Rozširovanie zoznamu schválených látok z FDA zahŕňalo najmä používanie polyalfaolefínov (PAO) a polyalkylénglykolov (PAG), ako syntetických základových olejov v potravinárskom priemysle. Tieto mazivá mohli byť použité pre široký rozsah pracovných teplôt, poskytovali dlhšie výmenné intervaly a vyššiu spoľahlivosť potravinárskych strojov a zariadení. K tomu ešte PAO, ako syntetické uhľovodíky (SHC) sú kompatibilné s ropnými olejmi, čo dovoľuje ich možnú vzájomnú zámenu a miešateľnosť.

Potravinárske mazivá a prevádzkové podmienky

V potravinárskom priemysle sú mazivá vystavené náročným prevádzkovým podmienkam. Je všeobecne známe, že prevádzkové teploty môžu byť až do 220 °C, napríklad mazanie reťazí dopravníkov v peciach. Na druhej strane sú požadované mazivá, ktoré musia mať dobrú tekutosť pri nízkych teplotách, a to najmä v prípade ich použitia pre chladiacu a klimatizačnú techniku. V potravinárskom priemysle sa často čistia stroje a zariadenia od nečistôt parou a rôznymi čistiacimi prostriedkami. Mazivá preto musia odolávať samotnej degradácii pri týchto postupoch a chrániť zariadenia pred koróziou. Prašné prostredie od múky v pekárenskom priemysle vedie ku kontaminácii mazív. Prach sa môže viazať s mazivom a vytvárať lepkavé nečistoty napríklad v cukrárenskom priemysle, čo môže mať vplyv na výkonnosť zariadenia. Tieto podmienky, obyčajne kombinované s požiadavkami strojov, ako je vysoké zaťaženie, mechanický strih, prevádzka stop – štart a podobne, vyžadujú vysoko výkonné mazivá, ktoré musia byť vhodné na použitie v potravinárskom priemysle. Sortiment potravinárskych mazív je preto formulovaný na základe výberu vhodných základových olejov a jednotlivých druhov zušľachťujúcich prísad, ktoré spĺňajú platné zdravotné a hygienické predpisy. Určitou nevýhodou je, že cena mazív určených na mazanie potravinárskych strojov je oproti ostatným mazivám vyššia.

Ropné oleje

Ropné oleje, ktoré sa používajú pri výrobe potravinárskych mazív, sú najmä ropné parafinické oleje, ktoré sa upravujú (rafinujú) tak, aby neobsahovali  aromatické uhľovodíky, síru, dusíkaté nečistoty a iné nežiaduce látky. Ide o vysoko rafinované oleje bez farby, chuti a zápachu. Platné predpisy dovoľujú používať tieto špeciálne ropné oleje v potravinárskom priemysle. Ide najmä o biele ropné oleje, resp. biele oleje, ktoré spĺňajú požiadavky USP (United States Pharmacopoeia) a tiež nariadenie FDA, 21. CFR 178.3620. Možno povedať, že za určitých podmienok ropné oleje umožňujú ekonomickejšiu prevádzku ako syntetické oleje. Všeobecne je to známe, a to aj napriek tomu, že ropné oleje neposkytujú rovnakú úroveň oxidačnej, tepelnej a hydrolytickej stability ako syntetické oleje. Mnohé syntetické mazivá sa miešajú s ropnými mazivami. Tieto čiastočne syntetické mazivá ponúkajú väčší výber ich aplikácií tam, kde sa ešte nemusia použiť celkom syntetické mazivá. Synergizmus medzi ropnými mazivami a istými druhmi syntetických mazív a prísad dovoľuje miešaním vytvoriť mazivo, ktoré môže byť použité v potravinárskom priemysle, a ktoré poskytuje dlhé výmenné intervaly.

