วัสดุสแตนเลสที่ใช้ทำกระติกน้ำร้อนคืออะไร?

ความปลอดภัยของอาหารเป็นหัวข้อที่น่ากังวลเสมอ และข้อมูลมากมายบนอินเทอร์เน็ตก็เปิดโอกาสให้ผู้บริโภคได้เรียนรู้ด้วยตนเอง สแตนเลสเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในอุปกรณ์สัมผัสอาหารจำนวนมาก รวมถึง ถ้วยเทอร์มอสด้วยความห่วงใยในสุขภาพของตนเองและครอบครัว เพื่อนๆ หลายคนจึงค้นหาความรู้เกี่ยวกับสแตนเลสในอินเทอร์เน็ต อย่างไรก็ตาม สแตนเลสมีส่วนประกอบและระบบการกำหนดหมายเลขที่ซับซ้อน การค้นหาข้อมูลด้วยตนเองอาจทำให้เกิดความสับสนได้ ดังนั้น ด้วยความรู้ที่มีจำกัดของผม ประกอบกับข้อมูลอ้างอิงและมาตรฐานของประเทศ ผมจะกล่าวถึงวัสดุสแตนเลสที่ใช้ทำภาชนะบรรจุอาหาร เช่น แก้วเก็บความร้อน เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง หากมีประเด็นใดที่ไม่เหมาะสม ผู้ใช้งานอินเทอร์เน็ตสามารถแสดงความคิดเห็นและร่วมอภิปรายได้ครับ

ความแตกต่างระหว่างคืออะไร เหล็กกล้าไร้สนิม 304 และเหล็กกล้าไร้สนิม 316 ล่ะ? บทนำเกี่ยวกับระบบการกำหนดหมายเลขเหล็กกล้าไร้สนิม

304 และ 316 เป็นตัวเลขสองชุดที่มักปรากฏขึ้นเมื่อพูดถึงวัสดุเหล็กกล้าไร้สนิม การใช้ตัวเลขสามหลักในการระบุเกรดมาตรฐานต่างๆ ของเหล็กกล้าไร้สนิมนั้นเป็นแนวปฏิบัติของสมาคมเหล็กและเหล็กกล้าแห่งสหรัฐอเมริกา โดยเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกจะระบุด้วยซีรี่ส์ 200 และ 300 ส่วนเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกและมาร์เทนซิติกจะระบุด้วยหมายเลข 400 ส่วนหมายเลขเหล็กกล้าไร้สนิมที่ใช้ในมาตรฐานแห่งชาติของประเทศเราจะระบุด้วยปริมาณธาตุ เช่น 06Cr19Ni10 แม้ว่าวิธีการระบุหมายเลขของประเทศเราจะสามารถสะท้อนองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กกล้าไร้สนิมได้อย่างชัดเจน แต่ตัวเลขสามหลักนั้นจำได้ง่ายกว่า และวิธีการระบุหมายเลขสามหลักของสหรัฐอเมริกานั้นเป็นที่นิยมใช้มากกว่าในตลาด

ณ จุดนี้ คำศัพท์เฉพาะทาง เช่น ออสเทนไนต์ มาร์เทนไซต์ และเฟอร์ไรต์ ปรากฏขึ้นอีกครั้ง คำศัพท์เหล่านี้กำลังปรากฏมากขึ้นเรื่อยๆ ในการโฆษณาของบริษัทต่างๆ ที่พยายามใช้คำศัพท์ขั้นสูงเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ของตนดูทันสมัยและดึงดูดใจผู้บริโภค ที่จริงแล้ว ออสเทนไนต์และมาร์เทนไซต์เป็นโครงสร้างผลึกที่แตกต่างกันของเหล็ก โครงสร้างผลึกที่แตกต่างกันจะต้องมีความเสถียรที่อุณหภูมิห้อง และองค์ประกอบของเหล็กก็จะแตกต่างกันด้วย ออสเทนไนต์และมาร์เทนไซต์เป็นชื่อที่นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุศาสตร์ค้นพบโครงสร้างผลึกทั้งสองนี้ตั้งขึ้น โดยทั่วไปเชื่อกันว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนไนต์มีความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีกว่า ในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนไซต์มีความแข็งที่ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการกัดกร่อนเป็นแนวคิดทั่วไป ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กจะแตกต่างกัน และไม่สามารถสรุปได้โดยทั่วไป แต่ผมอยากจะเน้นว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนไนต์ การเน้นย้ำคำว่า "เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก 304" เป็นการกล่าวซ้ำโดยไม่จำเป็น เหมือนกับการกล่าวซ้ำว่า "นมที่ผลิตจากวัว" ไม่มีความหมายอื่นใดนอกจากทำให้ผู้บริโภคประหลาดใจด้วยคำศัพท์เฉพาะทางวิชาการ

