راهنمای جامع گریسهای گرید غذایی (فودگرید)
از گریس های فودگرید یا گریس های غذایی در تجهیزات مختلف پردازش مواد غذایی و سایر کاربردهای تجهیزات صنعتی استفاده می شود. آنها شامل یاتاقان های غلتکی، اتصالات، اسلایدها، سیستم های روغن کاری متمرکز و جعبه دنده های محصور هستند. گریس های غذایی نه تنها باید عملکردهای فنی مشابه روانکارهای دیگر را انجام دهند، بلکه خواص دیگری نیز دارند:
مقاومت در برابر تخریب توسط محصولات غذایی، مواد شیمیایی، آب و بخار.
ارائه رفتار خنثی هنگام تماس با الاستومرها و پلاستیک ها.
از نظر فیزیولوژیکی بی اثر، بی بو، بی مزه ، غیر سمی و بی ضرر هستند.
صنایع تولید مواد غذایی، آشامیدنی، دارویی و خوراک دام از پیچیدهترین محیطهای مهندسی روانکاری به شمار میروند. تجهیزات مکانیکی موجود در این صنایع مانند همزنها، فرها، تونلهای انجماد، دستگاههای بستهبندی و نوار نقالهها تحت شرایط عملیاتی بسیار سختی کار میکنند. این شرایط شامل دماهای بسیار بالا در فرهای پخت، دماهای زیر صفر درجه در بخشهای فریز، رطوبت شدید ناشی از بخار آب و شستشوهای مکرر با مواد شوینده قلیایی و اسیدی است. چالش اصلی در روانکاری این تجهیزات، ایجاد توازن میان عملکرد مکانیکی مطلوب روانکار و رعایت الزامات سختگیرانه بهداشتی جهت جلوگیری از آلودگی بیولوژیکی و شیمیایی مواد غذایی است. به همین دلیل، طراحی و تولید گریسهای گرید غذایی نیازمند دانش رئولوژی پیشرفته و شناخت دقیق استانداردهای بهداشتی است.
استانداردهای بینالمللی گریسهای فودگرید
در گذشته، اداره ایمنی و بازرسی مواد غذایی وابسته به وزارت کشاورزی ایالات متحده مرجع اصلی تایید و ثبت روانکارهای مناسب برای صنایع غذایی بود. پس از تغییر ساختار نظارتی در پایان قرن بیستم، بنیاد ملی بهداشت به عنوان یک سازمان مستقل غیردولتی، مسئولیت ارزیابی، ثبت و صدور گواهینامههای مربوط به روانکارهای گرید غذایی را بر عهده گرفت. امروزه این استانداردها تحت قوانین سازمان غذا و داروی آمریکا در کدهای فدرال ثبت شدهاند و سیستم طبقهبندی آنها شامل سه کلاس اصلی است.
- کلاس H1 برای روانکارهایی تعریف شده است که در نقاط روانکاری با احتمال تماس فنی و تصادفی با مواد غذایی استفاده میشوند. در این نقاط، احتمال دارد روانکار به دلیل نشتی، پاشش یا تماس مستقیم با قطعات در حال حرکت، به مقدار بسیار ناچیز وارد خط تولید محصول شود. حد مجاز آلودگی محصول غذایی با این روانکارها نباید از ده بخش در میلیون فراتر رود. تمامی اجزای تشکیلدهنده فرمولاسیون این گریسها باید به طور کامل در لیست مواد ایمن و مجاز ذکر شده در قوانین سازمان غذا و دارو ثبت شده باشند.
- کلاس H2 برای روانکارهایی است که در بخشهایی از کارخانه استفاده میشوند که هیچگونه احتمال تماس مستقیم یا تصادفی میان روانکار و ماده غذایی وجود ندارد. تجهیزاتی که در زیر خطوط تولید یا در اتاقهای کمپرسور و پمپهای جانبی قرار دارند نمونههایی از این موارد هستند. در فرمولاسیون محصولات این کلاس، محدودیتهای شدید کلاس اول وجود ندارد اما همچنان حضور فلزات سنگین خطرناک مانند سرب، کادمیوم، آرسنیک و ترکیبات سرطانزا در آنها ممنوع است.
- کلاس H3 که به نام روانکارهای حلشونده یا قابل هیدرولیز شناخته میشوند، عمدتاً شامل روغنهای خوراکی و روغنهای معدنی خاصی هستند که برای تمیزکاری، روانکاری موقت و پیشگیری از زنگزدگی قطعاتی نظیر چاقوها، چرخدندههای برش و قلابهای آویز لاشه گوشت پیش از شروع مجدد کار خط تولید کاربرد دارند.
فرمولاسیون شیمیایی و اجزای تشکیلدهنده گریسهای فودگرید
گریس یک ساختار ژلاتینی نیمهجامد تا جامد است که از به دام افتادن روغن پایه در شبکهای از عامل سفتکننده به همراه مواد بهبوددهنده عملکرد ایجاد میشود. در روانکارهای صنایع غذایی، تمام این سه جزء باید ویژگیهای ایمنی خاصی داشته باشند.
