食品级润滑剂的基础知识

食品加工行业为润滑油配方工程师，润滑油营销商，工厂润滑工程师和设备设计师带来了独特的挑战。虽然不希望润滑剂被污染原材料，在制品或成品，但润滑剂污染产品的后果很少比食品加工行业更严重。

因此，该行业中使用的润滑剂具有远远超出典型工业润滑剂的要求，方案和性能预期。本文将确定H1，H2和H3润滑剂之间的基本差异，它们的要求和配方，以及适当的润滑剂选择，这对食品安全和机器可靠性至关重要。

成本高的后果
尽管不希望润滑剂污染生产的产品，但润滑剂污染的后果很少比食品工业更严重。

虽然由于润滑剂而很少召回，但是当它们发生时它们可能是昂贵的。已记录了一些案例历史。

1. 1996年，Jennie-O Foods共召回了4,740磅火鸡香肠，因为该产品已被油脂污染。一年后，只召回了31磅
2. 1998年，史密斯菲尔德食品公司召回了超过49万磅的烟熏无骨火腿，因为他们在吃了火腿后报告了“味道不好”和“喉咙灼烧长达3小时”之后被齿轮润滑剂污染了。 2
3. 2000年，86,000磅的切片和包装火鸡产品（主要是熟食肉类）被暴露在非食品级润滑剂中自愿召回。消费者报告了异味和异味产品。少数经历过“暂时性肠道不适”.2
4. 2000年9月1日，英国特伦特河畔斯托克市议会证实，对一罐婴儿食品的检测显示有毒物质。调查表明，一罐Heinz Cheesy Parsnip和Potato Bake被矿物油润滑剂污染，可能来自制造过程中的机器或罐头制造过程。一位母亲抱怨食物闻到了焦油味，并提醒环境卫生官员
5. 2002年11月，由于润滑剂污染，召回了一批软饮料。该产品为“大口渴”，在1.25升瓶中有五种口味，通过澳大利亚维多利亚的NQR Grocery Clearance Stores分销。澳大利亚食品标准协会表示，如果食用，润滑剂可能会引起刺激
6. 2002年，丹麦Vidabaek的奶粉制造商Arinco发现其产品受到污染。2002年1月3日至6月28日期间生产的总计1,100吨奶粉被含有极细铁颗粒的半升至四分之一升润滑油污染。当泰国的一位顾客抱怨奶粉有淡灰色时发现了这种情况。这可以追溯到包装厂，到齿轮箱中的磨损轴。这允许油通过球形接头渗出并进入奶粉中。（参考2）

简史
在美国，历史上主要参与食品加工的两个政府机构是美国农业部（USDA）和美国食品和药物管理局（FDA）。在1998年之前，食品级润滑油的批准和合规是美国农业部的责任。美国农业部审查了维护和运行化学品的配方。

为了获得美国农业部的批准，润滑剂制造商必须证明配方中的所有成分都是符合联邦法规安全规范指南（CFR）第21章§178.3570的允许物质。这不包括润滑剂测试; 相反，批准主要基于对润滑剂配方成分的审查

从1998年2月开始，美国农业部大幅改变了计划，要求制造商评估可能发生污染的每个操作点的风险。从本质上讲，制造商负责审查和批准润滑剂的化学成分，以决定它们作为食品级润滑剂是否安全.5为了满足行业需求，出现了第三方团体来管理润滑剂认证需求。

目前，在美国以及其他国家，国家卫生基金会（NSF）管理的润滑剂评估计划基本上反映了美国农业部的计划。配方中的每种成分均由润滑剂制造商提交给NSF以及其他支持文件。然后对其进行审核以验证其是否在FDA允许物质清单中.4 NSF的网站（www.nsf.org）在www.nsfwhitebook.org上为食品加工制造商提供了不断更新的已批准润滑剂清单。

NSF并不是该领域唯一的工作组织。三个公认的行业专业协会 – 国家润滑脂研究所（NLGI），欧洲润滑脂研究所（ELGI）和欧洲卫生设备设计组（EHEDG）共同努力开发了一个联合食品级润滑油工作组。该小组一直积极起草食品级润滑剂授权计划，并开发了DIN V 0010517,2000-08（食品级润滑剂 – 定义和要求）。已经计划使用DIN标准来制定ISO（国际标准组织）标准。

食品级润滑剂面临的挑战
食品加工行业面临着独特的润滑挑战。大规模食品加工需要机械，如泵，搅拌机，罐，软管和管道，链传动和传送带。用于食品加工设施的机器面临着许多与其他非食品加工厂相同的摩擦学和润滑性挑战。润滑剂必须提供类似的内表面保护，以控制摩擦，磨损，腐蚀，热量和沉积物。它们还必须具有良好的可泵送性，氧化稳定性，水解稳定性和热稳定性应用程序需要的地方。此外，食品和药品生产设施中的某些应用要求润滑剂在与食品，某些加工化学品，水（包括蒸汽）和细菌接触时抵抗降解和性能受损。

遗憾的是，出于安全原因，许多用于配制有效解决传统工业应用中这些挑战的润滑剂的原材料在食品应用中是不允许的。

食品级类别和定义
食品级润滑剂是可用于肉类，家禽和其他食品加工设备，应用和工厂的润滑剂。食品级应用中的润滑剂类型根据与食品接触的可能性分为几类。美国农业部创建了原始食品级名称H1，H2和H3，这是当前使用的术语。新润滑剂在这些类别中的批准和注册取决于配方中使用的成分。这三个名称描述如下：3