Syntetické oleje, polyalfaolefíny (PAO)

PAO tvoria kategóriu mazív USDA H1 pre potravinársky priemysel. Do sortimentu boli uvedené v roku 1981 ako náhrada za biele ropné oleje. PAO majú oproti ropným olejom lepšiu viskozitno - teplotnú závislosť, nižšiu odparnosť, vyššiu teplotu vzplanutia a nižšiu teplotu tuhnutia. Dôležitý je najmä vyšší viskozitný index, ktorý má veľký vplyv na vlastnosti a správanie sa maziva v mazacom systéme.

Tekutosť pri nízkych teplotách je často kritickou požiadavkou pre potravinárske stroje, kde sú prevádzkové teploty pod 0 °C, napríklad pri chladiacich systémoch. Reťaze a dopravníkové systémy sa často používajú za týchto podmienok. Použitie ropného oleja pri nízkych teplotách je často nevhodné. Pri mnohých bežných použitiach sa všeobecne používa ako prísada do oleja na mazanie reťazí grafit. Použitie grafitu ako prísady do maziva pre potravinárske stroje je zakázané. V takýchto prípadoch je pri nízkych teplotách výhodné použiť syntetický olej na báze PAO, ktorý je vhodnou náhradou za ropný olej. Treba upozorniť, že pri vzduchových kompresoroch používaných v procese spracovania potravín je dôležité pamätať na to, že oleje musia mať nízku odparnosť. Dlhé výmenné intervaly pri syntetických olejoch na báze PAO v porovnaní s ropnými olejmi súvisia s nárastom ich oxidačnej stability. Podľa skúsenosti z prevádzky syntetické kompresorové oleje na báze PAO dosahujú výmenné intervaly až 8 000 prevádzkových hodín, napríklad v prípade rotačných skrutkových kompresorov. Pri porovnaní s ropnými olejmi je to tri až päťkrát viac, čo je veľká výhoda.

Polyalkylenglykoly (PAG)

Polyalkylenglykoly sú klasické syntetické základové oleje, ktoré sa používajú v rôznych obmenách pre ich vynikajúce vlastnosti v rámci ich štruktúry. Vzhľadom na to a ďalšie ich vlastnosti sa s výhodou používajú ako mazivá v potravinárskom priemysle a v súčasnosti podľa dostupných informácii spĺňajú kategóriu USDA H1. PAG sú typické polyméry etylén a propylén oxidu. To umožňuje vysoký stupeň rozpustnosti vody vo výrobku. Podľa množstva etylén oxidu prítomného v ich štruktúre sú PAG klasifikované ako vo vode rozpustné, čiastočne rozpustné a nerozpustné. To je dôležité najmä pri ich aplikácii v prostredí, kde sú vystavené veľkej vlhkosti. PAG majú vysoký viskozitný index, V. I., a to v rozsahu od 160 do 280. Oproti ropným olejom, ktoré majú V. I. V rozsahu 70 – 110, je to veľká výhoda. Táto vlastnosť umožňuje použitie PAG v širokom rozsahu pracovných teplôt. PAG sa s výhodou používajú ako mazivá pre ozubené prevody, reťaze a iné časti strojov. Je to dané tým, že PAG majú zvýšenú polaritu, adhéziu k povrchom a schopnosť zvýšeného prenosu zaťaženia pri všetkých podmienkach v trecích uzloch. Špecifickým prípadom ich použitia je napríklad mazanie slimákových ozubených prevodov. PAG ponúkajú požadované trecie charakteristiky, ktoré sú lepšie ako v prípade hydrogénovaných ropných olejov. V súčasnej dobe sú v ponuke PAG pod označením OSP (Oil Solube Polyakylene) PAG, ktoré sú miešateľné s ropnými uhľovodíkovými olejmi, a teda aj so syntetickými PAO, čo je veľká výhoda.

