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安全、高效和美观的商 用厨房 印度在食品加工中越来 越多地使用镍

专 注 于 镍 及 其 应 用 的 杂 志

从田间到餐桌 镍在食品生产中发挥的重要作用

2016年12月号，第31卷第3期

镍应用于整个葡萄酒酿 制过程

BARDSTOWN BOURBON COMPANY

r 缸体外部选择#4光洁度，以便于冲洗并 保持美观。人行通道的盖板和各种装饰件 进行镜面抛光以增强华丽感。

不仅仅是美观的表面 当你进 入一座 技 术先 进的现 代化 蒸馏厂，那么你肯定会看到闪闪发光、 光洁如镜面般的含镍不锈钢罐体。但

案例研究08

r巴兹敦波旁威士忌公司 定制的304型含镍不锈钢蒸馏器

是，当Vendome铜制品公司副总裁Rob Sherma n为巴兹敦波旁威士忌公司的

波旁威士忌的蒸馏

新厂选择表面时，他不仅要考虑不锈

在肯塔基州一个小镇附近的一块玉米田中央，一座采用最新技术的新式波 旁威士忌蒸馏厂即将投产。这座蒸馏厂占地40公顷，建筑面积为3460平方米，建 造成本2500万美元，投产时产能将达到570万升，而且可以在不影响现有设计的 情况下轻松扩大到2270万升，从而成为美国最大的新式蒸馏厂。

范、食品标准惯例，当然还要考察经济

钢的美观，还必须考察严格的卫生规 性。这种材料对原料而言是否足够耐 用？是否需要些许维护？

但巴兹敦波旁威士忌公司不仅仅是一座蒸馏厂。蒸馏团队在蒸馏大师、波旁 威士忌名人堂成员Steve Nally的带领下将综合运用艺术、科学和古老工艺酿造 最好的威士忌酒，包括波旁威士忌和黑麦威士忌。 “这里的一切都是透明的，” 他说道。 “我们甚至在柱式蒸馏器中设置玻璃板，让参观者和顾客能看到每一 个工艺步骤。”

（UNS S30400）不锈钢。304型不锈钢

路易斯维尔Vendome铜制品公司生产的这座15米高、直径为1米的定制不锈 钢整流器具有透明的大窗格，可以看到液体在缸体内翻腾和旋动。晚上你可以 站在外面透过玻璃外壁观看整流器里冒泡的液体和整个蒸馏工艺。

整流器的内部采用2B轧制光洁度，

这座工厂有望提供真正的从田间到餐桌体验，餐馆可以在现场烹饪当地佳 肴，而且将来打算在此开办一座旅馆。 这是美国精神的另一个标志……但也体现了波旁威士忌的精神！ 2 《镍》杂志案例研究

考虑这 些因素后，他 选 择了3 0 4 型 的物性与生产工艺以及与表面持续接 触的原料非常匹配。

超 过了食品 接 触 面的光 洁度 建 议 水 平，具有光滑度高、清洗容易、适合蒸 馏的特点。 《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

ISTOCKPHOTO.COM © LILIBOAS

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

关于镍及其应用的专业杂志 《镍》杂志由国际镍协会出版 www.nickelinstitute.org

总裁：David Butler 编辑：Clare Richardson, 撰稿人：Fausto Capelli, Parul Chhabra, Gary Coates 高向军, Ulrich Huebner, Rohit Kumar, Geir Moe, Kim Oakes, Thierry Piérard, Carol Powell 宋全明, Nigel Ward 设计：Constructive Communications公司

从田间到餐桌

国际镍协会的联系方式：

食品供应和食品安全是全球当下关注的热点问题。据世界卫生组织报道，每十

比利时布鲁塞尔（1040）Rue Belliard 12号 |电话：+32 2 290 3200

个人当中就有一人每年因食用受污染的食物而患病，每年有42万人因此死亡，其

communications@nickelinstitute.org

中幼儿所受风险特别高。这些统计数据促使世界卫生组织将2015年世界卫生日

本杂志所含资料供读者一般参考之用，未取得专业意见之

的主题设定为“食品安全：从田间到餐桌――确保食品安全”。

前不应针对特定应用采用或作为依据。虽然本杂志所含资 料据信在技术上是正确的，但国际镍协会及其会员、工作 人员和顾问并不声明或保证其适合任何一般或特定用途，

全球城市化发展中的食品安全

也概不承担与这些资料有关的任何责任。 ISSN 0829-8351

到2050年，全球2/3 人口将居住在城市

Hayes印刷集团在加拿大用再生纸印刷 封面设计：Constructive Communications公司

今后20年，

发展中国家最贫穷 家庭60-80%

iStockPhoto.com 4loops

目录

全球95%的人口增 长发生在发展中国 家

案例研究 波旁威士忌的蒸馏 . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 聚焦 社论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 专题报道 从枝藤到酒桶 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5 乳品生产 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7 胡萝卜加工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 印度食品加工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9 提升标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-11 商用厨房 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 意大利烹饪用具. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 镍的应用 餐具之王 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 简述 三维打印 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 UNS详细资料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 从草类到气体 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 石墨烯生长. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 网站链接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