หลังจากที่ได้กล่าวถึงความรู้ทางวิชาชีพเกี่ยวกับเกรดของสแตนเลสไปแล้ว เรามากลับมาที่หัวข้อหลักของบทความกัน นั่นคือ สแตนเลสสำหรับอาหาร ก่อนอื่นเรามาดูมาตรฐานระดับประเทศกันก่อน ประเทศของฉันได้กำหนดมาตรฐาน GB 9684-1988 "มาตรฐานสุขอนามัยสำหรับเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารและภาชนะสแตนเลส" ในปี 1988 ปรับปรุงเป็น GB 9684-2011 "มาตรฐานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งชาติ: ผลิตภัณฑ์สแตนเลส" ในปี 2011 และปรับปรุงเพิ่มเติมเป็น GB 4806.9-2016 "มาตรฐานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งชาติ: วัสดุโลหะและผลิตภัณฑ์สำหรับสัมผัสอาหาร" ในปี 2016

มาตรฐาน GB 4806.9-2016 “มาตรฐานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งชาติ: วัสดุโลหะและผลิตภัณฑ์สำหรับสัมผัสอาหาร” ฉบับปัจจุบันระบุไว้อย่างชัดเจนว่า: “ชิ้นส่วนหลักของภาชนะสแตนเลสสำหรับรับประทานอาหารและเครื่องมือและอุปกรณ์การผลิตและการดำเนินงานด้านอาหารควรทำจากสแตนเลสออสเทนิติก สแตนเลสออสเทนิติกเฟอร์ริติก สแตนเลสเฟอร์ริติก และวัสดุสแตนเลสอื่นๆ ชิ้นส่วนหลักของภาชนะสแตนเลสสำหรับรับประทานอาหารและเครื่องมือเจาะและเจียรสำหรับเครื่องจักรและอุปกรณ์การผลิตอาหารสามารถทำจากสแตนเลสมาร์เทนซิติกได้เช่นกัน” จะเห็นได้ว่าสแตนเลสมาร์เทนซิติกไม่ควรใช้ยกเว้นในบางส่วนที่มีข้อกำหนดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแข็ง มาตรฐานได้กำหนดข้อกำหนดที่ชัดเจนเกี่ยวกับตัวบ่งชี้การเคลื่อนย้ายของวัสดุสแตนเลส (เช่น การตกตะกอนของธาตุโลหะหนัก) เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของภาชนะสแตนเลสสำหรับรับประทานอาหาร อย่างไรก็ตาม มาตรฐานไม่ได้ระบุรุ่นเฉพาะของสแตนเลสสำหรับสัมผัสอาหาร ซึ่งควรพิจารณาเพิ่มเติมเพื่อส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์สแตนเลสใหม่และการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน ท้ายที่สุดแล้ว การระบุประสิทธิภาพของวัสดุนั้นมีความเป็นวิทยาศาสตร์มากกว่าการระบุส่วนประกอบ

กลับมาที่เหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316 ทั่วไป เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิม 304 แล้ว เหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีโมลิบเดนัมเพิ่มเติม โดยทั่วไปเชื่อกันว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 316 จะทนต่อการกัดกร่อนของกรดและด่างได้ดีกว่า แต่ความแข็งของเหล็กกล้าไร้สนิม 316 ค่อนข้างอ่อนและราคาสูงกว่า อย่างไรก็ตาม เราก็สามารถเห็นได้ว่าความเหนือกว่าของเหล็กกล้าไร้สนิม 316 ในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิม 304 นั้นโดยทั่วไปแล้วจะแสดงให้เห็นภายใต้สภาวะที่รุนแรงกว่า ดังนั้น เหล็กกล้าไร้สนิม 316 จึงมักใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์บางชนิดที่สัมผัสกับของเหลวในร่างกายหรือผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่สัมผัสกับน้ำทะเล น้ำดื่มประเภทต่างๆ ที่แก้วเก็บความร้อนสัมผัสในชีวิตประจำวันนั้นมีฤทธิ์กัดกร่อนต่ำมาก และเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ก็เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการได้ ดังนั้นจึงไม่ค่อยมีความจำเป็นต้องใช้เหล็กกล้าไร้สนิม 316 ระดับสูงมากนัก

