کاربرد روغن سیلیکون در صنایع غذایی

در فرآیندهای مربوط به مواد غذایی ، سیلیکون ها به عنوان عامل کنترل کف کاربرد دارند چراکه به وجود گروه پلی دی متیل سیلوکسان ها سیلیکون اصطکاک سطحی پایینی دارد. و این ویژگی یک فاکتور حیاتی در فرمولاسیون آنتی فوم ها به شمار می رود.

روغن سیلیکون به عنوان ماده ضدکف

روغن سیلیکون به ویژه ترکیبات پلی دی متیل سیکلوکسان (PDMS) ویژگی های بسیار جالبی دارند. این ویژگی ها دلیل از ساختار انعطاف پذیر Si-O-Si و انرژی پایین موجود بین گروه های متیل ناشی می شود. پلیمرهای PDMS دارای کشش سطحی اندک هستند و اکثرا تبخیر نشده و مایع باقی می مانند. همچنین در آب بسیار نامحلول هستند.
به دلیل انعطاف پذیری بالای سیلوکسان و سهولت امکان پیکربندی های مختلف پلیمری ، و با وجود قطبیت قابل توجه، این گروه های جانبی پلیمر هستند که در ساختار پلیمر عناصر اصلی فعال سطحی می باشند.
گروه های جانبی در PDMS گروه های متیل هستند که ضعیف ترین تعامل بین مولکولی شناخته شده را نشان می دهند: نیروهای پراکندگی لندن. تنش سطحی پایین ، که یکی از نتایج مستقیم ناشی از نیروهای ضعیف بین مولکولی است ، تأیید می کند که تعامل بین دو زنجیره PDMS فقط از طریق گروه های متیل آن ها اتفاق می افتد. زنجیره اصلی پلیمر جایگیری گروه های جانبی در سطح را کنترل می کند و انعطاف پذیری آن تأثیر عمده ای بر سهولت تغییر پیکربندی گروه های جانبی دارد. بنابراین ، از نقطه نظر تنش سطحی ، هر چه زنجیره اصلی انعطاف پذیر تر باشد
، تغییرات پیکربندی راحت تر صورت می گیرد. PDMS جز ترکیبات با کمترین نیروی بین مولکولی بین گروه های جانبی و زنجیره اصلی بسیار انعطاف پذیر است ، بنابراین گروه های متیل را به شکلی ایده آل به فضای خارجی ارائه می دهد.
غالباً مشاهده می شود که روغن سیلیکون خالص ، به عنوان ماده ضد کف ، راندمان پایینی دارد.اما مخلوط چنین روغن هایی با ذرات آبگریز مانند سیلیس اصلاح شده یا واکس های دارای نقطه ذوب بالا معمولاً بسیار مؤثرتر از ترکیبات خالص است. در حقیقت ، مخلوط حتی اگر هر یک از اجزای آن هنگام استفاده به تنهایی بی اثر باشد ، عملکرد خوبی دارد. این هم افزایی برای اکثر ترکیب روغن و جامد به کار رفته در انواع مختلف مواد ضدکف مشاهده می شود. عوامل ضد کف موثر با استفاده از چنین ترکیباتی برای تنظیم انواع مختلف مشکلات فوم توسعه می یابند.
بسیاری از مواد ضدکف ابتدا در آب پراکنده شئه ، سپس به سیستم کنترل کف اضافه می شوند. البته به عنوان مواد خالص پراکنده شونده ، امولسیون روغن در آب یا دیگر مخلوط ها و ترکیبات پراکنده شونده نیز به کار می روند. این امر از آن نظر حائز اهمیت است که پخش شدن آنتی فوم به صورت قطرات کوچک در فاز مایع برای عملکرد موثر ضد کف بسیار مهم است. برای پارگی فیلم فوم ، یک قطره ذرات روغن / آبگریز باید در مرحله اول از یک مرحله آبی به داخل رابط هوا و آب در طی فرایندی به نام ورود ظاهر شود. پس از این ورود ، مقداری روغن از قطره می تواند در مرحله دوم روی رابط راه حل و هوا پخش شود.
تنش سطحی پایین روغن سیلیکون یکی از ویژگی هایی است که روغن سیلیکون را به ماده ضدکف موثر تبدیل کرده است. در شکل زیر فرآیند برهمکنش لایه کف با یک قطره ماده ضدکف به صورت شماتیک نشان داده است:

