一種食品級潤滑脂的組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種潤滑脂組合物及其制備方法，尤其是一種食品級潤滑脂的組合物及其制備方法，屬于化學【技術領域】。本發(fā)明的組合物包括以下重量百分比的組分：基礎油：75～86%，苯甲酸：1.0～3.0%，硬脂酸：3.5～6.5%，異丙醇鋁三聚體：3.5～7.0%，硅油：0.5～1.5%，碳酸鈣：1～5%，抗氧劑：0.2～1.0%，防銹劑：0.5～2.0%。本發(fā)明的產(chǎn)品不僅具有優(yōu)良的耐高溫性、抗水性以及優(yōu)異的防銹性，而且抗水噴霧性和機械穩(wěn)定性有較大的提高，工藝簡單，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的潤滑脂能夠滿足食品行業(yè)如肉類加工、罐頭加工、飲料加工等過程中的機械設備的潤滑需求，符合食品級潤滑劑的安全衛(wèi)生要求。
【專利說明】一種食品級潤滑脂的組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種潤滑脂組合物及其制備方法，尤其是一種食品及潤滑脂的組合物及其制備方法，屬于化學【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，食品安全問題成為人們較為關注的熱點問題。在食品加工過程中需要廣泛使用機械裝置設備，進行產(chǎn)品的輸送、包裝、烘干、膨化、壓縮等工作，如壓榨機、攪拌機、食品飲料灌裝機等設備，這些設備的內(nèi)部、外部的機械裝置和傳動部分在運轉和工作過程中，為防止機械部件的磨損、腐蝕或降低摩擦產(chǎn)生的熱量，以及提供良好的密封功能等都要使用潤滑油脂。在使用這些潤滑油脂的過程中，無法避免潤滑脂和食品接觸，因此，潤滑油脂在滿足設備潤滑的基礎上是否無毒無害顯得尤為重要。由于普通潤滑脂的基礎油精制深度不夠，含有較多的致癌物質——稠環(huán)芳烴，尤其是3，4-苯并芘。這種物質的致癌率僅次于黃曲霉素，嚴重危害人體健康。有些食品加工企業(yè)使用天然的食用油或醫(yī)用凡士林或白油作為替代品，但是這些天然的潤滑劑不僅滿足不了潤滑的需求，而且容易滋生細菌，不能承受高溫、高濕以及頻繁的清洗。在歐美等經(jīng)濟發(fā)國家，對食品級潤滑劑擁有完善的評價和認定體系。美國農(nóng)業(yè)部/美國國家衛(wèi)生基金(USDA/NSF)、美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)對食品加工過程中采用的潤滑油脂進行了規(guī)定:NSF H-1類食品級潤滑劑為偶然或不可避免與食品發(fā)生接觸。隨著我國《食品安全法》、GB23820-2009《機械安全偶然與產(chǎn)品接觸的潤滑劑衛(wèi)生要求》的實施，食品級潤滑脂在食品行業(yè)的應用將會成為一種必然趨勢。目前，國外食品級潤滑脂產(chǎn)品采用的稠化劑主要有復合鋁、無水鈣和復合磺酸鈣。其中，復合鋁基潤滑脂因其具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、高溫可逆性、抗水性和機械穩(wěn)定性等特性，因而被廣泛用于食品加工行業(yè)。據(jù) 申請人:了解，專利US3345291、US3574111\US3511781和US3591505均提供一種復合鋁基潤滑脂及其制備方法，產(chǎn)品具備良好的耐高溫性和滾筒穩(wěn)定性。專利CN102268320A也提供了食品級潤滑脂及其制備方法和應用，產(chǎn)品應用于飲用水管或閥門。