Aços Inoxidáveis na indústria de alimentos

Resumo: O artigo discute a importância da seleção adequada de aços inoxidáveis para o contato com alimentos, destacando os benefícios da camada passiva, responsável por prevenir corrosão e contaminação química. A série 300, incluindo os aços AISI 304 e AISI 316, é apresentada como a mais apropriada para aplicações alimentícias, atendendo às exigências de segurança alimentar estabelecidas pelas normas FDA e ISO 22000. São abordados os riscos relacionados ao uso de ligas inadequadas, como corrosão, proliferação de microrganismos e liberação de partículas metálicas, que comprometem a qualidade dos alimentos e a saúde do consumidor. O texto enfatiza a necessidade de conformidade com normas de acabamento e padrões de segurança, como o HACCP, para garantir a higienização e a durabilidade dos equipamentos industriais.

Palavras-chave: Aço inoxidável, Camada passiva, Segurança alimentar, Higienização.

Abstract: The article discusses the importance of selecting appropriate stainless steels for food contact applications, highlighting the benefits of the passive layer, which is responsible for preventing corrosion and chemical contamination. The 300 series, including AISI 304 and AISI 316, is presented as the most suitable for food-related applications, meeting food safety requirements established by FDA and ISO 22000 standards. The article addresses the risks associated with using unsuitable alloys, such as corrosion, microorganism proliferation, and the release of metallic particles, which compromise food quality and consumer health. It emphasizes the need for compliance with surface finish standards and safety regulations, such as HACCP, to ensure proper sanitation and the durability of industrial equipment.

Keywords: Stainless steel, Passive layer, Food safety, Sanitation.

1. Introdução

No setor alimentício, a escolha dos materiais utilizados em contato com alimentos é uma decisão crucial para garantir a segurança dos produtos, a integridade dos processos e a confiança do consumidor. Dentre os materiais mais empregados, o aço inoxidável destaca-se como um dos mais versáteis e seguros, graças às suas propriedades únicas de resistência à corrosão, durabilidade e facilidade de higienização. Entretanto, a seleção inadequada do tipo de aço inoxidável ou a não conformidade com padrões internacionais de segurança pode acarretar sérios riscos, como a contaminação química e microbiológica, comprometendo tanto a qualidade dos alimentos quanto a saúde pública.

Neste contexto, as normas internacionais, como a FDA (Food and Drug Administration) e a ISO 22000, desempenham um papel fundamental ao estabelecer diretrizes claras para o uso de aços inoxidáveis em aplicações alimentícias. Além disso, características específicas, como a estabilidade da camada passiva encontrada nos aços da série 300 (ex.: AISI 304 e AISI 316), tornam essas ligas indispensáveis para ambientes industriais que demandam altos níveis de higiene e confiabilidade.

Este artigo busca explorar em profundidade os tipos de aços inoxidáveis mais adequados para o setor alimentício, com ênfase em suas propriedades, benefícios e conformidade com normas de segurança. Também serão analisados os riscos associados ao uso de ligas inadequadas, reforçando a importância de atender a padrões rigorosos de acabamento e gestão de qualidade, garantindo a proteção do consumidor e a eficiência operacional.

2. ISO 22000 e os Requisitos para Materiais em Contato com Alimentos

A ISO 22000:2018, intitulada Sistemas de Gestão de Segurança de Alimentos – Requisitos para qualquer organização na cadeia produtiva de alimentos, é uma norma internacional que estabelece diretrizes fundamentais para a segurança alimentar. Ela engloba desde a produção primária até a distribuição, abordando questões relacionadas a boas práticas de fabricação e escolha de materiais. No contexto do uso de aços inoxidáveis, a norma não especifica diretamente os tipos de aço recomendados, mas estabelece critérios essenciais que os materiais devem atender (INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 2018).

2.1 Requisitos de Materiais

A ISO 22000 reforça que os materiais utilizados em contato com alimentos devem ser:

• Inertes: Não podem liberar substâncias que alterem as características organolépticas dos alimentos (sabor, cheiro ou aparência) ou representem risco à saúde dos consumidores (INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 2018).

• Resistentes à corrosão: Devem suportar a exposição a substâncias agressivas presentes nos alimentos, como ácidos, óleos e sais, bem como processos de limpeza e sanitização frequentes (MARSHALL et al., 2017).

• Fáceis de higienizar: Devem permitir a limpeza eficiente, evitando a formação de biofilmes e o acúmulo de resíduos (GALLI; BELLINI, 2020).

