เกรด Calcium Sulfate (แคลเซียมซัลเฟต) ที่ซื้อขายกันแบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม คือเกรดอาหาร เกรดยา และเกรดเทคนิค งานอาหารให้ระบุ FCC หรือ E516 งานยาให้ระบุ USP-NF หรือ Ph. Eur. ส่วนงานก่อสร้างและการเกษตรใช้สเปกของผู้ผลิตได้ แต่ระบุเกรดอย่างเดียวยังไม่พอ ต้องระบุรูปผลึกด้วย เพราะ dihydrate กับ anhydrous ให้ CaSO4 ต่อกิโลกรัมไม่เท่ากัน
เกรด Calcium Sulfate มีอะไรบ้าง และมาตรฐานไหนกำกับ
ตารางนี้สรุปเกณฑ์หลักจากแต่ละมาตรฐาน ใช้เป็นจุดตั้งต้นตอนเขียนสเปกจัดซื้อ แต่ก่อนใช้งานจริงให้เทียบกับฉบับล่าสุดของมาตรฐานนั้นอีกครั้ง เพราะเกณฑ์มีการปรับแก้เป็นระยะ
| มาตรฐาน | ความบริสุทธิ์ (Assay) | น้ำหนักที่หายไปเมื่ออบหรือเผา | เกณฑ์สำคัญอื่น |
|---|---|---|---|
| JECFA (INS 516) | ไม่ต่ำกว่า 99.0% หลังอบแห้ง | Anhydrous ไม่เกิน 1.5%, Dihydrate 19-23% (250 °C) | Fluoride และ Selenium ไม่เกิน 30 mg/kg, Lead ไม่เกิน 2 mg/kg |
| EU (E516) | ไม่ต่ำกว่า 99.0% บนฐาน anhydrous | Anhydrous ไม่เกิน 1.5%, Dihydrate ไม่เกิน 23% (250 °C) | เพิ่ม Arsenic ไม่เกิน 3 mg/kg และ Mercury ไม่เกิน 1 mg/kg |
| FCC | ไม่ต่ำกว่า 98.0% หลังอบแห้ง | Anhydrous ไม่เกิน 1.5%, Dihydrate 19.0-23.0% | Fluoride และ Selenium ไม่เกิน 0.003%, Lead ไม่เกิน 2 mg/kg |
| USP-NF | 98.0-101.0% หลังอบแห้ง | Anhydrous ไม่เกิน 1.5%, Dihydrate 19.0-23.0% | Iron ไม่เกิน 0.01% |
| Ph. Eur. (Dihydrate) | 98.0-102.0% คิดเป็น CaSO4·2H2O | Loss on ignition 18.0-22.0% (800 °C) | ตามมอโนกราฟฉบับปัจจุบัน |
| เกรดเทคนิค | ตามสเปกผู้ผลิต | ตามสเปกผู้ผลิต | ไม่มีมาตรฐานอาหารหรือยากำกับ |
จุดที่ผู้จัดซื้อพลาดบ่อยคือคิดว่าเกรดอาหารทุกมาตรฐานเท่ากัน FCC กำหนดขั้นต่ำไว้ที่ 98.0% ขณะที่ JECFA และ E516 กำหนดที่ 99.0% ล็อตที่ผ่าน FCC จึงไม่ได้ผ่าน E516 โดยอัตโนมัติ ถ้าสินค้าของคุณส่งออกหลายตลาด ให้เขียนสเปกตามเกณฑ์ที่เข้มกว่าตั้งแต่แรก
Dihydrate กับ Anhydrous ต่างกันตรงไหน
Calcium Sulfate ในเชิงพาณิชย์มี 3 รูปหลัก แต่ละรูปมีน้ำในผลึกไม่เท่ากัน และพฤติกรรมตอนใช้งานก็ต่างกันด้วย
- Dihydrate (CaSO4·2H2O, CAS 10101-41-4): คือยิปซัม มีน้ำในผลึกราว 20.9% โดยน้ำหนัก เป็นรูปที่คงตัวเมื่ออยู่ในอากาศปกติ จึงจัดการง่ายในสภาพอากาศชื้น
- Anhydrous (CaSO4, CAS 7778-18-9): ไม่มีน้ำในผลึก แต่ยังแยกย่อยตามอุณหภูมิที่ใช้เผา แบบเผาอุณหภูมิต่ำดูดน้ำเร็วจนใช้เป็นสารดูดความชื้นได้ ส่วนแบบเผาอุณหภูมิสูง (dead-burned) แทบไม่ดูดความชื้นจากอากาศ
