Trong 25 năm qua, tình trạng ô nhiễm bắt nguồn từ chất bôi trơn máy móc trong sản xuất thực phẩm và đồ uống đã dẫn đến mất lòng tin của người tiêu dùng và phải thu hồi sản phẩm, chưa kể đến các mối đe dọa đối với sức khỏe cộng đồng. Nếu không sử dụng chất bôi trơn cấp thực phẩm phù hợp và Quy trình vận hành tiêu chuẩn (SOP), bất kỳ nhà sản xuất thực phẩm và đồ uống nào cũng có thể dễ bị ô nhiễm.

Bất chấp rủi ro ô nhiễm, nghiên cứu cho thấy khoảng 60% các nhà sản xuất thực phẩm và đồ uống có trụ sở tại Hoa Kỳ vẫn chưa chuyển từ dầu mỡ thông thường sang chất bôi trơn cấp thực phẩm . Nhiều nhà sản xuất vẫn sử dụng các loại dầu làm tăng nguy cơ ô nhiễm tiềm ẩn, về cơ bản có thể đóng cửa một hoạt động. 

Với việc thông qua Đạo luật Hiện đại hóa An toàn Thực phẩm (FSMA) năm 2011, các nhà sản xuất tạo ra thực phẩm, dược phẩm và thực phẩm bổ sung phải triển khai các hệ thống và biện pháp kiểm soát để giải quyết các mối nguy hiểm. Điều này bao gồm đảm bảo rằng chất bôi trơn an toàn với thực phẩm. 

Vậy, chất bôi trơn cấp thực phẩm chính xác là gì và nhà sản xuất thực phẩm và đồ uống có thể đạt được sự tuân thủ như thế nào? Thách thức nào đối với ngành sản xuất thực phẩm ki tìm kiếm giải pháp bôi trơn phù hợp? Những chương trình đào tạo và bảo dưỡng thiết yếu nào cần được đưa ra để ngăn ngừa ô nhiễm? 

THÁCH THỨC ĐỐI VỚI NGÀNH BÔI TRƠN CẤP THỰC PHẨM

Trước khi tìm hiểu sâu hơn về các loại chất bôi trơn thường được sử dụng trong sản xuất thực phẩm, các trách nhiệm mới theo quy định và cách thực hiện hiệu quả chương trình an toàn và lành mạnh, chúng ta hãy cùng tìm hiểu lý do tại sao ngành sản xuất thực phẩm đang chịu thách thức phải áp dụng các biện pháp thực hiện tốt nhất nghiêm ngặt liên quan đến bôi trơn. 

Ngành chế biến thực phẩm đặt ra những thách thức bôi trơn vô cùng khắc nghiệt. Chế biến thực phẩm quy mô lớn đòi hỏi các máy móc như máy bơm, máy trộn, bồn chứa, ống mềm và ống dẫn, truyền động xích và băng tải. Máy móc được sử dụng trong các cơ sở chế biến thực phẩm phải đối mặt với nhiều thách thức về ma sát và bôi trơn giống như các nhà máy chế biến không phải thực phẩm khác. Chất bôi trơn phải cung cấp khả năng bảo vệ tương tự cho các bề mặt bên trong để kiểm soát ma sát, mài mòn, ăn mòn, nhiệt và cặn bẩn. Chúng cũng phải cung cấp khả năng bơm tốt, độ ổn định oxy hóa , độ ổn định thủy phân và độ ổn định nhiệt khi ứng dụng yêu cầu. Ngoài ra, một số ứng dụng trong các cơ sở sản xuất thực phẩm và dược phẩm đòi hỏi chất bôi trơn phải chống lại sự phân hủy và hiệu suất suy giảm khi tiếp xúc với các sản phẩm thực phẩm, một số hóa chất xử lý, nước (bao gồm cả hơi nước) và vi khuẩn.

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

Ngành chế biến thực phẩm đặt ra những thách thức riêng cho các kỹ sư pha chế chất bôi trơn, nhà phân phối chất bôi trơn, kỹ sư bôi trơn nhà máy và nhà thiết kế thiết bị. Mặc dù không bao giờ mong muốn chất bôi trơn được phép làm ô nhiễm nguyên liệu thô, sản phẩm đang chế biến hoặc thành phẩm, nhưng nếu xảy ra, hậu quả của sản phẩm bị ô nhiễm chất bôi trơn gây ra nghiêm trọng. Do đó, chất bôi trơn được sử dụng trong ngành này có các yêu cầu, giao thức và kỳ vọng về hiệu suất vượt xa các chất bôi trơn công nghiệp thông thường 

VẬY CHẤT BÔI TRƠN CẤP THỰC PHẨM LÀ GÌ? VÀ PHÂN LOẠI CỦA CHÚNG

Chất bôi trơn cấp thực phẩm là chất bôi trơn được chấp nhận sử dụng trong các thiết bị, ứng dụng và nhà máy chế biến thịt, gia cầm và các loại 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.

