摘要：食品安全一直是當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，針對(duì)食品生產(chǎn)過(guò)程中食品機(jī)械潤(rùn)滑劑的選擇和使用仍沒(méi)有明確的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可以參考和執(zhí)行，而食品生產(chǎn)行業(yè)對(duì)于食用油是否可以用于食品機(jī)械的潤(rùn)滑仍存在很大的爭(zhēng)議。因此本文針對(duì)食用油和食品級(jí)潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的對(duì)比分析，結(jié)果顯示由于食用油存在諸多性能缺陷，很難滿(mǎn)足現(xiàn)代食品加工機(jī)械各種工況條件下的潤(rùn)滑要求，同時(shí)也指出食品生產(chǎn)行業(yè)使用食品級(jí)潤(rùn)滑油的必要性以及制定相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的緊迫性。

　　關(guān)鍵詞：食品機(jī)械潤(rùn)滑；食用油；食品級(jí)潤(rùn)滑油；食品安全

　　隨著人們生活水平的日益提高，食品的安全性問(wèn)題越來(lái)越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，其中轉(zhuǎn)基因食品、食品添加劑的選擇以及過(guò)量使用逐漸成為現(xiàn)今社會(huì)討論的熱點(diǎn)話(huà)題。在食品安全問(wèn)題中，除了原材料選擇環(huán)節(jié)，常忽視食品加工過(guò)程中所使用的食品機(jī)械及其可能存在的安全隱患。由于部分食品機(jī)械在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免要與食品發(fā)生接觸，所以這些機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所使用的潤(rùn)滑劑也存在與食品發(fā)生接觸的可能性，因此美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生基金會(huì)（NSF）詳細(xì)規(guī)定了3類(lèi)可用于食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)加工設(shè)備上的專(zhuān)用潤(rùn)滑劑。① H1。用于在食品加工過(guò)程中有可能與食品發(fā)生接觸的設(shè)備或機(jī)械部件上。所用原材料或成分必須滿(mǎn)足美國(guó)食品和藥品監(jiān)督管理局（FDA）的美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)安全準(zhǔn)則指導(dǎo)21條CFR178.3750的要求。② H2。用于在食品加工過(guò)程中不可能與食品接觸的設(shè)備或機(jī)械部件上。該類(lèi)潤(rùn)滑劑不得含有銻、砷、鎘、鉛、汞、硒等重金屬，也不得含有致癌物、突變劑、致畸劑和無(wú)機(jī)酸。③ H3。典型的乳化油或食用油，主要用于清潔和防止設(shè)備生銹。

　　由于目前國(guó)內(nèi)關(guān)于食用油是否可以應(yīng)用于食品機(jī)械的潤(rùn)滑尚存在一定的爭(zhēng)議，《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品生產(chǎn)通用衛(wèi)生規(guī)范》（GB 14881—2013）中針對(duì)生產(chǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油的使用也只作了簡(jiǎn)要的概述，并且規(guī)定可以將食用油脂用于食品機(jī)械的潤(rùn)滑，所以針對(duì)食用油和食品級(jí)潤(rùn)滑油做了下述討論分析。

　　1、食用油的優(yōu)缺點(diǎn)

　　食用油的主要成分是甘油和長(zhǎng)鏈脂肪酸（飽和或不飽和脂肪酸）形成的甘油三酸酯，長(zhǎng)鏈脂肪酸主要有飽和脂肪酸（月桂酸、豆蔻酸、硬脂酸等）、單不飽和脂肪酸（油酸、棕櫚酸等）和多不飽和脂肪酸（亞油酸、亞麻酸等）。不同的動(dòng)植物油脂由于所含長(zhǎng)鏈脂肪酸的種類(lèi)及含量不同，其理化性能均有所不同，幾種植物油的結(jié)構(gòu)組成和性能見(jiàn)表1。