Prísady a zahusťovadlá

Hlavnou funkciou prísad v mazive je zabezpečiť dlhú životnosť maziva a chrániť stroje a zariadenia pred koróziou, najmä v prípade agresívného prostredia. Zoznam prísad pre použitie v mazivách pre potravinársky priemysel je limitovaný čo do množstva a kvality. Podľa zoznamu v predpise 21 C.F.R. 178.3570 sa do mazív používajú prísady, a to antioxidanty, inhibítory korózie, vysokotlakové (EP) a protizáderové (AW) prísady. Podľa uvedeného predpisu sa v praxi stretávame s označením HX -1, teda prísady pre kategóriu USDA H1, HX-2 pre USDA H2 a HX-3 pre USDA H3. Pri formulácii nových druhov potravinárskych mazív je použitie syntetických základových olejov a vhodných prísad veľmi výhodné, užitočné. Syntetické oleje neobsahujú nežiaduce látky, ktoré sú v ropných základových olejoch a poskytujú lepšiu schopnosť reakcie (miešateľnosť) s prísadami a dlhšiu životnosť maziva. Na výrobu, formuláciu plastických mazív sú potrebné  mazacie oleje a zahusťovadlá (kovové mydlá). Okrem uvedených základových olejov sa v tomto prípade používajú rôzne typy zahusťovadiel (spevňovadiel). Ide najmä o zahusťovadlá hlinité, hlinité komplexné, organické hlinky a močovina. Plastické mazivá na báze hlinitých komplexných mydiel sa najviac používajú ako mazivá kategórie USDA H1.

Kategórie potravinárskych mazív a definície

Potravinárske mazivá sú mazivá vhodné na použitie, napríklad v hydinárskom, mäsovom, pekárenskom, cukrárenskom, mliekarenskom a v ďalších potravinárskych odvetviach. Tieto typy mazív pre potravinársky priemysel sú rozdelené do kategórií podľa náhodného kontaktu s potravinami. Spoločnosť USDA vytvorila a NSF prevzala tieto originálne potravinárske triedy, a to triedy USDA H1, H2 a H3. Súhlas a registrácia nových druhov mazív do jednej z týchto tried (kategórií) je závislá na základe formulácií základových olejov a jednotlivých druhov použitých prísad.

Kategórie – triedy potravinárskych mazív

Kategória H1 – potravinárske mazivá používané v prostredí potravinárskej výroby, kde je možnosť priameho kontaktu maziva s potravinami. Mazivá tejto kategórie (triedy) môžu byť zložené z jedného alebo niekoľkých odsúhlasených základových olejov, vhodných prísad, zahusťovadiel (PM) uvedených v zozname zákonného nariadenia  21CFR 178.3750.

Kategória H2 – potravinárske mazivá používané pre zariadenia a časti strojov, kde nie je možnosť, že by mazivo alebo mazaný povrch prišlo do kontaktu s potravinami. Keďže tu nie je riziko možného kontaktu s potravinami, mazivá triedy H2 nemajú definovaný zoznam použitých prísad. Napriek tomu mazivá kategórie USDA H2 nesmú obsahovať ťažké kovy, ako antimón, arzén, kadmium, olovo, ortuť či selén. Okrem toho prísady nesmú obsahovať zložky, ktoré sú karcinogénne, mutagénne, teratogénne alebo minerálne kyseliny.

Kategória H3 – platí pre označenie  olejov (rozpustné oleje), používaných na ošetrenie, čistenie a ochranu pred koróziou rôznych zariadení, ako napríklad potravinárskych (mäsiarskych)  hákov, vedení, dopravníkov a ďalších podobných zariadení. Tieto zariadenia musia byť ešte pred použitím oleja kategórie USDA H 3 očistené, napríklad striekaním, umývaním, utieraním a podobne. Mazivá tejto kategórie musia spĺňať predpisy, zákonné nariadenia 21 CFR 172.860, 21 CFR 172.878 a 21 CFR 182 alebo 21 184.

Okrem uvedených kategórii možno uviesť aj označenie, kategóriu HT-1, ktorá označuje použitie teplonosného média na priamy kontakt s potravinami.

TEXT Jozef Stopka, FOTO archív redakcie