城市需求的80%食 品来自本国的农村 地区

的收入用于食品

资料来源：芝加哥全球事务委员会

封面图片：iStockPhoto.com Maya Kovacheva

全世界监管机构也在认真对待食品安全问题，其中美国颁布了《食品安全现代 化法》，中国2015年修订了《食品安全法》，印度制定了更严格的食品接触材料法 规，欧洲EDQM1制定的《食品接触材料和制品中所用金属及合金技术指南》。 人们一致认为食品安全始于严格的卫生，而含镍不锈钢在食品供应链每个环节 的这个方面一直发挥着重要的作用。不锈钢拥有骄人的历史。不锈钢最早发明 于20世纪00年代初，很快被公认为一种理想的食品接触材料。早期应用实例为 1934年下水的豪华游轮玛丽女王号华丽的不锈钢厨房。 由于不锈钢易于清洗，因此非常适合在需要满足严格卫生条件的环境中使用。 含镍不锈钢的耐腐蚀性意味着它不活泼，可以保持食品口感和外观。如今，不锈 钢总产量的20％以上都用于食品饮料行业的相关制品。在本期《镍杂志》中，我 们将考察镍在食品供应链中发挥的作用，包括挤奶室、食品饮料加工设备和餐 具。可以形象地称为“从田间到餐桌”。 Clare Richardson 《镍》杂志，编辑 欧洲药品保健品质量管理局

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《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

《镍杂志》聚焦 3

从枝藤到酒桶 不锈钢有助于提高葡萄酒品质

采收 采用传统的手工采收方法将葡萄从 枝藤上轻轻摘下。修枝钳的不锈钢刀 片可以从枝藤卷须周围浓密的叶子中 灵巧地抓住葡萄串，将它们从枝藤上 剪下。这是一项辛苦的工作，费用也很 高昂。

分释放出来。葡萄汁沉淀物清除后， 不含表皮和固体颗粒的澄清果汁中的 酒精发酵过程通过酵母的作用将糖分 转化成乙醇。这是在有完整热调节系 统的不锈钢缸中进行的，而且根据所 酿葡 萄酒类 型 从 几 小时（甜白葡 萄 酒）到几天（干白葡萄酒）不等。

如今，很多葡萄酒生产商都选择用 专门的机器骑跨在植株之上，用脱粒 机进行摇晃使葡萄落入与嵌入式分拣 系统结合的回收机构中，从而清除叶 子。

无论是红葡萄酒还是白葡萄酒，几 个步骤的架台放置和葡萄汁沉淀可以

为了避免设备腐蚀并保持葡萄的完 整性，与葡萄串接触的所有部件、连 杆、传动链条、脱粒机、料桶和回收板 均由304L型（UNS S30403）不锈钢制 成。

让葡萄酒与其沉淀物（残余酵母）及 其他垢质分离，而且残留物会在发酵 过程中在缸体底部沉淀。添加的亚硫 酸盐（二氧化硫，SO ）可以防止葡萄 酒氧化以及霉菌和真菌的形成。在这 些阶段中，需要在缸体之间转移葡萄 酒。便于清洗的不锈钢缸对于节省时 间和人力至关重要，而且可以保证不 良微 生物不会破坏或改变成品的口 感。 混酿和装瓶 之后，性质互补的几种葡萄在缸体 内混酿，从而获得佳酿。

含镍不锈钢在整个葡萄酒酿制过程都发挥 作用。 LA FLEUR DE BOÜARD_照片：PHCAUMES 2

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葡萄酒催陈需要采用古老的技巧和方法，也能采用最新技术和材料。不锈钢在 从枝藤到酒杯（也包括葡萄酒酿造的精细阶段）这个过程的每个阶段都发挥着 重要作用。

破碎、压榨和发酵 采收后，立即将采到的葡萄运到酿 造厂以限制氧化并优化葡萄酒酿造条 件。在酿造厂中，将葡萄串放入旋转 圆筒中以去除葡萄的茎秆。

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从这个阶段开始，用来酿造红白葡 萄酒的葡萄进入不同的加工路径。 酿造红葡萄酒时，去茎的葡萄进入 压榨过程，然后在不锈钢缸中进行浸 渍，使其中的汁液（葡萄汁）与固体颗 粒紧密接触：表皮、果肉和种子。这个 过程可能持续数周之久，其中进行发 酵而且固体部分――表皮和种子―― 在葡萄渣中凝集。将葡萄渣从缸体中 取 出并 进行压榨以 提取“压榨 葡 萄 酒”，再放回缸体中进行二次发酵。 酿造白葡萄酒时，对采到的葡萄进 行快速剥皮，将葡萄倒入金属料斗中 并在滚轴之间穿过，使其破裂后提取 葡萄汁，但不破碎果肉或种子，以免组

4 《镍杂志》专题报道

r立 即将采到的葡萄运到酿造厂以限制 氧化并优化葡萄酒酿造条件。

r从 枝藤到酒桶的设备主要由304L型不 锈钢制成。

r 将葡萄串放入旋转圆筒中以去除葡萄 的茎秆。

r很 多型号的螺旋开瓶器采用304型不锈 钢，以保证美观、坚固和便于清洗。

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

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装 瓶 前，葡 萄 酒 经 过 由 3 1 6 L 型 （S 316 03）不锈 钢 制成的 板 式 过 滤 器、泥土过滤器或更好的网滤器或球 滤器，从而在不改变葡萄酒口感或形 成污染废物的情况下收集最后的杂 质。 不锈钢缸体的优点 虽然在大多数久负盛名的葡萄酒酿 造厂中，木材仍是传统的缸体首选材 料，但在大多数情况下其使用以手工 艺为准。木材需要仔细维护，因为它 对微生物污染十分敏感，热传导性不 高而且密封效果不佳。 使用混凝土护箱的好处在于它具有 气密性和良好的热惰性。但它们难以 清洗，因为葡 萄 酒的酸 性会腐蚀侧 壁，而且内嵌结构会使酒窖的后续装 DOMAINE ETIENNE SIMONIS_照片：PHOTO BENOIT FACCHI

