Khái niệm cơ bản của chất bôi trơn cấp thực phẩm H1 H2 3H NSF

Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm trình bày những thách thức duy nhất cho các kỹ sư xây dựng dầu nhờn, các nhà tiếp thị dầu nhờn, các kỹ sư bôi trơn thực vật và các nhà thiết kế thiết bị. Trong khi nó không bao giờ được mong muốn cho các chất bôi trơn được phép làm nhiễm bẩn nguyên liệu, công việc trong tiến trình hoặc thành phẩm, hậu quả của một sản phẩm bị ô nhiễm dầu mỡ hiếm khi cấp tính hơn trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm.

Như vậy, các chất bôi trơn được sử dụng trong ngành công nghiệp này có các yêu cầu, giao thức và kỳ vọng hiệu suất vượt xa các chất bôi trơn công nghiệp điển hình. Bài viết này sẽ xác định sự khác biệt cơ bản giữa chất bôi trơn H1, H2 và H3, các yêu cầu và công thức của chúng, cũng như lựa chọn chất bôi trơn thích hợp, rất quan trọng đối với an toàn thực phẩm và độ tin cậy của máy.

Hậu quả tốn kém
Trong khi nó không bao giờ mong muốn cho các chất bôi trơn được phép gây ô nhiễm hàng hóa sản xuất, hậu quả của ô nhiễm chất bôi trơn hiếm khi cấp tính hơn trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Trong khi một vài lần nhớ lại xảy ra do dầu nhờn, chúng có thể tốn kém khi chúng xảy ra. Một số lịch sử trường hợp đã được ghi lại.

1. Năm 1996, tổng số 4.740 pound xúc xích gà tây được thu hồi bởi Jennie-O Foods vì sản phẩm đã bị nhiễm mỡ. Một năm sau, chỉ có 31 pound được thu hồi.1

2. Năm 1998, hơn 490.000 pound thịt xông khói không xương đã bị thu hồi bởi Smithfield Foods bởi vì chúng bị ô nhiễm bởi chất bôi trơn bánh răng sau khi một số khách hàng báo cáo một "hương vị xấu" và "đốt trong cổ họng đến ba giờ" từ việc ăn thịt giăm bông. 2

3. Năm 2000, 86.000 pound sản phẩm gà tây thái lát và đóng gói (chủ yếu là thịt deli) đã được tự nguyện thu hồi khi tiếp xúc với chất bôi trơn không phải là thực phẩm. Người tiêu dùng đã báo cáo về sản phẩm không mùi và hương liệu. Một số ít kinh nghiệm “khó chịu đường ruột tạm thời.” 2

4. Vào ngày 1 tháng 9 năm 2000, Hội đồng thành phố Stoke-on-Trent ở Anh đã xác nhận rằng các xét nghiệm về một hộp thức ăn trẻ em có thể tiết lộ một chất độc hại. Các cuộc điều tra chỉ ra rằng một lon Heinz Cheesy Parsnip và Potato Bake đã bị ô nhiễm dầu nhờn khoáng chất, có thể từ một máy trong quá trình sản xuất hoặc từ quá trình sản xuất có thể. Một bà mẹ phàn nàn rằng thức ăn có mùi hắc ín và cảnh báo các quan chức y tế môi trường.2

5. Vào tháng 11 năm 2002, một lô hàng nước giải khát đã bị thu hồi do ô nhiễm chất bôi trơn. Sản phẩm này là "Big Thirst", năm mùi vị trong chai 1.25 lít, được phân phối qua các cửa hàng tạp hóa hàng hóa NQR ở Victoria, Australia. Tiêu chuẩn thực phẩm Úc chỉ ra rằng chất bôi trơn có thể gây kích ứng nếu tiêu thụ.2

6. Năm 2002, Arinco, một nhà sản xuất sữa bột tại Vidabaek, Đan Mạch, đã tìm thấy sự ô nhiễm trong sản phẩm của mình. Tổng cộng 1.100 tấn sữa bột được sản xuất từ ​​ngày 3 tháng 1 đến ngày 28 tháng 6 năm 2002, đã bị ô nhiễm bởi một nửa đến ba phần tư lít dầu bôi trơn chứa các hạt sắt rất tốt. Điều này được phát hiện khi một khách hàng ở Thái Lan phàn nàn rằng bột sữa có màu xám nhạt. Điều này đã được truy trở lại một nhà máy đóng gói, đến một trục mòn trong hộp số. Điều này cho phép dầu thấm qua một khớp bóng và vào sữa bột. (ref. 2)

