Испытания материалов, используемых в пищевой промышленности
Пищевая промышленность — это сложная и многогранная отрасль, охватывающая производство продуктов питания, полуфабрикатов, напитков и других товаров. От мясной и молочной промышленности до кондитерского и упаковочного производства, безопасность и качество конечного продукта напрямую зависят от оборудования, с которым эти продукты контактируют. Материалы, используемые в производственных линиях, резервуарах, упаковке и даже вспомогательных узлах, должны соответствовать строжайшим требованиям, поскольку они находятся на переднем крае обеспечения здоровья потребителей. Именно поэтому испытания материалов в этой сфере являются не просто рекомендацией, а критически важным этапом, регламентируемым государственными стандартами.
Специфические требования к пищевому оборудованию
Промышленное пищевое оборудование (ППО) включает в себя огромный спектр устройств — от варочных котлов и печей до мясорубок, овощерезок и холодильных витрин. К узлам и деталям такого оборудования предъявляются исключительно жесткие требования. Главная цель — исключить возможность загрязнения продуктов, предотвратить развитие болезнетворных микроорганизмов и обеспечить строгое соблюдение гигиенических норм.
Материалы для пищевого оборудования должны обладать рядом ключевых свойств.
|
Поверхность должна быть беспористой и полированной, что предотвращает скопление остатков пищи и бактерий. |
|
Нейтральность и безопасность: Материал не должен содержать вредных веществ и не должен ухудшать органолептические свойства пищевой продукции (вкус, запах, цвет). |
|
Химическая стойкость: Оборудование должно быть устойчиво к воздействию агрессивных сред, таких как кислоты и щелочи, которые неизбежно присутствуют в продуктах или используются при их мойке и дезинфекции. |
|
Удобство обслуживания: Детали должны легко поддаваться чистке, мойке и дезинфекции. |
Материалы, используемые в ППО, условно делят на несколько групп: контактирующие с продуктами напрямую, не имеющие прямого контакта, наружные защитные покрытия и упаковочные материалы. Выбор материалов всегда основан на их комплексной нейтральности к продуктам питания и способности выдерживать условия технологического процесса, включая термическую обработку и хранение.
Металлы на страже качества
Наиболее широкое распространение в производстве пищевого оборудования получили коррозионностойкие стали, известные как нержавеющие. Эти высоколегированные стали составляют основу большинства машин и аппаратов. Например, стали, такие как AISI 304 (которую часто называют медицинской из-за высокого содержания хрома и никеля) и AISI 316 (дополнительно легированная молибденом для повышения устойчивости к агрессивным средам и высоким температурам), обладают высокими гигиеническими характеристиками и долговечностью.
Однако не только стали используются в этой сфере. Цветные металлы и их сплавы, такие как алюминий, бронза, титан и латунь, применяются для изготовления вспомогательных деталей, арматуры, емкостей и трубопроводов. При этом их применение строго регламентировано. Например, изделия из меди запрещены в молочной промышленности, а алюминий ограниченно используется в производстве продуктов для детского питания.
Все металлические материалы проходят строгие испытания. Для коррозионностойкой стали это стандартные проверки на растяжение (определение предела прочности и текучести) и излом/изгиб. Кроме того, проводятся комплексные исследования физико-химической устойчивости. Например, проверяется стойкость к межкристаллитной коррозии, особенно в сварных швах, и контролируется содержание легирующих элементов.
Цветные металлы, в частности алюминий, дополнительно испытываются на коррозионную стойкость. Для этого применяются методы, имитирующие агрессивные условия эксплуатации, такие как полное погружение в электролит с перекисью водорода, воздействие нейтрального соляного тумана или переменное погружение в раствор хлористого натрия. Такие испытания проводятся как на стадии изготовления сырья, так и для готовой продукции, например, алюминиевых банок для напитков.
Полимерные материалы
Пищевые полимеры заняли прочное место в производстве. Они используются для изготовления уплотнительных прокладок, конвейерных лент, а также в качестве тароупаковочных материалов. Преимущества полимеров очевидны: высокая прочность, малый вес, устойчивость к коррозии и длительный эксплуатационный ресурс.
Ключевые механические испытания полимеров включают проверку на растяжение, сжатие, изгиб, твердость, плотность, трение и сдвиг. Но самым важным аспектом, присущим именно пищевым полимерам, является контроль миграции веществ. Специализированные испытания определяют, не выделяются ли из пластмассы в пищевой продукт потенциально вредные компоненты.