修变得复杂。 出于这些原因选择了不锈钢，因为 它在高性能发酵室的安装、运行和维 护中具有明显的优点。 葡萄酒酿造缸、红葡萄酒贮藏缸和 白葡萄酒临时贮藏缸主要由304L型不 锈钢制成。该等级的不锈钢非常适合 中等腐蚀性环境和非长期贮藏容器。 添加钼以提高耐腐蚀性后，316L型 不锈钢非常适合酿造发酵过程必须严 格控制的白葡萄酒。它尤其适合添加 了硫、腐蚀性更强的甜葡萄酒。316L型 不锈钢也适合玫瑰红葡萄酒、酒精和 加烈葡萄酒。 定制缸体可以灵活生产，而且含镍不 ISTOCKPHOTO.COM © EAQ

锈 钢很容易适应技 术先进的设 计方 案，因此能 建 造 真正 上佳的葡 萄酒 窖。 不锈钢在葡萄酒酿造过程的每个阶 段都发挥了重要作用，而且将来肯定 会继续充当葡萄酒酿造的良伴。

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

小常识：

白葡萄和黑葡萄、白葡萄酒和红 葡萄酒 各种葡萄汁都是白色的，只是表皮颜 色不同。因此，白葡萄酒可能由白葡萄 （霞多丽）或黑葡萄（黑比诺）酿造而 成，因为发酵的只有汁液部分。但红葡 萄酒只能由黑葡萄酿造而成，因为汁 液会与表皮一同浸渍，而葡萄酒的颜 色来自表皮。

《镍杂志》专题报道 5

制乳中的不锈钢 含镍不锈钢在乳品生产中的作用 奶牛似乎是一种温驯的动物――至少

卫生标准。不锈钢能保持中性，不会改

大多数情况下如此。但由于奶牛的平

变鲜乳或乳制品的口感或气味，也不

均体重为475-700千克，如果它们靠在 栅栏或管道上时会造成损坏，而且在

会与发酵乳形成的乳酸发生反应。

从奶牛体内挤出时温度为35℃，然后 快速冷冻到4-6℃以防细菌滋生，而且 储藏在通常配有搅拌器的储罐中等待 收集。热交换器是乳品业中重要的冷

被激怒的情况下会猛踢或甩脖子。对

不同品种和泌乳阶段的奶牛鲜乳

却和加热装置，用于从生乳中抽取热

农场主而言，住宅栅栏以及食物和水分

成分可能差异很大，但一般约含87％

量。某些情形下会进一步利用热量，

配设备必须具有足以抵御猛烈冲击的 强度和韧性，还需要具备较长的使用 寿命、耐粪便腐蚀性、灭菌作用而且便

例如对洗涤水进行预热或进行空间加

可以在每个阶段保持 严格的卫生标准

于清洗。牛粪对花园和田地而言是一 种有益的肥料，而且在沼气生产中发 挥着一定的作用，但与农舍中的泥浆一 样，它也有一定的缺点。 在挤奶室中，卫生则是第一位的。管 道、挤奶设备和储罐的日常冲洗和消 毒都会仔细进行。对牛奶的细菌计数 进行监测，如果未能得到非常严格的 控制，牛奶则可能会被拒收。在利润微

的水。其余部分包括乳糖（碳水化合

热。不锈钢还用于车载乳槽车容器， 这些槽车可以将牛奶从挤奶室储罐运 到工厂进一步加工。无论牛奶经过高 温灭菌后饮用、加工成奶粉还是用于 生产乳酪、酸奶、黄油或冰淇淋，都需

物）、脂肪、蛋白和矿物质形式的固形

要不锈钢设备来满足非常严格的卫生

物。pH值一般介于6.6-6.8之间。牛奶

标准。

 Fullwood有限公司利用304L型不锈钢生产的机器人挤奶室采用了不同于传统的新方 法，为奶牛配备了自愿式挤奶系统。挤奶机会与奶牛的乳头自动连接并在挤奶完成时 关闭。计算机系统保证不会对奶牛过度挤奶，反而让农场主拥有更大的灵活性、更多的 时间以及每头奶牛的完整数据。

薄的市场中，奶牛乳腺炎和牛奶污染 等问题可能会给农场主带来巨大的灾 难。随着牛群数量的日益增长，鱼骨式 和转盘式挤奶室开始向更先进的机器 人系统过渡，而且材料的选择也变得 更严格，例如摄像头控制的挤奶臂、数 据显示控制面板柜和辅助设备（例如 防滑地板），以及围栏、通风机和风管 零件。 60多年来，不锈 钢使乳品业发生 了成功的转变。不锈钢针对所需应用 具有理想的强度和耐腐蚀性，而且是 整个过程中使用的核心设备。所用等 级以304L型（UNS S30403）和316L型 （S31603）不锈钢为主，但目前也在更 苛刻的条件下使用双相合金。不锈钢 较为卫生，因为它们具有光滑、明亮的 表面，非常容易清洗，而且经久不变。 因此在每个使用阶段都能保持严格的