Lịch sử tóm tắt
Tại Hoa Kỳ, hai cơ quan chính phủ chủ yếu liên quan đến chế biến thực phẩm trong lịch sử là Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) và Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA). Trước năm 1998, việc chấp thuận và tuân thủ các chất bôi trơn cấp thực phẩm là trách nhiệm của USDA. USDA đã xem xét các công thức bảo trì và vận hành hóa chất.

Để đạt được sự chấp thuận của USDA, các nhà sản xuất dầu nhờn phải chứng minh rằng tất cả các thành phần trong công thức đều là các chất cho phép theo Hướng dẫn của Bộ luật bảo mật quy định liên bang (CFR) Tiêu đề 21, §178.3570. Điều này không bao gồm thử nghiệm chất bôi trơn; thay vào đó, sự chấp thuận chủ yếu dựa trên việc xem xét các thành phần công thức của chất bôi trơn.3

Bắt đầu từ tháng 2 năm 1998, USDA đã thay đổi đáng kể chương trình của mình yêu cầu nhà sản xuất đánh giá rủi ro tại mỗi điểm trong hoạt động nơi có thể xảy ra ô nhiễm. Về bản chất, nhà sản xuất chịu trách nhiệm xem xét và phê duyệt các thành phần hóa học của các chất bôi trơn để quyết định xem chúng có an toàn như chất bôi trơn cấp thực phẩm hay không.

Hiện tại, ở Hoa Kỳ cũng như ở các nước khác, Quỹ Vệ sinh Quốc gia (NSF) quản lý chương trình đánh giá chất bôi trơn về cơ bản phản ánh kế hoạch của USDA. Mỗi thành phần trong công thức được gửi đến NSF bởi nhà sản xuất dầu nhờn cùng với các tài liệu hỗ trợ khác. Điều này sau đó được xem xét để xác minh nó nằm trong danh sách các chất được phép của FDA. Trang web của NSF (www.nsf.org) cung cấp cho các nhà sản xuất chế biến thực phẩm với danh sách các chất bôi trơn được phê duyệt liên tục tại www.nsfwhitebook.org.

NSF không phải là tổ chức duy nhất làm việc trong lĩnh vực này. Một nỗ lực chung của ba hiệp hội ngành công nghiệp được công nhận - Viện mỡ bôi trơn quốc gia (NLGI), Viện bôi trơn bôi trơn châu Âu (ELGI) và Tập đoàn thiết kế vệ sinh châu Âu (EHEDG) - đã phát triển một nhóm làm việc cấp thực phẩm bôi trơn cấp thực phẩm. Nhóm này đã tích cực trong việc soạn thảo một chương trình ủy quyền cho các loại dầu mỡ cấp thực phẩm và đã phát triển DIN V 0010517, 2000-08 (Chất bôi trơn cấp thực phẩm - Định nghĩa và Yêu cầu). Đã có kế hoạch sử dụng tiêu chuẩn DIN để xây dựng tiêu chuẩn ISO (Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế).

Những thách thức đối mặt với chất bôi trơn cấp thực phẩm 
Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm đặt ra những thách thức bôi trơn độc đáo. Chế biến thực phẩm quy mô lớn yêu cầu các máy móc như máy bơm, máy trộn, bồn chứa, ống và ống dẫn, ổ đĩa xích và băng tải. Máy móc được sử dụng trong các cơ sở chế biến thực phẩm phải đối mặt với nhiều thách thức giống nhau và dầu bôi trơn được tìm thấy trong các nhà máy chế biến phi thực phẩm khác. Dầu nhớt phải bảo vệ tương tự các bề mặt bên trong để kiểm soát ma sát, mòn, ăn mòn, nhiệt và tiền gửi. Họ cũng phải cung cấp khả năng bơm tốt, ổn định oxy hóa, ổn định thủy phân và ổn định nhiệt, nơi ứng dụng yêu cầu. Ngoài ra, một số ứng dụng nhất định trong các cơ sở sản xuất thực phẩm và dược phẩm yêu cầu các chất bôi trơn chống lại sự suy thoái và hiệu suất kém khi tiếp xúc với các sản phẩm thực phẩm, hóa chất xử lý, nước (kể cả hơi nước) và vi khuẩn.

