Oleje i środki smarne stosowane w przemyśle spożywczym powinny nie tylko charakteryzować się najlepszymi właściwościami eksploatacyjnymi, ale także spełniać wymagania norm określających bezpieczeństwo żywności. Wszystko po to, aby konsumenci mogli się cieszyć najlepszą jakością produktów, bez obawy o zdrowie.
Bezpieczna żywność to jeden z kluczowych czynników wpływających na stan zdrowia człowieka. Pod jej pojęciem rozumie się takie produkty, które nie zawierają fizycznych, chemicznych lub biologicznych zanieczyszczeń powyżej ustalonego poziomu tolerancji zagwarantowanego przez odpowiednie przepisy prawne. Znaczenie mają tu jednak nie tylko same komponenty, ale również urządzenia wykorzystywane do produkcji żywności, w tym środki smarne użytkowane przy ich eksploatacji. Stosowanie środków smarnych przeznaczonych dla przemysłu spożywczego oznacza, że producenci są w stanie zagwarantować, iż artykuły spożywcze są produkowane w czystym i bezpiecznym środowisku.
Bezpieczeństwo żywności w połączeniu w wysoką wydajnością
Automatyzacja linii produkcyjnych pozwala na standaryzację produkcji. Z drugiej jednak strony procesy technologiczne, takie jak mieszanie składników czy transport przenośnikiem taśmowym, zwiększają szansę na kontakt produktów spożywczych z urządzeniami, do działania których niezbędne są środki smarne. Aby wyeliminować takie niebezpieczeństwo, a co za tym idzie, ryzyko ekonomiczne, które może być efektem zanieczyszczenia produktów żywnościowych, należy stosować środki smarne posiadające odpowiedni certyfikat.
Tego typu produkty przeznaczone dla przemysłu spożywczego muszą przede wszystkim spełniać wymagania normy NSF (National Sanitation Foundation). Ta amerykańska organizacja opracowała podział środków smarnych na następujące kategorie:
→ NSF H1 – smary stosowane w środowisku spożywczym, w którym występuje niewielka możliwość przypadkowego kontaktu z żywnością. Składniki smaru mogą zawierać jeden lub kilka z dopuszczonych olejów bazowych, dodatków i zagęszczaczy;
→ NSF H2 – standardowe środki smarne (niedopuszczone do kontaktu z żywnością), smary wykorzystywane w urządzeniach i częściach maszyn w miejscach, gdzie nie ma możliwości kontaktu smaru z produktem żywnościowym. Ponieważ nie ma ryzyka kontaktu z żywnością, smary w tej grupie nie mają zdefiniowanej listy dopuszczalnych składników;
→ NSF H3 – smary znane jako rozpuszczalne lub jadalne. Są używane do czyszczenia i zabezpieczania przed korozją części maszyn i urządzeń mających bezpośredni kontakt z żywnością.
W przypadku przemysłu spożywczego najważniejsze są oleje o oznaczeniu NSF H1. Jeśli dany smar posiada taką rejestrację, to oznacza, że jego skład jest zgodny z przepisami amerykańskiej instytucji FDA (Food and Drug Administration), która ustanawia międzynarodowe standardy, a także spełnia takie wymagania, jak:
→ obojętność zapachowa,
→ obojętność smakowa,
→ obojętność fizjologiczna,
→ odporność na specjalne środki dezynfekcyjne i czyszczące,
→ obojętność dla żywności.
Podejście do stosowania i wdrażania smarów przeznaczonych do kontaktu z żywnością może się różnić w zależności od konkretnego zakładu. W jednych zalecane jest stosowanie wyłącznie produktów z dopuszczeniem NSF H1 – na każdym etapie produkcji. W innych – stosowanie produktów smarnych ograniczone jest tylko do tych miejsc, w których może dojść do bezpośredniego kontaktu z żywnością. Drugie podejście jest uzależnione przede wszystkim od kwestii ekonomicznych.
Produkty z dopuszczeniem NSF H1 są podzielone na 6 grup:
→ środki smarne na bazie olejów roślinnych (soja, olej słonecznikowy i inne);
→ środki smarne na bazie białych (mineralnych) olejów bez dodatków;
→ środki smarne na bazie białych (mineralnych) olejów z dodatkami;
→ środki smarne na bazie oleju syntetycznego, jak polialfaolefiny bez dodatków;
→ środki smarne na bazie olejów syntetycznych z dodatkami;
→ środki smarne (głównie oleje) półsyntetyczne będące mieszaniną oleju syntetycznego polialfaolefiny i oleju białego (olej mineralny – parafina).
