식품 가공에 적합한 윤활유 선택을 위한 5가지 고려사항

식품 가공 산업은 지난 몇십 년 간 상당한 발전을 이루었습니다. 소비자 선호의 변화, 식품 안전 규정, 그리고 글로벌 공급과 수요 등 여러 요인이 이 산업을 현재의 모습으로 형성하는 데 기여했습니다. 식품 및 음료의 다양성에 대한 집중이 증가하고 있으며, 모두를 위한 식품 안전성을 높이기 위한 지속적인 노력은 식품 가공업체들에게 운영 시 고유한 도전을 제시하고 있습니다.

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프로세스의 모든 측면은 최종 제품에 미치는 전반적인 영향을 위해 고려되어야 합니다. 성공적인 식품 가공 운영을 위해서는 품질, 효율성 및 안전성 간의 균형을 유지해야 합니다. 펌프, 믹서, 탱크, 호스 및 파이프, 체인 드라이브, 컨베이어 벨트 등 기계에 사용될 적절한 윤활제를 선택하는 것은 매우 중요합니다. 식품 가공에서 사용되는 기계는 일반 비식품 가공 공장에서도 발견되는 많은 윤활 요구 사항을 가지고 있으며, 추가적인 도전 과제를 동반합니다. 윤활제는 열, 마모, 마찰 및 침전물로부터 보호를 제공해야 하며, 또한 산업 규정에 부합하는 기초 원료와 첨가제로 설계되어야 합니다. 식품 또는 음료 제품의 오염은 제조업체에게 금전적 손해, 운영 중단 및 손상된 명성의 상당한 비용을 초래할 수 있습니다.

적용에 적합한 윤활제를 선택하는 것은 상당한 도전이 됩니다. 운영, 안전 및 최종 사용 요구 사항은 선택 과정에서 반드시 이해하고 고려해야 합니다. 식품 가공 운영에서 적합한 윤활제를 선택할 때, 평가해야 할 다섯 가지 필수 고려 사항이 있습니다. 조직 내 운영 및 시설 관리와 같은 여러 그룹은 이러한 다섯 가지 요소를 평가하여 비용, 안전 및 환경 영향을 균형 있게 유지해야 합니다.

[1] 잠재적 위험 최소화

윤활제 오염은 식품 및 음료 가공 산업에 계속해서 큰 도전을 제기하고 있습니다. 제품 리콜은 제조업체에게 비용이 많이 들고, 소비자가 제품에 대해 의문을 가질 수 있는 부정적인 영향을 미칩니다. 엄격한 성능, 건강 및 안전 기준을 충족하도록 테스트되고 인증받은 식품 등급 윤활제를 사용하면 오염의 잠재적 위험을 줄일 수 있습니다. 위험을 완전히 제거하는 것은 거의 불가능하지만, 식품 등급 윤활제와 첨가제의 다양한 분류 사이의 차이를 이해하면 선택 과정에 도움이 될 수 있습니다. 참고로, 아래 표는 각 주요 식품 등급 분류, 집중 영역 및 더 많은 세부 정보를 제공하는 설명을 나열합니다.

분류 집중 설명 H1 우연한 식품 접촉 H1 분류 내의 제품은 21 CFR 178에 명시된 특정 지침을 충족합니다. 산업 내에서는 일반적으로 "라인 위" 윤활제라고 불립니다. "라인"은 식품이 드럼, 컨베이어 벨트 또는 시설 내에서 발견되는 지점을 의미합니다. 컨베이어 벨트는 "라인 위"를 고려하는 훌륭한 예입니다. H1로 분류된 윤활제는 컨베이어 벨트 위 또는 주변에서 사용할 수 있습니다. 우연한 식품 접촉이 있을 수 있는 응용 분야에서 사용하도록 설계되었습니다. H2 식품 접촉 없음 H2 분류 내의 제품은 식품 가공 시설에서도 사용할 수 있습니다. 그러나 식품 접촉의 가능성이 없는 영역에서만 사용할 수 있습니다. 이는 "라인 아래" 윤활제라고 불리며, 식품이 가공되지 않는 공장 지역에서 사용해야 합니다. 컨베이어 벨트 예에 비추어 볼 때, H2 윤활제는 우연한 식품 접촉이 존재하지 않는 컨베이어 벨트 "아래"에서 사용될 수 있습니다. H3 수용성 오일 H3 분류에는 해바라기유와 같은 수용성 또는 식용 오일이 포함됩니다. 이는 일반적으로 공장의 후크, 카트 및 기타 유사한 장비의 녹 방지 및 청소에 사용됩니다. 식용 제품과 접촉하는 장비의 부분은 재사용 전에 수용성 오일이 제거되어야 합니다. HX-1 성분 이 분류는 우연한 식품 접촉 윤활제의 성분을 참조합니다. 성분은 검토되었으며 H1 윤활제 제형에서 사용할 수 있습니다. 일반적으로 이 성분의 분류와 관련하여 처리 한계가 있습니다. HX-2 성분 HX-2 클래스의 성분은 식품 접촉 없음 윤활제에 사용됩니다. 거의 모든 성분이 이 분류에 적합하므로 이 카테고리는 일반적으로 HX-1 또는 HX-3 분류와 함께 주장됩니다. HX-3 성분 이들은 수용성(식용) 오일 제형에 사용되는 성분입니다. 3H 방출제 비슷하게 보이지만, 이 분류는 H3와 혼동해서는 안 됩니다. 3H 지명은 식품이 캔 또는 금형에서 나오게 돕기 위해 설계된 제품에 적용됩니다. 이는 직접 식품 접촉 제품으로 간주됩니다.