Chất bôi trơn được sử dụng trong chế biến thực phẩm và đồ uống được đánh giá dựa trên mức độ an toàn của chúng khi tiếp xúc với thực phẩm. National Sanitation Foundation (NSF) giám sát chương trình đánh giá chất bôi trơn bao gồm danh sách các chất bôi trơn được chấp thuận, liên tục được cập nhật. NSF đã tạo ra các ký hiệu cấp thực phẩm ban đầu là H1, H2 và H3, đây là thuật ngữ hiện đang 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 ký hiệu được mô tả như sau: 

Chất bôi trơn H1

NSF H1 là chất bôi trơn cấp thực phẩm, chất bôi trơn H1 được chấp thuận sử dụng trong chế biến thực phẩm và đồ uống, nơi có thể xảy ra tiếp xúc ngẫu nhiên với thực phẩm. Các công thức chất bôi trơn chỉ có thể bao gồm một hoặc nhiều chất nền, chất phụ gia và chất làm đặc đã được phê duyệt (nếu là mỡ) được liệt kê trong 21 CFR 178.3750.

Chất bôi trơn H2

NSF H2 là chất bôi trơn được sử dụng trên các thiết bị và bộ phận máy móc tại những vị trí không có khả năng chất bôi trơn hoặc bề mặt được 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 thành phần được chấp nhận được xác định. Tuy nhiên, chúng không thể có thành phần chứa các kim loại nặng như antimon, asen, cadmium, chì, thủy ngân hoặc selen. Ngoài ra, các thành phần không được bao gồm các chất gây ung thư, gây đột biến, gây quái thai hoặc axit khoáng.

Chất bôi trơn H3

NSF H3 là loại dầu ăn được hoặc hòa tan thường được sử dụng để làm sạch và ngăn ngừa rỉ sét trên các bộ phận máy móc. Chúng thường bao gồm các loại dầu từ ngô, hạt bông, đậu nành hoặc khoáng chất. Mặc dù chất bôi trơn H3 có thể được sử dụng khi tiếp xúc với thực phẩm, nhưng chúng bị hạn chế bởi các quy định của FDA.

CÁC CHẤT BÔI TRƠN ĐƯỢC CHẤP THUẬN

FDA chỉ định các thành phần mà chất bôi trơn cấp thực phẩm phải được tạo ra để có thể tiếp xúc ngẫu nhiên với thực phẩm một cách an toàn. Chất bôi trơn được NSF chứng nhận là cấp thực phẩm và đạt tiêu chuẩn không dung sai của FDA được liệt kê là hợp chất không phải thực phẩm được NSF chứng nhận. Bộ luật FDA trong Tiêu đề 21 quy định phê duyệt các thành phần được sử dụng trong chất bôi trơn có thể tiếp xúc ngẫu nhiên với thực phẩm:

  - 1.CFR 178.3570 – Các thành phần được phép sử dụng để sản xuất chất bôi trơn H1

  - 21.CFR 178.3620 – Dầu khoáng trắng là thành phần của các mặt hàng không phải 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 – Hydrocacbon isoparafin tổng hợp

  - 21.CFR 182 – Các chất được công nhận chung là an toàn 

Một số thông tin cụ thể từ các tiêu chuẩn này như sau:

Các loại dầu gốc cấp thực phẩm được chấp nhận

Tùy thuộc vào việc chất bôi trơn cấp thực phẩm là H1 hay H2, danh sách các loại dầu gốc được chấp thuận sẽ khác nhau. Các hướng dẫn về dầu gốc bôi trơn H2 ít hạn chế hơn và do đó, cho phép nhiều loại dầu gốc hơn.

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

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

Chất bôi trơn tổng hợp – Dầu gốc tổng hợp H1 thường là polyalphaolefin (PAO). So với dầu khoáng trắng, chúng có độ ổn định oxy hóa cao hơn đáng kể và phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn. Một loại dầu gốc tổng hợp H1 được chấp thuận khác là polyalkylene glycol (PAG). Những chất bôi trơn này ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng nhiệt độ cao. 

