Какой силиконовый пеногаситель используется в пищевых продуктах? Практическое руководство

A силиконовый пеногаситель В пищевой промышленности используется пищевая технологическая добавка на основе полидиметилсилоксана (ПДМС), составленная в виде стабильной эмульсии с разрешенными эмульгаторами и часто мелкозернистым диоксидом кремния. Его дозируют в жидкости, которые вступают в контакт с оборудованием пищевой промышленности, чтобы предотвратить и разрушить пену, особенно на производственных линиях непрерывного действия, где кавитация насоса, перелив или неточное заполнение могут нарушить производительность.

Пена в пищевой промышленности – это не только эстетическая проблема. Он замедляет нагрев и охлаждение, уменьшает объем продукта, вызывает разбрызгивание и образование отходов, а после очистки может оставлять белковые загрязнения. Поскольку силиконовые пеногасители действуют при низких концентрациях, они являются одним из наиболее эффективных доступных средств контроля пенообразования.

Что находится внутри пищевого силиконового пеногасителя?

Полидиметилсилоксан представляет собой линейный полимер с основной цепью, состоящей из чередующихся атомов кремния и кислорода. Каждый атом кремния также несет две метильные группы. Такая структура придает полимеру очень низкое поверхностное натяжение, хорошую растекаемость и высокую устойчивость к окислению и нагреву. Он не переваривается микроорганизмами так же, как материалы на масляной основе, именно поэтому может часами сбивать пену.

Форма эмульсии обычно белая и текучая. Он содержит крошечные капли ПДМС, стабилизированные эмульгаторами, одобренными для пищевых продуктов. Некоторые марки содержат небольшое количество гидрофобного диоксида кремния, который помогает капле быстрее проникнуть в пузырьковую пленку.

Как силиконовый пеногаситель разрушает пену?

Силиконовые пеногасители действуют, проникая в жидкую пленку, окружающую каждый пузырь. Поскольку пеногаситель имеет более низкое поверхностное натяжение, чем вода, он распространяется по поверхности и выталкивает пленку наружу. В этот момент пленка становится тоньше до тех пор, пока не перестанет выдерживать разницу давлений между соседними пузырьками, поэтому пузырь разрывается.

Тот же принцип объясняет, почему силикон быстр. ПДМС имеет поверхностное натяжение около 20–21 мН/м, а вода — около 72 мН/м. Чем больше разница, тем сильнее движущая сила, которая тянет пеногаситель по пленке.

Где силиконовый пеногаситель используется в производстве продуктов питания?

Силиконовые пеногасители можно найти как при первичной переработке, так и при розливе конечного продукта. Их способность сохранять активность в горячих, кислых или соленых жидкостях делает их полезными в более широком спектре пищевых операций, чем многие органические пеногасители.

Доза не является фиксированной. Начните с нижнего предела, наблюдайте за пеной в худшем рабочем состоянии и увеличивайте только тогда, когда глубина пены или частота дефектов вернутся.

Что означает «пищевой класс» для силиконового пеногасителя?

Пищевой уровень означает, что весь состав, а не только молекула ПДМС, изготовлен из компонентов, разрешенных в стране, где продаются продукты питания. У поставщика должно быть письмо о соответствии, показывающее применимые правила и максимально разрешенный уровень использования.

Работа без письма о соответствии является распространенным риском несоблюдения требований. Пищевые компании часто запрашивают декларацию на конкретный продукт, полный список ингредиентов и максимальный уровень использования. Поставщик также должен иметь возможность идентифицировать номер авторизации для конкретной страны. Если поставщик колеблется, воспринимайте это как красный флаг.

Чтобы силиконовый пеногаситель был приемлем при контакте с пищевыми продуктами, на производственном предприятии также необходимы хорошие меры по контролю аллергенов, микробный контроль и отслеживаемость. Вот почему пеногаситель, предназначенный для покрытия, нельзя просто поместить в пищевую линию без официальной декларации о пригодности для пищевых продуктов.

