fundamentos de los lubricantes de grado alimenticio

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lubricantes

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  • A FONDO

    machinerylubrication.com/sp Machinery Lubrication10 | Junio - Julio

    La industria procesadora de alimentos presenta re-tos nicos para los formuladores de lubricantes, comercializadores de aceite, ingenieros de lubricacin y diseadores de equipos. Si bien nunca es deseable que un lubricante contamine materias primas, productos en proceso o terminados, las consecuencias de un pro-ducto contaminado con aceite casi nunca son tan seve-ras como en la industria alimenticia. Tan es as, que los lubricantes usados en este sector tienen requerimien-tos, protocolos y expectativas de desempeo que van ms all de los aceites industriales tpicos. Este artculo identificar las diferencias fundamentales entre los lu-bricantes H1, H2 y H3, sus requerimientos y formula-ciones, as como la correcta seleccin del lubricante, la cual es crtica para la seguridad del alimento y la confia-bilidad de la maquinaria.

    Costosas consecuenciasLo dicho: nunca es deseable que un lubricante con-tamine materias primas, productos en proceso o terminados, pero las consecuencias de un produc-to contaminado con aceite rara vez son tan severas como en la industria alimenticia. Aunque hay muy pocos casos de devoluciones debidas a la contami-nacin con lubricantes, cuando se presentan suelen ser bastante costosas.

    Se han documentado algunos casos histricos, por ejemplo, en 1966 un total de 4,740 libras de salsa para pavos fue devuelto por JennieOFoods, debido a que el producto se haba contaminado con grasa. Un ao ms

    tarde, slo se de-volvieron 31 libras de salsa1. En 1998, Smithfield Foods devolvi ms de 490,000 libras de jamn ahumado deshuesado, pues estaban contami-nadas con aceite para engranes; la alarma la dieron

    los propios consumidores, quienes reportaron un mal sabor y ardor en la garganta hasta por tres horas despus de haber ingerido el jamn2.

    Fundamentos de los lubricantes de grado alimenticiopor sabrin Gebarin

    En 2000 fueron devueltas voluntariamente 86,000 libras de productos de pavo rebanado y empacado (la mayora, carnes finas) por haber estado en con-tacto con un lubricante de nogrado alimenticio. Los consumidores reportaron un olor y sabor fuera de lo comn. Incluso, algunos experimentaron desrde-nes intestinales temporales2. El 1 de septiembre de ese mismo ao, el Consejo de la Ciudad StokeonTrent, en el Reino Unido, confirm que el ensayo realizado a un envase de hojalata de alimento para bebs revel la presencia de una sustancia txica. La investigacin concluy que las latas de Cheesy Parsnip y Baked Potato de la compaa Heinz, esta-ban contaminadas con aceite mineral, posiblemente de alguna mquina en el proceso de fabricacin del alimento o en la fabricacin del envase de hojalata. Una madre report que la comida tena un olor a al-quitrn y alert a los oficiales de salud ambiental2.

    En noviembre de 2002, un embarque de refrescos fue devuelto por contaminacin con lubricantes. El producto era Big Thirst en cinco sabores, envasados en botellas de 1.25 litros, distribuido a travs de NQR Grocery Clearance Stores en Victoria, Australia. La Ofi-cina de Estndares Alimenticios indic que el lubricante podra causar irritacin si era consumido2. Tambin en 2002, Arinco, fabricante de leche en polvo en Vidabaek, Dinamarca, encontr residuos de contaminacin en su producto. Un total de 1,100 toneladas de leche en pol-vo fabricadas entre el 3 de enero y el 20 de junio esta-ban contaminadas con casi tres cuartos de litro de un lubricante que contena partculas de hierro muy finas. Esto fue descubierto cuando un cliente en Tailandia re-clam que la leche en polvo tena una coloracin gris plida. Esta anomala fue rastreada hasta dar con un eje desgastado en una caja de engranes en la planta de empacado. Esto permiti que el aceite pasara a la leche en polvo a travs de una junta articulada2.

    Breve historiaEn Estados Unidos las dos agencias gubernamenta-les involucradas con la industria procesadora de ali-mentos han sido, histricamente, el Departamento de Agricultura (USDA) y el Departamento de Admi-nistracin de Drogas y Alimentos (FDA). Antes de 1998, la USDA era la responsable de vigilar el cum-

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    plimiento de la calidad de los lubricantes de grado alimenticio, y de su aprobacin. Para esto revisaba las formulaciones de los componentes qumicos em-pleados en operacin y mantenimiento.