การใส่นมหรือเครื่องดื่มลงในแก้วเก็บความร้อนนั้นปลอดภัยหรือไม่?

เราสามารถมั่นใจได้ว่าการใช้แก้วเก็บความร้อนที่ทำจากสแตนเลส 304 สำหรับใส่น้ำจะไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกาย อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง ก็สามารถเก็บเครื่องดื่ม เช่น นมและน้ำผลไม้ได้เช่นกัน การทำเช่นนั้นปลอดภัยหรือไม่? นักวิจัยบางคนได้ใช้กรดอะซิติกและสารละลายเกลือเพื่อจำลองสภาพแวดล้อมการใช้งานจริงและศึกษาความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสประเภทต่างๆ [7] ฉันจะกล่าวถึงงานวิจัยนี้โดยสังเขป

การศึกษาครั้งนี้เป็นการศึกษาครั้งแรกที่สำรวจผลกระทบของความเข้มข้นของกรดอะซิติกที่แตกต่างกันต่อการเคลื่อนย้ายของธาตุโลหะหนักในเหล็กกล้าไร้สนิม ได้เตรียมสารละลายกรดอะซิติกที่มีความเข้มข้นไล่ระดับตั้งแต่ 0-8% และแช่ผลิตภัณฑ์เหล็กกล้าไร้สนิมชนิดต่างๆ ที่อุณหภูมิ 25°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง โดยความเข้มข้นของกรดอะซิติกในน้ำส้มสายชูทั่วไปนั้นต่ำกว่า 5%

เพื่อศึกษาผลของระยะเวลาการแช่ นักวิจัยใช้สารละลายกรดอะซิติก 4% ที่อุณหภูมิ 25°C และขยายระยะเวลาการแช่เป็น 168 ชั่วโมง (7 วัน หรือหนึ่งสัปดาห์)

เนื่องจากเป็นแก้วเก็บความร้อน ของเหลวที่เติมลงไปจึงมักไม่ใช่ของเหลวที่อุณหภูมิห้อง งานวิจัยนี้จึงศึกษาเพิ่มเติมถึงผลกระทบของอุณหภูมิที่แตกต่างกัน โดยใช้สารละลายกรดอะซิติก 4% ที่อุณหภูมิ 25 ℃, 40 ℃, 50 ℃ และ 70 ℃ เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และที่ 100 ℃ เป็นเวลา 3 ชั่วโมง

ในชีวิตจริง เรามักพบเจอกับของเหลวที่ไม่เป็นกรดบริสุทธิ์ แต่ส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของกรดและเกลือ และเกลือก็จะเป็นตัวเร่งการกัดกร่อนด้วย งานวิจัยนี้ใช้สารละลายกรดอะซิติก 4% ที่มีความเข้มข้นของเกลือ (โซเดียมคลอไรด์) ต่างกัน แช่สแตนเลสที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง

จากการศึกษาพบว่า สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม 304 เมื่อแช่ในกรดอะซิติกความเข้มข้นต่ำ ความเข้มข้นของไอออนคลอไรด์ต่ำ และอุณหภูมิห้อง ปริมาณตะกั่วจะไม่เกินมาตรฐาน แต่เมื่อแช่ในกรดอะซิติกความเข้มข้นสูง ความเข้มข้นของไอออนคลอไรด์สูง และอุณหภูมิสูง ปริมาณตะกั่วที่ละลายออกมาจะเกินมาตรฐานอย่างมาก และเมื่อระยะเวลาการแช่เพิ่มขึ้น ปริมาณตะกั่วที่ละลายออกมาก็เพิ่มขึ้นและเกินมาตรฐานเช่นกัน สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ธาตุโครเมียม แคดเมียม ทองแดง และสังกะสี ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดหรือเกินมาตรฐานภายใต้สภาวะและระยะเวลาการแช่ที่แตกต่างกัน ปริมาณแมงกานีสที่ตกตะกอนจากเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ได้รับผลกระทบอย่างมากจากระยะเวลาการแช่ เมื่อระยะเวลาการแช่เพิ่มขึ้น สารละลายกรดอะซิติก 4% จะเกินมาตรฐานหลังจากแช่เป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์