6 《镍杂志》专题报道

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

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胡萝卜加工

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 不锈钢乳槽车容器将牛奶从挤奶室储 罐运到工厂。

当你购买不起眼的胡萝卜时，请想想看上去干净而清 爽的商品在上市前经过了怎样的处理。泥土和石 子已经清除干净，茎秆被削去，胡萝卜经过清 洗和上光而且按大小分级――然后再进行包 装。 在波兰，水果和蔬菜生产商Polfarm最近对 工厂进行了升级，安装了一条清洗和加工线，每 小时能加工40吨胡萝卜。清洗、分级和加工线是用 含镍不锈钢定制的。其中给料口安装了一台大型斗式清 洗机并配备了分离器，可以在清洗过程前有效地清除胡萝 卜上的泥土和茎秆。 胡萝卜清洗线的最前面是一台加工能力为40吨／小时 的漩涡式去石机，后面是工厂内最大的设备之一――一 个12.5米长、加工能力为15吨的湿式料斗，能在清洗前有 效地浸泡胡萝卜。随后将胡萝卜转移到两台5米长的不锈 钢桶式清洗机、四台上光机和一个大型水冷器中。后 者有助于延长蔬菜的寿命和保质期。 然后通过一系列的提升辊道分级机按直 径对胡萝卜进行分级，还通过多个振动式 长度分级机按长度进行分级，之后转移到 包装工位。

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这次升级是为了尽可能减少维护和人工 操作的工作量，同时提高产量。设备制造商英国Tong 工程公司认为他们凭借85年的专业工程设计经验 和对不锈钢的有效使用为Polfarm达成了这个目 标。Tong工程公司厂长Neil Martin说到， “经验表 明，304型（UNS S30400）不锈钢非常适合这种 应用，因为它在要求严格、耗水量大的蔬菜处 理工艺环境中具有很高的适宜性和很长的使 用寿命，包括清洗、上光和去石。”

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

TONG工程公司

照片：FULLWOOD有限公司

 清除泥土并对胡萝卜进行分级后，能获得更符 合消费者需要的产品。

《镍杂志》专题报道 7

迅速发展的

印度 ISTOCKPHOTO.COM © JOEGOUGH

食品加工业

印度的食品饮料加工、保存和配送行业的重要性正在日益提高――不仅是为了以较低成本保证这个大国不断增长人口 的食物供应，也为了推动出口增长。由于气候的多样性，印度是世界上少数能全年出产多种农作物和丰富牲畜的国家之 一。含镍不锈钢通过在设备、部件和器具中的应用在印度食品加工业中发挥着重要作用。 全世界增长最快的经济体 2016年，印度被公认为全世界增长最快的经济体。预计 到2020年，印度居民消费额将接近翻番。随着生活方式的 不断变化和保健卫生支出的不断增长，食品业存在巨大的 增长空间。快速城市化、年轻的人口和不断增长的可支配 收入尤其提高了对加工食品的需求。由于印度在全球经济 中的参与程度不断提高而且靠近主要的外国市场，印度食 品加工业表现出更大的出口潜力。 印度政府一直致力于推动该行业的增长和发展，通过 食品加工产业部促进对该行业的投资，而且似乎已初见成 效。据产业政策与促进部统计，2000年4月至2016年3月间， 印度食品加工业的外商直接投资总额约为68.2亿美元。 每个细分市场都存在机会 印度食品加工业占整个食品市场差不多三分之一的份 额，在全国产量、消费量、出口量和预期增长率方面排名 第五，占印度制造业国内生产总值（GDP）的14％左右、占 印度出口额的13％左右。与全球其他国家和地区相似，印 度的食品加工业分为六个主要细分市场：水果和蔬菜、乳 品、肉类和家禽、海产品、粮食加工和消费食品。印度现已 成为全球水果和蔬菜第二大生产国，该行业预计到2025年 增长25％。印度是全世界最大的乳品生产国、最大的水牛 肉生产国、第二大山羊肉、蛋类和禽肉生产国。估计印度每 年生产2亿吨各种粮食作物。加工食品一直是食品链中增

8 《镍杂志》专题报道

长最快的细分市场之一。尤其是包装食品、碳酸软饮料、 酒精饮料和瓶装饮用水的需求量在不断增长。 新式大型美食广场 印度工业联合会估计未来十年内食品加工业可能会 吸引多达330亿美元的投资。食品加工产业部正在积极推 动大 型美食广场（M FP）的概念。已批准设 立14个新的 MFP，6个MFP现已投入运营。印度政府还在推动技能发 展计划的实施。这些举措旨在让食品加工业遵照严格的质 量和卫生规范，从而保障消费者健康并为参与全球性竞争 做好准备。 304型和316型需求旺盛 在食品加工业中，不锈钢在装瓶设备、蒸煮锅、搅拌 器、混合器、冷却通道、储罐、生物技术反应器、浸煮器、 工艺管路、泵、阀门法兰和传 送带等设备中广泛应用。 印度食品加工机 械制造商青睐 3 0 4 型（3 0 4 0 0）和316 型 （S31600）不锈钢。在印度钢铁部联合工厂委员会近期对 不锈钢市场的调研中，估计该行业需求量的80％左右为 304型不锈钢，其余为316型不锈钢。这些含镍奥氏体不锈 钢被全球食品加工业采用，实际证明是安全的，而且符合 食品级安全和卫生标准的各项技术要求，这是因为它们具 有耐腐蚀性、无毒、无吸收性的稳定接触表面以及易清洁 性。