USDA는 비식품 화합물 및 독점 물질에 대한 인증 프로그램을 종료했습니다. 그 때, 산업 내 등록된 윤활제 제공자에게는 자가 인증을 위한 선택이 주어졌거나, 인증을 위하여 제3자 등록 기관을 사용할 수 있는 선택이 제공되었습니다. 연방 정부는 여전히 두 가지 인증 방법의 사용을 허용합니다.

ISO는 H1 우연한 식품 접촉 분류의 기준을 초과하는 국제 표준으로 개발되었습니다. 이는 제조 과정의 위생 측면에 중점을 두어, 존재하는 생물학적, 화학적 및 물리적 위험을 포함합니다. H1 우연한 식품 접촉 윤활제 기준을 충족하는 것 외에도, 제품은 여러 다른 매개변수를 충족해야 합니다. 제조업체는 우수한 제조 관행을 보장하기 위한 운영 통제가 있음을 보여주는 문서를 제공해야 합니다. 게다가 이들 제품에서 교차 오염이 없거나 최소한으로 정의되는 PPM 변동으로 교차 오염이 없음을 입증해야 하며 소비자의 건강이나 제품 사용에 부정적인 영향을 미치지 않아야 합니다.

[2] 응용에 적합한 윤활제

산업 시장 내의 응용의 다양성과 복잡성은 모든 가능한 상황에 대해 "모두에게 맞는" 윤활제를 허용하지 않습니다. 각 응용은 점도(저온 및 고온 변동), 부식 및 녹 방지, 청결, 극한 압력, 마모 저항, 발포 방지, 수분 분리 및 산화 방지에 대한 고유한 요구 사항을 가지고 있습니다. 일반적으로 각 응용에 필요로 하는 기본 성능 특성이 있습니다. 예를 들어, 기어 윤활제는 극한 압력 특성을 제공해야 하며, 공기 압축기 윤활제는 산화 안정성과 청결성을 제공해야 합니다.

제형 담당자들은 윤활제가 특정 성능 요구 사항을 충족하도록 어떤 첨가제를 혼합할지를 결정합니다. 배수 간격, 필터 교체 및 정기적인 유체 모니터링 및 분석은 운영이 최적 효율로 계속 운영될 수 있도록 돕습니다. 가동 중단 시간을 줄이고 에너지 효율성을 높이며 윤활유 간격 변경을 줄이는 것은 운영의 비용 절감으로 이어질 수 있습니다. 더 높은 성능의 제품(합성)을 업그레이드하는 것은 이러한 운영상의 이점을 달성하기 위한 좋은 선택이 될 수 있습니다. 윤활 엔지니어와 상담하는 것도 최상의 윤활제를 선택하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 그들은 작업 조건, 응용 요구 사항, 식품 등급 분류 요구 사항 및 모든 제형 제한 사항을 포함한 모든 알려진 변수를 고려할 것입니다.

[3] 재료 호환성

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식품 가공 시설 내에서 사용되는 다양한 재료 유형에 대한 윤활제의 호환성을 면밀히 고려해야 합니다. 엔진, 압축기, 펌프, 기어 박스 및 기계 시스템 내의 다른 구성 요소는 다양한 금속 구성 요소로 만들어질 수 있습니다. 일반적인 작동 조건 하에서 특정 금속(또는 여러 금속 유형)의 특정 요구 사항을 해결하도록 제형된 윤활제를 선택하는 것이 중요합니다. 금속 유형, 기계 부품의 움직임, 및 작동 온도 범위와 같은 변수는 윤활제가 시스템 내에서 어떻게 성능을 발휘해야 하는지를 이해하는 데 중요합니다.

