Lubrifiants alimentaires

Tout comme tout autre lubrifiant formulé, les lubrifiants de qualité alimentaire se composent de stocks de base et d'additifs. Selon leurs différents domaines d'application, c'est-à-dire pour quel équipement et dans quel domaine ils sont utilisés – pour des machines à fonctionnement lent ou rapide, à des températures élevées, basses ou changeantes, sous haute pression, sous forte humidité – les lubrifiants sont formulés à partir de différentes bases chimiques et d'additifs.

Au début de la production alimentaire industrielle, les usines et la production étaient plutôt petites par rapport à aujourd'hui. De nos jours, les lignes de production et de transformation dans les secteurs de l’alimentation et des boissons, ainsi que les usines pharmaceutiques et cosmétiques, fonctionnent généralement sept jours sur sept, vingt-quatre heures sur vingt-quatre, et la vitesse de production est maximisée afin d’optimiser la rentabilité. Les arrêts dus à des pannes ou à la réparation des machines sont coûteux et doivent être réduits au minimum. Ici, l’utilisation des lubrifiants appropriés joue un rôle majeur pour garantir la sécurité alimentaire et prolonger la durée de vie des machines et des pièces, afin de minimiser au maximum les coûts de réparation. Les premiers lubrifiants de qualité alimentaire étaient à base d’huiles et de graisses comestibles, mais les limites de ces lubrifiants ont rapidement été reconnues. Les huiles comestibles se dégradent rapidement, elles ont tendance à se solidifier à basse température, à fumer lorsqu'elles sont chauffées et à polymériser lorsqu'elles sont conservées à haute température. Les machines nécessitent des lubrifiants offrant une performance supérieure tout en étant capables de résister à des conditions sévères. Par conséquent, des lubrifiants à base chimique variée ont été formulés avec des additifs afin de répondre à des exigences spécifiques.².

• Huiles minérales
• Polyalfaoléfine (PAO)
• Esters
• Polyalkylène glycol (PAG)/polyglycol
• Huile de silicone
• Polyéther perfluoré
• Huiles et graisses comestibles (par exemple, saindoux, huile de soja)

Afin d'améliorer la performance du produit formulé, certains matériaux de base peuvent être mélangés entre eux.

• Additifs anti-usure (modificateurs de friction, additifs de pression extrême)
• Antioxydants
• Inhibiteur de corrosion
• Modificateurs de viscosité
• Abaisseurs du point de fusion
• Tensioactifs, dispersants et émulsifiants
• Agents anti-mousse

Pour les graisses, un épaississant est en outre nécessaire. Également ici, en fonction de la base chimique et de l'application prévue, l'agent épaississant peut être basé sur du calcium ou de l'aluminium – des silicates ou du PTFE peuvent également être utilisés.

• Lubrifiants spécifiques pour applications spécifiques
  Les producteurs alimentaires sélectionnent des lubrifiants de qualité alimentaire en fonction de leurs spécifications et de l'application prévue. Pour garantir un fonctionnement fiable et peu usant des machines, une certaine viscosité du lubrifiant est requise.
• Produits reproductibles
  Les fabricants de lubrifiants de qualité alimentaire doivent s'assurer que leurs produits ont des propriétés reproductibles. Donc, en plus du développement de lubrifiants, le contrôle de la qualité est également important. Pour les producteurs alimentaires, un contrôle de la viscosité du lubrifiant entrant garantit qu'ils obtiennent le bon matériau dans la qualité requise.
• Santé des machines
  Afin d'obtenir le rendement le plus élevé possible des machines, toutes les pièces pertinentes doivent être bien lubrifiées pour garantir un fonctionnement économique et à faible usure. La contamination comme l'eau, la poussière ou les débris dans la ligne de production modifie également les propriétés du lubrifiant. L'usure du lubrifiant entraîne un manque de lubrification et l'équipement peut être endommagé, ce qui entraîne des temps d'arrêt coûteux.
• Exigence de surveillance des conditions
  La surveillance du lubrifiant en service est une partie essentielle du HACCP. La dégradation des lubrifiants en service due à la contamination est également un facteur de risque en matière de santé et d'hygiène (croissance de bactéries et d'autres micro-organismes dangereux).
  