這些專利都是以異丙醇鋁作為鋁源，制備過程中需要加水置換，且每批產(chǎn)品的穩(wěn)定性差，質量難以控制。專利CN102492552A提供一種復合鋁基潤滑脂及其制備方法，該專利是在一定量的基礎油中以偏鋁酸鈉皂化高級脂肪酸和芳香酸混合羧酸制備復合鋁基脂，所制備的產(chǎn)品具有高滴點、良好的機械穩(wěn)定性和防銹性，但該制備方法較為復雜，且制備周期較長，生產(chǎn)效率低。專利CN1900244A提供的復合鋁基潤滑脂及其方法則是將高堿值磺酸鈣引入復合鋁中，以滿足冶金行業(yè)設備的潤滑需求。而專利CN103013628A是將納米WS2與油溶性有機鎢加入到復合鋁基潤滑脂，產(chǎn)品表現(xiàn)出優(yōu)良的極壓抗磨性能。這兩個專利所用原料均為普通原料，不能應用于食品機械設備的潤滑，且產(chǎn)品制備工藝與產(chǎn)品性能描述頗為簡單。專 利CN1113940A提供了一種食品機械潤滑脂及其制備方法，該專利以12-羥基硬脂酸鈣皂為稠化劑，最高使用溫度只能達100°C左右，不能滿足食品加工中高溫設備的潤滑需求。專利CN102899134A提供了食品級復合磺酸鈣基潤滑脂的組合物及制備，產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐高溫性、機械穩(wěn)定性和抗水性等，但復合磺酸鈣基潤滑脂的制備工藝較為復雜，產(chǎn)品質量不易控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，提出一種食品級潤滑脂的組合物及其制備方法，滿足食品安全生產(chǎn)的需要。
[0004]本發(fā)明通過以下技術方案解決技術問題:一種食品級潤滑脂的組合物，包括以下重量百分比的組分:
[0005]基礎油:75~86%
[0006]苯甲酸:1.0~3.0%
[0007]硬脂酸:3.5 ~6.5%
[0008]異丙醇鋁三聚體:3.5~7.0%
[0009]硅油:0.5 ~1.5%
[0010]碳酸鈣:1~5%
[0011]抗氧劑:0.2 ~1.0%
[0012]防銹劑:0.5 ~2.0%。
[0013]以上組分中，所述基礎油為食品級白油、合成油PAO或者兩者的調合油，均通過NSF HX-1認證，且基礎油40°C運動粘度在100~500mm2/s。
[0014]所述苯甲酸為符合FDA 21CFR 178-3570規(guī)范要求的食品級苯甲酸。
[0015]所述硬脂酸為符合FDA 21CFR 178-3570規(guī)范要求的一級硬脂酸或者二級硬脂酸。
[0016]所述異丙醇鋁三聚體符合NSF HX-1要求，且鋁含量≥11%。
[0017]所述硅油為符合NSF HX-1要求的食品級二甲基硅油或者苯甲基硅油。
[0018]所述碳酸鈣為食品級碳酸鈣微粉，碳酸鈣的最大粒徑為20μm。
[0019]所述抗氧劑為通過NSF HX-1認證的食品級硫代二丙酸雙月桂酯或硫代二丙酸雙
十二醇酯。
[0020]所述防銹劑為符合FDA 21CFR 178-3570規(guī)范要求的食品級司盤_80。
[0021]本發(fā)明進一步提供食品級潤滑脂的組合物的制備方法，包括以下步驟:
[0022]步驟一、將占基礎油總量2/3的基礎油、按所述比例的硬脂酸、苯甲酸以及硅油依次投入煉制釜，攪拌混合加熱至75~85°C，以5.0~8.5g/min的速率加入所述比例的異丙醇三聚體，繼續(xù)升溫至85~95°C進行復合反應，反應時間為45~90min ；
[0023]步驟二、加入基礎油總量1/6的基礎油，繼續(xù)升溫至185~200°C后保溫0.5~
1.5h ；
