Di che materiale è fatto il thermos: acciaio inossidabile?

La sicurezza alimentare è sempre un argomento che desta preoccupazione, e la ricchezza di informazioni disponibili su Internet offre ai consumatori anche l'opportunità di informarsi autonomamente. L'acciaio inossidabile è un materiale comune per un gran numero di attrezzature a contatto con gli alimenti, tra cui: Tazze termichePreoccupati per la propria salute e quella dei propri familiari, molti cercano informazioni professionali sull'acciaio inossidabile su Internet. Tuttavia, l'acciaio inossidabile ha una composizione e un sistema di classificazione complessi. È inevitabile che la ricerca autonoma di informazioni possa generare confusione. Pertanto, basandomi sulle mie limitate conoscenze, integrate da alcuni riferimenti e normative nazionali, fornirò una breve descrizione dell'acciaio inossidabile utilizzato per i contenitori alimentari come i thermos. Qualora riscontraste delle inesattezze, vi invito a segnalarle e a discuterne.

Qual è la differenza tra acciaio inossidabile 304 e acciaio inossidabile 316? Introduzione al sistema di numerazione dell'acciaio inossidabile

304 e 316 sono due serie di numeri che ricorrono spesso quando si parla di materiali in acciaio inossidabile. L'utilizzo di tre cifre per identificare i vari gradi standard di acciaio inossidabile è in realtà una pratica adottata dall'American Iron and Steel Association. Tra questi, l'acciaio inossidabile austenitico è identificato dalle serie 200 e 300; l'acciaio inossidabile ferritico e martensitico è identificato dal numero 400. Il numero dell'acciaio inossidabile utilizzato nello standard nazionale del mio paese è indicato dalla composizione elementare, ad esempio 06Cr19Ni10. Sebbene il metodo di marcatura del mio paese possa riflettere intuitivamente la composizione elementare dell'acciaio inossidabile, i numeri a tre cifre sono più facili da ricordare e il metodo di marcatura a tre cifre degli Stati Uniti è più comunemente utilizzato sul mercato.

A questo punto, riemergono termini tecnici come austenite, martensite e ferrite. Questi termini compaiono sempre più spesso nella propaganda aziendale, nel tentativo di far apparire i propri prodotti tecnologicamente avanzati e di illudere i consumatori. In realtà, austenite e martensite sono due diverse strutture cristalline dell'acciaio. Strutture cristalline diverse devono essere stabili a temperatura ambiente e, di conseguenza, anche la composizione dell'acciaio sarà diversa. Austenite e martensite sono i nomi coniati dagli scienziati dei materiali che hanno scoperto le due strutture cristalline. Si ritiene generalmente che l'acciaio inossidabile austenitico abbia una maggiore tenacità e resistenza alla corrosione, mentre l'acciaio inossidabile martensitico abbia una maggiore durezza. Tuttavia, la resistenza alla corrosione è un concetto generale. In ambienti diversi, la resistenza alla corrosione dell'acciaio varia e non può essere generalizzata. Vorrei però sottolineare che l'acciaio inossidabile 304 e l'acciaio inossidabile 316 sono acciai inossidabili austenitici. Ripetere "acciaio inossidabile austenitico 304" è superfluo, proprio come "latte prodotto dalle mucche". Non c'è altro significato se non quello di stupire i consumatori con termini professionali.

Dopo aver fornito queste informazioni tecniche sui diversi tipi di acciaio inossidabile, torniamo all'argomento principale dell'articolo: l'acciaio inossidabile per uso alimentare. Analizziamo innanzitutto le normative nazionali. Il mio Paese ha formulato la norma GB 9684-1988 "Norme sanitarie per stoviglie e contenitori in acciaio inossidabile" nel 1988, rivista nel 2011 con la norma GB 9684-2011 "Norma nazionale per la sicurezza alimentare: prodotti in acciaio inossidabile", e ulteriormente aggiornata nel 2016 con la norma GB 4806.9-2016 "Norma nazionale per la sicurezza alimentare: materiali e prodotti metallici a contatto con gli alimenti".

