Антиадгезионное покрытие пищевых форм и инвентаря Советский патент 1985 года по МПК A21D8/08 

Изобретение относится к получени пищевых форм и инвентаря с полимер ными антиадгезионными, покрытиями. Данные формы с антиадгезионными пок рытиями позволяют предотвратить при липанйе сырья, полуфабрикатов и гот вой продукции к рабочим поверхностя пищевого технологического оборудова ния. Формы и инвентарь с полимерным антиадгезионным покрытием могут быть использованы в хлебопекарной, рыбоперерабатывающей, кондитерской, пищеконцентратной и других отраслях производящих продукты питания, в процессах термообработки с последую щей выгрузкой готовой продукции из инвентарных форм. Известны антиадгезионнйе полимер ные покрытия для пищевых форм, соде жащие в качестве полимерной основы силоксановые эластомеры, а также целевые добавки: катализаторы отверждения и стабилизаторы. В роли стабилизатора применяются соединения переходных металлов, в частности комплексные соединения солей таких металлов как Си, Со, Nij Cd, фосфо органических кислот и полиорганосилоксанов PJ. Однако наличие емких стерических лигандов значительно понижает концентрацию, металла в них и приводит к увеличению оптимальной рабочей концентрации стабилизатора, что является нежелательньм особенно для покрытий, контактирующих с пищевыми продуктами. Известно антиадгезионное покрытие для пищевых форм и инвентаря, содержащее линейный олигодиорганосилоксан с концевыми функциональными группами сшивающий агент, катализатор отверждения, органический растворитель и термостабилизирующую добавку на основе органических солей металлов переменной валентности Однако материалы на их основе устойчивы в течение длительного времени при температурах до 200 С, что ограничивает их применение в тех отраслях современной пищевой технологин, которые связаны с использованием повышенных температур (выще 200С) . Это относится к тепловым процессам переработки пищевого сырья (мясо и рыбообработка, кондитерская промышленность, хлебопечение и т.д.) на высокопроизводительных агрегатах, отличаюпщхся жесткими тепловыми режимами, . Во всех этих областях наличие жестких температур осложняется слож- ньм химическим составом перерабатываемого сырья, наличием агрессивных fio отношению к материалу покрытия кислых, солешлх и белковых компонентов, ускоряющих процессы его старения, что приводит к недостаточному сроку службы антиадгезионных покрытий, вследствие чего покрытия необходимо периодически возобновлять, что отрицательно сказывается на производительности оборудования, усложняет его конструкцию и т.д. Кроме того, увеличение срока службы покрытия достигается введением значительных количеств (до 1%) термостабилиэатора - органнческих солей металлов переменной валентности, многие из которых отличаются выраженной токсичностью. Это приводит к ухудшению санитарно-гигиенических свойств покрытий, увеличивает опасность перехода стабилизатора в пищевой продукт и связанную с этим опасность нарушения здоровья человека. Кроме того, введение значительных количеств стабилизатора, трудно совмещающегося с полимером, представляет определенные трудности и требует специальных приемов (смешивание на вальцах, краснотерочном оборудовании и т.д.) для того, чтобы добиться равномерного распределения стабийи- затора в массе покрытия. Существует необходимость в создании термостойких антнадгезионньвс покрытий, обладающих более высокой термостойкостью, а следовательно, и увеличенным сроком службы, выдерживающих длительную эксплуатацию при 280-320 С и обладающих хорошими санитарно-гигиеническими свойствами. Цель изобретения - увеличение срока службы покрытий при повьш1енных температурах.