Food science, food industrial technology on blog

ในโรงงานอุตสาหกรรมอาหาร บรรดาอุปกรณ์เครื่องไม้เครื่องมือต่างๆ ที่เอาไว้ประกอบการทำงาน ล้วนที่จะต้องไม่เพิ่มความเสี่ยงที่ก่อให้เกิดการปนเปื้อนกับวัตถุดิบ และผลิตภัณฑ์ที่แปรรูปแล้ว การเลือกใช้โลหะที่เหมาะสมกับชนิดของงาน และราคาที่พอเหมาะ ก็จะช่วยทำให้ลดความเสี่ยงที่จะมีการปนเปื้อน และยังจะทำให้ผลิตภัณฑ์มีีความปลอดภัยต่อการบริโภคอีกด้วย ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว คนส่วนใหญ่จะรู้จักแต่เหล็กปลอดสนิม(Stainess steel)กัน แต่แท้ที่จริงแล้วมีโลหะอย่างอืนด้วยที่นักฟู้ดควรจะรู้จัก และทราบถึงคุณสมบัติพื้นฐาน และข้อกำหนดการใช้งานต่างๆ มาในบทความนี้ ที่ผมเขียนขึ้นมาด้วยความรวดเร็ว ก็จะนำเสนอในแบบสั้นกระทัดรัดตามแบบฉบับของผมเช่นเดิมครับ

ในที่นี้ผมจะจำแนกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆด้วยกันนะครับ ได้แก่ กลุ่มที่สัมผัสกับอาหารโดยตรง เช่น สายพาน, หม้อต้ม, ภาชนะ, ท่อขนส่งอาหารเหลว เป็นต้น และ กลุ่มที่ไม่ได้สัมผัสกับอาหารโดยตรง เช่น ขอบประตู, ราวบันได เป็นต้น โดยในส่วนของจุดที่สัมผัสกับอาหาร หรือตัวกลางอื่นใดที่จะไปสัมผัสกับอาหารโดยตรงนั้น หลักเกณฑ์ในการเลือกสรรโลหะที่ใช้ในการขึ้นรูปก็ควรที่จะมีพื้นผิวเรียบ ไม่มีรูพรุน ไม่กักเก็บฝุ่นผง, ทึบแสงเพื่อป้องกันมิให้แสงไปทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอาหารที่ไวต่อแสง, ไม่ดูดซับกลิ่น, ไม่แตกหักง่าย, ไม่ทำปฏิกิริยากับตัวอาหาร, ไม่ก่อสารพิษ, เช็ดล้างทำความสะอาดง่าย ทนทาน ทนมือทนเท้าของพนักงาน และถอดไปซ่อมบำรุงได้โดยสะดวก

ประเภทของโลหะชนิดต่างๆ

เหล็กกล้าปลอดสนิม (Stainless steel)

เหล็กกล้าปลอดสนิมเป็นโลหะชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหาร เนื่องจากทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี และขึ้นใช้กับอาหารได้หลากหลายประเภท สำหรับเบอร์ของเหล็กกล้าปลอดสนิมที่มีใช้กันในอุตสาหกรรมอาหาร ตัวที่เราคุ้นหูกันดี ก็ยกตัวอย่างเช่น 300, 304, 321, 430, 446, 410 โดยแต่ละเบอร์ก็จะมีความเหมาะสมในการใช้งานแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบโลหะที่เป็นส่วนผสมที่นอกเหนือไปจากเหล็ก และโครเีมียมตามตารางด้านล่าง

สาเหตุที่เหล็กกล้าปลอดสนิมได้นั้น เกิดจากการที่โลหะโครเมียมในรูปออกไซด์ไปเคลือบชั้นเนื้อเหล็ก ทำให้สนิมไม่ขึ้น ปกติแล้วถ้าเรามองดูส่วนผสมของเหล็กกล้าปลอดสนิมที่มี ก็สามารถที่จะเดาความแข็ง และราคาได้บ้างนะครับ เช่น ในเบอร์ที่มี %ของโครเมียมมากก็จะเกิดรอยขีดข่วนง่ายกว่ามากกว่าเบอร์ที่มี %โครเมียมน้อย แต่อย่างไรก็ตามลักษณะการกร่อนของเหล็กกล้าปลอดสนิม เช่น 3xx กับ 43x ก็จะไม่เหมือนกันด้วย เนื่องจากวิธีการหล่อ และองค์ประกอบ ซึ่งผมจะไม่อธิบายลึกมากนักในที่นี้

ไทเทเนียม (Titanium)

ไทเทเนี่ยมที่ไม่ใช่ชื่อวงดนตรีนี้ เป็นโลหะที่มีความทนทานเป็นเลิศ และทนต่อการกัดกร่อนจากบรรดากรด รวมไปถึงสภาวะออกซิไดส์รุนแรงได้อย่างดี แต่อย่างไรก็ตามนะครับ มีการใช้โลหะไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบของอุปกรณ์แปรรูปในกลุ่มที่มีความเป็นกรดสูง (หรือpHต่ำ) และรวมไปถึงอาหารที่มีความเข้นของเกลือสูงๆ เช่น น้ำส้ม, และผลิตภัณฑ์แปรรูปจากมะเขือเทศ แต่ข้อเสียที่เป็นประเด็นสำคัญคือ ไทเทเนียมมีราคาสูงมากๆ