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

在如今印度的消费食品加工细分市场中，对烘焙食 品、面包、饼干及其他本地热门消费品的需求量正在 快速增长。随着人们饮食习惯的变化，烘焙食品越来 越受欢迎，因此形成了大规模消费和生产。由于对耐 腐蚀性、使用寿命和卫生的要求越来越高，含镍304型 （UNS S30400）不锈钢在这个行业中迅速得到认可。一 座中型面包房每小时能生产1,000-1,200块面包，其中生 产设备中使用约4-5吨不锈钢。 常规面包生产中不锈钢的应用：

保证长期增长和安全 估计仅2016年一年印度食品加工业的不锈钢使用量就 有约5万吨。预计未来十年内，该行业不锈钢使用量的长期

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面粉筛：304型（外体）； 1.2-1.5毫米厚

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混合器：304型（外体）； 碗体：3毫米；外板：1.2毫米

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传送带：304型

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面团分割机：304型

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最终醒发箱：304型

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托盘：热浸镀锌软钢 （镀铝钢）

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烤箱：304型、202型（UNS S20200） （外壳）； 1.2 毫米；1吨；炉膛区域：310S型（UNS S31008）； 配套器件：304型、202型

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面包冷却通道：304型、202型（外体）

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面包切片机：304型

增长率将达每年13.4％左右。 食品加工机械主要制造商（例如Alpha Laval、Tetra Pak 和L&T）在大多数项目中都一直采用含镍奥氏体不锈钢。 食品加工公司正在注重健康的消费者当中培养意识，强调 成分健康指标，并在宣传一个事实――使用可安全加工食 品的材料制成的生产线才能最有效地保持卫生。印度加工 食品制造商深知不锈钢有助于维持加工过程中的食品质 量并提高消费者信心。考虑到总体的高增长潜力，印度食 品加工业拥有光明的前景，而含镍不锈钢将在其中发挥重 要作用。

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ISSDA

 面包生产中的最终醒发箱

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《镍杂志》专题报道 9

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不锈钢在印度面包生产 中的应用方兴未艾

提升标准

全部镍产量的五分之一作为食品接触材料使用，主要是不锈钢，因为不锈钢凭

危害人类健康数量的成分转移到食物

借优异的性能符合该行业的严格要求。为了保证食品的彻底安全，必须遵照设

中”，而且能制成复杂的形状和部件

备标准和准则。即便标准的最终目标是相同的，但标准的形式是多中多样的，有 不同组织制定的标准、不同国家和不同方法制度的标准。一些标准是强制性标 准，有些是非强制性标准，而且标准会经常更新以解决新问题。

3-A等标准明确鼓励使用含镍不锈钢。 标准的必要性 一个例子是2011年美国爆发的李斯

制措施要求、进行检验并确保合规、 美国标准。

国28个州共有33人死亡和147个确诊病

不锈钢适合各种应用

例。这次事件是由科罗拉多州一座农

虽然FSMA没有对食品接触表面应

场内受污染甜瓜中的单核细胞增生李

当使用哪些材料提出要求，但3-A等

斯特菌引起的。虽然生乳制成的食品

食品行业的其他标准鼓励采用含镍不

（例如未经高温消毒的乳酪和即食熟

锈钢，例如304型（UNS S30400）或更

肉）已知有可能携带李斯特菌，但甜瓜

高的合金等级。这些合金用于制作便

等水果以前未被确定为污染源。

于清洗和消毒的耐腐蚀设备和基 础

食品药品管理局（FDA）的官员发

设施，从而预防李斯特菌病等污染。

现，农场内先前用于土豆耕种的的设

不锈钢在屠宰场和众多食品生产应用

备已经变脏，发生腐蚀，而且上面有

中广泛使用，在农场用于动物围栏、饲

李斯特菌。食品药品管理局称， “该设

喂和饮水站、挤奶设备和牛奶储藏设

备的过往使用可能在一定程度上造成

备，以及动物粪便收集和处理设备。

了污染。”还在包装设备地面上发现

有一种奥氏体不锈钢在从牛奶到啤酒

了被李斯特菌污染的水，因此确定李

的几乎各种食品应用中使用，304型不

斯特菌是被设备周围走动的工人传播

锈钢已在该行业中使用50多年；鱼类

的，因为也在甜瓜传送带上发现了被

和肉类制品可能需要较高等级的不锈

污染的水。

钢，例如316L型（S31603）；还有为了适

型性、可加工性和可焊接性保证了它 们的制造精度、实用性、经济性和可行 性。

应酱油生产中极度腐蚀性的条件而研

菌病爆发“是全面实施2011年1月4日生

制的超级奥氏体不锈钢。

效的《食品安全现代化法》（FSMA）

不仅仅为了洁净和光亮

的另一个理由。 《食品安全现代化法》

设计食品加工设备时， “卫生”不仅

旨在将联邦监管机构的工作重点从应

仅意味着“始终洁净和光亮”，还意味

对污染转移到预防污染，从而保证美

着能“防止工艺污染物的积聚而且在

国食品供应的安全，而且授权食品药

生产运行之间便于清洗”。所选择的

品管理局针对食品供应链提出预防控

材料不仅要耐腐蚀或者“不会让足以

10 《镍杂志》专题报道

镍不锈钢符合这些条件，而且其可成

召回受污染食品并保证进口食品符合

特菌病食物中毒事件。这次事件中，美

食品药品管理局认为这次李斯特

（例如四叶流体泵或双防混阀）。含

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含镍不锈钢提高食品安全性

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EHEDG

标准、准则和优 良规范 r 食品接触材料必须能耐腐蚀，而且能制成复杂的形状和部 件。  甜瓜皮的粗糙质地被认为在一定程度上造成了单核细胞增生 李斯特菌的滋生――这正是引起李斯特菌病的病原菌。