- Hemihydrate (CaSO4·½H2O): คือ plaster of Paris เมื่อโดนน้ำจะกลับไปเป็น dihydrate และแข็งตัว จึงเป็นรูปหลักของงานปูนปลาสเตอร์
อย่าสั่งแค่ว่า "anhydrous" ถ้าการดูดความชื้นมีผลกับงานของคุณ ให้ถามผู้ผลิตว่าเป็นแบบไหน และขอค่าการดูดความชื้นหรือผลทดสอบที่เกี่ยวข้องมาด้วย
ถ้าจะเปลี่ยนรูปในสูตรเดิม ต้องปรับน้ำหนักตามมวลโมเลกุล Anhydrous คือ 136.14 ส่วน Dihydrate คือ 172.18 ดังนั้น Anhydrous 1 กิโลกรัมให้ CaSO4 เท่ากับ Dihydrate ประมาณ 1.265 กิโลกรัม สลับรูปโดยไม่ปรับตัวเลขนี้ สูตรจะคลาดเคลื่อนทันที และควรทดลองซ้ำทุกครั้ง เพราะอัตราการละลายและการตอบสนองต่อน้ำอาจไม่เหมือนเดิม
การใช้งาน Calcium Sulfate แยกตามอุตสาหกรรม
อาหาร: หน้าที่ตาม JECFA คือ firming agent, dough conditioner, yeast food และ sequestrant งานที่คุ้นกันมากคือใช้เป็นสารตกตะกอนโปรตีนถั่วเหลืองในการผลิตเต้าหู้ นอกจากนี้ยังใช้ปรับความกระด้างของน้ำสำหรับการต้มเบียร์ และเป็นสารปรับปรุงคุณภาพแป้งในงานเบเกอรี่
ยา: เกรด USP-NF หรือ Ph. Eur. ใช้เป็นสารเพิ่มปริมาณ (diluent) ในยาเม็ด จุดที่ต้องดูคือขนาดอนุภาค การไหลตัว และความสม่ำเสมอระหว่างล็อต
ก่อสร้าง: เป็นวัตถุดิบหลักของปูนปลาสเตอร์และแผ่นยิปซัม และใช้คุมเวลาการก่อตัวของปูนซีเมนต์
เกษตร: ใช้เป็นสารปรับปรุงดิน ให้ธาตุแคลเซียมและกำมะถันแก่ดิน
การใช้งานด้านอาหารและยาข้างต้นเป็นหน้าที่ของวัตถุดิบในกระบวนการผลิต ไม่ใช่คำกล่าวอ้างคุณประโยชน์ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ก่อนใช้จริงต้องตรวจสอบข้อกำหนดของตลาดปลายทาง รวมถึงประกาศของกระทรวงสาธารณสุขสำหรับสินค้าที่ขายในไทย
คุณสมบัติที่ต้องคิดตอนพัฒนาสูตร
Calcium Sulfate ละลายน้ำได้น้อย ราว 0.2 กรัมต่อน้ำ 100 มิลลิลิตรที่ 20 °C และการต้มไม่ได้ช่วย ที่ 100 °C ค่านี้ลดลงเหลือราว 0.16 กรัม สูตรที่ต้องการน้ำใสจึงต้องระวังการตกตะกอน และถ้าใช้ในรูปสารแขวนลอย ขนาดอนุภาคกับการกวนจะมีผลมาก
การละลายช้านี้เป็นข้อดีในงานเต้าหู้ เพราะไอออนแคลเซียมค่อย ๆ ออกมาทำปฏิกิริยา ทำให้คุมการจับตัวได้ง่ายกว่าเกลือที่ละลายเร็วอย่าง Calcium Chloride ความร้อนก็เป็นอีกตัวแปร Dihydrate จะเริ่มเสียน้ำในผลึกเมื่อโดนความร้อนสูง และเปลี่ยนเป็น hemihydrate หรือ anhydrous ตามลำดับ ถ้ากระบวนการของคุณมีขั้นตอนอบแห้งที่อุณหภูมิสูง ให้ทดสอบพฤติกรรมของวัตถุดิบหลังอบด้วย
บรรจุภัณฑ์ การจัดเก็บ และความปลอดภัยในการทำงาน
Calcium Sulfate ขายในรูปผงหรือเม็ดเป็นหลัก บรรจุภัณฑ์ที่พบบ่อยคือถุง PP/PE ขนาด 25 กิโลกรัมที่มีซับในกันความชื้น งานปริมาณมากอาจใช้ถุงบิ๊กแบ็ก ควรวางพาเลทให้พ้นพื้นชื้น เก็บในที่แห้งและอากาศถ่ายเท และปิดปากถุงให้สนิททุกครั้งหลังตักใช้ อากาศบ้านเราชื้น ถ้าเป็น hemihydrate หรือ anhydrous ที่ดูดน้ำง่าย ถุงที่เปิดทิ้งไว้อาจจับตัวแข็งได้