• Viscosité cinématique à 40 °C et 100 °C
• Indice de viscosité (VI)https://wiki.anton-paar.com/en/viscosity-index/?utm_source=wiki&utm_medium=link&utm_campaign=hq
• Densité à 20 °C respectivement à 15 °C 

Dans leurs fiches d'information sur les produits, certains fabricants indiquent la densité à 15 °C ou à 20 °C, ou la gravité spécifique au lieu de la densité ainsi que la viscosité Saybolt (SUS) à 100 °F et 210 °F. Pour les huiles de qualité alimentaire, la viscosité cinématique est généralement déterminée pour le produit final, mais aussi pour l'huile de base. Pour les graisses de qualité alimentaire, la viscosité cinématique est déterminée uniquement pour l'huile de base. Trouvez des exemples pour la viscosité des lubrifiants de qualité alimentaire sélectionnés dans ce tableau.

Étant des huiles industrielles, la viscosité cinématique des lubrifiants de qualité alimentaire est classée selon le système de grades de viscosité ISO. Une viscosité médiane pour chaque grade de viscosité à 40 °C est indiquée, la plage autorisée pour la viscosité du produit est une déviation de ±10 % par rapport à la valeur médiane.

Les lubrifiants utilisés pour la production et la manipulation des aliments sont répertoriés par NSF International dans la catégorie H – composés non alimentaires. Les agents de démoulage font partie du groupe des composés propriétaires et sont classés dans la catégorie 3 – substances de transformation des aliments. 

• FDA 21 CFR 178.3570 – Spécifie toutes les substances (matières premières et additifs) utilisées pour formuler les lubrifiants H1, HT-1, HX-1, H3, qui doivent être conformes à cette réglementation de la FDA
• FDA 21.CFR 178.3620 – Huile minérale blanche en tant que composant d'articles non alimentaires destinés à être en contact avec des denrées alimentaires
• FDA 21.CFR 172.878 – huile minérale USP pour contact direct avec les aliments
• FDA 21 CFR 172.882 – Hydrocarbures isoparaffiniques synthétiques
• FDA 21 CFR 172.182 – Liste des substances généralement reconnues comme sûres³

Fondée en 1944, NFS International est une organisation non gouvernementale bien connue dans tous les aspects de la sécurité alimentaire. Ils sont l'une des organisations leaders mondiales pour des solutions concernant le système de santé publique. NSF International^{4, 5} liste tous les lubrifiants de qualité alimentaire approuvés et leurs ingrédients pour un contact alimentaire accidentel dans la ligne de production, c'est-à-dire des lubrifiants des catégories H1, HT-1, HX-1 et 3H.

L'ISO 21469 montre qu'un produit du fabricant répond aux exigences d'hygiène pour la formulation, la fabrication, l'utilisation et la manipulation tout au long de son cycle de vie. L'utilisation de lubrifiants certifiés ISO 21469⁶ peut aider les transformateurs à réduire leur risque de contamination. Tout comme l'enregistrement des produits, cette certification garantit que les ingrédients des lubrifiants sont sûrs en cas de contact alimentaire accidentel.

ISO 22000⁷ est un système de certification de gestion de la sécurité alimentaire pour la fabrication alimentaire reconnu par l'Initiative Mondiale pour la Sécurité Alimentaire. Il est destiné à être utilisé par les producteurs alimentaires, et non par les fournisseurs d'équipements, de lubrifiants et de pièces de service.

Le HACCP est une méthodologie pour définir et contrôler les dangers présents ou potentiels dans la production alimentaire. Afin d'assurer des procédures de traitement sûres, cette analyse des risques doit toujours être effectuée pour de nouvelles lignes de production ou en cas de modifications de la ligne de production, telles que le changement de lubrifiant. HACCP⁸ est la méthode dominante et fondée sur la science pour garantir une production alimentaire hygiénique. Il est accepté dans le monde entier par les fabricants de nourriture et les agences de sécurité alimentaire, y compris l'OMS (Organisation mondiale de la santé) et la FAO (Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture), ainsi que par de nombreux gouvernements.

USDA (Département de l'Agriculture des États-Unis) :
Au départ, cette organisation a administré le programme d'enregistrement des lubrifiants alimentaires. Ils ont examiné et autorisé les lubrifiants pour une utilisation dans le traitement des aliments jusqu'en 1999. Depuis, la responsabilité du programme d'enregistrement a été transférée à la NSF. USDA⁹ est toujours une agence de sécurité alimentaire car elle émet des avertissements concernant des produits alimentaires contaminés, par exemple.