标准和准则有助于设计师为任务选择最佳材料。 全世界的标准组织都保持着密切联系：例如，美国 3 A 卫生 标 准 组 织 与 欧 洲 卫生 工 程 设 计 集 团 （EHEDG）合作，而后者为CEN（欧洲标准化委员 会）制定食品安全标准提出意见。CEN与 ISO（国 际 标 准 化 组 织 ）保 持 联 系，而 成 果 之一 就 是 ISO 22000食品安全管理标准。中国关于食品接触 材料的标准也在不断更新。中国国家标准GB9684 是一项关于食品接触材料的强制标准，规定制造 商须标明产品中采用的不锈钢合金。

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准则是相关领域人士在处理食品安全问题的专业 知识和实践经验的结晶。该领域的EHEDG是350 多家设备制造商、食品公司、研究和教育机构以及 公共卫生部门组成的团体。EHEDG不仅关注部件 的材料、设计、安装和易清洁性，而且可以协助建 立 卫 生 操 作 、供 应 和 维 护 方 面 的 优 良 规 范。EHEDG在世界各地主办各类研讨会，例如表 面光洁度对易清洁性的影响、建筑材料的选择以 及卫生工程和设计的所有方面。任何时候都有近 400位世界各地的技术专家合作对EHEDG的资料 库进行更新和扩展，其中有44项以上已发布的准 则，包括作为基础的《8号准则：卫生工程设计标 准》（www.ehedg.org）。

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

《镍杂志》专题报道 11

CHR/DRUNKEN DUCK

高能效不锈钢 生态烹饪正逢其时 英国湖区安布塞德的醉鸭宾馆最近安

商用厨房：

厨房。这间厨房由不锈钢制成，采用了

不锈钢无所不在的天地

最新的高能效烹饪设备。

大型商用厨房简直就是一个充满了不锈钢的天地。从操作台、水槽、刀具到

装了一间全电气化的新定制生态烹饪

醉鸭宾馆大厨Johnny Watson说，宾馆

烹饪用具，厨房中几乎所有物品都是由不锈钢制成的。 从医院厨房到大餐馆甚至学校自

锈钢（UNS 30400）。这个奥氏体等级

很想安装一间尽可能环保的新厨房。

助食堂，过去几十年里商用厨房越来

具有优良的成型性，在低温下不会脆

“重要的是，厨房不仅要具有良好的

越多地采用不锈钢。有这个趋势是因

裂，而且一般很容易焊接。钢材表面

功能而且整洁美观，因为它要向我们

为不锈钢在食品行业中表现出优良

形成的钝化层保证了耐腐蚀性。钝化

的顾客展示。”

的性质，而且有多种产品和等级可供

层是连续且无孔的，而且在正常条件

选择。

下能自我修复，从而能安全地封隔合

老板Stephanie Barton与她的儿子Tom

CHR食品服务设备公司与醉鸭团队合 作 开发了“生 态 大 厨 ”烹饪 模 块 概

厨房中的每个要素都有一套独特

金元素。不锈钢由铬和镍合金化时具

念，从而保证最佳效率、强大功能和

的要求，例如设计刀具时可能需要能

有优良的耐腐蚀性，其中304型的含

适用性。

形成尖锐刀口的等级，制作烹饪用具

铬量约为18％、含镍量约为10％。

餐馆定制的3毫米304型不锈钢顶板和 6毫米铝砌合底板之间有多相位电磁 炉、炉灶、两台组合式蒸汽烤箱、一个 多功能锅和用于慢煮的水浴槽。它看 上去也十分完美。

12 《镍杂志》专题报道

时可能需要能保证优良冷成型性的

其普遍的耐腐蚀性和易清洁性使

等级。这些属性都有相应等级的不锈

不锈钢“不生锈”而且卫生，这是食

钢可供选择。

品制作中两种很有价值的属性。从餐

需要具备耐腐蚀性和耐磨性的厨 房不锈钢器具大多采用304型含镍不

具到洗涤槽，含镍不锈钢在商用厨房 中发挥着关键作用。

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

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ZANI SERAFINO

意大利烹饪情结中 的秘密要素：镍

w 含镍不锈钢因惰性而成 为理想的食品制作材 料。

意大利人以热衷于美食和设计著称。凭借卫生和耐腐蚀特性以及美观的表面， 含镍不锈钢在这个情结方面发挥了显著的作用。 多年来，意大利食品业以不锈钢作 为一种广泛使用的有效材料。光滑、无 渗透性的不锈钢表面能经受磨损、冲 击和温度波动，同时抑制污垢和水垢 积聚。富含铬、能自我修复的氧化层能 够耐腐蚀，这点不同于有可能发生损 坏和退化的涂层。 可可储藏 这种材料在意大利食品业中所发 挥功能的典 型例子是用于储藏可可 糊、可可脂和巧克力的不锈钢。生产 设施配备了各种体积和重量的不锈钢 储罐，而且全都采用按食品业标准专 门设计的304型（UNS S30400）不锈