L'attuale norma GB 4806.9-2016 "Norma nazionale per la sicurezza alimentare: materiali e prodotti metallici a contatto con gli alimenti" afferma chiaramente: "Le parti principali dei contenitori per stoviglie in acciaio inossidabile e degli utensili e delle attrezzature per la produzione e la lavorazione degli alimenti devono essere realizzate in acciaio inossidabile austenitico, acciaio inossidabile ferritico austenitico, acciaio inossidabile ferritico e altri materiali in acciaio inossidabile; le parti principali delle stoviglie in acciaio inossidabile e degli utensili di foratura e rettifica per macchinari e attrezzature per la produzione alimentare possono essere realizzate anche in acciaio inossidabile martensitico". Si evince che l'acciaio inossidabile martensitico non dovrebbe essere utilizzato, ad eccezione di alcune parti che presentano requisiti di durezza aggiuntivi. La norma ha stabilito disposizioni chiare per gli indicatori di migrazione dei materiali in acciaio inossidabile (ovvero la precipitazione di elementi di metalli pesanti), garantendo la sicurezza delle stoviglie in acciaio inossidabile. Tuttavia, la norma non specifica i modelli specifici di acciaio inossidabile a contatto con gli alimenti, aspetto che dovrebbe essere maggiormente considerato per incentivare la ricerca e lo sviluppo di nuovi prodotti in acciaio inossidabile e l'ottimizzazione delle prestazioni. Dopotutto, è più scientifico specificare le prestazioni del materiale, piuttosto che la sua composizione.

Tornando ai comuni acciai inossidabili 304 e 316, rispetto al 304, l'acciaio inossidabile 316 contiene molibdeno in aggiunta. Si ritiene generalmente che l'acciaio inossidabile 316 abbia una migliore resistenza alla corrosione da acidi e alcali, ma la sua durezza è relativamente inferiore e il prezzo è più elevato. Tuttavia, la superiorità dell'acciaio inossidabile 316 in termini di resistenza alla corrosione rispetto al 304 si manifesta generalmente in condizioni più estreme. Pertanto, l'acciaio inossidabile 316 viene spesso utilizzato in alcuni dispositivi medici che entrano in contatto con fluidi corporei o in prodotti industriali che vengono a contatto con acqua di mare. I vari tipi di acqua potabile con cui i thermos entrano in contatto quotidianamente sono poco corrosivi e l'acciaio inossidabile 304 è sufficiente a soddisfare i requisiti, quindi non vi è molta necessità di acciaio inossidabile 316 di alta gamma.

È sicuro mettere latte o altre bevande nei thermos?

Possiamo essere certi che l'utilizzo di un thermos in acciaio inossidabile 304 per contenere acqua non causerà alcun danno al corpo. Tuttavia, nell'uso reale, è anche possibile conservare bevande come latte e succhi di frutta. È sicuro farlo? Alcuni ricercatori hanno utilizzato soluzioni di acido acetico e sali per simulare l'ambiente di utilizzo reale e hanno studiato la resistenza alla corrosione di diversi tipi di acciaio inossidabile [7]. Discuterò brevemente questo lavoro.

Questo studio ha esplorato per la prima volta l'effetto di diverse concentrazioni di acido acetico sulla migrazione di elementi di metalli pesanti nell'acciaio inossidabile. È stata preparata una soluzione di acido acetico a gradiente con una concentrazione dallo 0 all'8% e diversi prodotti in acciaio inossidabile sono stati immersi a 25 °C per 24 ore. La concentrazione di acido acetico nell'aceto comune è inferiore al 5%.

Per studiare l'effetto del tempo di immersione, i ricercatori hanno utilizzato una soluzione di acido acetico al 4% a 25 °C e hanno esteso il tempo di immersione a 168 ore (7 giorni, una settimana).