[0024]步驟三、加入余下的基礎油進行降溫，冷卻至85~100°C時，依次加入所述比例的碳酸鈣、抗氧化劑和防銹劑，攪拌混合均勻后研磨三遍即得成品。
[0025]本發(fā)明的產(chǎn)品不僅具有優(yōu)良的耐高溫性、抗水性以及優(yōu)異的防銹性，而且抗水噴霧性和機械穩(wěn)定性有較大的提高，工藝簡單，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的潤滑脂能夠滿足食品行業(yè)如肉類加工、罐頭加工、飲料加工等過程中的機械設備的潤滑需求，符合食品級潤滑劑的安全衛(wèi)生要求。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的食品級潤滑脂具有以下優(yōu)點:
[0026]1、所有原材料均通過NSF HX-1認證或符合FDA 21CFR178-3570規(guī)范要求，確保產(chǎn)品符合NSF H-1規(guī)格要求；
[0027]2、采用異丙醇鋁三聚體作為鋁源來制備復合鋁基脂，省去了選用異丙醇鋁作為鋁源時需要淋水置換的工序，從而使工藝簡單，易于操作，且生產(chǎn)的產(chǎn)品質量更加穩(wěn)定；
[0028]3、采用復合鋁皂制備食品級潤滑脂時，要求選用精制白礦油或者合成油如PAO等，而復合鋁皂對類基礎油的稠化能力較差，表現(xiàn)出的產(chǎn)品性能缺陷主要體現(xiàn)在抗水噴霧性和機械穩(wěn)定性差，在使用過程中抗水沖刷能力不好，且使用一段時間后容易變稀而流失。本發(fā)明通過在皂化反應階段加入硅油，使復合鋁皂的纖維結構更加致密，增強復合鋁皂對基礎油的相容性，從而提高產(chǎn)品的結構穩(wěn)定性和耐水沖刷性能，解決了以往技術中產(chǎn)品機械穩(wěn)定性和耐水沖刷性不好的問題；
[0029]4、加入微米級碳酸鈣，不僅提高了產(chǎn)品的高溫結構穩(wěn)定性，而且產(chǎn)品具有較好的抗負荷能力和抗磨性能。
【具體實施方式】
[0030]以下實施例中所用各原料均為市售，且要求通過NSF HX-1認證或符合FDA 21CFR178-3570規(guī)范要求，所用異丙醇鋁三聚體中的鋁含量為11.5%。
[0031]實施例一
[0032]將2200g、40°C粘度為105mm2/s的食品級白油、235.3g 一級硬脂酸、71g苯甲酸以及40g 二甲基硅油依次投入到5L煉制反應釜中，攪拌加熱至80°C，然后以6.0g/min的速率加入182.7g異丙醇鋁三聚體，在90°C下復合反應75min后，加入500g上述食品級白油，繼續(xù)升溫至195°C，并在195°C下保溫攪拌60min，再加入600g食品級白油降溫冷卻，當溫度降低至95°C時,依次加入85g碳酸|丐微粉、12g硫代二丙酸雙十二醇酯和40g司盤-80,攪拌混合均勻后用三輥研磨機研磨三遍后得成品。本實施例制得的潤滑脂性能列于表1。
[0033]對比實施例
[0034]制備過程與實施例一相同，但在復合反應階段未加入二甲基硅油。本實施例制得的潤滑脂性能列于表1。
[0035]實施例二
[0036]將2300g、40°C粘度為220mm2/s的食品級合成油PA0、227.5g 二級硬脂酸、78.5g苯甲酸以及32g 二甲基硅油依次投入到5L煉制反應釜中，攪拌加熱至85°C，然后以5.5g/min的速率加入178g異丙醇鋁三聚體，在95°C下復合反應60min后，加入400g上述食品級PA0，繼續(xù)升溫至190°C，并在190°C下保溫攪拌90min，再加入600g上述食品級合成油PA0。當溫度降低至85°C時，依次加入120g碳酸鈣微粉、15g硫代二丙酸雙月桂酯和50g司盤-80，攪拌混合均勻后用三輥研磨機研磨三遍后得成品。本實施例制得的潤滑脂性能列于表1。