钢。这些储罐采用2B光洁度，而且通 过气体保护钨极弧焊（GTAW）工艺焊 接。这些不锈钢储罐的单体重量介于 900-4,000千克之间，而且用矿物棉完 全绝热。一些储罐配备了套管，可以让 温水在侧壁和底部循环，而另一些储 罐配备了桨式搅拌器。内部不锈钢板 的厚度为1.5毫米，而外板的厚度从2毫 米到3毫米不等。 不锈钢能方便地冲洗和消毒保证 了能有效而简单地清除细菌。试验表 明，不锈钢的细菌保持能力较低，因此 是非常适合食品行业的一种材料。

烹饪用具 意大利人对烹饪的热爱也延续到 烹饪用具。由于不锈钢具有光洁性、 耐用性而且不易形成凹痕 和划痕， 因此是一种很好的选择。作为烹饪用 具中的一种重要组成部分，不锈钢将 功能、卫生和美观与风味保持结合起 来，能满足严格的规范要求。意大利 设计师将自己的专长、技能和创造力 与含镍不锈钢的美观融为一体，制作 出高品质、美观的烹饪用具，即使是最 挑剔的人也会被征服。

ZANI SERAFINO

ZANI SERAFINO

v 用于储藏可可糊的不锈钢储罐采用非 常适合食品业的304型不锈钢。

不锈 钢符合1973年部级法令《与 食品或个人使用物质接触的包装、容 器、工具和设备卫生规范》的规定。这 项法令中包含可用于食品业的不锈钢 等级清单，后来通过EC 1935/2004规范 在欧洲层面实施。

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《镍杂志》专题报道 13

利用镍纳米粒子实现 传感器3D打印 镍是一种具有优良耐腐蚀性的金属，非常适合打印应用。但用镍纳米粒子制成 的油墨进行喷墨打印时会形成颗粒聚集物，从而有可能堵塞打印头的喷嘴。

嵌入PCB（印刷电路板）的各层中，从 而为监测各种能量及其属性（例如电 容、磁性、温度和辐射）开辟了各种可

研究者设计了一种独特的方法来形成不会聚 集的镍纳米粒子的稳定悬浮物。 通 过与Na no D i m e n s i on 技 术公 司――三维打印领域的领先印刷电子 公司――以及特拉维夫大学的Ramot 之间的合作协议，开发了纳米粒子镍 材料的一种创新应用。

法实现的，其原理是镍化合物的还原 反应以及存在一种能形成确定镍纳米 粒子的封端剂。 一系列新应用 这些确定镍纳米粒子的潜在应用 包 括高空间 分 辨 率的传感 器，其中 采用高级 打印头和 精密测 微 尺。在 Nano Dimension技术公司的三维打印 工艺中应用这项创新技术能将传感器

化学系主任Gil Markovich教授带 头的研究者设计了一种独特的方法来 形成不会聚集的镍纳米粒子的稳定悬 浮物。这是通过一种湿式化学合成方

能性。 值得注意的是，镍在 PCB生 产中 相当于一层有效的氧化屏障（扩散屏 障）。纳米量级的腐蚀性金属尤其需 要充分防护，因为它们与空气接触时 会立即发生氧化。 这次通过与特拉维夫大学合作并 采用Nano Dimension技术公司的知识 产权和专有技术，在新油墨配方开发 方面和多种新的三维打印应用中取得 了激动人心的新进展。

高级纳米粒子油墨可以为复杂的 高性能多层印刷电路板（PCBS） 快速制作原型。w

UNS详细资料 UNS编号

NANO DIMENSION技术公司

v DragonFly 2020型三维打印机可 以采用纳米油墨技术、高级喷墨技 术和三维打印在几小时内打印高分 辨率多层PCB原型。

本期《镍》杂志涉及到的合金和不锈钢的化学成分 (以重量计百分数)

碳

钴

铬

铜

铁

锰

钼

氮

镍

磷

硫

硅

S20200 第9页

0.15 最大值

-

17.019.0

-

平衡

7.510.0

-

0.25 最大值

4.06.0

0.060 最大值

0.030 最大值

1.00 最大值

S30400 第2、5、7、8、9、10、12、13页

0.08 最大值

-

18.020.0

-

平衡

2.00 最大值

-

0.10 最大值

8.010.0

0.045 最大值

0.030 最大值

0.75 最大值

S30403 第4、5、6页

0.03 最大值

-

18.020.0

-

平衡

2.00 最大值

-

0.10 最大值

8.012.0

0.045 最大值

0.030 最大值

0.75 最大值

S31600 第8、16页

0.08 最大值

-

16.018.0

-

平衡

2.00 最大值

2.003.00

0.10 最大值

10.014.0

0.045 最大值

0.030 最大值

0.75 最大值

S31603 第5、6、10页

0.030 最大值

-

16.018.0

-

平衡

2.00 最大值

2.003.00

0.10 最大值

10.014.0

0.045 最大值

0.030 最大值

0.75 最大值

S31008 第9

0.08 最大值

-

24.026.0

-

平衡

2.00 最大值

-

-

19.022.0

0.045 最大值

0.030 最大值

1.5 最大值

14 简讯

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

从草类到气体......