ล็อตเกรดอาหารและเกรดยาควรแยกพื้นที่จากเกรดเทคนิคให้ชัดเจน เพราะถุงหน้าตาคล้ายกัน แต่เกณฑ์สิ่งปนเปื้อนไม่เท่ากัน เวลาเทหรือตักปริมาณมาก ให้คุมฝุ่นและใส่หน้ากากกันฝุ่นกับแว่นตานิรภัยตามที่ SDS ของผู้ผลิตระบุ
เอกสาร QA ที่ควรขอจากซัพพลายเออร์
- COA รายล็อต: ระบุ assay พร้อมฐานการคำนวณ, loss on drying และโลหะหนักหรือสิ่งเจือปนตามมาตรฐานที่อ้างอิง
- Specification Sheet: ระบุเกรด มาตรฐานและฉบับที่ใช้ รูปผลึก CAS number และการกระจายขนาดอนุภาค
- Lot Traceability: ข้อมูลตรวจสอบย้อนกลับถึงโรงงานผู้ผลิต
- SDS: ฉบับปัจจุบันของผู้ผลิต สำหรับการจัดเก็บและขนย้าย
มีเทคนิคตรวจรับง่าย ๆ ที่ใช้ได้ทุกล็อต คือดูค่า loss on drying ตามวิธีของมาตรฐาน ถ้าเป็น dihydrate ค่าควรอยู่ที่ 19-23% ถ้าเป็น anhydrous ไม่ควรเกิน 1.5% ค่าที่อยู่นอกช่วงนี้บอกได้ทันทีว่าวัตถุดิบอาจไม่ใช่รูปที่สั่ง หรือเจอความชื้นระหว่างขนส่ง
คำถามที่พบบ่อย
Calcium Sulfate เกรดอาหารใช้มาตรฐานอะไร
มาตรฐานที่ใช้กันมากคือ FCC และ JECFA ส่วนตลาดที่ใช้ระบบเลข E จะระบุเป็น E516 ทั้งสามมีเกณฑ์ assay ไม่เท่ากัน จึงควรเขียนลงสเปกให้ชัดว่าใช้มาตรฐานไหน
ยิปซัมทำเต้าหู้ต้องใช้เกรดไหน
ต้องใช้ Calcium Sulfate เกรดอาหารที่มี COA ยืนยันผลตามมาตรฐานอาหาร ยิปซัมสำหรับงานก่อสร้างหรือการเกษตรไม่ได้ควบคุมสิ่งเจือปนในระดับเดียวกัน จึงไม่ควรนำมาใช้แทน
Calcium Sulfate dihydrate กับ anhydrous ใช้แทนกันได้ไหม
แทนกันได้เฉพาะเมื่อปรับน้ำหนักในสูตรและทดสอบซ้ำแล้ว Anhydrous 1 กิโลกรัมให้ CaSO4 เท่ากับ dihydrate ประมาณ 1.265 กิโลกรัม และพฤติกรรมการละลายอาจต่างกัน
CAS number ของ Calcium Sulfate คือเลขอะไร
Anhydrous คือ 7778-18-9 ส่วน dihydrate คือ 10101-41-4 ตอนสั่งซื้อควรระบุเลขให้ตรงรูปที่ต้องการ เพราะยิปซัมคือรูป dihydrate
เก็บ Calcium Sulfate ยังไงไม่ให้จับตัวเป็นก้อน
เก็บในที่แห้ง อากาศถ่ายเท วางพาเลทให้พ้นพื้น และปิดปากถุงให้สนิทหลังใช้ทุกครั้ง โดยเฉพาะรูป hemihydrate ซึ่งแข็งตัวเมื่อโดนความชื้น
DIC ช่วยเรื่อง Calcium Sulfate ได้อย่างไร
ทีมเทคนิคของเราช่วยดูว่างานของคุณควรใช้เกรดและรูปผลึกแบบไหน พร้อมไล่ COA กับสเปกให้ตรงมาตรฐานที่คุณอ้างอิง ถ้าต้องวางแผนสต็อกระยะยาว เราคุยเรื่องการบริหารสต็อกร่วมกัน (VMI) ได้ ส่วนวัตถุดิบเกรดยาที่อ่อนไหวเรื่องการปนเปื้อน เราจัดการผ่านคลังที่แยกเฉพาะสำหรับเกรดยา แจ้งเกรดที่ต้องการมาได้เลย ทีมงานจะเช็กความพร้อมและเอกสารให้เป็นรายล็อต