H1润滑剂是食品加工环境中使用的食品级润滑剂，可能会偶然接触食品。润滑剂配方可能仅由21 CFR 178.3750中列出的一种或多种经批准的基础油，添加剂和增稠剂（如果油脂）组成。

H2润滑剂是在设备和机器部件上使用的润滑剂，其中润滑剂或润滑表面不可能接触食物。由于没有接触食物的风险，因此H2润滑剂没有明确的可接受成分列表。但是，它们不能含有故意重金属，如锑，砷，镉，铅，汞或硒。此外，成分不得含有致癌物质，致突变物，致畸物或无机酸

H3润滑剂，也称为可溶性或食用油，用于清洁和防止钩子，手推车和类似设备生锈。

批准的润滑剂
如前所述，美国农业部的批准是基于标题21中的各种FDA法规，这些法规要求批准可能偶然接触食品的润滑剂中使用的成分。这些在以下部分中提到。

• 1.CFR 178.3570 – 用于制造H1润滑剂的允许成分
• 21.CFR 178.3620 – 白色矿物油，作为非食品物品的一个组成部分，用于与食品接触
• 21.CFR 172.878 – 直接接触食品的USP矿物油
• 21 CFR 172.882 – 合成异链烷烃
• 21.CFR 182 – 通常被认为是安全的物质

下面重点介绍这些标准中的一些信息。

可接受的食品级基础油
根据食品级润滑剂是H1还是H2，批准的基础油料清单会有所不同。H2润滑剂基础油指南限制性较小，因此允许更多种类的基础油。

工业（非食品）工厂中使用的许多产品也用于食品工厂用于H2应用。H1润滑剂因其设计允许意外暴露于加工食品而受到更多限制。H1认证的润滑油基础油可以是矿物或合成的：

石油基润滑剂 – H1食品级润滑油中使用的矿物油是技术白色矿物油或USP型白色矿物油。它们高度精制，无色，无味，无味，无污染。技术白油符合21 CFR 178.3620中规定的规定。USP矿物油是所有白色矿物油中含量最高的矿物油

合成润滑剂 –合成H1润滑剂基础油通常是聚α-烯烃（PAO）。与白色矿物油相比，它们具有显着更高的氧化稳定性和更大的操作温度范围。另一种认可的H1合成基础油是聚亚烷基二醇（PAG）。这些润滑剂越来越多地用于高温应用中。

H1润滑剂也允许粘度大于300厘（（cSt）7的二甲基聚硅氧烷（硅氧烷）。有机硅比PAO和PAG基础油具有更高的热稳定性和氧化稳定性。

可接受的食品级添加剂和增稠剂
通常，基础油不能满足食品加工工作环境中的严格要求。为了改善基础油的性能特征，将添加剂混入配方中。抗氧化剂，腐蚀抑制剂，抗磨损，极压添加剂和浓度的类型受21 CFR 178.3570的限制。

润滑脂是在配方中添加增稠剂的润滑油。批准的润滑脂增稠剂是硬脂酸铝，铝络合物，有机粘土和聚脲。铝复合物是最常见的H1润滑脂增稠剂。它们可以承受高温并且防水，这是食品加工应用的重要特性。在2003年之前，含有磺酸钙增稠剂的润滑脂未被美国农业部或FDA指定为H1，但此后已获批准。8

选择哪种机器需要食品级润滑剂
选择是否使用H1或H2润滑剂可能具有挑战性。在食品线上运行的输送机系统上使用的润滑剂必须是H1类油; 然而，在食物线下面运行的输送机系统可能不一定使用H2油是安全的。

根据美国农业部实施的危害分析和关键控制点（HACCP）计划，必须评估每个润滑点可能发生的污染。大多数主要的食品生产公司已经开始使用HACCP系统，但他们的计划并不总是认识到润滑调查的重要性。许多润滑剂供应商提供协助润滑调查部分。

由于H1润滑剂受到添加剂类型的限制，并且在过去仅使用矿物油基础油，H1润滑剂在某些情况下提供的保护较少且润滑剂寿命较短。现在使用合成材料，一些H1润滑剂性能可以超过非食品级润滑剂。这对于合并和避免H1和H2油的意外交叉污染以及H2油与食物的污染具有重要意义。

围绕食品级润滑剂的其他问题
使用H1食品级润滑剂不能替代声音设计和维护。H1润滑剂仍然只能用于最小的偶然接触。如果工厂使用食品级润滑剂，FDA将润滑污染限制在百万分之10 – 即0.001％。

此外，润滑剂认证过程不包括润滑剂工厂审核和样品测试，以确保配方; 它严格地将配方与批准的清单进行比较。Richard Pinchin，曾任壳牌国际公司，并且是一个更严格的认证过程的支持者，在NLGI会议上表示：“我知道过去三年中有五个食品级索赔不合理的情况。”1

结论
了解H1，H2和H3润滑剂之间的差异并选择合适的润滑剂对于食品安全和机器可靠性至关重要。作为额外的来源，NSF的网站提供食品级产品的润滑剂要求，并在www.nsf.org/usda/psnclistings.asp上免费提供认证的食品级润滑剂列表。