EIN KURZER ÜBERBLICK ÜBER LEBENSMITTELECHTE EDELSTAHL MIT IHREN HERAUSFORDERUNGEN UND ANWENDUNGEN
Da die FDA-Gesetze jedes Jahr strenger werden, verlassen sich alle Unternehmen, die in der Lebensmittelherstellung, -verarbeitung, -verpackung oder sogar im Design von Geräten für die Lagerung und das Kochen von Lebensmitteln tätig sind, immer mehr auf die Fortschritte der Hersteller von Edelstahl in der Lebensmittelindustrie. Jede Art von Edelstahl gilt als „lebensmittelecht“, wenn sie die Handhabung von Lebensmitteln in Übereinstimmung mit den staatlichen Sicherheitsstandards ermöglicht und höchste Reinheit und Qualität bewahrt. Lebensmittelechte Edelstahloberflächen sind so gestaltet, dass sie weniger durchlässig, glatter und hochbeständig gegen Nahrungsmittelsubstanzen wie Säuren, Laugen oder Chloride sind, wie z. B. Salz, das während der Lebensmittelverarbeitung häufig auf die Stahloberfläche gelangt.
Typischerweise bestehen lebensmittelechte Edelstahlmaterialien aus einem höheren Chromgehalt, der ihnen die Korrosionsbeständigkeit verleiht. Und da die meisten Edelstahlgrade hohen Temperaturen standhalten können, sind sie ideal für Lebensmittelverarbeitungsanlagen, in denen Lebensmittel in großen Mengen gekocht werden. Wenn es um korrosionsbedingte Probleme geht, sind übermäßig wässrige und erhitzte Umgebungen die Hauptursache dafür. Einige der häufigsten Korrosionsprobleme, denen Edelstahlmaterialien in solchen Umgebungen standhalten müssen, sind:
Spannungskorrosionsrisse
Dieser Zustand kann auftreten, wenn Lebensmittelprodukte gleichzeitig eine hohe Spannung und eine korrodierende Wirkung auf ein Metall ausüben. Die Risse sind lokalisiert und werden typischerweise durch Chloride, gelösten Sauerstoff oder andere oxidierende Spezies mit niedrigem pH-Wert verursacht.
Lochfraßkorrosion
Auch bekannt als Punktkorrosion, wird sie um Ablagerungen bestimmter Verunreinigungen herum verursacht, die das Chrom-Eisen-Verhältnis des Oberflächenmetalls beeinträchtigen und tiefe Löcher bilden. Sie tritt hauptsächlich aufgrund von chloridreichen Lösungen auf, die bei höheren als den zulässigen Temperaturen verarbeitet werden.
Spaltkorrosion
Dies ist eine galvanische Korrosion, die in engen, lösungshaltigen Spalten oder scharfen, wiedereintretenden Merkmalen einer Edelstahlstruktur auftritt. Solche Korrosionen treten in der Regel unter Unterlegscheiben, Flanschen, über Bodensedimenten oder bestimmten Ablagerungen auf der Metalloberfläche auf.
Interkristalline Korrosion
'IGC' oder interkristalline Korrosion tritt fast immer an geschweißten Edelstahlteilen auf, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Daher wird sie auch als 'Schweißnahtkorrosion' bezeichnet, bei der die Ränder der Schweißnähte korrodieren und im Laufe der Zeit Körner verlieren, wodurch die Verbindungen schwächer werden.
Häufig verwendete Edelstahlgrade in der Lebensmittelindustrie
Der AISI 316-Grad wird am häufigsten in stark säure- und alkalihaltigen Lebensmittelverarbeitungsumgebungen verwendet. Sein hoher Chrom- und Molybdängehalt macht ihn bemerkenswert beständig gegen chemische Reaktionen und verhindert die Bildung jeglicher Art von Korrosion. Es ist auch einer der wenigen Edelstahlgrade, die hohen Betriebstemperaturen standhalten können, die während der Lebensmittelverarbeitung aufrechterhalten werden.