Trattandosi di un thermos, il liquido aggiunto al suo interno generalmente non è a temperatura ambiente. Questo studio ha ulteriormente esplorato gli effetti di diverse temperature, utilizzando una soluzione di acido acetico al 4% a 25 ℃, 40 ℃, 50 ℃ e 70 ℃ per 24 ore, e a 100 ℃ per 3 ore.

Nella vita reale, di solito non ci imbattiamo in liquidi acidi puri, ma spesso in miscele di acido e sale, e il sale accelera la corrosione. Questo studio ha utilizzato una soluzione di acido acetico al 4% con diverse concentrazioni di sale (cloruro di sodio) per immergere l'acciaio inossidabile a 25 °C per 24 ore.

Lo studio ha rilevato che per l'acciaio inossidabile 304, quando immerso in acido acetico a bassa concentrazione, bassa concentrazione di ioni cloruro e a temperatura ambiente, il contenuto di piombo non superava lo standard; quando immerso in acido acetico ad alta concentrazione, alta concentrazione di ioni cloruro e alta temperatura, la quantità di piombo rilasciata superava nettamente lo standard; con l'aumentare del tempo di immersione, anche la quantità di piombo rilasciata aumentava e superava lo standard. Per l'acciaio inossidabile 304, i quattro elementi cromo, cadmio, rame e zinco non hanno subito migrazioni evidenti né superato lo standard in diverse condizioni e tempi di immersione. La quantità di manganese precipitata dall'acciaio inossidabile 304 è fortemente influenzata dal tempo di immersione. Con l'aumentare del tempo di immersione, la soluzione di acido acetico al 4% supera lo standard dopo una settimana di immersione.

L'acidità e la salinità del latte e del succo di frutta sono molto inferiori rispetto alla soluzione utilizzata nell'esperimento, quindi ritengo che sia sicuro utilizzare un thermos per conservare latte e succo a temperatura ambiente. Non vi saranno rischi evidenti per la sicurezza conservando latte e succo ad alte temperature. Tuttavia, la composizione chimica effettiva del latte e del succo di frutta disponibili in commercio è relativamente complessa, il che può generare complesse reazioni galvaniche e accelerare la corrosione dell'acciaio inossidabile. La velocità di reazione aumenta significativamente ad alte temperature, quindi non è consigliabile utilizzare un thermos per conservare latte e succo per lunghi periodi. Ancora più importante, è impossibile sterilizzare completamente un thermos. A temperature superiori a 30 gradi, il tasso di riproduzione dei microrganismi è molto rapido. Anche senza considerare la precipitazione di elementi di metalli pesanti nell'acciaio inossidabile, latte e succo si deteriorano facilmente.

Perché compaiono macchie di ruggine sui thermos?

Nell'uso quotidiano, i consumatori riscontrano ancora macchie di ruggine sulla parete interna del thermos. Qual è la ragione di questo fenomeno?

Combinando le ricerche di cui sopra con le conoscenze chimiche di base, la ragione più probabile è che, dopo aver utilizzato contenitori in acciaio inossidabile per contenere alimenti con una certa acidità e salinità, non si effettua una pulizia efficace. Dopo l'evaporazione dell'acqua, la concentrazione di acido e sale nell'area circostante aumenta rapidamente. Sotto l'azione combinata di acido e sale, il contenitore in acciaio inossidabile si ossida e si corrode, producendo macchie di ruggine. Inoltre, se un thermos è particolarmente soggetto alla formazione di ruggine, è lecito chiedersi se l'acciaio utilizzato soddisfi i requisiti. Dopo la formazione di ruggine, la struttura microscopica sulla superficie dell'acciaio risulterà gravemente compromessa. Anche se la ruggine viene rimossa con forza, la resistenza alla corrosione sarà significativamente ridotta. I thermos arrugginiti devono essere gettati via e se ne sconsiglia l'utilizzo.