Środki smarne „klasy spożywczej” powinny odpowiadać wymaganiom technicznym i mechanicznym urządzeń, w których mają być stosowane. Ich właściwości muszą być równie dobre (lub lepsze), jak w przypadku olejów, smarów bez dopuszczenia NSF H1.
Cechy środków smarnych dla przemysłu spożywczego można podzielić na dwie grupy – „eksploatacyjne” oraz „odpornościowe”. W przypadku pierwszej grupy cech, od środków smarnych w tej branży oczekuje się przede wszystkim, że będą one miały niższy współczynnik tarcia, będą zapobiegały zużyciu ciernemu oraz chroniły przed korozją, zachowywały stabilność w wysokich temperaturach oraz posiadały dobre własności uszczelniające łożysk. Biorąc pod uwagę cechy odpornościowe, oleje powinny być niepodatne na zanieczyszczenia żywnością (aminokwasy), skażenie napojami, sokami owocowymi, mlekiem, cukrem w proszku itp., na wymywanie gorącą i zimną wodą podczas produkcji i czyszczenia, na detergenty, środki dezynfekujące (zwykle kwas octowy) oraz czyszczenie parą. Środki smarne powinny być również kompatybilne z tworzywami sztucznymi, uszczelnieniami typu EPDM czy z plastikowymi powierzchniami ślizgowymi.
Przy doborze środków smarnych dla przemysłu spożywczego oprócz oznaczenia NSF H1 warto zwrócić uwagę, czy spełniają one wymagania dodatkowych norm, które są szczególnie istotne dla współczesnych konsumentów. Chodzi m.in. o to, czy zawierają składniki pochodzenia zwierzęcego, organizmy genetycznie modyfikowane (GMO) oraz czy są odpowiednie do stosowania w miejscach, w których przygotowuje się potrawy wegetariańskie. Dla alergików jest szczególnie istotne, czy do produkcji środków smarnych nie stosuje się dodatków lub materiałów bazowych, np. pochodnych wszelkiego rodzaju orzechów (nerkowca, ziemne, pistacjowe itd.). Nie bez znaczenia jest również to, czy oleje posiadają aprobaty lub są zatwierdzone przez dużą liczbę producentów oprzyrządowania dla przemysłu spożywczego.
Syntetyczne środki smarne
Spośród wszystkich wymienionych rodzajów środków smarnych dla przemysłu najlepsze właściwości fizykochemiczne mają środki smarne na bazie oleju syntetycznego (PAO) z dodatkami. Aby uzyskać wysoką wydajność środków smarnych oraz dobre właściwości fizykochemiczne, należy stosować właśnie wysokiej jakości oleje bazowe oraz związki chemiczne posiadające aprobaty dla przemysłu spożywczego w dopuszczalnym zakresie procentowym.
Do najważniejszych zalet syntetycznych środków smarnych na bazie PAO z dodatkami należą przede wszystkim:
→ bardzo dobre zabezpieczenie przed zużyciem ciernym,
→ niski współczynnik tarcia w porównaniu z innymi bazami olejowymi,
→ znakomite zabezpieczenie przed korozją,
→ zdolność przenoszenia wysokich obciążeń,
→ doskonała adhezja do powierzchni metalu w węzłach tarcia,
→ bardzo dobra zdolność separacji wody.
Środki smarne z tej grupy mogą być nieco droższe w porównaniu z produktami o innych bazach, ale ich jakość i wydajność jest na najwyższym poziomie. Oznacza to niezawodność działania urządzeń, mniej przestojów i mniejsze ryzyko finansowe, które jest efektem awarii.
Dobór środków smarnych
Środki smarne dla przemysłu spożywczego są przeznaczone do stosowania w różnych zakładach związanych z produkcją i przetwórstwem żywności, takich jak: mleczarnie, browary, piekarnie, produkcja słodyczy, masarnie, przemysł rybny, produkcja cukru.