Nesse cenário, os aços inoxidáveis das séries 304 e 316, padronizados pela norma AISI, são amplamente aceitos devido à sua alta resistência à corrosão e estabilidade química (AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE, 2015). O aço AISI 316 é especialmente adequado para ambientes que envolvem alimentos com alto teor de sal ou acidez, devido à presença de molibdênio em sua composição (GALLI; BELLINI, 2020).

2.2 Acabamento das Superfícies

A norma ISO 22000 também destaca a importância do acabamento das superfícies que entram em contato com alimentos, como um fator crítico para evitar contaminações. Os aspectos principais incluem:

• Superfície Lisa e Polida: Deve possuir baixa rugosidade superficial, geralmente inferior a 0,8 µm (micrômetros), conforme recomendado por padrões complementares, como as normas sanitárias dos EUA (3-A Sanitary Standards) (SANITARY STANDARDS, 2019). Isso reduz a adesão de partículas e microrganismos.

• Ausência de Irregularidades: As superfícies não podem apresentar rachaduras, porosidades ou emendas mal-acabadas, que podem servir como locais de proliferação microbiana (MARSHALL et al., 2017).

• Manutenção do Acabamento: Superfícies devem ser projetadas para manter sua integridade mesmo após ciclos repetidos de sanitização, incluindo processos com altas temperaturas ou agentes químicos agressivos (GALLI; BELLINI, 2020).

2.3 Gestão de Riscos

A norma exige que os fabricantes realizem análises de perigos e pontos críticos de controle (HACCP) para garantir que os materiais utilizados em sua cadeia produtiva sejam seguros. Isso inclui verificar a conformidade dos aços inoxidáveis empregados e a qualidade do acabamento das superfícies (INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 2018).

2.4 Importância da Conformidade com Outras Normas

Embora a ISO 22000 não especifique diretamente as ligas de aço inoxidável ou requisitos exatos para acabamento, ela remete indiretamente a padrões complementares, como a EN 10088, que trata das propriedades químicas e físicas do aço inox, e as diretrizes da FDA (Food and Drug Administration), que regulamentam materiais para uso em contato com alimentos nos Estados Unidos (FDA, 2020).

3. O que São Aços Inoxidáveis e a Norma AISI

Os aços inoxidáveis são ligas metálicas que combinam ferro, cromo e, em alguns casos, níquel, manganês e carbono, conferindo resistência à corrosão e propriedades mecânicas excepcionais. O elemento fundamental na composição desses materiais é o cromo, que forma uma camada protetora de óxido de cromo na superfície do aço, prevenindo a corrosão e garantindo durabilidade (MARSHALL et al., 2017). No entanto, diferentes tipos de aços inoxidáveis possuem variações na composição que influenciam suas propriedades e aplicações.

A norma AISI (American Iron and Steel Institute) organiza os aços inoxidáveis em séries numeradas que auxiliam na identificação e padronização dos materiais. As principais séries de aços inoxidáveis utilizadas incluem: 200, 300 e 400, cada uma com características específicas que determinam sua aplicabilidade (AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE, 2015).

3.1 Série 200

Os aços da série 200 são conhecidos por seu custo reduzido, pois substituem parcialmente o níquel por manganês e nitrogênio. Essa composição resulta em resistência moderada à corrosão, tornando a série mais adequada para ambientes menos exigentes (MARSHALL et al., 2017).

Características:

• Baixo teor de níquel, alto teor de manganês.

• Resistência à corrosão inferior à série 300, indicada para situações não agressivas.

• Alta ductilidade.

Aplicações:

• Utensílios domésticos de menor custo, como panelas e talheres.

• Componentes internos de equipamentos.

• Estruturas em ambientes com baixa exposição à umidade ou agentes corrosivos (MARSHALL et al., 2017).

3.2 Série 300

A série 300 é amplamente utilizada, especialmente em aplicações que requerem alta resistência à corrosão e compatibilidade química com alimentos. Os tipos mais comuns dessa série são o AISI 304 e o AISI 316.

Características:

• Alto teor de cromo e níquel (ex.: 18% cromo e 8% níquel para o AISI 304).

• Excelente resistência à corrosão, mesmo em ambientes agressivos (AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE, 2015).

• Boa performance em temperaturas altas e baixas.

Aplicações:

• Equipamentos para processamento de alimentos, como tanques, misturadores e esteiras.

• Utensílios de cozinha premium, incluindo talheres e panelas de alta qualidade.

• Indústrias química e farmacêutica, especialmente o AISI 316, devido à sua resistência adicional ao contato com ácidos e sais (GALLI; BELLINI, 2020).