[0037]實施例三
[0038]將2200g、40°C 粘度為320mm2/s混合基礎油(70#食品級白油與PA040以15%:85%比例混合)、233g —級硬脂酸、75g苯甲酸以及60g苯甲基硅油依次投入到5L煉制反應釜中，攪拌加熱至80°C，然后以8.0g/min的速率加入168g異丙醇鋁三聚體，在90°C下復合反應90min后，加入上述混合油500g，繼續(xù)升溫至185°C，并在185°C下保溫攪拌60min，再加入700g上述混合油。當溫度降低至90°C時，依次加入100g碳酸鈣微粉、12g硫代二丙酸雙十二醇酯和45g司盤-80，攪拌混合均勻后用三輥研磨機研磨三遍后得成品。本實施例制得的潤滑脂性能列于表1。
[0039]表1各實施例潤滑脂的性能指標數(shù)據(jù)
[0040]
[0041]
【權利要求】
1.一種食品級潤滑脂的組合物，包括以下重量百分比的組分: 基礎油:75~86% 苯甲酸:1.0~3.0% 硬脂酸:3.5~6.5% 異丙醇鋁三聚體:3.5~7.0% 硅油:0.5~1.5% 碳酸韓:1~5% 抗氧劑:0.2~1.0% 防銹劑:0.5~2.0%。
2.根據(jù)權利要求1所述食品級潤滑脂的組合物，其特征在于:所述基礎油為食品級白油、合成油PAO或者兩者的調合油，均通過NSF HX-1認證，且基礎油40°C運動粘度在100~500mm2/s。
3.根據(jù)權利要求1所述食品級潤滑脂的組合物，其特征在于:所述苯甲酸為符合FDA21CFR 178-3570規(guī)范要求的食品級苯甲酸。
4.根據(jù)權利要求1所述食品級潤滑脂的組合物，其特征在于:所述硬脂酸為符合FDA21CFR 178-3570規(guī)范要求的一級硬脂酸或者二級硬脂酸。
5.根據(jù)權利要求1所述食品級潤滑脂的組合物，其特征在于:所述異丙醇鋁三聚體符合NSF HX-1要求，且鋁含量≥11%。
6.根據(jù)權利要求1所述食品級潤滑脂的組合物，其特征在于:所述硅油為符合NSFHX-1要求的食品級二甲基硅油或者苯甲基硅油。
7.根據(jù)權利要求1所述食品級潤滑脂的組合物，其特征在于:所述碳酸鈣為食品級碳酸鈣微粉，碳酸鈣的最大粒徑為20 μ m。
8.根據(jù)權利要求1所述食品級潤滑脂的組合物，其特征在于:所述抗氧劑為通過NSFHX-1認證的食品級硫代二丙酸雙月桂酯或硫代二丙酸雙十二醇酯。
9.根據(jù)權利要求1所述食品級潤滑脂的組合物，其特征在于:所述防銹劑為符合FDA21CFR 178-3570規(guī)范要求的食品級司盤-80。
10.根據(jù)權利要求1所述食品級潤滑脂的組合物的制備方法，包括以下步驟: 步驟一、將占基礎油總量2/3的基礎油、按所述比例的硬脂酸、苯甲酸以及硅油依次投入煉制釜，攪拌混合加熱至75~85°C，以5.0~8.5g/min的速率加入所述比例的異丙醇三聚體，繼續(xù)升溫至85~95°C進行復合反應，反應時間為45~90min ； 步驟二、加入基 礎油總量1/6的基礎油，繼續(xù)升溫至185~200°C后保溫0.5~1.5h ;步驟三、加入余下的基礎油進行降溫，冷卻至85~100°C時，依次加入所述比例的碳酸鈣、抗氧化劑和防銹劑，攪拌混合均勻后研磨三遍即得成品。
【文檔編號】C10N30/06GK103789065SQ201410026925
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權日:2014年1月21日
【發(fā)明者】楊操, 鄭威, 周小虎 申請人:江蘇龍蟠科技股份有限公司