Поставленная цель достигается тем, что в антиадгезионном.покрытии пищевых форм и инвентаря, содержащем линейный олигодиорганосилоксан с концевыми функциональными группами, сшивающий агент, катализатор отверждения, органический растворитель и термостабилизирующую добавку на ocjioBe органических солей металлов переменной валентности используют тиураматы, общей формулы где А - остаток, тетраалкилтиурамсульфида формулы BzSC-$x где X 2-1; R - одийаковые или разные алкильные заместители, содержащие 1-6 атомов угл рода; Me- атомы металлов Си, Ni, Fe Zn, Со, Mn, Cr; h - валентность металла, при этом компоненты берут в следую соотношении, мас.: Линейный олигоДиорганосилоксан с концевыми функциональными группами50,0-70,0 Сшивакщий агент 2,5-21,0 Катализатор отверждения2,0-7,0 Термостабилизирующая добавка на основе органических солей металов переменной валентности 0,001-0,7 Органический растворитель Остальное Активньми центрами стабилизаторо являются не только атомы переменных металлов, но и атомы серы и азота, входящие в состав кислотного остатк Механизм действия предлагаемых стабилизаторов заключается в том, что они взаимодействуют с образующимися в ходе окисления активными радикаль ными частицами вызыванядими разрушен полимера и связывают их, переводя в неактивную форму. Тем самым останав ливается развитие процессов термоокислительной деструкции полимерног покрытия. Это позволяет значительно повысить терк ическую стабильность полиорганосилоксановых покрытий, увеличить устойчивость органическог обрамления силоксановой цепи, являющегося носителем антиадгезионных свойств покрытий. Кроме того, сии жается оптимальная рабочая концеитр ция предлагаемых стабилизаторов по сравнению с известными, что особенно важно для покрытий, контактирующ с пищевыми продуктами. 9 . 4 Предлагаемые стабилизаторы хорошо растворяются во многих органических растворителях, что позволяет легко вводить их в композиции на основе полиорганосилоксанов и обеспечивает наиболее равномерное распределение молекул стабилизатора в массе полимера. Эт;о обеспечивает равномерный стабнлизирукиций эффект. Композиция готовится следующим образом. В указанных пропорциях смешивают полимерную основу, смешивающий агент и половину указанного количества растворителя (бензин, уайт-спирит, бензол, толуол). В оставшемся количестве растворителя (например толуоле) растворяют термостабилизатор, все компоненты тщательно перемещивают механическим способом в течение 5 мин. В случае приготовления небольших объемов состава, готовится заранее 1-5%-ный раствор стабилизатора в толуоле, который затем добавляют в необходимом количестве. Катализатор отверждения вводится в последнюю очередь, непосредственно перед нанесением рабочего состава на поверхность форм. В качестве катализатора отверждения могут быть использованы соединения, обычно применяемые для этой цели, например, алкил-, алкенилтриацетоксисилаиы (в частности, винилтриацетоксисилан, метилтриацетоксисилан и др.), а также азотсодержащие соединения, например, -аминопропилтриэтоксисилан, у -аминопропилтрибутоксисилан. В случае применения катализаторов отверждения из группы алкил-, алкенилтриацетоксисиланов возможно применение составов без использования в качестве сшивающих агентов тетраэтоксисилана или продуктов его частичного гидролиза (например, этилсиликата 40, этилсиликата 32). В качестве линейных олигодиорганосилоксанов могут быть использованы олигодимётилсилоксаны (различные марки СКТН), олйгодиметилдифенилсилоксаны (ПДВДФС) с концевыми функ- . циональными группами, по которым ожет производиться отверждение покрытий. в табл. t приведены конкретные р1е4еры предлагаемых составов. Пользоваться составом необходимо следующим образом.