Szeroka gama dostępnych produktów dla przemysłu spożywczego może być wykorzystana we wszystkich typach urządzeń, od hydrauliki do przekładni, od łożysk do sprężarek, zarówno w wysokiej, jak i niskiej temperaturze.
Wśród dostępnych na rynku olejów przeznaczonych dla przemysłu spożywczego można wyróżnić następujące typy:
→ oleje przekładniowe – tego typu oleje powinny być wyjątkowo odporne na ekstremalne naciski, chronić przed zużyciem ciernym i zjawiskiem tzw. micropittingu, mieć dobrą stabilność termiczną i odporność na utlenianie, a także zdolność przenoszenia wysokich obciążeń i ochronę przed korozją. Dodatkowo powinny one charakteryzować się wysokim wskaźnikiem lepkości, bardzo niską temperaturą krzepnięcia, dobrymi własnościami deemulgującymi oraz łatwo wydzielać powietrze;
→ oleje hydrauliczne – są stosowane w układach hydraulicznych wyposażonych w pompy i silniki o znamionowej prędkości i ciśnieniu. Tego typu oleje powinny być odporne na wodę i zapewniać doskonałą ochronę przed korozją. Nadają się do stosowania jako lekki olej smarowy w wilgotnym środowisku oraz tam, gdzie urządzenia są często opłukiwane;
→ oleje łańcuchowe – stosowane w systemach wyposażonych w łańcuchy – oleje tego typu powinny być odporne na wymywanie przez wodę oraz posiadać zdolność przenoszenia wysokich obciążeń. Zazwyczaj zawierają specjalne dodatki zabezpieczające przed zużyciem ciernym oraz przed korozją. Stosowane są w takich aplikacjach, jak łańcuchy produkcyjne, maszyny do nalewania i pakowania;
→ oleje sprężarkowe – stosowane w sprężarkach śrubowych, tłokowych, łopatkowych i sprężarkach powietrza lub do narzędzi pneumatycznych. Powinny mieć wysoki wskaźnik lepkości, niską temperaturę krzepnięcia, znakomicie separować wodę i zapewniać wydłużone okresy eksploatacji w porównaniu z olejami mineralnymi;
→ oleje procesowe/oleje białe – wysoko rafinowane oleje mineralne spełniające wszystkie wymagania dotyczące czystości wielu międzynarodowych związków farmaceutycznych dla ciekłych parafin. Mogą być stosowane do smarowania i konserwacji maszyn w przemyśle spożywczym, przy produkcji napojów, farmacji i przy produkcji kosmetyków, a także jako olej bazowy do produkcji kosmetyków i produktów farmaceutycznych;
→ aerozole – środki smarne w aerozolu dla przemysłu spożywczego są zaprojektowane w taki sposób, aby umożliwić szybkie i bezproblemowe smarowanie części maszyn, które najbardziej narażone są na procesy cierne w procesie produkcji żywności;
→ smary – różne serie produktów o doskonałych własnościach plastycznych, z dobrą ochroną przed korozją oraz odpornością na temperatury oraz zimną i gorącą wodę. Mogą być stosowane w różnych aplikacjach, np. liniach do napełniania jogurtów lub do paczkowania żywności, w napełniarkach, maszynach do mycia butelek, etykieciarkach, monoblokach. Mogą być wykorzystywane w przekładniach, gdy wymagany jest smar półpłynny, jako smar uszczelniający i do łożysk.
Jakość przede wszystkim
Bogactwo produktów dostępnych na rynku pozwala na wybór rozwiązań odpowiednio do potrzeb. Przy doborze środków smarnych należy jednak pamiętać, że najważniejsza jest ich wysoka jakość, zgodność z najwyższymi standardami oraz najlepsze możliwe rozwiązania technologiczne, które zapewniają niezawodność i bezawaryjność maszyn.
Zadbanie o właściwe oleje to jeden z najważniejszych czynników mających wpływ na bezpieczeństwo żywności oraz efektywność produkcji.
Zbigniew Drużcz – Advanced Technical Specialist CEE w firmie BP Europa SE, Oddział w Polsce. Ekspert ds. wsparcia technicznego w Polsce oraz Europie Centralnej (Czechy, Słowacja, Węgry). Specjalizuje się w rozwiązywaniu problemów technicznych klientów, prowadzeniu audytów oraz przygotowywaniu analiz do projektów Total Fluid Management.
