28.11.2021 by Dr. Carolin Fischer, Dr. Natalie Rudolph, Milena Riedl

Papel pergamino y silicona para hornear: ¿son seguros?

La Semana Santa es para muchos la época de hornear galletas y bizcochos. Pero entonces, tenemos que decidir: ¿papel de pergamino o tapete de silicona para hornear? Hoy respondemos a la pregunta de si es seguro utilizar las dos opciones.

Esta época del año es para muchos la estación de hornear galletas y bizcochos. Mantequilla. Azúcar. Harina. Batidora. Rodillo. Cortador de galletas... Pero entonces, tenemos que decidir: ¿Papel vegetal o tapete de silicona?

Muchos prefieren el tapete de silicona para hornear por su superficie antiadherente fabricada con silicona alimentaria y por el hecho de que es reutilizable, a diferencia del papel de pergamino, que es de un solo uso.

Las siliconas o gomas de silicona pertenecen a la clase de los polímeros reticulados. La columna vertebral de cualquier silicona se basa en la alternancia de átomos de silicio (Si) y oxígeno (O); a cada átomo de Si se unen dos grupos orgánicos. La silicona más común es el polidimetilsiloxano (PDMS). Dependiendo de su estructura molecular y DensidadThe mass density is defined as the ratio between mass and volume. densidad de reticulación, estas siliconas varían en su forma física de rígidas a flexibles. Tienen muchas propiedades excelentes que las hacen adecuadas para una gran variedad de aplicaciones técnicas; sin embargo, su excelente resistencia al calor de hasta 260°C -y algunos grados incluso por encima de 300°C- las convierten en una gran elección para moldes de horneado, esterillas y espátulas.

Sin embargo, la mayoría de los clientes y nuestros expertos en análisis del Laboratorio de Aplicaciones de NETZSCH se preguntan si su uso es seguro

Durante la vulcanización, los oligómeros de siloxano cíclicos y lineales son subproductos habituales. Por lo tanto, es útil estudiar si se libera alguno de los auxiliares tecnológicos o subproductos durante el proceso de horneado, así como detectar la desgasificación potencialmente peligrosa durante el calentamiento -por ejemplo, la liberación de plastificantes o productos de PirólisisLa pirólisis es la descomposición térmica de compuestos orgánicos en una atmósfera inerte.pirólisis tóxicos- que pueda transferirse a los productos horneados.

El análisis térmico es adecuado para determinar la seguridad de los productos

El análisis térmico puede utilizarse para detectar la liberación de sustancias durante el proceso de horneado. Mediante el análisis TGA-FT-IR es posible identificar el tipo y la temperatura de liberación.

Para responder a esta pregunta, nuestros especialistas en TGA-FTIR cortaron en trozos un tapete de silicona para hornear y papel de pergamino recubierto de silicona e introdujeron varios trozos de cada material en el crisol. Las mediciones se realizaron con un PERSEUS® TGA 209 F1 Libra® a una temperatura de 230°C, temperatura máxima para este tapete.

Masa de la muestra~ 130 mg (ambas muestras)
Programa de temperaturaRT - 230 °C, mantenida constante durante 60 min
Velocidad de calentamiento10 K/min
AtmósferaAire

Tabla 1: Condiciones de medición

Determinación de la pérdida de masa en las dos muestras

El tapete de silicona para hornear (verde) pierde un 0,4% de su masa durante el ciclo de calentamiento. En cambio, el papel de pergamino (rojo) pierde un 5,1% de su masa inicial durante el calentamiento y otro 4,3% durante el tratamiento isotérmico. La pérdida de masa no se completa después de 60 minutos en ninguno de los dos casos.

Figura 1: Cambio de masa en función de la temperatura de la muestra de silicona (verde) y el papel pergamino (rojo)

Análisis de los gases desprendidos por el tapete de silicona para hornear

Los gases en evolución se transportan directamente de la termobalanza al FT-IR anterior mediante el acoplamiento y se identifican en la célula de gas del espectrómetro.

Los gases que escapan se transfieren identificados mediante espectrometría infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR). En el caso del tapete de silicona (espectro a 230°C en rojo), se encontró la liberación deCO2 (azul) y trazas de los productos de degradación del caucho de silicona (verde), que también podrían ser subproductos oligómeros de la producción. El acoplamiento GC-MS podría proporcionar más detalles sobre los componentes individuales liberados.

Figura 2: Espectro medido del tapete de silicona para hornear a 230°C (rojo), liberación de CO2 (azul) y trazas de los productos de degradación del caucho de silicona (verde)

Análisis de los gases desprendidos del papel pergamino

El papel pergamino sólo libera agua, lo que ocurre en el intervalo de temperaturas de hasta 150°C. La figura 3 muestra el espectro medido a 100 °C en rojo en comparación con el espectro de la base de datos para el agua (azul).

Figura 3: Espectro medido a 100°C (rojo) en comparación con los espectros bibliográficos del agua (azul)

El espectro del papel de pergamino (rojo) a 230°C muestra la liberación de CO (naranja),CO2 (verde) y small trazas de metanol (negro) y ácido fórmico (azul). Estos productos de descomposición se producen presumiblemente por la descomposición térmica del papel. Tras la medición, se observa una decoloración marrón del papel.

Figura 4: Espectros medidos a 230°C (rojo), CO (naranja), CO2 (verde), metanol (negro) y ácido fórmico (azul)

Conclusión

La desgasificación de agua, CO yCO2 es inofensiva, ya que salen del horno en forma gaseosa. Las cantidades de metanol y ácido fórmico contenidas son probablemente muy small. Además, los productos de degradación de la silicona también son probablemente insignificantes, ya que son inofensivos. No obstante, calentar un tapete de silicona para hornear sin productos de panadería antes de su primer uso sería sin duda una medida sensata.

En NETZSCH Analyzing & Testing esperamos que estas ideas le ayuden a disfrutar aún más de sus galletas recién horneadas esta temporada de Pascua. Nosotros ya lo hacemos