S

Подготовленную поверхность металлического инвентаря (очищенную от загрязнений и обезжиренную ацетоном) грунтуют 1.10%-ным раствором катализатора отверждения в безводном инертном растворителе (ацетоне, бензине, уайт спррите). Загрунтованную поверхность сушат на воздухе 20-30 минут.

На обработанную поверхность с помоп ью распылительного пистолета наносят рабочий состав, который готовится непосредственно перед -употреблением. Покрытие сушат на воздухе при 20-25 С не менее 4 ч, затем термостатируют в течение 1 ч при SO-IOOC и 5-6 ч при 200-230 С.

Полученные покрытия термически устойчивы при температурах эксплуатации 250-320° С не менее 1600 ч, при относительной влажности воздуха 40-60% и кислотности пищевых сред 8-12°. При этом покрытия сохраняют свои поверхностные антиадгезионные свойства по отношению к пищевым продуктам, подвергающимся тепловой обработке.

Свойства покрытий, полученных по примерам 1-9, приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2 предлагаемо изобретение обладает преимуществами по сравнению..с прототипом, так все физико-механические свойства покрытий, полученных по приведенным примерам, сохраняются в 6-tO раз дольше, чем у прототипа, интенсивные потери массы, свидетельствукяцие об отрыве углеводородных радикалов и потере антиадгезионных свойств

О

покрытий, начинаются вьше 100-140 .

59

Таким образом, антиадгезионные покрытия на основе предлагаемых составов обладают высокой термической и химической стойкостью, так как используемые стабилизаторы обладают более сильным стабилизирующим эффектом, чем известные. Это позволяет значительно повысить стабильность антиадгезионных свойств, тем самым

увеличить срок службы покрытий. Кроме того,, из приведенных примеров видно, что стабилизирующий эффект настолько высок, что позволяет снизить концентрацию стабилизатора до.

0,001 мае.ч, и тем самым улучшить гигиенические свойства антиадгезионных покрытий, что особенно важно при использовании их в отраслях, производящих; продукты питания. Введение стабилизирующей добавки более 1,0% нецелесообразно, так как не приводит к значительному увеличению термостойкости по сравнению с более низкими концентрациями.

Применение предлагаемьрс составов позволяет полностью отказаться от необходимости смазки рабочих поверхностей при выпечке хлебобулочных, кондитерских и других изделий. При

этом изделия не содержат посторонних включений, например, нагара от сгоревшего масла, что улучшает их внешний вид.

Вследствие свободного выпадения

изделий из форм при их опрокидывании появляется возможность полной механизации процессов выпечки и обжарки многих пищевых продуктов, а также широкого применения современного

высокопроизводительного конвейерного оборудования.

О

1Л

г I

Г4 t

СПв

О

«л

г :с

м

Ik

и «0

м

АНТИАДГЕЗИОННОЕ ПОКРЫТИЕ 1ШП№;ВЫХ ФОРМ И ИНВЕНТАРЯ, содержащее линейный олигодиорганосилоксан с крнцевыми функциональными группами, сшивающий агент, катализатор отверждения, органический растворитель и термостабилизирующую добавку на основе органических солей металлов переменной валентности, о т л ичающееся тем, что, с целью увеличения срока службы покрытий при повышенных температурах, в качестве органических солей металлов переменной валентности используют тиураматы общей формулы Л,Ме где А - остаток тетраалкилтиурамсульфида формулы ВгНС - Sx- S 2-1; где R одинаковые или разные алкильные заместители, содержащие 1:6 атвмов углерода; атомы металлов Си, Ni, Fe, Me Zn, Со, Mn, Cr; п валентность металла, при этом компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: СП Линейный олигодиорганосилоксан с концевыми функциональными груп50,0-70,0 пами 2,5-21,0 Сшивающий агент Катализатор отвержа 2,0-7,0 дения Термостабилизирующая добавка на основе сд органических солей металлов переменной 0,001-0,7 валентности Органический растОстальное . воритель

о

м

р

S

п н

S

I

,91

&.

о о

о

А

о

к

к о

g

i

« к

4) н U

и

Яо о 7

Р

п

о

«о

J

х

3

о

о

g

fx

о о о о

1Г

vt tf о

о «/

ш

о«

«01АГъ 1А

1

I

J О

S

м

S

S

л

4Ь

м

о

о

о

S

3

м

м

о

о

-«у

j

:i

л

J

о о

о

м чв

ш «

2 S

3