Thật không may, nhiều nguyên liệu được sử dụng để xây dựng các chất bôi trơn có hiệu quả giải quyết những thách thức trong các ứng dụng công nghiệp thông thường không được phép trong các ứng dụng thực phẩm vì lý do an toàn.

Danh mục và định nghĩa cấp
thực phẩm Chất bôi trơn cấp thực phẩm là chất bôi trơn được chấp nhận để sử dụng trong thịt, gia cầm và các thiết bị, ứng dụng và nhà máy chế biến thực phẩm khác. Các loại chất bôi trơn trong các ứng dụng cấp thực phẩm được chia thành các loại dựa trên khả năng chúng sẽ tiếp xúc với thực phẩm. USDA đã tạo ra các chỉ định cấp thực phẩm gốc H1, H2 và H3, là thuật ngữ hiện tại được sử dụng. Việc phê duyệt và đăng ký một chất bôi trơn mới vào một trong các loại này phụ thuộc vào các thành phần được sử dụng trong công thức. Ba chỉ định được mô tả như sau: 3

Dầu nhờn H1 là các chất bôi trơn cấp thực phẩm được sử dụng trong các môi trường chế biến thực phẩm, nơi có một số khả năng tiếp xúc với thực phẩm ngẫu nhiên. Các công thức bôi trơn chỉ có thể bao gồm một hoặc nhiều chất nền, phụ gia và chất làm đặc đã được phê duyệt (nếu dầu mỡ) được liệt kê trong 21 CFR 178.3750.

Chất bôi trơn H2 là chất bôi trơn được sử dụng trên các thiết bị và các bộ phận máy ở những nơi không có khả năng là chất bôi trơn hoặc bề mặt bôi trơn tiếp xúc với thực phẩm. Vì không có nguy cơ tiếp xúc với thực phẩm, chất bôi trơn H2 không có danh sách các thành phần được chấp nhận. Tuy nhiên, chúng không thể chứa các kim loại nặng cố ý như antimon, asen, cadmium, chì, thủy ngân hoặc selen. Ngoài ra, các thành phần không được bao gồm các chất gây ung thư, các chất gây đột biến, các chất gây quái thai hoặc các axit khoáng.

Chất bôi trơn H3 , còn được gọi là dầu hòa tan hoặc ăn được, được sử dụng để làm sạch và ngăn ngừa rỉ sét trên móc, xe đẩy và các thiết bị tương tự.

Các chất bôi trơn được phê duyệt
Như đã đề cập trước đây, các phê duyệt của USDA dựa trên các mã FDA khác nhau trong Tiêu đề 21 quy định việc phê duyệt các thành phần được sử dụng trong các chất bôi trơn có thể có tiếp xúc ngẫu nhiên với thực phẩm. Chúng được đề cập trong các phần sau.

• 1.CFR 178.3570 - Thành phần được phép để sản xuất chất bôi trơn H1

• 21.CFR 178.3620 - Dầu khoáng trắng làm thành phần của các sản phẩm phi thực phẩm dùng để tiếp xúc với thực phẩm

• 21.CFR 172.878 - Dầu khoáng USP tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm

• 21 CFR 172.882 - Hydrocarbon tổng hợp isoparaffinic

• 21.CFR 182 - Các chất thường được công nhận là an toàn

Một số thông tin từ các tiêu chuẩn này được đánh dấu dưới đây.

Các loại bazơ cấp thực phẩm được chấp nhận
Tùy thuộc vào việc chất bôi trơn cấp thực phẩm là H1 hay H2, danh sách các bazơ đã được phê duyệt sẽ thay đổi. Hướng dẫn chăn nuôi bằng chất bôi trơn H2 ít hạn chế hơn và do đó, cho phép nhiều loại basestocks khác nhau.