羊茅草与镍配合形成可再生绿色能源 样想办法以经济、高效、可持续的方式

卡迪夫大学加迪夫催化研究所和 贝尔法斯特女王大学的研究者团队证 实，借助阳光和一种便宜的催化剂可 以从羊茅草中释放大量的氢气。他们 在《皇家学会学报A版》中发表了研究 成果。

一种有前景的氢气源是有机化合

这种方法首次得到证明，而且在可 再生能源业中表现出巨大的潜力。直 到现在，研究者面临的挑战一直是怎

释放氢气。

物纤维素――植物的主要组成部分， 也是地球上最丰富的生物聚合物。研 究团队采用了称作“光重整”或“光催 化”的过程，其中阳光激活催化剂，然 后将纤维素和水转化成氢气。 研究者研究了三种金属基催化剂 的功效――钯、黄金和镍。镍尤其值得

关注，因为它在地球中的裕度高得多 而且更为经济实惠。 加迪夫催化研究所的Michael Bowker教授根据认为， “我们的研究 结果表明可以通过该方法生成大量氢 气。而且我们证明了使用花园中真草 的这个过程的有效性。据我们所知， 这是首次使用这种原生物质以这种方 式生成氢气，其中不需要从样品中分 离和提纯纤维素 ——这样做既困难 又费钱。”

镍在提高石墨烯生长速度和纯度中发挥 有益作用 多年来，研究者和技术人员一直在探 索石墨 烯――一个原子厚度的纯碳 层――的巨大应用潜力，及其在各个 领域中的未来应用，从高级触摸屏和 半导体到长效电池和下一代太阳能电 池。 但石墨烯独特的固有性质――极 高的导电性和导热性、显著的电子迁 移性――只有在无缺陷生长的情况下 才能完全实现，否则会破坏结合碳原 子的蜂窝状结构。 材料科学家Anirudha Sumant博士 带领的团队，与美国能源部（DOE） 阿贡 国 家实 验 室 的 纳 米 材 料 中心 （CNM）和材料科学部、加州大学河 滨分校合作开发了一种石墨烯生长方 法，与如今普遍采用的石墨烯制作工 艺相比，所含杂质较少、制作成本较 低、制作时间较短且制作温度较低。 这项新技术建立在超纳米金刚石 （UNCD）的基础上――阿贡国家实 验室的研究者最先开发的一种合成金 刚石。采用这种金刚石时，一层石墨烯 的生长时间不到一分钟，而常规方法 需要几个小时。

《镍杂志》，第31卷第3期，2016年12月号

计算机模拟表明镍的特定晶体方 位（111）非常有利于晶核形成和石墨 烯的后续快速生长；这一点随后得到 了实验确认。这些大规模模拟还表明 了石墨烯是怎样成型的。镍原子扩撒 到金刚石中，破坏了它的晶序，而来自 这种非晶态的碳原子会移动到镍表面 并迅速形成蜂窝状结构，从而获得基 本无缺陷的石墨烯。

了一位心地善良之人，他无私地帮助 你，然后安静地离开，无处可寻，” Sumant说道。

镍然后渗入UNCD的细晶粒并下 沉，不需要通过酸来溶解顶面上多余 的金属原子。

您可以免费订阅《镍杂志》，新一期在线 发布时您就能收到印刷本或电子邮件通 知（www.nickelinstitute.org/NickelMagazine/ Subscription）。

“这就像在一个未知的地点遇到

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r 材料科学家团队领导人Anirudha Sumant（右图）

请在国际镍协会YouTube频道 www.youtube.com/user/NickelInstitute 观看与镍有关的视频。

简讯 15

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科学家称，庭院里的草类有可能成为 经济而清洁的可再生能源。

餐具之王

你有没有停下手里的事情思考一下最熟悉的家用器具的设计和工艺―― 包括作为日常生活一部分的刀叉和勺子？David Mellor（1930-2009年）是20 世纪最著名的英国设计师之一，他设计的美观而实用的餐具为自己赢得了 声誉，而且现已成为现代设计典范。 工作中的银匠David Mellor Mellor最早作为银匠在英国皇家艺 术学院接受训练。1953年，当他还是 一位学生时，Mellor就已凭借获奖的 《自豪》系列餐具取得了初步的成 功。上世纪60年代，他步入自己事 业的巅峰，接到了多种多样的任 务。他在1965年设计的、用316型 （UNS S31600）不锈钢制成的《简 约》餐具是受英国公共工程部委



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David Mellor的“公益性设计”不走寻常路

镍（316型中含量为11％）赋 予了不锈钢可焊性、延展 性和可锻性 托设计的，作为政府食堂的标准餐具 使用，其口号是“公益性设计”。 上世纪50和60年代Mellor的很多设 计作品（包括《自豪》系列）目前仍在生 产。他的圆形工厂位于英国谢菲尔德附 近德比郡乡村，同时具备设计和制造功 能。

DAVID MELLOR

如今，不锈钢在David Mellor的系列 产品中广泛采用。1978年师从Mellor的 Andrew Cisalowicz如今已成为厂长。 他说， “我们通过不锈钢实现了技术突 破。例如，在《城市》系列中，我们开发 了一种先进的计算机控制机制，可以在 不锈钢焊接中调节热量水平，从而制作 出所需的变化形式。镍（316型中含量 为11％）赋予了不锈钢可焊性、延展性 和可锻性，从而保证了餐具制作的精 度。” www.davidmellordesign.co.uk r

David Mellor的316型不锈钢《城市》系列餐具设计于1998年，目前仍在生产。Mellor与餐具和联合贸易研究协会合作开发了新的建 造方法来实现独特的构造形态。每件餐具都是通过将三个不锈钢部件焊在一起的独特工艺制成的，被视为一项技术突破。