CFIA (Agence canadienne d'inspection des aliments) :
Cette organisation se concentre sur une base de ressources animales et végétales saine et durable. Ils ont émis plusieurs normes et règlements concernant la sécurité alimentaire.

De plus en plus, les exigences des groupes religieux sont également prises en compte, par exemple pour les lubrifiants nécessaires à la production d'aliments "casher" et "halal". Les agences de certification pour les aliments casher sont, par exemple, OK Laboratories ou K-Star. Pour la nourriture halal c'est, par exemple, l'Autorité de Certification Halal (HCA).

Ceci est un consortium à but non lucratif d'instituts de recherche et d'universités, de fabricants de machines, de producteurs alimentaires, de fournisseurs de l'industrie alimentaire, d'universités, d'autorités de santé publique et d'organisations gouvernementales. Le document 23 décrit les meilleures pratiques pour les producteurs sur la façon d'utiliser des lubrifiants et sur la façon d'éviter ou du moins de limiter la contamination.

Les lubrifiants de qualité alimentaire sont l'une des substances les plus critiques dans le traitement et la manipulation des aliments, tant pour la sécurité alimentaire que pour la santé des machines. Sélectionner des lubrifiants avec la bonne viscosité pour l'équipement de la ligne de production garantit un fonctionnement économique à faible usure. La surveillance du lubrifiant en service est requise par le HACCP et permet aux producteurs alimentaires de tirer le meilleur parti de leur équipement. Sélectionner un lubrifiant avec une viscosité inappropriée peut entraîner une usure prématurée et des temps d'arrêt coûteux des machines. D'autres ressources sur la détermination de la viscosité en général et la détermination de la viscosité des lubrifiants peuvent être trouvées ici :

• Les différents articles sur la viscosité et comment la mesurer
• Le rapport Mesure de la viscosité des lubrifiants de qualité alimentaire
• Les calculateurs de viscosité pour convertir des unités ou pour calculer la viscosité

1. Gebarin, S. Les bases des lubrifiants alimentaires [En ligne]. Noria Corporation. Disponible à : https://www.machinerylubrication.com/Read/1857/foodgradelubricantsbasics (Consulté le 24 avril 2019) 2. Klüber Lubrication Industrie alimentaire. Lubrifiants spéciaux pour l'industrie agroalimentaire, Lubrifiants spéciaux pour l'industrie de la boulangerie, Lubrifiants spéciaux pour l'industrie des boissons [En ligne]. Disponible à : https://www.klueber.com/en/applications/industry/food-industry/ (Consulté le 24 avril 2019) 3. Administration américaine des aliments et des médicaments (FDA). Partie 178 Additifs alimentaires indirects : Adjuvants, aides à la production et désinfectants [En ligne]. Disponible à : https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?CFRPart=178 (Consulté le 24 avril 2019) 4. NSF International. Guide de référence rapide sur les catégories [En ligne]. Disponible à : http://info.nsf.org/USDA/categories.html#H1 (Consulté le 24 avril 2019) 5. NSF International. Substances et composés non alimentaires propriétaires enregistrés par la NSF [En ligne]. Disponible à : http://info.nsf.org/USDA/Listings.asp (Consulté le 24 avril 2019) 6. ISO-Organisation internationale de normalisation. ISO 21469:2006 Sécurité des machines – Lubrifiants avec contact accidentel avec le produit – Exigences d'hygiène [En ligne]. Disponible à : https://www.iso.org/standard/35884.html (Consulté le 24 avril 2019) 6. ISO-Organisation internationale de normalisation. ISO 22000 Gestion de la sécurité alimentaire [En ligne]. Disponible à : https://www.iso.org/iso-22000-food-safety-management.html (Consulté le 24 avril 2019) 8. Vinca, LLC. HACCP pour les programmes de certification de la sécurité alimentaire [En ligne]. Disponible à : https://www.22000-tools.com/haccp-certification.html (Consulté le 24 avril 2019) 9. Département de l'Agriculture des États-Unis (USDA). Santé et Sécurité [En ligne]. Disponible à : https://www.usda.gov/topics/health-and-safety (Consulté le 02 mai 2019)