Kompletny przewodnik po pierścieniach uszczelniających przeznaczonych do kontaktu z żywnością: właściwości, materiały i kryteria wyboru

Pierścienie uszczelniające odgrywają kluczową rolę w przetwórstwie żywności, pakowaniu, przechowywaniu i urządzeniach AGD. Stanowią nie tylko barierę przed wyciekami, ale także pierwszą linię obrony w ochronie bezpieczeństwa żywności. W przeciwieństwie do standardowych pierścieni uszczelniających, pierścienie uszczelniające dopuszczone do kontaktu z żywnością muszą spełniać szereg rygorystycznych norm. W tym artykule szczegółowo opisano podstawowe właściwości pierścieni uszczelniających dopuszczonych do kontaktu z żywnością oraz przedstawiono popularne materiały, które pomogą Ci dokonać właściwego wyboru.

​I. Podstawowe właściwości pierścieni uszczelniających przeznaczonych do kontaktu z żywnością: Bezpieczeństwo jest podstawą​

Podstawowe wymagania stawiane pierścieniom uszczelniającym dopuszczonym do kontaktu z żywnością można podsumować następująco:Bezpieczeństwo jest warunkiem koniecznym, wydajność podstawą, a trwałość kluczem.​Dokładniej rzecz biorąc, muszą posiadać następujące sześć cech:

1. ​Absolutne bezpieczeństwo żywności​
   • ​Nietoksyczne i nieszkodliwe:Materiał sam w sobie nie może zawierać ani uwalniać substancji szkodliwych dla zdrowia ludzkiego, takich jak metale ciężkie (ołów, kadm, rtęć itp.), szkodliwe plastyfikatory (ftalany), BPA (bisfenol A) itp.
   • ​Bezwonny i bezsmakowy:Nie mogą przenosić własnego zapachu i smaku na żywność, wpływając na jej oryginalny smak.
   • ​Zgodność z międzynarodowymi certyfikatami:Muszą spełniać surowe wymogi dotyczące materiałów przeznaczonych do kontaktu z żywnością. Typowe certyfikaty obejmują:
     • ​Normy amerykańskiej FDAnp. FDA 21 CFR 177.2600.
     • ​Normy UE: np. rozporządzenie UE 10/2011 i niemiecki certyfikat LFGB.
     • ​Chińskie normy narodowe:Seria GB 4806.
2. ​Doskonała stabilność chemiczna​
   • Muszą być odporne na kontakt z różnymi mediami spożywczymi, takimi jak kwaśne napoje, oleje jadalne, alkohole, zasadowe środki czyszczące itp., bez pęcznienia, korozji, odkształcania się lub utraty właściwości użytkowych. Na przykład pierścienie uszczelniające olej jadalny muszą charakteryzować się doskonałą odpornością na olej.
3. ​Doskonałe właściwości fizyczne i mechaniczne​
   • ​Wysoka elastyczność i wytrzymałość:Jest to podstawa skutecznego uszczelnienia, zapewniająca ścisłe dopasowanie pod wpływem ciśnienia i szybki powrót do pierwotnego kształtu.
   • ​Zestaw o niskim stopniu kompresji: Odnosi się do zdolności uszczelki do powrotu do pierwotnego kształtu po długotrwałym ściskaniu. Niższa wartość oznacza lepszą odporność na starzenie i dłuższą żywotność.
   • ​Odpowiednia twardość i wytrzymałość:Zapewnia, że ​​uszczelka nie ulegnie łatwemu rozerwaniu lub trwałemu uszkodzeniu podczas instalacji i użytkowania.
4. ​Szeroki zakres odporności na temperaturę​
   • Musi dostosować się do różnych warunków temperaturowych panujących w przetwórstwie żywności, od mrożenia w niskiej temperaturze (-60°C) po gotowanie w wysokiej temperaturze, sterylizację (powyżej 100°C), a nawet pieczenie (powyżej 200°C).
5. ​Dobra trwałość i właściwości przeciwstarzeniowe​
   • Musi być odporny na starzenie i pękanie spowodowane działaniem czynników środowiskowych, takich jak tlen, ozon i promieniowanie ultrafioletowe, co wydłuża jego żywotność.
6. ​Łatwość czyszczenia​
   • Powierzchnia powinna być gładka i nieporowata, odporna na gromadzenie się resztek jedzenia i rozwój bakterii oraz łatwa do czyszczenia i dezynfekcji.