    Para obtener una aprobacin del USDA, los fabri-cantes de lubricante deban comprobar que todos los ingredientes de la formulacin fueran sustancias permitidas de acuerdo con las guas del Cdigo de Seguridad de Regulaciones Federales (CFR, ttulo 21, pargrafo 178.3570). Esto no inclua el ensayo del lubricante; ms bien, la aprobacin estaba fun-damentada en una revisin de los ingredientes usa-dos en la formulacin del lubricante3.

    Comenzando en febrero de 1998, el USDA alter significativamente su programa exigiendo que el fabri-cante valorara los riegos en cada punto de la operacin donde podra ocurrir una contaminacin. En esencia, el fabricante se convirti, l mismo, en el responsable de la revisin y de la aprobacin de la composicin qumica del lubricante, para decidir si era seguro como grado alimenticio5. En respuesta a las necesidades de la industria emergieron terceras partes para administrar las certificaciones de los lubricantes.

    Actualmente, en Estados Unidos as como en otros pases, la National Sanitation Foundation (NSF), administra un programa de evaluacin de lu-bricantes que bsicamente refleja el plan del USDA. Cada componente de la formulacin es sometido a la consideracin de la NSF por el fabricante del producto, junto con alguna otra documentacin de soporte. Entonces se verifica que los componentes estn dentro de la lista de sustancias permitidas por la FDA4. El sitio web de NSF (www.nsf.org) tiene a disposicin de la industria de los alimentos una lista actualizada de los lubricantes aprobados en www.nsfwhitebook.org.

    La NSF no es la nica organizacin que trabaja en esta rea. Un esfuerzo conjunto de tres reconocidas asociacio-nes de profesionales de la industria, el Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI), el Instituto Europeo de Grasas Lubricantes (ELGI) y el Grupo Europeo de Diseo de Equi-pos Higinicos (EHEDG), desarrollaron un Grupo de Traba-jo Mancomunado para Lubricantes Grado Alimenticio. Este grupo ha estado activo redactando un programa de autoriza-cin para lubricantes de grado alimenticio y en el desarrollo de la norma DIN V 0010517, 200008 (Lubricantes grado alimenticio. Definiciones y requisitos). Y ya ha habido planes para utilizar este DIN para desarrollar un estndar ISO.

    Los retos que enfrentan los lubricantes de grado alimenticioLa industria procesadora de alimentos representa re-tos nicos a los lubricantes. El proceso de alimentos a gran escala requiere de maquinarias como bom-bas, mezcladores, tanques, mangueras y tuberas, cadenas y bandas transportadoras. Estos equipos usados en las plantas procesadoras de alimentos en-frentan los mismos retos de tribologa y lubricacin encontradas en otras plantas que no los procesan. Los lubricantes deben ofrecer una proteccin similar a las superficies internas para controlar la friccin, el desgaste, la corrosin, el calor y la formacin de depsitos. Tambin deben ofrecer una buena bom-beabilidad, estabilidad a la oxidacin, estabilidad a la hidrlisis y estabilidad trmica donde la aplica-cin as lo requiera. Adicionalmente, ciertas apli-caciones en la industria procesadora de alimentos y de productos farmacuticos, requieren que el lu-bricante resista la degradacin y la afectacin de su desempeo cuando est en contacto con productos alimenticios, ciertos qumicos de proceso, agua (in-cluyendo vapor) y bacterias.

    Desafortunadamente, muchas de las materias pri-mas utilizadas en la formulacin de lubricantes que ha-cen frente efectivamente a estos desafos, en aplicacio-nes industriales convencionales, no son permitidas en aplicaciones alimenticias por razones de seguridad.

    Categoras y definiciones de grado alimenticioLos lubricantes de grado alimenticio son los acepta-dos para su empleo en equipos, aplicaciones y plan-tas procesadoras de carnes, aves y otros alimentos. Los tipos de lubricantes de grado alimenticio se divi-den en tres categoras basadas en la probabilidad de entrar en contacto con los alimentos. El USDA cre la designacin original H1, H2 y H3, que es la termino-loga en uso. La aprobacin y el registro de un nuevo lubricante en una de esas tres categoras, depender de los ingredientes empleados en su formulacin. Las tres designaciones se describen a continuacin3: LubricantesH1. Son grado alimenticio y se em-

    plean en ambientes donde se procesan alimentos y existe la posibilidad de contacto incidental con ellos. Estos lubricantes slo pueden formularse empleando uno o ms de los aditivos, bases lu-bricantes y espesantes (en el caso de las grasas) listados en 21 CFR 178.3750.