Dimethylpolysiloxane (silicon) có độ nhớt lớn hơn 300 centistokes (cSt)7 cũng được phép sử dụng cho chất bôi trơn H1. Silicone có độ ổn định nhiệt và oxy hóa thậm chí còn cao hơn dầu gốc PAO và PAG. 

Phụ gia và chất làm đặc cấp thực phẩm được chấp nhận 

Thường thì dầu gốc không thể đáp ứng được các yêu cầu khắt khe trong môi trường làm việc chế biến thực phẩm. Để cải thiện đặc tính hiệu suất của dầu gốc , các chất phụ gia được pha trộn vào công thức. Các loại chất chống oxy hóa, chất ức chế ăn mòn, chất chống mài mòn, phụ gia chịu áp suất cực cao và nồng độ bị giới hạn bởi 21 CFR 178.3570.

Mỡ là dầu bôi trơn có thêm chất làm đặc vào công thức. Trong số các chất làm đặc mỡ được chấp thuận là nhôm stearat, phức hợp nhôm, đất sét hữu cơ và polyurea. Phức hợp nhôm là chất làm đặc mỡ H1 phổ biến nhất. Chúng có thể chịu được nhiệt độ cao và chống nước, đây là những đặc tính quan trọng đối với các ứng dụng chế biến thực phẩm. Trước năm 2003, mỡ có chất làm đặc canxi sulfonat không được FDA chỉ định là H1 nhưng kể từ đó đã được chấp thuận.

VẬY LỰA CHỌN CHẤT BÔI TRƠN PHẨM CẤP THỰC PHẨM NÀO LÀ PHÙ HỢP

Việc lựa chọn sử dụng chất bôi trơn H1 hay H2 có thể là một thách thức. Chất bôi trơn được sử dụng trên hệ thống băng tải chạy trên đường thực phẩm phải là loại dầu H1; tuy nhiên, hệ thống băng tải chạy bên dưới đường thực phẩm có thể không nhất thiết an toàn để sử dụng dầu H2.

Theo chương trình Phân tích mối nguy và Điểm kiểm soát tới hạn (HACCP) do USDA triển khai, mỗi điểm bôi trơn phải được đánh giá để xác định 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 kế hoạch của họ không phải lúc nào cũng nhận ra tầm quan trọng của khảo sát bôi trơn. Một số nhà cung cấp chất bôi trơn đề nghị hỗ trợ phần khảo sát bôi trơn.

Vì chất bôi trơn H1 bị giới hạn bởi các loại phụ gia và trước đây chỉ sử dụng dầu gốc khoáng, nên trong một số trường hợp, chất bôi trơn H1 cung cấp khả năng bảo vệ kém hơn và tuổi thọ chất bôi trơn ngắn hơn. Bây giờ khi sử dụng chất tổng hợp, một số hiệu suất của chất bôi trơn H1 có thể vượt trội hơn chất bôi trơn không dùng cho thực phẩm. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc cho phép hợp nhất và tránh tình trạng nhiễm chéo ngẫu nhiên giữa dầu H1 và H2 và nhiễm bẩn dầu H2 với thực phẩm. 

Các vấn đề khác xung quanh chất bôi trơn cấp thực phẩm 

Sử dụng chất bôi trơn cấp thực phẩm H1 không thay thế được thiết kế và bảo trì hợp lý. Chất bôi trơn H1 vẫn chỉ được chấp thuận cho tiếp xúc ngẫu nhiên tối thiểu. Nếu một nhà máy sử dụng chất bôi trơn cấp thực phẩm, FDA giới hạn mức độ ô nhiễm chất bôi trơn ở mức 10 phần triệu – tức là 0,001 phần trăm.

Ngoài ra, quy trình chứng nhận chất bôi trơn không bao gồm kiểm toán nhà máy chất bôi trơn và thử nghiệm mẫu để đảm bảo công thức; quy trình này chỉ so sánh chặt chẽ công thức với danh sách đã được phê duyệt.

TỔNG KẾT

Hiểu được sự khác biệt giữa chất bôi trơn H1, H2 và H3 và lựa chọn chất bôi trơn phù hợp là rất quan trọng đối với an toàn thực phẩm và độ tin cậy của máy móc . 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.