Силиконовый пеногаситель против несиликонового пищевого пеногасителя

Силиконовые и несиликоновые пеногасители доступны для использования в пищевых продуктах. Силикон обычно является самым быстрым и наиболее термостабильным выбором. Несиликоновые варианты, такие как минеральное масло, растительное масло, жирные кислоты и эфиры воска, используются, когда переработчику нужен материал, который легче поддается биоразложению, или когда он хочет избежать потенциальных остатков силикона в конечном продукте.

Выбор также актуален в отношении покрытий, чернил и клеев на водной основе. Разработчики рецептур сталкиваются с тем же компромиссом: силикон отлично разрушает пену, но может вызвать образование кратеров или плохую межслойную адгезию, если не проверить совместимость. Несиликоновые пеногасители, такие как DH2020, часто бывают полезны, когда более гладкая поверхность важнее, чем высокая скорость пенообразования.

DH-2020 Пеногаситель без силикона для покрытий и чернил Этот не содержащий силикона пеногаситель обеспечивает быстрое удаление пены и хорошее выравнивание поверхности, что делает его практичным выбором, когда возникают проблемы совместимости с силиконом. Посмотреть продукт →

Более подробное сравнение материалов промышленного класса можно найти в нашем руководстве по Силиконовый пеногаситель в сравнении с растворами несиликоновых пеногасителей .

Как выбрать силиконовый пеногаситель для вашего процесса

Процесс выбора начинается с понимания источника пены и среды, в которой появляется пена.

• Определите, вызвано ли пенообразование белком, крахмалом, сапонинами или введенным газом.
• Запишите нормальную и максимальную температуру процесса.
• Проверьте диапазон pH и уровень соли в жидкости.
• Определите, куда можно добавить пеногаситель, чтобы он хорошо диспергировался до того, как пена достигнет критической точки.
• Убедитесь, что дозировка будет ниже нормативного максимума.

После проверки этих условий проведите простой тест в стакане. Налейте 100 мл технологической жидкости в мерный цилиндр, добавьте известное количество пеногасителя, встряхните или перемешайте с той же скоростью и зафиксируйте высоту пены через 10 секунд и 5 минут. Сравните несколько концентраций, прежде чем переходить к пилотному исследованию.

Другая практическая проблема заключается в том, что пеногаситель следует добавлять таким образом, чтобы он соответствовал технологическому сдвигу. Если жидкость холодная и вязкая, перед дозированием эмульсию, возможно, придется разбавить водой. Если в процессе используется насос с высоким сдвиговым усилием, добавление перед насосом обычно обеспечивает лучшую дисперсию. Добавление после фильтра может создать концентрированный слой, вызывающий дефекты поверхности.

В отношении покрытий и чернил действует та же логика. Пеногаситель должен не только уменьшать пенообразование во время производства; он также должен оставаться стабильным в контейнере и исчезать после нанесения пленки. В нашу категорию силиконовых пеногасителей входят промышленные марки на водной основе и на основе растворителей для разработчиков рецептур, которым необходим контроль пенообразования без нежелательных побочных эффектов.

Обзор категорий продуктов силиконовых пеногасителей На этой странице категории представлены силиконовые пеногасители для систем на водной основе и на основе растворителей, подчеркивающие их эффективность и необходимость сбалансировать контроль пенообразования с качеством поверхности. Посмотреть продукт →

Почему пена все еще присутствует после добавления силиконового пеногасителя?

Иногда пеногаситель выбран правильно, но пена все равно возвращается. В большинстве случаев проблема не в химии, а в добавлении неправильной формы или добавлении не в том месте. Вот наиболее распространенные причины.

Один из распространенных мифов заключается в том, что больше пеногасителя означает меньше пены. Кривая «доза-реакция» часто достигает плато, а за его пределами дополнительные капли силикона действуют как центры зарождения новой микропены. Это чаще встречается, когда эмульсия чрезмерно перемешивается и размер капель становится слишком маленьким.