　　1.1、氧化安定性

　　由于動(dòng)植物油的長(zhǎng)鏈脂肪酸分子中含有大量的C=C雙鍵，尤其是含有多個(gè)雙鍵的亞油酸或亞麻酸組分，這些組分極易被氧化，因此這些組分的含量極大地影響油脂的氧化安定性。碘值是有機(jī)化合物不飽和度的量度，碘值越大，不飽和度越大，氧化安定性也越差，由表1的可知，植物油的氧化安定性普遍較差。

　　食用油脂的氧化過(guò)程中首先會(huì)形成一次性氧化產(chǎn)物——氫過(guò)氧化物，這些氫過(guò)氧化物通過(guò)裂解會(huì)形成自由基，進(jìn)而繼續(xù)發(fā)生分解和聚合反應(yīng)。分解反應(yīng)生成二級(jí)氧化產(chǎn)物，如醛類(lèi)、酮類(lèi)、醇類(lèi)和烴類(lèi)化合物，這些化合物也是食用油脂變質(zhì)的主要原因，導(dǎo)致了食物的異味和酸敗。在上述化合物中，降解產(chǎn)生的氧化不飽和醛被認(rèn)為是致癌物質(zhì)，會(huì)對(duì)人體健康造成重大威脅。除了分解反應(yīng)，這些氫過(guò)氧化物也會(huì)通過(guò)聚合反應(yīng)生成環(huán)氧化物、二聚體及多聚體產(chǎn)物等。上述這些產(chǎn)物都具有一定毒性，會(huì)導(dǎo)致各種人類(lèi)疾病的發(fā)生，如衰老、動(dòng)脈硬化、關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病、神經(jīng)退行性疾病和一些眼病。

　　1.2、低溫流動(dòng)性

　　由于動(dòng)物油脂的長(zhǎng)鏈脂肪酸的飽和程度比植物油脂更高，所以很多動(dòng)物油在常溫條件下是固態(tài)的，低溫流動(dòng)性很差。植物油中大量的甘油三酯結(jié)構(gòu)使其在低溫下易于發(fā)生堆積作用而形成較大的晶體，其低溫性能也較差。動(dòng)植物油脂的氧化安定性和低溫流動(dòng)性?xún)烧呦嗷ッ?，組分中的雙鍵含量越多低溫流動(dòng)性能越好，氧化安定性能卻越差。

　　1.3、水解穩(wěn)定性

　　食用油脂結(jié)構(gòu)中含有3個(gè)酯鍵，因而其水解穩(wěn)定性較差。

　　1.4、潤(rùn)滑性

　　動(dòng)植物油分子結(jié)構(gòu)中含有酯基等極性基團(tuán)，可在金屬表面形成吸附膜，同時(shí)植物油中的脂肪酸可與金屬表面反應(yīng)形成金屬皂單層膜，兩者共同作用可以起到減摩抗磨的作用，但這些油膜在高負(fù)荷條件下抗磨能力較差。

　　1.5、可生物降解性能

　　由于食用油中的酯基易水解，脂肪酸長(zhǎng)鏈中的不飽和雙鍵易受微生物攻擊而發(fā)生氧化，因此食用油具有較強(qiáng)的生物降解能力，由表1可知天然植物油的生物降解性都很強(qiáng)。

　　1.6、過(guò)濾性

　　植物油比礦物油更易起泡且過(guò)濾性差，易產(chǎn)生油泥和沉淀。

　　綜合以上特點(diǎn)，食用油脂諸多性能存在缺陷，已經(jīng)很難滿(mǎn)足現(xiàn)代食品加工機(jī)械各種復(fù)雜條件下的潤(rùn)滑要求。例如食品級(jí)高溫鏈條油必須滿(mǎn)足超高溫條件下的潤(rùn)滑，基礎(chǔ)油必須具有優(yōu)異的熱氧化安定性和低揮發(fā)性；食品級(jí)低溫潤(rùn)滑脂必須滿(mǎn)足低溫條件下的潤(rùn)滑，基礎(chǔ)油必須具有優(yōu)異的低溫流動(dòng)性和抗磨損能力；食品級(jí)空壓機(jī)油必須具有優(yōu)異的防銹、抗泡和抗乳化性能。