Nhiều sản phẩm được sử dụng trong các nhà máy công nghiệp (phi thực phẩm) cũng được sử dụng trong các nhà máy thực phẩm cho các ứng dụng H2. Dầu nhờn H1 bị hạn chế nhiều hơn vì chúng được thiết kế để cho phép tiếp xúc ngẫu nhiên với các thực phẩm chế biến. Các chất nền bôi trơn được chấp thuận H1 có thể là khoáng chất hoặc tổng hợp:

Dầu nhờn gốc dầu mỏ - Dầu khoáng được sử dụng trong chất bôi trơn cấp thực phẩm H1 là khoáng chất trắng kỹ thuật hoặc dầu khoáng trắng loại USP. Chúng được tinh chế cao và không màu, không vị, không mùi và không nhuộm. Dầu trắng kỹ thuật đáp ứng các quy định quy định tại 21 CFR 178.3620. Dầu khoáng USP được tinh chế cao nhất trong tất cả các loại dầu khoáng chất màu trắng.6

Dầu nhờn tổng hợp - Tổng hợp chất bôi trơn H1 tổng hợp thường là polyalphaolefin (PAO). So với dầu khoáng trắng, chúng có độ ổn định oxy hóa lớn hơn đáng kể và nhiệt độ hoạt động lớn hơn. Một loại vật liệu tổng hợp H1 đã được phê duyệt khác là polyalkylene glycols (PAG). Các chất bôi trơn này ngày càng được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao.

Dimethylpolysiloxan (silicon) có độ nhớt lớn hơn 300 centistokes (cSt) 7 cũng được phép sử dụng cho các chất bôi trơn H1. Silicon có tính ổn định nhiệt và oxy hóa cao hơn so với dầu gốc PAO và PAG.

Các chất phụ gia và chất làm khô cấp thực phẩm được chấp nhận
Thông thường, các bazơ không thể đáp ứng các nhu cầu nghiêm trọng cần thiết trong môi trường làm việc chế biến thực phẩm. Để cải thiện đặc tính hiệu suất của các loại dầu gốc, phụ gia được pha trộn vào công thức. Các loại chất chống oxy hóa, chất ức chế ăn mòn, chống mài mòn, phụ gia áp suất cực và nồng độ được giới hạn bởi 21 CFR 178.3570.

Mỡ bôi trơn là các loại dầu bôi trơn có chất làm đặc được thêm vào công thức. Trong số các chất làm đặc mỡ đã được phê duyệt là nhôm stearat, nhôm phức tạp, đất sét organo và polyurea. Phức hợp nhôm là chất làm đặc mỡ H1 phổ biến nhất. Chúng có thể chịu được nhiệt độ cao và khả năng chịu nước, đó là những đặc tính quan trọng cho các ứng dụng chế biến thực phẩm. Trước năm 2003, mỡ bôi trơn với chất làm đặc canxi sulfonate không được chỉ định là H1 bởi USDA hoặc FDA nhưng đã được phê duyệt. số 8

Lựa chọn máy nào yêu cầu chất bôi trơn cấp thực phẩm
Chọn sử dụng chất bôi trơn H1 hay H2 có thể là một thách thức. Một chất bôi trơn được sử dụng trên một hệ thống băng tải chạy trên một dây chuyền thực phẩm phải là dầu loại H1; tuy nhiên, một hệ thống băng tải chạy bên dưới một dây chuyền thực phẩm có thể không nhất thiết phải an toàn khi sử dụng dầu H2.

Theo chương trình Phân tích mối nguy và Điểm kiểm soát tới hạn (HACCP) được thực hiện bởi USDA, mỗi điểm bôi trơn phải được đánh giá về nơi có thể xảy ra ô nhiễm. Hầu hết các công ty sản xuất thực phẩm lớn đã bắt đầu sử dụng hệ thống HACCP, nhưng các kế hoạch của họ không phải lúc nào cũng nhận ra tầm quan trọng của cuộc khảo sát bôi trơn. Một số nhà cung cấp chất bôi trơn cung cấp để hỗ trợ phần khảo sát bôi trơn.