Если проблема возникает только после смены сырья или источника воды, сначала проверьте жесткость и ионную силу воды. Кальций и магний могут влиять на стабильность эмульсии некоторых силиконовых пеногасителей. На пищевом предприятии качество воды может меняться в зависимости от сезона, поэтому той же дозы, которая действовала зимой, летом может оказаться недостаточно.

Стабильность производства и квалификация поставщиков

Производителю пищевых продуктов следует ожидать, что силиконовый пеногаситель будет вести себя одинаково при каждой поставке. Это требует контроля вязкости базового ПДМС, размера капель эмульсии, активного содержания и микробного качества водной фазы. Попросите сертификат анализа с указанием таких параметров, как вязкость, pH, активное содержание и количество микроорганизмов.

Если продукт предназначен для использования в пищевых продуктах, поставщик также должен предоставить письмо о соответствии требованиям к пищевым продуктам, в котором четко указаны страна и правила. Если поставщик не может этого обеспечить, не используйте продукт в пищевых продуктах, независимо от того, насколько хорошо он показал себя в лабораторном тесте.

В нашей собственной производственной системе мы проверяем каждую партию пеногасителя на содержание твердых частиц, вязкость, pH и пеногасящие свойства, прежде чем она покинет завод. Для красок и чернил на водной основе это означает, что разработчик рецептуры может рассчитывать на то, что продукт обеспечит стабильность производственного процесса, сохраняя при этом текучесть, выравнивание и качество пленки.

DH-2270S Полиэфирный силиконовый пеногаситель на водной основе Этот пеногаситель обеспечивает стабильное подавление пенообразования в широком диапазоне температур, эффективно смачивает подложки и подходит для покрытий на водной основе, чернил и клеев. Посмотреть продукт →

Разрешение на использование пищевых продуктов является отдельным требованием, но правила отслеживания сырья и контроля партий одинаковы.

Часто задаваемые вопросы

Разрешен ли диметилполисилоксан в качестве пеногасителя в пищевых продуктах?

Да, во многих юрисдикциях диметилполисилоксан является одобренной пищевой добавкой при использовании в качестве технологической добавки. В Соединенных Штатах FDA 21 CFR 173.340 разрешает его концентрацию в пищевых продуктах не более 10 частей на миллион. В ЕС он указан как E900 и разрешен только при определенных условиях. Всегда проверяйте текущий предел для соответствующей категории продуктов питания.

Силиконовый пеногаситель — это то же самое, что и пищевое силиконовое масло?

Не совсем. Силиконовое масло — это необработанный полимер. Пищевой пеногаситель представляет собой эмульсию, содержащую силиконовое масло, воду, эмульгаторы и иногда диоксид кремния. Эмульгаторы и добавки также должны быть пригодны для использования в пищевых продуктах.

Могу ли я использовать пеногаситель для красок или покрытий в пищевых продуктах?

Нет. Пеногасители для красок и покрытий не производятся из сырья, совместимого с пищевыми продуктами, и могут содержать поверхностно-активные вещества, растворители или остатки металлов, которые не разрешены к использованию в пищевых продуктах. Даже если химическая группа одна и та же, следует использовать только продукт с явной декларацией о пригодности для пищевых продуктов.

Влияет ли силиконовый пеногаситель на органолептические качества пищи?

На разрешенных уровнях пищевые силиконовые пеногасители обычно считаются без запаха и вкуса. Передозировка или плохая дисперсия могут привести к легкому ощущению маслянистости во рту, поэтому рекомендуется наименьшая эффективная доза.

Почему силикон более эффективен при высоких температурах, чем пеногасители на масляной основе?

ПДМС трудно окисляется или гидролизуется при повышенной температуре. Многие эмульсии растительного масла или воска теряют свою структуру при температуре выше 100°С, тогда как пищевая силиконовая эмульсия может продолжать растекаться примерно до 150°С.

Можно ли использовать силиконовый пеногаситель в системах очистки на месте?

Иногда, но это не всегда требуется. Силикон бывает трудно полностью смыть, поэтому производители часто используют меньшее количество пены во время CIP и отдельную дозу пеногасителя только в технологической линии. Проверьте переходящий остаток перед окончательной проверкой продукта.