실, 개스킷, 호스 및 기타 플라스틱/고무 구성 요소 또한 장비의 수명을 보장하는 데 매우 중요합니다. 윤활제가 호환성 부족으로 인해 실의 구조를 손상시키면, 실이 붕괴되거나 완전히 열화될 수 있습니다. 누수로 인한 오일 손실(가동 중단 시간 초래)은 운영에 상당한 비용을 추가할 수 있습니다.

ASTM 471 섹션 10(표준 고무 특성-액체의 영향)은 윤활제와 같은 유체의 영향을 견디는 고무 및 고무 유사 혼합물의 비교 능력을 평가하기 위해 일반적으로 사용됩니다. 윤활제의 구성 요소가 견출쇠로 추출될 때, 씰은 축소되고, 윤활제 구성 요소가 씰로 이동할 때 팽창이 발생합니다. 씰의 축소 및 팽창은 과도하게 발생할 경우 오일 손실을 초래할 수 있습니다.

[4] 기초 재료 고려 사항

윤활제 제조업체는 식품 및 음료 가공 산업을 위한 솔루션을 제형할 때 선택할 수 있는 기초 오일이 다소 제한적입니다. 필요한 윤활제의 분류(H1, H2 등)도 제형자가 선택할 수 있는 기초 오일을 결정합니다. 예를 들어, H1 – 우연한 식품 접촉 분류의 경우, 폴리알파올레핀(PAOs) 및 백색 광유(WMOs)가 가장 일반적으로 사용되는 기초 오일입니다. 다른 합성 기반 재료인 폴리알킬렌 글리콜(PAGs)도 사용될 수 있지만, 자주 사용되지는 않습니다. 기초 재료는 유체의 주성분이며, 합성 오일의 사용은 완성된 윤활제에 다음과 같은 이점을 제공합니다:

• 열 및 산화 안정성 향상 (식품 가공의 건조 또는 멸균)

• 점도-온도 특성 개선 (냉장 또는 고온 지역의 높은 점도 지수 필요)
• 변동성 및 증발률 감소
• 오일 배출 간격 연장
• 특히 완전 부하 조건 하에서 운영 온도 감소
• 에너지 소비 감소

제형자가 기초 오일의 결점을 극복하기 위해 사용할 수 있는 여러 첨가제도 있습니다. 첨가제는 H1 카테고리 윤활제에 대한 21 CFR 178의 구체적인 지침을 통해 선택될 수 있습니다. 또 다른 옵션은 화학이 적절한 데이터로 지원되는 한 특정 회사의 독점 첨가제를 제형할 수 있는 것입니다.

[5] 오염

오염의 일부 요소는 이전 섹션에서 언급되었습니다. 오염 또는 오염 가능성을 줄이는 것은 기초 유체 및 첨가제 선택에서 상당한 역할을 합니다. 높은 수분 오염이 있을 수 있는 환경에서는 우수한 분리 특성을 가진 윤활제를 고려해야 합니다. 만약 그리스를 사용하는 경우, 낮은 수분 세척 특성이 이상적입니다. 특정 운영에서는 시스템 전반에 걸쳐 물을 사용하는 것이거나 이를 청소(증기로 사용 시)하는 것이 프로세스에 중요한 부분이 될 수 있습니다. 일반적으로 PAO와 같은 합성 윤활제는 녹과 부식 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있는 훌륭한 수분 내성 특성을 제공합니다.

결론

식품 가공 시설에 사용할 적절한 윤활제를 선택하는 것은 도전적일 수 있습니다. 증가하는 건강 및 안전 측면과 일반 운영 요구 사항은 의사 결정의 복잡성을 더합니다. 다행히도, 다양한 윤활제 옵션에 대한 많은 모호성을 줄이는 방법이 있습니다. 일반적으로 응용 프로그램의 사양에 집중하고 윤활제의 분류 및 화학을 잘 이해하면 선택 과정에 큰 도움이 됩니다.

보다 까다로운 식품 산업 응용은 윤활 엔지니어와의 상담이 필요할 수 있습니다. 이 응용은 품질, 효율성 및 안전 기준이 충족되도록 여러 요소를 포함할 수 있습니다. 게다가 윤활 엔지니어와 상담하는 것이 선택을 위해 요구되는 지식과 전문성을 습득하려고 시도하는 것보다 더 쉬울 수 있습니다. 적절한 윤활제는 효율성을 극대화하고 최종 사용 제품의 건강 및 안전 문제의 가능성을 줄여 식품 가공 운영에 가치를 추가할 것입니다.

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