Обеспечение прочности упаковки
Упаковочные материалы — это последняя линия обороны, обеспечивающая сохранность и гигиеничность пищевой продукции во время транспортировки и хранения. Требования к ним не менее жесткие. Например, картонная и комбинированная упаковка для пищевой продукции проходит обязательные испытания на механическую прочность (стойкость к штабелированию, ударам, падениям) и санитарно-гигиенический контроль. Прочностные показатели упаковки проверяются при определенных условиях температуры и влажности.
Лабораторный контроль и роль стандартов
Комплексные испытания всех материалов, предназначенных для пищевой промышленности, являются залогом безопасной и долговечной эксплуатации оборудования и, что самое главное, безопасности для здоровья потребителей. Эти испытания проводятся в соответствии с жесткими нормативными документами — государственными стандартами.
Для оценки механических свойств материалов, используемых в этой отрасли, применяются следующие ключевые ГОСТы.
ГОСТ 9550-81. «Пластмассы. Методы определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе». Этот стандарт регламентирует методы оценки упругости пластмасс при различных статических нагрузках. Модуль упругости показывает, насколько материал способен деформироваться под нагрузкой и восстанавливать свою первоначальную форму. Это критически важно для уплотнительных элементов и деталей, работающих под постоянным напряжением.
ГОСТ 14236-81. «Пленки полимерные. Метод испытания на растяжение». Данный стандарт устанавливает методику испытания полимерных пленок толщиной до 1 мм. Испытания на растяжение позволяют определить, насколько прочна пленка и каково ее относительное удлинение перед разрывом, что напрямую влияет на качество и надежность упаковки.
ГОСТ 10354-82. «Пленка полиэтиленовая. Технические условия». Этот документ определяет технические требования к полиэтиленовой пленке, изготовляемой, например, методом экструзии. Он устанавливает ключевые физические и механические свойства, которые должны быть проверены, включая предел прочности и удлинение при разрыве.
ГОСТ 4651-2014. «Пластмассы. Метод испытания на сжатие». Стандарт описывает, как проводить испытания пластмасс на сжатие для определения прочности, модуля упругости и относительной деформации при давящей нагрузке. Это важно для оценки устойчивости полимерных компонентов, таких как прокладки и опорные элементы, которые могут подвергаться компрессии в оборудовании.
Помимо этого, для оценки материалов активно используются и другие стандарты. Например, ГОСТ EN 1186-1-2015 регламентирует условия и методы испытания общей миграции веществ из пластмасс, контактирующих с пищевыми продуктами, что является фундаментальным требованием безопасности. ГОСТ 34033-2016 устанавливает требования к прочности картонной и комбинированной упаковки.
Оборудование для статических испытаний
Для проведения всех вышеперечисленных механических испытаний требуются высокоточные лабораторные установки. Поскольку большинство проверок в пищевой промышленности связано с оценкой прочности, долговечности и коррозионной стойкости при статических нагрузках, основное внимание уделяется универсальным испытательным машинам и системам температурного контроля.
Компания Эталон-Профит производит линейки оборудования, разработанные для точного и контролируемого приложения статических нагрузок.
Универсальные испытательные машины
|
Это основной инструмент для определения механических свойств, таких как растяжение, сжатие, изгиб и разрыв. Универсальные машины обеспечивают приложение контролируемой силы и измерение деформации. Эти машины могут быть выполнены в одноколонном, двухколонном или четырехколонном исполнении. Для тестирования материалов, требующих приложения нагрузки в горизонтальной плоскости (например, некоторые типы пленок или длинных образцов), используются горизонтальные разрывные испытательные машины. |
Системы температурных испытаний (СТИ) |
В пищевой промышленности многие процессы происходят при высоких или низких температурах (варка, заморозка, пастеризация). Температурный режим существенно влияет на механические свойства материалов. Для моделирования этих условий и оценки изменений свойств используются Системы температурных испытаний Эталон-Профит серии СТС и СКС. |
Вспомогательное оборудование |
Для надежной фиксации образцов, особенно тонких пленок или прокладок, используются специализированные захваты и приспособления, разработанные для обеспечения равномерного распределения статической нагрузки и предотвращения проскальзывания. |
Таким образом, комплексный контроль качества материалов, используемых в пищевой промышленности, базируется на строгом соблюдении государственных стандартов и применении точного, надежного испытательного оборудования, способного моделировать все эксплуатационные нагрузки — от растяжения и сжатия до воздействия агрессивных сред и экстремальных температур. Это обеспечивает не только долговечность производственных систем, но и безусловную безопасность продуктов, попадающих на стол потребителей.
Контакты Эталон-Профит 8 (4932) 57-43-34 , office@etalon-profit.ru