SS 430
Dies ist eine ferritische Legierung mit weniger Nickelgehalt als SS 316. Obwohl dies die Beständigkeit gegenüber bestimmten Säuren verringert, ist sie billiger als die 300er-Seriengrade und kann immer noch für Produkte verwendet werden, die organische oder Salpetersäuren enthalten, jedoch mit den notwendigen Vorsichtsmaßnahmen. Es wird hauptsächlich für die Herstellung von Teilen verwendet, die nicht in direktem Kontakt mit Lebensmitteln stehen, wie Tischoberflächen, Geräteverkleidungen, Paneele usw.
SS 304
Wie SS 316 enthält es einen höheren Chromgehalt, der es widerstandsfähiger gegen säurehaltige Lebensmittel und Lösungen macht. Es funktioniert jedoch nicht gut in Gegenwart von Chloriden, daher sind seine Anwendungen auf die Verarbeitung bestimmter nicht-chloridhaltiger Lebensmittel beschränkt. Einige lebensmittelechte Geräte aus 304-Edelstahl umfassen Behälter, Schüsseln, Rohrleitungen, Maschinenteile für Molkereien und Brauereien.
Andere Edelstahlgrade, die in der Lebensmittelindustrie erhebliche Anwendungen finden, sind:
- SS 420: Martensitischer Edelstahlgrad, der zum Entwerfen von Kochgeschirr, professionellen Messern, Spateln usw. verwendet wird.
- SS 1.4539: Austenitischer Edelstahlgrad, der zur Verarbeitung von korrosiven festen Lebensmitteln, stehenden und langsam bewegenden salzigen Lebensmitteln verwendet wird.
- SS 1.4462: Duplex-Edelstahlgrad, der robuster ist als austenitische Grade und eine gute Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsrisse in Salzlösungen bei erhöhten Temperaturen aufweist.
Pflege von lebensmittelechten Edelstahlgeräten
Um die Oberflächenqualität und Haltbarkeit von Edelstahl zu erhalten, muss jede Industrie einen gründlichen und regelmäßigen Reinigungs- und Desinfektionsplan befolgen. Dieser Plan variiert je nach Art der verarbeiteten Lebensmittel und den verwendeten Edelstahlgraden. Nach Rücksprache mit einem Edelstahlhersteller kann der formulierte Reinigungsplan folgende Maßnahmen umfassen:
- Gewöhnliche Dampf- und Wasserreinigungsverfahren
- Mechanisches Schrubben einzelner Maschinen
- Spülen und Reinigen mit Reinigungsmitteln und Scheuermitteln
- Verwendung von alkalischen Lösungen zur Beseitigung von Rost auf Oberflächen
- Verwendung von organischen Lösungsmitteln für eine gründliche Reinigung
- Salpetersäurereinigungsverfahren
Zur Desinfektion von Edelstahloberflächen, basierend auf ihren Graden und Anwendungen in der Lebensmittelindustrie, kann eine oder eine Kombination der folgenden Desinfektionsmittel empfohlen werden:
Hypochlorite
Hypochlorite, Chloramin und andere Desinfektionsmittel helfen, Chlorine zu entfernen, die hauptsächlich Salzablagerungen und Lochfraßkorrosion verursachen.
Tetravalente Ammoniumsalze
Diese Salze sind relativ weniger korrosiv und verursachen keine Reaktionen, selbst in Gegenwart von Halogenchemikalien.
Jodverbindungen
Die Desinfektion von Edelstahloberflächen mit Jodverbindungen ist nicht selten, sollte jedoch nach Rücksprache mit den Anbietern erfolgen.
Salpetersäure
Niedrige Konzentrationen von Salpetersäurelösungen können verwendet werden, um Bakterien von Edelstahlausrüstungen zu entfernen, wenn sie mit angemessenen Zeitbegrenzungen verwendet werden. Molkereien und Sterilisierungsgeräte werden häufig mit diesen Lösungen gereinigt.
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