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    LubricantesH2. Son usados en equipos y maqui-narias donde no existe la probabilidad de que el lubricante o superficie lubricada entre en con-tacto con el alimento. Debido a eso, los H2 no tienen porqu tener una lista definida de ingre-dientes aceptables. Sin embargo, no pueden con-tener intencionalmente metales pesados como antimonio, arsnico, cadmio, plomo, mercurio o selenio. De igual forma, sus ingredientes no de-ben incluir sustancias carcingenas, mutgenas, teratgenas o cidos minerales4.

    LubricantesH3. Tambin son conocidos como aceites solubles o comestibles; pueden ser usa-dos para limpiar y prevenir la herrumbre en gan-chos, transportadoras y equipos similares.

    Lubricantes aprobadosComo se mencion, las aprobaciones del USDA es-tn basadas en los cdigos del FDA, ttulo 21, donde se indican los ingredientes usados en lubricantes que pueden tener un contacto incidental con los alimen-tos. Estos se mencionan en las siguientes secciones: 1.CFR 178.3570. Ingredientes permitidos en la

    fabricacin de lubricantes H1. 21.CFR 178.3620. Aceites minerales blancos como

    componentes de artculos no alimenticios, pero que sern usados en contacto con alimentos.

    21.CFR 172.878. Aceites minerales blancos que cumplen con USP (farmacopea de Estados Uni-dos) para el contacto directo con alimentos.

    21 CFR 172.882. Hidrocarburos sintticos isopa-rafnicos.

    21.CFR 182. Sustancias reconocidas generalmen-te como seguras.

    Abajo se presenta alguna informacin de estos estndares.

    Aceites bsicos aceptados como de grado alimenticioDependiendo de si el lubricante es de grado alimen-ticio H1 o H2, la lista de los aceites bsicos apro-bados puede variar. Las guas para aceites bsicos H2 son menos restrictivas y, consecuentemente, permiten una gran variedad de bsicos. Porque mu-chos productos usados en plantas industriales (no alimenticias) son utilizados tambin en plantas ali-menticias como aplicaciones H2. Los lubricantes H1 son mucho ms limitados, ya que estn diseados

    para permitir una exposicin accidental con el ali-mento procesado. Los aceites bsicos aprobados como H1 pueden ser minerales o sintticos: Lubricantesderivadosdelpetrleo.Losaceitesmi-

    nerales usados en lubricantes de grado alimenticio H1 son aceites minerales blancos de grado tcni-co o aceites minerales blancos tipo USP. Son al-tamente refinados y sin color, sabor, olor, adems de que no manchan. Los aceites minerales blancos de grado tcnico cumplen con las regulaciones es-pecificadas en 21 CFR 178.3620. Los aceites mi-nerales USP son los aceites blancos minerales ms altamente refinados que todos los dems.

    Lubricantes sintticos. Las bases lubricantes

    sintticas H1 son, por lo general, polialfaolefi-nas (PAO). Comparadas con los aceites blancos minerales, poseen una resistencia a la oxidacin significativamente mayor, y un amplio rango en cuanto a temperaturas de operacin se refiere. Otras bases lubricantes sintticas aprobadas como H1 son las de polialquilenglicol (PAG). Es-tas son cada vez ms usadas en aplicaciones a alta temperatura.

    Los dimetilpolisiloxanos (siliconas) con una vis-cosidad por encima de los 300 centiStokes (cSt)7 son tambin utilizados como lubricantes H1. Las siliconas tienen mayor resistencia a la oxidacin y a la degradacin trmica que las bases lubrican-tes PAO y PAG.

    Aditivos y espesantes aceptados como grado alimenticioA menudo las bases lubricantes no son capaces de cumplir los severos requisitos exigidos en los ambientes de trabajo donde se procesan alimentos. Para mejorar las caractersticas de desempeo de las bases lubrican-tes, se utilizan aditivos mezclados en su formulacin. La concentracin de los antioxidantes, inhibidores de co-rrosin, antidesgaste y extrema presin, est limitada en la norma 21 CFR 178.3570.