3.3 Série 400

A série 400 apresenta baixo ou nenhum níquel em sua composição, sendo composta majoritariamente por ferro e cromo. Esses materiais são ferromagnéticos e possuem maior dureza, embora sua resistência à corrosão seja inferior à série 300 (AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE, 2015).

Características:

• Alto teor de cromo, com baixo ou nenhum níquel.

• Maior dureza e resistência ao desgaste.

• Propriedade magnética (ferromagnética).

Aplicações:

• Facas e lâminas industriais, devido à sua alta dureza

• Componentes mecânicos, como peças automotivas.

• Utensílios domésticos de médio custo (MARSHALL et al., 2017).

A norma AISI proporciona critérios detalhados que facilitam a escolha do tipo de aço inoxidável mais adequado para diferentes aplicações industriais e alimentícias. A seleção correta é essencial para atender às demandas de segurança e durabilidade em cada uso específico (AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE, 2015).

4. Inox e a camada passiva: Papel Fundamental no Uso em Contato com Alimentos

A camada passiva é uma barreira protetora natural que se forma na superfície dos aços inoxidáveis graças à presença de cromo em sua composição. Essa camada fina, composta de óxido de cromo (Cr₂O₃), é altamente estável, inerte e essencial para o desempenho do material em ambientes que demandam altos níveis de higiene, como na manipulação e processamento de alimentos MARSHALL et al., 2017; GALLI; BELLINI, 2020).

4.1 Como a Camada Passiva Beneficia o Uso Alimentício?

4.1.1 Prevenção de Contaminações: A camada passiva impede que partículas metálicas ou íons, como ferro ou níquel, sejam liberados na superfície do aço inoxidável e contaminem os alimentos. Isso é crucial para garantir que os alimentos mantenham suas propriedades organolépticas (sabor, cheiro e aparência) e estejam livres de contaminantes (MARSHALL et al., 2017).

4.1.2 Resistência Química: Alimentos podem conter substâncias corrosivas, como ácidos orgânicos (ácido cítrico em frutas ou ácido acético em conservas) e sais. A camada passiva, especialmente nos aços inoxidáveis da série 300, resiste a esses agentes corrosivos, preservando a integridade do equipamento e evitando a transferência de sabores ou substâncias prejudiciais aos alimentos (AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE, 2015).

4.1.3 Higiene e Facilidade de Limpeza: Por ser lisa, não porosa e quimicamente inerte, a camada passiva reduz o acúmulo de resíduos e microrganismos na superfície. Isso facilita a higienização e atende aos requisitos das normas de segurança alimentar, como a ISO 22000, promovendo ambientes de produção mais seguros (INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 2018).

4.1.4 Durabilidade e Economia: Equipamentos feitos com aços inoxidáveis protegidos pela camada passiva têm maior vida útil, mesmo com uso frequente de agentes de limpeza agressivos e exposição a ciclos térmicos. Isso reduz custos com substituição e manutenção, além de evitar interrupções nos processos produtivos (GALLI; BELLINI, 2020).

4.1.5 Impacto na Segurança Alimentar: A camada passiva contribui para a conformidade com regulamentações de segurança, como as exigidas por normas internacionais (ex.: FDA nos EUA e ISO 22000). Sua presença garante que os materiais em contato com alimentos sejam adequados e seguros para o consumidor final (FDA, 2020; INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 2018).

4.2 A Estabilidade da Camada Passiva nos Aços da Série 300

Nos aços inoxidáveis da série 300, a camada passiva apresenta uma estabilidade excepcional, desempenhando um papel crucial na resistência à corrosão e na segurança em contato com alimentos. Essa camada, formada por óxido de cromo (Cr₂O₃), é o resultado da reação entre o cromo presente na liga e o oxigênio do ambiente. Sua principal função é proteger o material contra agentes externos que poderiam corroer ou degradar a superfície (MARSHALL et al., 2017).

O níquel, presente em quantidades significativas nos aços da série 300 (como 8% no AISI 304 e até 10% no AISI 316), contribui de maneira decisiva para a estabilidade dessa camada. Sua presença torna a liga mais resistente ao ataque de substâncias corrosivas, reforçando a uniformidade da camada passiva. Quando a camada é danificada, o níquel facilita a regeneração, permitindo que o cromo reaja rapidamente com o oxigênio para restaurar a proteção (GALLI; BELLINI, 2020). Esse mecanismo é essencial para garantir a longevidade dos materiais em processos industriais que envolvem alimentos.

