاژ به دلیل داشتن عنصر مولیبدن در ترکیب خود، در برابر خوردگی توسط اسیدها، قلیاها و کلریدهای مختلفی مانند: هیدروکلریک اسید، سولفوریک اسید، استیک اسید، تانتاریک اسید، فورمیک اسید، آلکالین ها، کلریدهای سولفات و… مقاومت بالایی دارد. به همین دلیل موارد کاربرد استیل 316 با استیل 304 متفاوت است. داشتن این ویژگی های مهم و عالی باعث می شود که گرانتر بودن این آلیاژ نسبت به استیل 304 توجیه منطقی داشته باشد.
استیل 304 در صنایع غذایی چه کاربردی دارد؟
شاید بتوان گفت ورق استیل 304 پرکاربردترین آلیاژ فولاد های ضد زنگ است. استیل 304 نسبت به گرید 316 قیمت مناسبتری دارد؛ به همین دلیل کاربرد استیل 304 در ساختار انواع تجهیزات یک انتخاب اقتصادی هوشمندانه و کارآمد به حساب می آید. البته استیل 304 در برابر اکثر اسیدها مقاومت خوبی از خود نشان می دهد. به همین دلیل می توان از این آلیاژ در ساختار بسیاری از تجهیزات استفاده کرد و با خیال راحت تری به تمیزکاری و شستشوی آن پرداخت.
ورق استیل 304 قابلیت جوش پذیری و شکل گیری بالایی نیز دارد و به راحتی می توان آنرا به صورت قطعات متنوع همراستا با اهداف خود شکل داد. به همین دلیل استیل 304 گزینه بسیار مناسبی برای ساخت انواع تجهیزات آشپزخانه صنعتی، مانند انواع پروسس تانک ها، بار سفت کن ها، دستگاه های عرق گیر، پاتیل و… است.
جایگاه استیل 430 در صنایع غذایی چیست؟
استیل 430 شباهت بسیار زیادی به گرید فولاد ضد زنگ 316 دارد. میزان کروم به کار رفته در ساختار این دو آلیاژ برابر بوده، اما مقدار نیکل موجود در ترکیب آنها متفاوت است. گرید استیل 430 یک آلیاژ مغناطیسی یا بگیر بوده، به این معنی که اگر شما یک آهنربا را به این آلیاژ نزدیک کنید ، به آن جذب می شود. به این گونه از ترکیبات به اصطلاح فریتیک می گویند. جالب است که بدانید آلیاژهای فریتی مانند استیل 430 در برابر ترک خوردگی مقاومت بسیار بالایی داشته، در ضمن می تواند در مقابل اسید نیتریک و سایر اسیدهای آلی مقاومت بالایی از خود نشان دهد. این استیل بگیر در برابر اکسیداسیون و گوگرد نیز مقاومت خوبی دارد.
همین ویژگی ها باعث شده است که موارد قیمت و کاربرد استیل 430 در مقایسه با سایر گریدهای استیل متفاوت باشد. مقاومت بالای استیل 430 در برابر درجه حرارت بالا، باعث شده تا این آلیاژ جایگزین ارزان قیمت و مناسبی برای دیگر استیل ها برای ساخت انواع مخازن ذخیره و نگهداری موادغذایی و آشامیدنی بوده و همچنین برای پخت برخی از مواد غذایی با درجه حرارت بالا مورد استفاده قرار گیرد.
نه به برس های فلزی!
به یاد داشته باشید که هنگام تمیزکاری ورق های استیل هرگز نباید از برس های فلزی استفاده کنید. گاهی وجود لکه هایی بر روی سطح ورق استیل باعث می شود، اپراتورها وسوسه شوند از برس های فلزی برای تمیزکاری استیل استفاده کنند. در حالیکه هرگز نباید از چنین برس هایی برای تمیزکاری سطح استیل استفاده کرد. تکه های ریز ناشی از سایش برس های فلزی به راحتی در سطح ورق استیل نفوذ کرده و با گذشت زمان لایه اکسیدی قطعات استیلی را از بین می برند. به این ترتیب پس از مدتی استیل حالت ضد زنگ خود را از دست داده و مانند فولاد معمولی در مواجهه با عوامل محیطی مختلف اکسید شده و زنگ میزند. در نتیجه اگر می خواهید از مزایای کاربرد استیل در ساختار تجهیزات خود نهایت استفاده ممکن را ببرید، باید از خراشیده شدن سطح استیل توسط برس های آهنی جلوگیری کنید.
سخن آخر
با پیشرفت صنعت و پیدایش کارگاه ها و کارخانه های بزرگ، دستگاه های متعددی برای افزایش بازدهی واحدهای تولیدی طراحی و تولید شدند. با وجود اینکه این دستگاه ها انجام فرایندهای تولیدی را راحت می کردند ولی همه آنها یک ایراد بزرگ داشتند! تقریبا اکثر این تجهیزات از متریال هایی ساخته می شدند که در برابر عوامل محیطی آسیب پذیر بودند و به راحتی خراب می شدند. به همین دلیل تقریباً همه افراد نیاز به داشتن یک فلز مقاوم، مستحکم و ضد زنگ را احساس می کردند. در همین راستا مهندسان و صنعتگران پس از افزودن عناصر مختلف به آهن مذاب متوجه شدند که اگر آهن را با کروم، نیکل و برخی دیگر از عناصر ترکیب کنند، می توانند آهن ضد زنگ (استیل) بدست آورند.
با توجه به اینکه چه عناصری به آهن اضافه می شود، استیل ها به گریدهای مختلف با ویژگی های منحصر به فرد تقسیم می شوند. کاربرد استیل های مختلف نیز با توجه به ویژگی های آنها تعیین می شود. به عنوان مثال سازمان بهداشت جهانی انواع استیل 304 و 316 را به عنوان مناسب ترین متریال برای ساخت تجهیزات مرتبط با تولید مواد غذایی تعیین کرده است. شما نیز هم اکنون می توانید به راحتی تنها با یک کلیک انواع مختلفی از تجهیزات آشپزخانه صنعتی و تجهیزات مرتبط با صنایع لبنیاتی را که در ساختار آنها استیل به کار رفته است، را مشاهده کنید.