Хімічне нікелювання в контакті з харчовими продуктами

Нікель — природний металевий елемент сріблясто-білого кольору з характерним блиском. Він є 24-м за поширеністю елементом на Землі та широко розподілений у гірських породах земної кори й у земному ядрі.

Нікель — метал, який має повсюдне поширення на поверхні Землі: його сліди можна знайти майже скрізь, а для організму людини він необхідний для виконання біологічних функцій. Нікель надходить в організм з їжею, зокрема з рослинними продуктами, які містять його в більшій або меншій кількості залежно від виду та регіону вирощування.

Як і для багатьох інших речовин, для нікелю відповідні органи влади встановили безпечну межу надходження з їжею та водою.

Нормативні вимоги до матеріалів, що контактують із харчовими продуктами (FCM): використання покриттів хімічного нікелювання в контакті з харчовими продуктами

Використання матеріалів, що контактують з харчовими продуктами (FCM), регулюється Регламентом (ЄС) № 1935/2004, стаття 3 якого встановлює:

Матеріали та вироби, зокрема активні та інтелектуальні матеріали й вироби, повинні вироблятися відповідно до належної виробничої практики, щоб за нормальних або передбачуваних умов використання вони не передавали харчовим продуктам компоненти в кількостях, які могли б: a) становити небезпеку для здоров’я людини; b) спричиняти неприйнятну зміну складу харчових продуктів; або c) спричиняти погіршення їхніх органолептичних властивостей.

Що стосується безпосередньо хімічного нікелювання, його часто застосовують як альтернативу нержавійній сталі на деталях обладнання для переробки харчових продуктів, виготовлених зі сталі, алюмінію та латуні.

Існують дві основні причини, через які матеріал може виділяти речовини в харчовий продукт:

• Хімічна міграція: перехід речовини з виробу в харчовий продукт унаслідок хімічного впливу на матеріал;
• Механічне зношування: перехід речовини з виробу в харчовий продукт унаслідок зношування та механічного зняття матеріалу.

Хімічна міграція

Покриття хімічного нікелювання, особливо високофосфорного типу Niplate 500, має високу хімічну стійкість у контакті з багатьма речовинами. Як правило, покриття не руйнується під дією сухих харчових продуктів, олійних або жирних речовин і нейтральних водних розчинів.

Водночас покриття з хімічного нікелю може виділяти іони Ni2+ у харчовий продукт залежно від різних умов, наприклад:

• тип харчового продукту
• фізичний стан продукту: твердий, рідкий, олійний, жирний
• наявність солей
• нейтральний, лужний або кислий pH
• температура
• тривалість контакту

Якщо взяти, наприклад, кавові машини, то нікельований штуцер виділятиме менше нікелю, ніж котел, оскільки в штуцера площа контакту невелика, а час контакту короткий, тоді як кипляча вода може перебувати в котлі добами, і якщо він нікельований, може відбутися міграція нікелю в неприйнятній кількості.

Хімічний нікель, як і метали загалом, чутливий до кислих речовин, зокрема до кислих окисників, хоча його здатність протистояти корозії та подальшому розчиненню вища, ніж у гальванічного нікелевого покриття та багатьох інших металів.

Механічне зношування

Шар хімічного нікелю має дуже високу твердість — від 500 до 1000 HV залежно від виконаної термообробки. Його твердість перевищує твердість азотованих сталей. Тому він має надзвичайно високу стійкість до адгезійного та абразивного зношування.

Отже, щодо переходу речовини внаслідок механічного зношування, нікелеві покриття демонструють чудові результати. Висока твердість і зносостійкість забезпечують те, що в дуже багатьох випадках застосування міграція речовини в харчовий продукт за цим механізмом є незначною.

Проте й тут конструктор обладнання повинен оцінити умови експлуатації деталі, на яку наноситься покриття.

Сертифікація NSF-51

Наші покриття з хімічного нікелю NIPLATE® 500, NIPLATE® 600 та NIPLATE® 500 PTFE допущені до контакту з харчовими продуктами відповідно до стандарту NSF 51. Цей стандарт встановлює мінімальні вимоги до гігієни та захисту харчових продуктів для матеріалів, що використовуються у виготовленні обладнання для виробництва або переробки харчових продуктів. Відповідність цьому стандарту не замінює необхідності оцінки відповідності законодавству з боку суб’єкта господарювання, який виводить виріб на ринок.

Висновки

З огляду на велику кількість змінних чинників виконавець робіт із нанесення покриття не може наперед визначити відповідність покриття вимогам щодо контакту з конкретними харчовими продуктами.

Виробник виробу, який нікелюється або містить нікельовану деталь, повинен переконатися, що міграція нікелю не перевищує меж, встановлених нормативами країни, у якій виріб виводиться на ринок, у разі потреби провівши випробування на міграцію.