A Food and Drug Administration (FDA), órgão regulamentador nos Estados Unidos, estabelece critérios rigorosos para o uso seguro de materiais em contato com alimentos. Uma das exigências é que o aço inoxidável contenha no mínimo 16% de cromo em sua composição, assegurando que a camada passiva seja suficientemente robusta para resistir à corrosão e evitar contaminações químicas. Os aços da série 300, como o AISI 304 e AISI 316, atendem plenamente a essa exigência, já que possuem teor de cromo de aproximadamente 18%. Essa conformidade assegura que esses materiais sejam ideais para aplicações alimentícias (FDA, 2020).

No contexto industrial, a estabilidade da camada passiva dos aços da série 300 oferece benefícios significativos. Ela impede a liberação de partículas ou substâncias nocivas nos alimentos, mantendo sua qualidade e segurança. Sua resistência a alimentos ácidos, oleosos ou salgados, comuns na produção de conservas, molhos e produtos marinados, garante que os equipamentos permaneçam íntegros mesmo sob condições desafiadoras. Além disso, a facilidade de limpeza proporcionada por essa camada, aliada à sua durabilidade, minimiza os riscos de contaminação microbiológica e reduz a necessidade de manutenção frequente, garantindo processos produtivos eficientes e seguros (AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE, 2015; GALLI; BELLINI, 2020).

5. Riscos de Contaminação nos Alimentos Causados pelo Uso do Aço Inoxidável Errado

Um dos principais problemas do uso de aço inoxidável errado é a corrosão, que ocorre quando o material não possui resistência suficiente a agentes químicos presentes nos alimentos, como ácidos, sais ou óleos. Por exemplo, a utilização de ligas com baixo teor de cromo pode resultar na degradação da camada passiva que protege o aço. Quando isso ocorre, partículas metálicas como ferro ou níquel podem ser liberadas no alimento, causando contaminação química que pode alterar o sabor, cheiro ou propriedades nutricionais, além de representar riscos à saúde (MARSHALL et al., 2017).

Outro risco significativo é a proliferação de microrganismos em superfícies inadequadamente acabadas ou danificadas. Materiais com rugosidade excessiva ou porosidade acumulam resíduos alimentares e favorecem a formação de biofilmes, que são difíceis de eliminar mesmo com limpeza intensa. Isso pode levar à contaminação microbiológica e aumentar as chances de surtos de doenças transmitidas por alimentos (GALLI; BELLINI, 2020; INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 2018).

Além disso, materiais não compatíveis com o ambiente industrial podem sofrer deformações mecânicas ou liberação de partículas devido ao desgaste por abrasão. Esse problema é comum em ligas de baixa qualidade ou acabamentos inadequados, comprometendo a durabilidade e a eficiência dos equipamentos (MARSHALL et al., 2017).

5.2 A Relevância de Seguir Normas como FDA e ISO 22000

A conformidade com normas internacionais como a FDA e a ISO 22000 é indispensável para prevenir esses riscos e garantir a segurança alimentar. A FDA estabelece que o aço inoxidável utilizado em contato com alimentos deve conter, no mínimo, 16% de cromo, assegurando a formação de uma camada passiva robusta e resistente. As ligas da série 300, como o AISI 304 e AISI 316, atendem plenamente a essa exigência e são amplamente recomendadas para uso alimentício (FDA, 2020; AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE, 2015).

A ISO 22000 reforça a importância de materiais inertes e fáceis de higienizar, incluindo requisitos para superfícies lisas e resistentes à corrosão. Essa norma também promove a aplicação de sistemas de gestão de segurança alimentar, como o HACCP (Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle), que avalia riscos associados aos materiais e processos de produção (INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 2018).

A escolha do aço inoxidável correto, bem como o cumprimento das normas de segurança, não é apenas uma questão técnica, mas também uma responsabilidade ética e legal. Garantir que os equipamentos e materiais sejam apropriados para o contato com alimentos protege a saúde do consumidor e fortalece a confiança na cadeia produtiva (FDA, 2020; INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 2018).

REFERÊNCIAS

1.      INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 22000: Food safety management systems – Requirements for any organization in the food chain. Geneva: ISO, 2018.

2.      AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE. Standard for Stainless Steel Specifications. Washington, DC: AISI, 2015

3.      GALLI, R.; BELLINI, M. Stainless Steel Surfaces in Food Processing. Milan: Springer, 2020.

4.      SANITARY STANDARDS. 3-A Sanitary Standards for Dairy and Food. EUA: 3-A SSI, 2019.

5.      MARSHALL, T. et al. Risks of Material Contamination in Food Processing. Journal of Materials Science, New York, v. 41, n. 1, p. 25-40, 2017.

6.      FDA. Code of Federal Regulations Title 21: Food and Drugs – Subpart B (Substances for Use in Contact with Food). Silver Spring, MD: FDA, 2020.