فرآیند برهمکنش لایه کف با یک قطره ماده ضدکف

در مرحله A، قطره آنتی فوم کاملا در فیلم مایع قرار گرفته است. در مرحله B، قطره آنتی فوم وارد سطح شده است. در مرحله C، قطره آنتی فوم در فیلم کف پل تشکیل داده و در نهایت در مرحله D، فرآیند پل زدن منجر به بی ثباتی لایه کف و پارگی فیلم کف می شود.
وجود ذرات آبگریز باعث سهولت ورود قطره آنتی فوم به دیواره های کف و یا سطح فیلم می شوند. هنگامی که قطره آنتی فوم سیلیکونی وارد فاز هوا-آب شود (شکل ۶) ، یک پل روغنی بین دو سطح فیلم کف ایجاد می کند. در ادامه فرآیند به دلیل کشش سطحی پایین روغن ، در نهایت منجر به پارگی فیلم کف می شود. اگرچه این بیان بسیار ساده و ابتدایی از مکانیسم عمل ضد کف است ، اما به شما توضیح می دهد که چرا روغن سیلیکون به عنوان ضدکف بسیار موثر هستند.

روغن سیلیکون به عنوان آنتی فوم در صنعت غذا و نوشیدنی

روغن سیلیکون در این صنعت نیز ب عنوان آنتی فوم کاربرد دارد. به طور کلی هر سیستمی که حاوی چنین مواد بیولوژیکی و پروتئین با یا بدون کربوهیدرات باشد تمایل زیادی به تشکیل کف دارد. پروتئین ها به دلیل ساختار آمفیفیلیک به عنوان سورفاکتانت عمل می کنند. و با ایجاد لایه ای ویسکوالاستیک و غیرقابل برگشت در سطح مایع هوا کف را تثبیت می کند. این نوع فیلم ها به راحتی شکسته نمی شوند.
از طرفی عدم کنترل کف در این سیستم ها باعث از بین رفتن شدید ظرفیت تولید ، ایجاد اختلال در فرآیندهای اختلاط یا پمپاژ، انسداد خطوط تولید، سرریز شدن مواد و ضایعات محصول می شود. به همین دلیل ، فن آوری های کنترل کف (چه مکانیکی و چه بر اساس مواد افزودنی شیمیایی) برای غلبه بر این مشکلات و کاهش هزینه ها به طور گسترده ای مورد توجه هستند.
مواد افزودنی شیمیایی که برای کاهش مشکلات ناشی از کف سازی طراحی شده اند ، به عنوان ضد کف ، شناخته می شوند. اگرچه آنتی فوم ها تنوع زیادی دارند اما انتخاب ترکیبات مناسب برای استفاده در صنایع غذایی به دلیل مقررات و اطمینان از عدم وجود اثرات جانبی بر سلامتی انسان،دشوار خواهد بود.
روغن سیلیکون به عنوان ضدکف در صنایع مختلف کاربرد دارد. در صنعت مواد غذایی و آشامیدنی ، فقط از مواد PDMS به دلیل تنش سطحی پایین ، عدم حلالیت در آب ، پایداری حرارتی و عدم تواکنش پذیری شیمیایی استفاده می شود. PDMS با وزن مولکولی کافی در غشاهای بیولوژیکی نفوذ نمی کند ، و بدون تغییر دفع می شود. این مواد PDMS با ذرات آبگریز مخلوط شده و به صورت پودر ، ترکیبات جامد و یا امولسیون فرموله می شوند.
فرآیند تولید مواد غذایی از تولید مواد اولیه (به عنوان مثال ، کاشت گیاهان) ، فرآوری و کاربردهای آن ها شروع می شود. در هر یک از این مراحل امکان ایجاد کف وجود دارد.

آنتی فوم سیلیکونی در تولید مواد اولیه غذایی

کاشت گیاهان زراعی اغلب نیاز به سم پاشی مواد شیمیایی مختلف روی برگ گیاه دارد. مواد فعال سطحی ، از جمله سیلیکون ها مانند پلی اتر های سیلیکونی ، اغلب برای کمک به خیس شدن برگ های آبگریز گیاهان بسیار مورد نیاز هستند. این مرحله اغلب با مشکلات ایجاد کف همراه است و ضد کف لازم است. به عنوان مثال ، در طول عملیات پر کردن مخازن.

