Χαρτί λαδόκολλας και σιλικόνη - Είναι ασφαλή στη χρήση τους

Εισαγωγή

Αυτή η εορταστική περίοδος του έτους είναι για πολλούς η εποχή που ψήνουν μπισκότα και μπισκότα. Βούτυρο. Ζάχαρη. Αλεύρι. Μίξερ. Πλάστη. Κόφτης μπισκότων... Αλλά μετά, πρέπει να αποφασίσουμε: Χαρτί λαδόκολλας ή σιλικονούχο πατάκι ψησίματος

Πολλοί προτιμούν το στρώμα ψησίματος σιλικόνης λόγω της αντικολλητικής επιφάνειας ψησίματος που είναι κατασκευασμένη από σιλικόνη τροφίμων και του γεγονότος ότι είναι επαναχρησιμοποιήσιμο - σε αντίθεση με το χαρτί περγαμηνής που είναι αντικείμενο μιας χρήσης.

Οι σιλικόνες ή τα ελαστικά σιλικόνης ανήκουν στην κατηγορία των διασυνδεδεμένων πολυμερών. Η ραχοκοκαλιά κάθε σιλικόνης βασίζεται σε εναλλασσόμενα άτομα πυριτίου (Si) και οξυγόνου (O)- σε κάθε άτομο Si συνδέονται δύο οργανικές ομάδες. Η πιο κοινή σιλικόνη είναι το πολυδιμεθυλοσιλοξάνιο (PDMS). Ανάλογα με τη μοριακή τους δομή και την πυκνότητα διασύνδεσης, οι εν λόγω σιλικόνες κυμαίνονται σε φυσική μορφή από άκαμπτη έως εύκαμπτη. Έχουν πολλές σπουδαίες ιδιότητες που τις καθιστούν κατάλληλες για ποικίλες τεχνικές εφαρμογές- ωστόσο, η εξαιρετική αντοχή τους στη θερμότητα έως 260°C - και ορισμένες ποιότητες ακόμη και πάνω από 300°C - τις καθιστούν εξαιρετική επιλογή για φόρμες ψησίματος, πατάκια και σπάτουλες.

Ωστόσο, οι περισσότεροι πελάτες και οι ειδικοί μας σε θέματα ανάλυσης στο Εργαστήριο Εφαρμογών NETZSCH αναρωτιούνται αν είναι ασφαλείς στη χρήση τους

Κατά τη διάρκεια του βουλκανισμού, τα κυκλικά και γραμμικά ολιγομερή σιλοξάνης είναι κοινά παραπροϊόντα. Ως εκ τούτου, είναι χρήσιμο να μελετηθεί εάν κάποια από τα βοηθήματα επεξεργασίας ή τα υποπροϊόντα απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψησίματος, καθώς και να ανιχνευθούν δυνητικά επικίνδυνες εκροές κατά τη θέρμανση - π.χ. απελευθέρωση πλαστικοποιητών ή τοξικών προϊόντων πυρόλυσης - οι οποίες μπορεί να μεταφερθούν στα ψημένα προϊόντα.

Η θερμική ανάλυση ως κατάλληλο εργαλείο για τον προσδιορισμό της ασφάλειας των προϊόντων

Η θερμική ανάλυση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της απελευθέρωσης ουσιών κατά τη διαδικασία ψησίματος. Μέσω της ανάλυσης TGAFT- IR, είναι δυνατόν να Identify ο τύπος και η θερμοκρασία της απελευθέρωσης.

Για να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα, οι ειδικοί μας σε θέματα TGA-FTIR έκοψαν σε κομμάτια ένα στρώμα ψησίματος σιλικόνης και ένα χαρτί περγαμηνής με επικάλυψη σιλικόνης και τοποθέτησαν αρκετά κομμάτια από κάθε υλικό στο χωνευτήρι. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν με ένα PERSEUS^® TGA 209 F1 Libra^® σε θερμοκρασία 230°C, μέγιστη θερμοκρασία για αυτό το χαλί.

Στον πίνακα 1 περιγράφονται λεπτομερώς οι συνθήκες μέτρησης.

Πίνακας 1: Συνθήκες μέτρησης

Προσδιορισμός της απώλειας μάζας στα δύο δείγματα

Το στρώμα ψησίματος σιλικόνης (πράσινο) χάνει το 0,4% της μάζας του κατά τη διάρκεια του κύκλου θέρμανσης. Το χαρτί περγαμηνής (κόκκινο), από την άλλη πλευρά, χάνει 5,1% της αρχικής του μάζας κατά τη θέρμανση και επιπλέον 4,3% κατά την ισοθερμική επεξεργασία. Η απώλεια μάζας δεν ολοκληρώνεται μετά από 60 λεπτά σε καμία από τις δύο περιπτώσεις (σχήμα 1).

Ανάλυση των αερίων που εκλύονται από το στρώμα ψησίματος σιλικόνης

Τα αναπτυσσόμενα αέρια μεταφέρονται απευθείας από το θερμοζυγό στο παραπάνω FT-IR μέσω της ζεύξης και ταυτοποιούνται στην κυψέλη αερίων του φασματομέτρου.

Τα αέρια που διαφεύγουν μεταφέρονται και ταυτοποιούνται μέσω της φασματομετρίας υπερύθρου μετασχηματισμού Fourier (FT-IR, βλέπε σχήμα 2). Στην περίπτωση του στρώματος σιλικόνης (φάσμα στους 230°C με κόκκινο χρώμα), διαπιστώθηκε η απελευθέρωση_CO2 (μπλε) και ίχνη προϊόντων αποικοδόμησης του καουτσούκ σιλικόνης (πράσινο), τα οποία θα μπορούσαν επίσης να είναι παραπροϊόντα ολιγομερούς από την παραγωγή. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα επιμέρους συστατικά που απελευθερώνονται θα μπορούσαν να παρασχεθούν με τη σύζευξη GC-MS.

Ανάλυση των αερίων που αναπτύσσονται από το χαρτί Parchment

Το χαρτί περγαμηνής απελευθερώνει μόνο νερό, το οποίο εμφανίζεται σε εύρος θερμοκρασιών έως 150°C. Στο Σχήμα 3 παρουσιάζεται το μετρούμενο φάσμα στους 100°C με κόκκινο χρώμα σε σύγκριση με το φάσμα της βάσης δεδομένων για το νερό (μπλε).

Το φάσμα για χαρτί περγαμηνής (κόκκινο) στους 230°C, που απεικονίζεται στο σχήμα 4, δείχνει την απελευθέρωση CO (πορτοκαλί),_CO2 (πράσινο) και small ίχνη μεθανόλης (μαύρο) και μυρμηκικού οξέος (μπλε). Αυτά τα προϊόντα αποσύνθεσης παράγονται πιθανώς από τη θερμική αποσύνθεση του χαρτιού. Μετά τη μέτρηση, παρατηρείται καστανός αποχρωματισμός του χαρτιού.

Συμπέρασμα

Οι εκροές νερού, CO και_CO2 είναι ακίνδυνες, καθώς εξέρχονται από το φούρνο σε αέρια μορφή. Οι ποσότητες μεθανόλης και μυρμηκικού οξέος που περιέχονται είναι πιθανότατα πολύ small. Επιπλέον, τα προϊόντα αποικοδόμησης της σιλικόνης είναι πιθανότατα επίσης ασήμαντα, καθώς είναι αβλαβή. Παρ' όλα αυτά, η θέρμανση ενός στρώματος ψησίματος σιλικόνης χωρίς προϊόντα ψησίματος πριν από την πρώτη χρήση του θα ήταν σίγουρα μια λογική ενέργεια.