Bởi vì dầu nhờn H1 bị giới hạn bởi các loại phụ gia và trong quá khứ chỉ sử dụng dầu gốc basestocks, chất bôi trơn H1 trong một số trường hợp cung cấp bảo vệ ít hơn và cuộc sống chất bôi trơn ngắn hơn. Bây giờ tổng hợp được sử dụng, một số hiệu suất chất bôi trơn H1 có thể vượt quá chất bôi trơn không thực phẩm cấp. Điều này là quan trọng trong việc cho phép hợp nhất và tránh tình cờ lây nhiễm chéo các loại dầu H1 và H2 và ô nhiễm dầu H2 với thực phẩm.

Các vấn đề khác Xung quanh Dầu nhớt cấp
thực phẩm Sử dụng chất bôi trơn cấp thực phẩm H1 không thay thế cho thiết kế và bảo trì âm thanh. Chất bôi trơn H1 vẫn chỉ được chấp thuận cho sự tiếp xúc tối thiểu, ngẫu nhiên. Nếu một nhà máy sử dụng chất bôi trơn cấp thực phẩm, FDA hạn chế ô nhiễm dầu bôi trơn đến 10 phần triệu - đó là 0,001 phần trăm.

Ngoài ra, quy trình chứng nhận chất bôi trơn không bao gồm kiểm tra nhà máy dầu nhờn và thử nghiệm mẫu để đảm bảo việc xây dựng; nó đang so sánh nghiêm ngặt việc xây dựng với danh sách được phê duyệt. Richard Pinchin, trước đây với Shell International và là người ủng hộ một quy trình chứng nhận khắt khe hơn, được chỉ ra tại một cuộc họp NLGI: “Tôi biết năm trường hợp trong ba năm qua, nơi các tuyên bố cấp thực phẩm không được chứng minh.” 1

Kết luận
Hiểu được sự khác biệt giữa chất bôi trơn H1, H2 và H3 và việc lựa chọn chất bôi trơn thích hợp là rất quan trọng đối với an toàn thực phẩm và độ tin cậy của máy. Là một nguồn bổ sung, trang web của NSF cung cấp các yêu cầu về chất bôi trơn cho các sản phẩm cấp thực phẩm và cung cấp danh sách truy cập miễn phí các chất bôi trơn cấp thực phẩm được chứng nhận tại www.nsf.org/usda/psnclistings.asp.

Tài liệu tham khảo

1. Tocci, Lisa, "Brouhaha trong thực phẩm lớp Lubes". Lubes N 'mỡ, tháng 7 năm 2004.

2. Thẩm phán, Diana, Shell Lubricants, “Chuyển sang sử dụng chất bôi trơn cấp thực phẩm cung cấp giải pháp an toàn”. Máy móc bôi trơn tạp chí. 2005.

3. Williamson, M., Công ty TNHH Noria UK, “Hiểu biết về các loại dầu nhớt cấp thực phẩm”. Máy móc bôi trơn tạp chí. 2003

4. Hướng dẫn đăng ký quốc tế của NSF (tháng 7 năm 2003) phiên bản 3.3, lấy tháng 10 năm 2004 từ http://www.nsf.org/business/ nonfood_compounds / guidelines.pdf.

5. Hodson, D., Shell Cassida, “Chất bôi trơn cấp thực phẩm làm giảm mối đe dọa ô nhiễm cho các nhà sản xuất thực phẩm và đồ uống”. Máy móc bôi trơn tạp chí. 2004.

6. Girard, J. Lubriplate Lubricants Division, Công ty lọc dầu Fiske Brothers, “Sự tiến hóa liên tục của các loại dầu nhớt cấp thực phẩm”. Máy móc bôi trơn tạp chí. 2002.

7. 21 CFR 178.3570 - Chất bôi trơn có tiếp xúc với thực phẩm ngẫu nhiên. Truy cập tháng 11 năm 2004 tại http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html.

8. Mackwood, W., Muir, R., “Canxi Sulfonate Mỡ phức tạp: Mỡ thực phẩm thế hệ tiếp theo”. NLGI Spokesman, 17, 2003.