Введение
Этот праздничный сезон года для многих является сезоном выпечки печенья и бисквитов. Масло. Сахар. Мука. Миксер. Скалка. Резак для печенья... Но потом нужно решить:arcЦементная бумага или силиконовый коврик для выпечки?
arcМногие предпочитают силиконовый коврик для выпечки из-за его антипригарной поверхности из пищевого силикона и того факта, что он многоразовый - в отличие от одноразовой цементной бумаги.
Силиконы или силиконовые резины относятся к классу сшитых полимеров. Основу любого силикона составляют чередующиеся атомы кремния (Si) и кислорода (O); с каждым атомом Si связаны две органические группы. Наиболее распространенным силиконом является полидиметилсилоксан (ПДМС). В зависимости от молекулярной структуры и плотности сшивки такие силиконы имеют различную физическую форму - от жесткой до гибкой. Они обладают множеством замечательных свойств, которые делают их пригодными для различных технических применений; однако их превосходная термостойкость до 260°C - а у некоторых марок даже выше 300°C - делает их отличным выбором для форм для выпечки, ковриков и шпателей.
Однако большинство клиентов и наши эксперты по анализу в лаборатории NETZSCH задаются вопросом, безопасны ли они в использовании?
В процессе вулканизации циклические и линейные силоксановые олигомеры являются обычными побочными продуктами. Поэтому полезно изучить, выделяются ли какие-либо технологические добавки или побочные продукты в процессе выпечки, а также выявить потенциально опасное газовыделение при нагревании - например, выделение пластификаторов или токсичных продуктов пиролиза, - которое может попасть в выпечку.
Термический анализ как подходящий инструмент для определения безопасности продукции
Термический анализ может быть использован для обнаружения выделения веществ в процессе выпечки. С помощью ТГАФТ-ИК-анализа можно определить тип и температуру выделения.
arcЧтобы ответить на этот вопрос, наши специалисты по TGA-FTIR разрезали силиконовый коврик для выпечки и цементную бумагу с силиконовым покрытием на кусочки и поместили по несколько кусочков каждого материала в тигель. Измерения проводились с помощью PERSEUS® TGA 209 F1 Libra® при температуре 230°C, максимальной температуре для данного коврика.
Условия измерений подробно описаны в таблице 1.
Таблица 1: Условия измерений
| Прибор | PERSEUS® ТГ 209 Libra® |
| Масса образца | ≈ 130 мг (оба образца) |
| Температурная программа | От RT до 230°C, поддерживается постоянной в течение 60 минут |
| Скорость нагрева | 10 К/мин |
| Атмосфера | Воздух |
Определение потери массы в двух образцах
Силиконовый коврик для выпечки (зеленый) теряет 0,4% своей массы во время цикла нагревания.arcС другой стороны, цементная бумага (красная) теряет 5,1 % своей первоначальной массы во время нагревания и еще 4,3 % во время изотермической обработки. Потеря массы не завершается через 60 минут ни в одном из двух случаев (рис. 1).
Анализ газов, выделяющихся из силиконового коврика для выпечки
Эволюционирующие газы транспортируются непосредственно из термобаллона в ИК-Фурье-спектрометр с помощью муфты и идентифицируются в газовой ячейке спектрометра.
Выходящие газы идентифицируются с помощью инфракрасной спектрометрии с преобразованием Фурье (ИК-Фурье, см. рис. 2). В случае силиконового коврика (спектр при 230°C красного цвета) было обнаружено выделениеCO2 (синий) и следы продуктов деградации силиконового каучука (зеленый), которые также могут быть побочными продуктами производства олигомеров. Более подробная информация об отдельных выделяющихся компонентах может быть получена с помощью ГХ-МС.
Анализ газов, выделяющихся из цементной бумаги Parc
arcЦементная бумага выделяет только воду, что происходит в диапазоне температур до 150°C. На рисунке 3 красным цветом показан измеренный спектр при 100°C в сравнении со спектром базы данных для воды (синий).
Спектр для цементной бумаги parc(красный) при 230°C, представленный на рисунке 4, показывает выделение CO (оранжевый),CO2 (зеленый) и small следов метанола (черный) и муравьиной кислоты (синий). Предположительно, эти продукты разложения образуются при термическом разложении бумаги. После измерения можно наблюдать коричневое обесцвечивание бумаги.
Заключение
Выброс воды, CO иCO2 безвреден, поскольку они выходят из печи в газообразном состоянии. Количество содержащихся метанола и муравьиной кислоты, скорее всего, очень мало small. Кроме того, продукты деструкции силикона, вероятно, также незначительны, поскольку они безвредны. Тем не менее, нагрев силиконового коврика для выпечки без хлебобулочных изделий перед его первым использованием, безусловно, будет разумным действием.