روغنهای پایه مورد استفاده در گریسهای فودگرید معمولاً به سه گروه اصلی تقسیم میشوند. روغنهای معدنی سفید که خلوص بسیار بالایی دارند و طی فرآیندهای تصفیه شدید کاتالیزوری از ترکیبات معطر و گوگردی پاک شدهاند، گزینهای اقتصادی هستند. پایداری حرارتی متوسط این روغنها باعث میشود که برای دماهای بسیار بالا مناسب نباشند. در مقابل، روغنهای سنتتیک پایه پلیآلفاالفین پایداری اکسیداسیون فوقالعاده، شاخص ویسکوزیته بالا و عملکرد عالی در دماهای بسیار پایین و بالا دارند. روغنهای پایه زیستی یا استرهای طبیعی نیز در برخی کاربردها استفاده میشوند اما پایداری هیدرولیکی ضعیفتری در محیطهای مرطوب دارند.
عامل سفتکننده نقش کلیدی در تعیین پایداری مکانیکی، نقطه قطرهای شدن و مقاومت گریس در برابر شستشو با آب دارد. صابونهای متداول صنعتی مانند صابون ساده لیتیوم یا صابونهای کمپلکس لیتیوم که در بخشهای غیرغذایی پرکاربردترین هستند، در فرمولاسیون گریسهای گرید غذایی به دلیل محدودیتهای سمی بودن استفاده نمیشوند. سفتکنندههای مجاز برای این کاربریها شامل کمپلکس آلومینیوم، کلسیم سولفونات، خاک رس اصلاحشده و پلیاوره هستند.
سفتکننده کمپلکس آلومینیوم به دلیل ایجاد ساختار فیبری بسیار ریز، مقاومت فوقالعادهای در برابر شستشو با آب داغ و محلولهای شوینده دارد. این گریسها دارای نقطه قطرهای شدن بالا نزدیک به دویست و شصت درجه سانتیگراد هستند و قابلیت پمپشدن بسیار خوبی در سیستمهای روانکاری مرکزی دارند. سفتکننده کلسیم سولفونات نسل جدیدی از غلیظکنندهها است که به دلیل رفتار قطبی طبیعی خود، خاصیت ضدسایش و ضدخوردگی بسیار قوی ایجاد میکند و نیاز به افزودنیهای شیمیایی تحت فشار را به حداقل میرساند.
مواد افزودنی در گریسهای فودگرید وظیفه دارند خواص ضد اکسیداسیون، پایداری حرارتی، مقاومت در برابر فشار بالا و حفاظت از فلزات در برابر خوردگی را بهبود بخشند. مواد افزودنی متداول صنعتی حاوی ترکیبات فسفر، گوگرد و روی که در گریسهای معمولی استفاده میشوند، در فرمولاسیون فودگرید با ترکیباتی نظیر استرهای اسید فسفریک با خلوص بالا، جامدات سفید مانند اکسید روی و پلیمرهای زیستسازگار جایگزین میشوند.
تستهای عملکردی و استانداردهای کیفی گریسهای غذایی
علاوه بر تاییدیه بنیاد ملی بهداشت، گریسهای صنایع غذایی باید استانداردهای مهندسی روانکاری را پاس کنند. این آزمونها شامل تعیین درجه قوام مکانیکی بر اساس نفوذپذیری مخروط طبق استاندارد انجمن تست مواد آمریکا است که گریسها را از گرید صفر صفر صفر که کاملاً روان است تا گرید شش که بسیار سفت است دستهبندی میکند. در صنایع غذایی معمولاً از گریدهای یک، دو و سه برای یاتاقانها استفاده میشود.
آزمون پایداری در برابر شستشو با آب طبق استاندارد دی یک هزار و دویست و شصت و چهار مشخص میکند که چه درصدی از گریس در اثر تماس مستقیم با جریان آب گرم از یاتاقان خارج میشود. این پارامتر در خطوط شستشوی میوه و سبزیجات اهمیت حیاتی دارد. همچنین آزمون ظرفیت تحمل بار با دستگاه چهار گلوله طبق استاندارد دی دو هزار و پانصد و نود و شش، میزان مقاومت فیلم گریس را در برابر جوش خوردگی تحت بارهای سنگین ارزیابی میکند.
پروتکلهای نگهداری و پیشگیری از آلودگی متقاطع در کارخانجات
بکارگیری گریسهای گرید غذایی نیازمند پیادهسازی برنامههای دقیق پیشگیری از آلودگی متقاطع در کارخانه است. حتی مقادیر ناچیزی از گریسهای صنعتی معمولی میتواند روانکارهای فودگرید را آلوده کرده و تاییدیه بهداشتی آنها را باطل کند. برای این منظور، استفاده از سیستم کدگذاری رنگی برای گریسپمپها، ظروف نگهداری و نقاط روانکاری تجهیزات توصیه میشود تا اپراتورها دچار اشتباه نشوند. انبارداری این محصولات باید در محیطهای کاملاً تمیز و به دور از گرد و خاک و آلودگیهای شیمیایی انجام گیرد تا از سلامت نهایی زنجیره تولید مواد غذایی اطمینان حاصل شود.