​II. Typowe materiały na pierścienie uszczelniające do kontaktu z żywnością​

Różne zastosowania wymagają pierścieni uszczelniających wykonanych z różnych materiałów. Oto kilka głównych opcji:

​1. Utwardzany platyną kauczuk silikonowy – wzorzec wysokiego bezpieczeństwa​

• ​Właściwości:Wyprodukowany przy użyciu katalizatora platynowego, jest najwyższej jakości silikonem spożywczym.
• ​Zalety: Niezwykle czysty, nietoksyczny, bezwonny, odporny na wysokie i niskie temperatury (-60°C ~ 250°C), wysoce przezroczysty, elastyczny i zapewniający doskonałą biozgodność.
• ​Wady:Wyższy koszt, stosunkowo niska wytrzymałość mechaniczna (odporność na rozdarcie), brak odporności na silne zasady i długotrwałe działanie pary wodnej.
• ​Aplikacje: Smoczki do butelek dla niemowląt, urządzenia medyczne, wysokiej klasy dozowniki wody, ekspresy do kawy, formy do pieczenia, zastosowania wymagające bezpośredniego kontaktu z wrażliwą żywnością.

​2. EPDM (monomer etylenowo-propylenowo-dienowy) – ekspert w odporności na parę​

• ​Właściwości:Wszechstronny kauczuk syntetyczny dopuszczony do kontaktu z żywnością.
• ​Zalety:Doskonała odporność na ozon, warunki atmosferyczne, starzenie i przede wszystkimpara, opłacalne.
• ​Wady: ​Nieodporny na oleje i większość rozpuszczalników.
• ​Aplikacje: : Tenpreferowany wybór w środowiskach z gorącą wodą i parą. Szeroko stosowany w systemach CIP (Cleaning-in-Place) w przemyśle piwowarskim, napojowym i mleczarskim, w urządzeniach kuchennych i autoklawach.

​3. FKM (fluoroelastomer/Viton®) – „Król” do trudnych warunków​

• ​Właściwości:Wysokowydajny elastomer, znany ze swojej odporności na ekstremalne warunki.
• ​Zalety: Wyjątkowa odporność na wysokie temperatury (do 200°C+), oleje, kwasy, zasady i rozpuszczalniki. Wytrzymuje niemal wszystkie media spożywcze.
• ​Wady:Drogi, elastyczność maleje w niskich temperaturach.
• ​Aplikacje:Stosowane w trudnych warunkach, w których występuje kontakt z olejami, rozpuszczalnikami aromatycznymi lub które wymagają sterylizacji w ekstremalnych temperaturach, np. w urządzeniach do smażenia, liniach przetwórstwa oleju jadalnego.

​4. NBR (kauczuk nitrylo-butadienowy) – ekonomiczny wybór zapewniający odporność na olej​

• ​Właściwości:Standardowa guma odporna na olej.
• ​Zalety: Dobra odporność na oleje mineralne, oleje roślinne i tłuszcze, odporność na ścieranie, niski koszt.
• ​Wady: Słaba odporność na ozon i warunki atmosferyczne, brak odporności na rozpuszczalniki polarne, takie jak ketony i estry.
• ​Aplikacje:Stosowany głównie do uszczelniania urządzeń służących do obróbki olejów jadalnych i tłustych produktów spożywczych, takich jak prasy do oleju i maszyny do pakowania żywności.

​III. Podsumowanie przewodnika wyboru​

Wybierając pierścień uszczelniający do kontaktu z żywnością, należy wziąć pod uwagę następujący proces decyzyjny:

​Cztery kluczowe czynniki wyboru:​​

1. ​Zidentyfikuj mediumZ czym będzie miał kontakt? Z wodą, olejem, kwasem, zasadą czy rozpuszczalnikiem? To jest główny czynnik.
2. ​Określ temperaturę: Określ maksymalną i minimalną temperaturę roboczą.
3. ​Zweryfikuj certyfikaty:Potwierdź wymagane certyfikaty bezpieczeństwa żywności (np. FDA, LFGB) na podstawie rynku docelowego.
4. ​Oceń budżet i wniosek: Należy wziąć pod uwagę koszty, wymagania dotyczące przejrzystości, uszczelnienia statyczne/dynamiczne i inne szczególne warunki.

​Podsumowując, silikon i EPDM to najpopularniejsze rozwiązania w zdecydowanej większości codziennych zastosowań. Jednak FKM jest niezastąpionym rozwiązaniem w ekstremalnych warunkach, takich jak oleje wysokotemperaturowe.Wybór właściwego pierścienia uszczelniającego dopuszczonego do kontaktu z żywnością jest kluczowym krokiem w zapewnieniu bezpieczeństwa żywności i wydłużeniu żywotności sprzętu.