ความเป็นกรดและความเค็มของนมและน้ำผลไม้ต่ำกว่าสารละลายที่ใช้ในการทดลองมาก ดังนั้นฉันคิดว่าการใช้กระติกน้ำร้อนเก็บนมและน้ำผลไม้ที่อุณหภูมิห้องนั้นปลอดภัย การเก็บนมและน้ำผลไม้ที่อุณหภูมิสูงจะไม่มีอันตรายใดๆ ที่เห็นได้ชัด อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบทางเคมีที่แท้จริงของนมและน้ำผลไม้ที่วางขายทั่วไปนั้นค่อนข้างซับซ้อน ซึ่งอาจทำให้เกิดปฏิกิริยาเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่ซับซ้อนและเร่งการกัดกร่อนของสแตนเลส อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นอย่างมากที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้กระติกน้ำร้อนเก็บนมและน้ำผลไม้เป็นเวลานาน ที่สำคัญกว่านั้นคือ เป็นไปไม่ได้ที่จะฆ่าเชื้อกระติกน้ำร้อนได้อย่างเข้มงวด ที่อุณหภูมิสูงกว่า 30 องศาเซลเซียส อัตราการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์จะเร็วมาก แม้จะไม่พิจารณาการตกตะกอนของโลหะหนักในสแตนเลส นมและน้ำผลไม้ก็ยังเสื่อมสภาพได้ง่าย

ทำไมจึงเกิดคราบสนิมในแก้วเก็บความร้อน?

ในการใช้งานจริง ผู้บริโภคยังคงพบเห็นคราบสนิมบนผนังด้านในของกระติกน้ำร้อน สาเหตุของเรื่องนี้คืออะไร?

จากการวิจัยข้างต้นและความรู้ทางเคมีพื้นฐาน สาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดคือ หลังจากใช้ภาชนะสแตนเลสบรรจุสิ่งของที่มีความเป็นกรดและความเค็มในระดับหนึ่งแล้ว ไม่มีการทำความสะอาดอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อน้ำระเหยไป ความเข้มข้นของกรดและเกลือในบริเวณนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ภายใต้การกระทำร่วมกันของกรดและเกลือ ถ้วยสแตนเลสจะเกิดการออกซิเดชันและการกัดกร่อน ทำให้เกิดคราบสนิม นอกจากนี้ หากถ้วยเก็บความร้อนมีแนวโน้มที่จะเป็นสนิมมากเป็นพิเศษ ควรสงสัยว่าใช้เหล็กที่ได้มาตรฐานหรือไม่ หลังจากเหล็กเป็นสนิมแล้ว โครงสร้างจุลภาคบนพื้นผิวจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง แม้จะขูดสนิมออกด้วยแรง แต่ความต้านทานการกัดกร่อนจะลดลงอย่างมาก ควรทิ้งถ้วยเก็บความร้อนที่เป็นสนิมและไม่แนะนำให้ใช้ต่อไป

ลายพิมพ์สีรุ้งบนผนังด้านในของกระติกน้ำร้อนนั้นมีอะไรผิดปกติหรือเปล่า?

ในการใช้งานจริง ผู้บริโภคบางรายจะพบว่าลายสีรุ้งปรากฏอยู่บนผนังด้านในของกระติกน้ำร้อนด้วย สาเหตุเป็นเพราะอะไร?

โดยทั่วไปแล้ว สาเหตุเกิดจากการไม่ทำความสะอาดอย่างระมัดระวังหลังการใช้งาน และคราบอินทรีย์จะเกาะติดอยู่กับผนังด้านใน เมื่อแสงสีขาวส่องไปที่คราบ จะเกิดการหักเหของแสง ดัชนีหักเหของแสงสีต่างๆ แตกต่างกัน ทำให้เกิดลวดลายสีรุ้ง คราบอินทรีย์อาจเร่งการกัดกร่อนของสแตนเลสและอาจเป็นแหล่งเพาะพันธุ์จุลินทรีย์ได้ จึงควรเช็ดออกทันทีหลังจากพบเห็น

วิธีทำความสะอาดสแตนเลส กระติกน้ำร้อนเหล็ก?