　　2、植物油的改性

　　植物油由于具有非常好的生物降解性，所以被作為綠色可再生潤(rùn)滑劑的潛在開(kāi)發(fā)對(duì)象，但其氧化穩(wěn)定性、低溫流動(dòng)性和水解穩(wěn)定性都較差，為了解決上述問(wèn)題，研究發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)改性技術(shù)拓寬其應(yīng)用范圍。

　　2.1、生物技術(shù)改造

　　植物油氧化安定性的高低主要由油脂中多不飽和脂肪酸的含量決定，因此可以通過(guò)遺傳基因改造減少多不飽和脂肪酸的組分含量來(lái)提高植物油的氧化安定性，國(guó)外已經(jīng)培育出高油酸（一元不飽和脂肪酸）含量的葵花籽油和菜籽油，油酸含量都在90% 以上，提高了油脂的氧化安定性。

　　2.2、化學(xué)改性

　　通過(guò)化學(xué)改性的方法可以提高油品飽和度和支鏈化程度，從而提高植物油的熱穩(wěn)定性、氧化安定性和水解穩(wěn)定性。目前化學(xué)改性主要通過(guò)氫化、聚合、支鏈化、酯交換和環(huán)氧化等方法完成的。

　?、贇浠?。使用優(yōu)選的催化劑選擇性的將油脂中的多不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)變成單不飽和脂肪酸，這樣不僅獲得了優(yōu)異的氧化安定性，同時(shí)也不會(huì)影響油脂的低溫流動(dòng)性。②聚合。通過(guò)聚合反應(yīng)將植物油中的不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)變成單聚、二聚或者三聚脂肪酸，聚合得到的產(chǎn)物具有更好的粘溫特性。③支鏈化。在植物油的分子鏈上增加支鏈化基團(tuán)，這些支鏈化基團(tuán)的空間位阻作用使得油品具有更好的低溫流動(dòng)性、更強(qiáng)的水解穩(wěn)定性和更高的閃點(diǎn)。④酯交換。通過(guò)植物油與低分子醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，從而增強(qiáng)其氧化安定性；同時(shí)低碳醇的引入也使得其粘度降低，低溫流動(dòng)性更強(qiáng)。⑤環(huán)氧化。環(huán)氧化是將植物油中的C=C雙鍵轉(zhuǎn)變成環(huán)氧化基團(tuán)從而改善其氧化安定性的方法，但由于環(huán)氧化基團(tuán)具有很高的活性，所以需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步功能化反應(yīng)，從而得到更好的氧化安定性和低溫流動(dòng)性。

　　這些經(jīng)過(guò)改性的植物油可以應(yīng)用于機(jī)械潤(rùn)滑的各個(gè)領(lǐng)域，但由于改性過(guò)程中所涉及的成分比較復(fù)雜，所以大多數(shù)改性產(chǎn)品只能應(yīng)用于工業(yè)潤(rùn)滑領(lǐng)域。雖然這些改性產(chǎn)品物理化學(xué)性能得到了改善，但其成本也相應(yīng)地增加，同時(shí)改性過(guò)程中也要保留其良好的生物降解性，否則改性將失去意義。

　　3、食品級(jí)潤(rùn)滑油組成及其性能

　　食品級(jí)潤(rùn)滑油根據(jù)其采用的基礎(chǔ)油的種類(lèi)可以分為深度精制的礦物型與合成型食品級(jí)潤(rùn)滑油。深度精制的礦物型潤(rùn)滑油（也稱(chēng)食品級(jí)白油）一般指經(jīng)加氫裂解處理的精制礦物油，這種深度精制的礦物油經(jīng)過(guò)白土處理、加氫精制、溶劑脫蠟等工藝制備而成，具有芳香族成分少、不易被氧化和乳化等優(yōu)點(diǎn)。合成型食品級(jí)潤(rùn)滑油一般采用的基礎(chǔ)油是聚α烯烴和合成酯類(lèi)油。聚α烯烴是一種飽和烯烴低聚物，具有寬的溫度操作范圍、高粘度指數(shù)、熱氧化安定性和水解安定性好和與各種材料高相容性等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣、發(fā)展最快的基礎(chǔ)油；合成酯類(lèi)油是通過(guò)化學(xué)合成的方式制備得到的一類(lèi)酯類(lèi)油，包括多元醇酯、雙酯和復(fù)合酯等，相比較食用油脂，它的成分更單一，特性更一致，熱氧化安定性和低溫性能更加突出。