สำหรับวัสดุใดๆที่มีมอดูลัสยืดหยุ่น(Modulus of elasticity หรือจะเรียกว่า Young's modulus ก็ได้) รวมไปถึงมอดูลัสของแรงเฉือน (Shear modulus) ซึ่งในตำราทั่วไปจะใช้ตัวย่อว่า G อันเป็นอัตราส่วนของ shear stress ต่อ shear rate ค่าทั้งสองตัวนี้ยิ่งสูงก็จะยิ่งมีความแข็ง ไม่หักงอโดยง่ายโดยค่า Modulas of elasticity จะใช้กับการทำให้วัสดุเปลี่ยนรูปเช่น การยืดออกไปตรงๆ ส่วนมอดูลัสของแรงเฉือนจะใช้กับการกดออกแรงกับตัววัสดุุในแนวใดแนวหนึ่ง โดยสองตัวล่างสุดอย่างยางธรรมชาติ กับเพชรนั้น ผมแปะไว้ให้ผู้อ่านจะได้นึกภาพออกว่าโลหะแต่ละอย่าง ที่มีการนำไปใช้ในการขึ้นรูปอุปกรณ์ในโรงงานนั้นมีความแข็งมากน้อยเพียงไร

แพลตตินั่ม (Platinum)

โลหะชนิดนี้มีความทนทานต่อทานต่อสภาวะการกัดกร่อนจากความเข้มข้นเกลือเป็นเลิศ ทนทานกว่าไทเทเนียมเสียอีกนะครับ แต่โลหะชนิดนี้หายากและมีราคาสูง

ทองคำ (Gold)

โลหะที่มีราคาแพงมากชนิดนี้ ถึงจะไม่ได้นำไปใช้ในการขึ้นรูปอุปกรณ์โดยตรง เพราะปกติแล้วเนื้อของทองคำจะนิ่มมาก แต่ในงานการวัดคุม จะใช้โลหะทองคำเป็นชิ้นส่วนในอุปกรณ์เซนเซอร์ตรวจวัดที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น ไฟเบอร์ออปติค ซึ่งปกติแล้วทองคำจะเป็นชิ้นส่วนของอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์หลายๆอย่าง อาจจะรวมไปถึงเมนบอร์ดพีซีรุ่นเก่าๆที่ผู้อ่านกำลังใช้อยู่ด้วย นอกจากนั้นทองคำยังหลอรวมตัวกับแก้วได้ดีซึ่งเป็นข้อจำกัดของโลหะอื่นๆอีก จุดเด่นอีกข้อของทองคำก็คือไม่เป็นพิษกับร่างกาย

ทองแดง (Copper)

มีการทองแดงใช้้ขึ้นรูปเป็นหม้อต้มเบียร์ และรวมไปถึงหมอต้มเนยแข็งประเภท Swiss ด้วย ซึ่งก็เป็นการสืบทอดขนบธรรมเนียมในการผลิตเนยแข็งชนิดดังกล่าว ถ้าเป็นบ้านเราที่มีการใช้หม้อทองเหลืองทองแดงก็จะเป็นหม้อต้มบัวลอย... แต่อย่างไรก็ตามโลหะทองแดงจะทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วกับอาหารที่มีความเป็นกรด และยังเป็นตัวเร่งให้เกิดปฏิกิริยาสีน้ำตาลในผักผลไม้

อะลูมิเนียม (Aluminum)

มีน้ำหนักเบา ไม่เป็นพิษต่อร่างกาย ราคาถูก ขึ้นรูปง่าย ขัดล้างทำความสะอาดได้ แต่มีข้อเสียคือกัดกร่อน และหักกรอบได้ง่าย จึงมีการผสมอัลลอยด์ และโลหะประเภทอื่นๆ เพื่อเพิ่มความแข็งให้กับเนื้ออะลูมิเนียม รวมไปถึงวิธีในการขึ้นรูป เพื่อลดปัญหาผลึกอะลูมิเนียมไม่รวมตัวกับธาตุอื่นๆ นอกจากนั้นก็ยังมีการนำอะลูมิเนียมไปผสมกับผงพลาสติคเช่น โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน (polytetrafluorethylene) หรือที่เรารู้จักในนามว่า Teflon® เพื่อเคลือบผิวอุปกรณ์อาหาร และแปรรูปอาหารด้วย

เหล็กหล่อ (Carbonized metal and cast iron)

จะเป็นโลหะผสมที่มี เหล็ก, คาร์บอน 2-3% และ ซิลิกอน 0.5-30% ซึ่งก็แล้วแต่เกรดของโหละด้วย นอกจากนั้นก็จะมีการใส่ ธาตุอัลลอยด์อื่นเข้าไปด้วยเพื่อให้ทนต่อการขัดสี เช่นซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส เป็นต้น ใช้สำหรับขึ้นรูปกะทะ หรือหม้อต้ม เป็นต้น อย่างไรก็ตามเหล็กหล่อมีความแข็ง และเหนียวน้อยกว่าเหล็กกล้าปลอดสนิม แต่ก็ยังมีราคาถูกกว่าด้วย

เหล็กกัลวาไนซ์ (Galvanized iron)

เหล็กกัลวาไนซ์ได้มาจากการนำเอาเหล็กไปชุบในอ่างสังกะสีีร้อน หรืออาจจะชุบด้วยกระแสไฟฟ้าก็ได้ เพื่อจุดประสงค์ในการป้องกันสนิมขึ้นบนกับตัวชิ้นเหล็ก ปกติแล้วโลหะชนิดนี้ไม่ควรใช้ขึ้นรูปอุปกรณ์ และเครื่องมือเครื่องใช้ที่้สัมผัสกับอาหารโดยตรง เนื่องจากโลหะ สังกะสี Zn ที่เคลือบผิวภายนอก เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาชั้นยอดในปฏิกิริยาสารพัดที่ทำให้อาหารเปลี่ยนแปลงคุณภาพ