เนื่องจากสแตนเลสเป็นวัสดุโลหะ ความต้านทานต่อการกัดกร่อนจึงมีจำกัด และไม่ควรใช้ผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือด่างเข้มข้น หรือสารออกซิไดซ์รุนแรง (เช่น น้ำยาฆ่าเชื้อ) ในการทำความสะอาด ควรใช้ผงซักฟอกอ่อนๆ (เช่น น้ำยาล้างจาน) ในการทำความสะอาดกระติกน้ำร้อนแล้วเช็ดให้แห้ง

บทความข้างต้นได้กล่าวถึงปัญหาการตกตะกอนของโลหะหนักจากสแตนเลสหลายครั้ง ผู้ปกครองบางคนมักมีมาตรฐานที่เข้มงวดมากจนเกือบจะวิตกกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยของอาหารของลูก ๆ ดังนั้นในตอนท้ายของบทความ ฉันจึงต้องการลดความตึงเครียดที่ไม่จำเป็นนี้ลงด้วย นักวิจัยบางกลุ่ม [8] ชี้ให้เห็นผ่านการทบทวนวรรณกรรมและการวิจัยเชิงทดลองว่า: "สแตนเลสเป็นวัสดุที่ปลอดภัยสำหรับการสัมผัสอาหาร จนถึงปัจจุบันยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับสารก่อมะเร็ง พิษเฉียบพลัน พิษเรื้อรัง พิษต่อระบบสืบพันธุ์ ฯลฯ โครเมียมที่ละลายในสแตนเลสเป็นโครเมียมไตรวาเลนต์ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อร่างกายมนุษย์ และไม่มีรายงานการตรวจพบโครเมียมเฮกซาวาเลนต์ ปริมาณนิกเกลที่ละลายในสแตนเลสนั้นต่ำกว่าปริมาณนิกเกลบริสุทธิ์ แต่คนจำนวนน้อยมากที่แพ้นิกเกลควรหลีกเลี่ยงการใช้สแตนเลสที่มีปริมาณนิกเกลละลายสูง แมงกานีสเป็นธาตุติดตามที่จำเป็นต่อร่างกายมนุษย์ ความต้องการในแต่ละวันสูงกว่าปริมาณโครเมียมและนิกเกลมาก ปริมาณแมงกานีสที่ละลายในเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารสแตนเลสที่มีแมงกานีสสูงนั้นน้อยกว่าปริมาณแมงกานีสที่ได้รับจากอาหาร ชา และเครื่องดื่มมาก"

ดังนั้น แม้ว่าคุณจะซื้อผลิตภัณฑ์สแตนเลสที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานของประเทศ หรือใช้ผลิตภัณฑ์สแตนเลสที่เป็นสนิมกับลูกๆ บ้างเป็นบางครั้ง ก็ไม่จำเป็นต้องกังวลมากเกินไปจนนอนไม่หลับ

โดยสรุปแล้ว สแตนเลสเป็นโลหะที่ปลอดภัยและสามารถสัมผัสกับอาหารได้ กระติกน้ำร้อนที่ทำจากสแตนเลสเกรดอาหารซึ่งได้มาตรฐานระดับประเทศ เช่น สแตนเลส 304 จะไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ สแตนเลส 316 คุณภาพสูงสามารถเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนของกระติกน้ำร้อนได้ดียิ่งขึ้น แต่ว่าจะให้ประโยชน์เพิ่มเติมในการใช้งานจริงหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับความคิดเห็น อย่างไรก็ตาม ยังคงต้องระมัดระวังเมื่อใช้กระติกน้ำร้อนเก็บเครื่องดื่มที่มีอุณหภูมิสูง เช่น นมและน้ำผลไม้เป็นเวลานาน

หลังจากเก็บเครื่องดื่มที่มีส่วนผสมซับซ้อนไว้ในกระติกน้ำร้อนแล้ว ควรทำความสะอาดทันที โดยควรใช้ผงซักฟอกอ่อนๆ ในการทำความสะอาด