    Las grasas son lubricantes a los cuales se les ha aadido un agente espesante en su formulacin. En-tre los espesantes para grasas aprobados estn el estearato de aluminio, complejo de aluminio, arci-llas o bentonita y poliurea. El complejo de aluminio es el espesante de grasa H1 ms comn, puede so-portar altas temperaturas y es resistente al barrido por agua; estas propiedades son muy importantes

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    en aplicaciones donde se procesan alimentos. Las grasas con espesantes a base de sulfonato de calcio no han sido presentadas para aprobacin ante el USDA o el FDA, pero han sido aprobadas en Canad para contacto incidental con alimentos8.

    Seleccin de mquinas que requieren lubri-cantes de grado alimenticioSeleccionar el uso de lubricantes H1 o H2 puede ser un reto. Un lubricante usado en una banda trans-portadora que se mueve sobre la lnea por donde va el alimento, debe ser un lubricante de categora H1. Sin embargo, una banda transportadora movindo-se por debajo de la lnea por donde va el alimento, no necesariamente debe ser segura, y puede utilizar un lubricante H2.

    De acuerdo con el anlisis de riesgo y punto de control crtico (HACCP) implementado por el USDA, cada punto de lubricacin debe ser evalua-do desde el punto de vista de la posible ocurrencia de una contaminacin. La mayora de las grandes empresas fabricantes de alimentos han comenzado a usar el sistema HACCP, pero en sus planes no siem-pre reconocen la importancia de un diagnstico de lubricacin. Un nmero importante de proveedores de lubricantes ofrecen la realizacin de una parte del estudio de lubricacin.

    Debido a que los lubricantes H1 estn limitados por el tipo de aditivos, y en el pasado usaban ba-ses lubricantes minerales, en ciertas aplicaciones no brindan la proteccin adecuada, adems de tener una vida ms corta. Ahora que se utilizan los sint-ticos, algunos lubricantes H1 tienen un desempeo que supera a los aceites de nogrado alimenticio. Esto es muy significativo, ya que permite la consoli-dacin y evita una contaminacin cruzada acciden-tal entre lubricantes H1 y H2, y la contaminacin de lubricantes H2 con alimentos.

    Otros temas relacionados con los lubricantes de grado alimenticioEl uso de lubricantes de grado alimenticio H1 no re-emplaza las actividades de diseo y mantenimiento. Los lubricantes H1 son aprobados solamente para un contacto mnimo, incidental. Si una planta usa lubricantes de grado alimenticio, el FDA limita la contaminacin por lubricacin a 10 partes por mi-lln esto es, 0.001%.

    Adems, el proceso de certificacin del lubricante no incluye auditoras de planta y toma de muestras para asegurar la formulacin; es una comparacin estricta de la formulacin contra la lista de produc-tos aprobados. Richard Pinchin, quien trabaj con Shell International y es uno de los profesionales que apoyan un proceso de certificacin ms riguroso, seal en una reunin del NLGI: Conozco cinco ca-sos donde, en los ltimos tres aos, la clasificacin de grado alimenticio no se justifica.1

    ConclusinEs un aspecto crtico para la seguridad del alimento y la confiabilidad de la maquinaria, conocer las dife-rencias entre lubricantes H1, H2 y H3, y seleccionar el lubricante correcto. Como una fuente de infor-macin adicional, el sitio web de NSF suministra los requisitos que deben cumplir los lubricantes para poder ser productos de grado alimenticio, y permite el libre acceso para obtener informacin de los lubri-cantes certificados con esa capacidad en www.nsf.org/usda/psnclistings.asp.

    Referencias1. Tocci, Lisa. Brouhaha in foodgrade lubes, en

    Lubes N Greases, julio de 2004. 2. Judge, Diana (Shell Lubricants). Switching to

    foodgrade lubricants provides safety solution, en Machinery Lubrication, 2005.

    3. Williamson, M. (Noria UK). Understanding foodgrade lubricants, en Machinery Lubrication, 2003.

    4. NSF International Registration Guidelines (julio de 2003), versin 3.3, http://www.nsf.org/business/nonfood_compounds/guidelines.pdf, octubre de 2004.

    5. Hodson, D. (Shell Cassida). Foodgrade lubri-cants reduce contamination threats for food and beverage manufacturers, en Machinery Lubrica-tion, 2004.

    6. Girard, J (Lubriplate Lubricants Division, Fiske Brothers Refining Company). The continuing evolution of foodgrade lubricants, en Machinery Lubrication, 2002.

    7. 21 CFR 178.3570. Lubricants with incidental food contact. http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html, noviembre de 2004.

    8. Mackwood, W., y R. Muir. Calcium sulfonate complex grease: the nextgeneration food machi-nery grease, en NLGI Spokesman 17, 2003.