　　食品級(jí)基礎(chǔ)油都是經(jīng)過(guò)高度精制的油，生產(chǎn)過(guò)程中濾除了有致癌隱患的各種芳烴類(lèi)化合物、過(guò)氧化物、硫化物以及鉛砷等重金屬成分，真正達(dá)到了可食用級(jí)別。食品級(jí)潤(rùn)滑油的添加劑也是優(yōu)選安全無(wú)毒的物質(zhì)，通過(guò)將各類(lèi)食品級(jí)基礎(chǔ)油和添加劑進(jìn)行優(yōu)化組合可以調(diào)配出滿(mǎn)足各種功能要求的食品級(jí)潤(rùn)滑油脂。

　　4、食品機(jī)械潤(rùn)滑油的使用現(xiàn)狀及潛在風(fēng)險(xiǎn)

　　雖然食品級(jí)潤(rùn)滑油有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，但由于受到價(jià)格的限制，并且許多企業(yè)認(rèn)知度低，目前大多數(shù)食品企業(yè)仍然使用非食品級(jí)潤(rùn)滑劑，甚至一些企業(yè)會(huì)選擇使用食用油，如色拉油、花生油和豬油，將其應(yīng)用于食品機(jī)械的潤(rùn)滑，這些食用油很難滿(mǎn)足食品機(jī)械的各種潤(rùn)滑要求，造成機(jī)械部件的磨損，降低設(shè)備的使用壽命，增加企業(yè)的運(yùn)行成本，還存在食用油脂氧化產(chǎn)物污染食品及引入過(guò)敏原和轉(zhuǎn)基因物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。

　　潤(rùn)滑劑常處于高速、高（低）溫和高濕等工作環(huán)境中，對(duì)潤(rùn)滑劑的熱氧化安定性、負(fù)載能力、減摩抗磨性、水解穩(wěn)定性、低溫流動(dòng)性、抗泡性、抗乳化性以及防腐性都提出了較高的要求。食品級(jí)潤(rùn)滑油脂是針對(duì)食品行業(yè)不同工作環(huán)境、工藝及設(shè)備開(kāi)發(fā)的，具備優(yōu)良的抗氧化、耐高（低）溫、抗乳化及潤(rùn)滑性能，操作溫度范圍寬、粘溫性能好、黏度指數(shù)高、傾點(diǎn)低和蒸發(fā)損失小，使用壽命長(zhǎng)，能很好地減少機(jī)械磨損率、防止金屬表面銹蝕，而且組分純凈單一、無(wú)毒無(wú)害，對(duì)添加劑感受性也好。所以，對(duì)于食品企業(yè)來(lái)說(shuō)，由于每臺(tái)設(shè)備的潤(rùn)滑條件不盡相同，所以根據(jù)加工設(shè)備的不同使用條件選擇適合的食品級(jí)潤(rùn)滑油脂就顯得極為關(guān)鍵。

　　現(xiàn)階段，我國(guó)食品級(jí)潤(rùn)滑油還處于初級(jí)使用階段，針對(duì)食品機(jī)械所涉及的潤(rùn)滑油的成分、使用等方面仍沒(méi)有制定非常明確的標(biāo)準(zhǔn)，這就迫切要求我們盡快制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，促使食品生產(chǎn)企業(yè)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，使得食品級(jí)潤(rùn)滑油脂在食品生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮更大的作用，為人民群眾的身體健康保駕護(hù)航。