Che problema ha la stampa arcobaleno sulla parete interna del thermos?

Nell'utilizzo effettivo, alcuni consumatori noteranno che la stampa arcobaleno appare anche sulla parete interna del thermos. Qual è la ragione?

In generale, ciò accade perché l'oggetto non viene pulito accuratamente dopo l'uso e le macchie organiche aderiscono alla parete interna. Quando la luce bianca viene irradiata sulle macchie, si verifica la rifrazione. L'indice di rifrazione della luce di colori diversi è differente, il che dà origine a stampe iridescenti. Le macchie organiche possono accelerare la corrosione dell'acciaio inossidabile e favorire la proliferazione di microrganismi. È importante rimuoverle tempestivamente non appena vengono individuate.

Come pulire un acciaio inossidabile Termos in acciaio?

Poiché l'acciaio inossidabile è pur sempre un materiale metallico, la sua resistenza alla corrosione è limitata, pertanto non si devono utilizzare detergenti fortemente acidi o alcalini, né detergenti fortemente ossidanti (come i disinfettanti 84) per la pulizia. È sufficiente utilizzare un detergente più delicato (come il detersivo per piatti, ecc.) per pulire il thermos e asciugarlo.

L'articolo sopra citato menzionava più volte il problema della precipitazione di metalli pesanti dall'acciaio inossidabile. Alcuni genitori hanno standard molto rigidi, quasi paranoici, riguardo alla sicurezza alimentare dei propri figli, quindi vorrei dissipare ogni dubbio in conclusione. Alcuni ricercatori [8] hanno sottolineato, attraverso una revisione della letteratura e una ricerca sperimentale, che: "L'acciaio inossidabile è un materiale sicuro per il contatto con gli alimenti. Finora non sono stati segnalati casi di cancerogenicità, avvelenamento acuto, avvelenamento cronico, tossicità riproduttiva, ecc.; il Cr disciolto nell'acciaio inossidabile è Cr trivalente, che è benefico per il corpo umano, e non ci sono segnalazioni di rilevamento di Cr esavalente. La quantità di Ni disciolta nell'acciaio inossidabile è inferiore a quella del Ni puro, ma un numero molto ristretto di persone allergiche al Ni dovrebbe evitare di utilizzare acciaio inossidabile con un'elevata dissoluzione di Ni. Il Mn è un oligoelemento essenziale per il corpo umano. Il fabbisogno giornaliero è molto più elevato della quantità di Cr e Ni. La quantità di Mn disciolta nelle stoviglie in acciaio inossidabile ad alto contenuto di Mn è molto inferiore alla quantità di Mn fornita da alimenti, tè e bevande."

Pertanto, anche se sfortunatamente acquistate prodotti in acciaio inossidabile che non soddisfano gli standard nazionali, o se occasionalmente utilizzate per i vostri figli prodotti in acciaio inossidabile arrugginiti, non c'è motivo per i genitori di preoccuparsi eccessivamente e "perdere il sonno".

In sintesi, l'acciaio inossidabile è un materiale metallico sicuro che può entrare in contatto con gli alimenti. I thermos realizzati in acciaio inossidabile per uso alimentare conforme agli standard nazionali, come l'acciaio inossidabile 304, non rappresentano un rischio per la salute. L'acciaio inossidabile 316 di alta qualità può ulteriormente migliorare la resistenza alla corrosione del thermos, ma se ciò apporti effettivamente ulteriori vantaggi nell'uso pratico è una questione di opinioni. Tuttavia, è comunque necessaria cautela quando si utilizza un thermos per conservare a lungo bevande ad alta temperatura come latte e succhi di frutta.

Dopo aver conservato bevande con ingredienti complessi in un thermos, è necessario pulirlo tempestivamente; per la pulizia si consiglia di utilizzare un detergente delicato.