آنتی فوم سیلیکونی در فرآوری مواد غذایی

در تولید شکر از چغندرقند ، کف یک مشکل جدی است ، از مرحله شستشوی چغندر گرفته تا مراحل انتشار و تبخیر. این کف به دلیل وجود ترکیباتی از جمله، سلولز ، لیگنین ، پروتئین ، پایه های گیاهی (بتائین و کولین) و به خصوص ساپونین ایجاد می شود. آنتی فوم استفاده شده در فرایند شستشوی چغندر احتمالاً در فاضلاب ها ظاهر می شود. بنابراین ، اثرات زیست محیطی آن ها باید مورد توجه قرار گیرد. از آنجا که قند برای مصرف انسان درنظر گرفته شده است و مقادیر کمی از ماده ضدکف ممکن است در محصول نهایی وجود داشته باشد ، قوانین حقوقی و بهداشتی نیز باید در نظر گرفته شوند.
فرآیندهای تخمیر مانند تولید داروها ، مخمرها یا اتانول به آنتی فوم نیاز دارند تا سطح کف را در طول رشد میکروارگانیسم ها و تشکیل محصول نهایی کنترل کنند. مواد بیولوژیکی در چنین محیطی اغلب تمایل زیادی به ایجادکف دارند ، به طور مثال هنگام ترکیب چندین ماده که با دقت انتخاب شده اند مانند عصاره پروتئین ، شکر و یا هنگام ایجاد دیگر محصولات فرعی تولید مواد غذایی مانند نیشکر ، ملاس چغندرقند. علاوه بر این ، پروتئین ها غالباً توسط میکروارگانیسم ها تولید می شوند و در طی فرآیند تخمیر آزاد می شوند و کنترل کف در این مرحله سخت تر می شود. جدای از خاصیت اصلی آنتی فوم که ضدکف بودن آن است، آنتی فوم ایده آل برای استفاده در فرآیندهای تخمیر نباید توسط میکروارگانیسم ها متابولیزه شود ، نباید برای میکروارگانیسم ها و انسان سمی باشد ، نباید در استخراج و تصفیه محصول نهایی مشکلی ایجاد کند ، نباید در انتقال اکسیژن اختلال ایجاد کرده و از طریق گرمادهی استرلیزه شود.
فرآوری سیب زمینی و به طور کلی تر سبزیجات، به حمام شستشو نیاز دارد. آب سیب زمینی ، دوغاب نشاسته و آب فرآوری شده حاوی پروتئین ، سایر ترکیبات ازت و نشاسته موجود در سیب زمینی یا دیگر سبزیجات زمینه مناسبی برای ایجاد کف شدید هستند. فوم نشاسته بسیار پایدار است و مقابله با آن دشوار است ، و استفاده از آنتی فوم عملی ترین و بهترین راه حل برای حل این مشکل است.
در صنعت تولید نوشیدنی نیز هنگام پر کردن بطری نوشیدنی های قهوه ، آب معطر و نوشیدنی های میوه یا در هنگام فرآوری نوشیدنی های پودری مانند قهوه فوری یا چای با آب مشکلات ایجاد کف وجود دارد.

روغن سیلیکون روان کننده در فرآوری مواد غذایی

روغن سیلیکون مناسب به عنوان روغن روان کننده با گرید غذایی معمولاً ترکیباتPDMS با زنجیره مستقیم هستند.
عدم واکنش پذیری با بسیاری از مایعات ارگانیک ، وابستگی اندک به دما، عدم واکنش پذیری فیزیولوژیکی و پایداری گرمایی بالا برخی ازویژگی هایی است که روغن سیلیکون را به روان کننده بهتری نسبت ترکیبات آلی با کاربرد مشابه، تبدیل کرده است.
روغن سیلیکون روان کننده در یاتاقان ها ، چرخ دنده های با اصطکاک ، در سطوح پلاستیکی و قطعات لاستیکی که در تجهیزات ، فراوری مواد غذایی استفاده می شوند، کاربرد دارد.

فروش روغن سیلیکون

فروش روغن سیلیکون مورد نیاز صنایع مختلف با گرید های مختلف

جهت کسب اطلاعات بیشتر با دکتر کمیکال در تماس باشید: