一種食品級(jí)潤(rùn)滑脂的組合物及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑脂組合物及其制備方法，尤其是一種食品級(jí)潤(rùn)滑脂的組合物及其制備方法，屬于化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的組合物包括以下重量百分比的組分：基礎(chǔ)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(jī)械穩(wěn)定性有較大的提高，工藝簡(jiǎn)單，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的潤(rùn)滑脂能夠滿足食品行業(yè)如肉類(lèi)加工、罐頭加工、飲料加工等過(guò)程中的機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑需求，符合食品級(jí)潤(rùn)滑劑的安全衛(wèi)生要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種食品級(jí)潤(rùn)滑脂的組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑脂組合物及其制備方法，尤其是一種食品及潤(rùn)滑脂的組合物及其制備方法，屬于化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，食品安全問(wèn)題成為人們較為關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。在食品加工過(guò)程中需要廣泛使用機(jī)械裝置設(shè)備，進(jìn)行產(chǎn)品的輸送、包裝、烘干、膨化、壓縮等工作，如壓榨機(jī)、攪拌機(jī)、食品飲料灌裝機(jī)等設(shè)備，這些設(shè)備的內(nèi)部、外部的機(jī)械裝置和傳動(dòng)部分在運(yùn)轉(zhuǎn)和工作過(guò)程中，為防止機(jī)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(rùn)滑油脂。在使用這些潤(rùn)滑油脂的過(guò)程中，無(wú)法避免潤(rùn)滑脂和食品接觸，因此，潤(rùn)滑油脂在滿足設(shè)備潤(rùn)滑的基礎(chǔ)上是否無(wú)毒無(wú)害顯得尤為重要。由于普通潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油精制深度不夠，含有較多的致癌物質(zhì)——稠環(huán)芳烴，尤其是3，4-苯并芘。這種物質(zhì)的致癌率僅次于黃曲霉素，嚴(yán)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(rùn)滑劑不僅滿足不了潤(rùn)滑的需求，而且容易滋生細(xì)菌，不能承受高溫、高濕以及頻繁的清洗。在歐美等經(jīng)濟(jì)發(fā)國(guó)家，對(duì)食品級(jí)潤(rùn)滑劑擁有完善的評(píng)價(jià)和認(rèn)定體系。美國(guó)農(nóng)業(yè)部/美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生基金(USDA/NSF)、美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)對(duì)食品加工過(guò)程中采用的潤(rùn)滑油脂進(jìn)行了規(guī)定:NSF H-1類(lèi)食品級(jí)潤(rùn)滑劑為偶然或不可避免與食品發(fā)生接觸。隨著我國(guó)《食品安全法》、GB23820-2009《機(jī)械安全偶然與產(chǎn)品接觸的潤(rùn)滑劑衛(wèi)生要求》的實(shí)施，食品級(jí)潤(rùn)滑脂在食品行業(yè)的應(yīng)用將會(huì)成為一種必然趨勢(shì)。目前，國(guó)外食品級(jí)潤(rùn)滑脂產(chǎn)品采用的稠化劑主要有復(fù)合鋁、無(wú)水鈣和復(fù)合磺酸鈣。其中，復(fù)合鋁基潤(rùn)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(jī)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(qǐng)人:了解，專(zhuān)利US3345291、US3574111\US3511781和US3591505均提供一種復(fù)合鋁基潤(rùn)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(zhuān)利CN102268320A也提供了食品級(jí)潤(rùn)滑脂及其制備方法和應(yīng)用，產(chǎn)品應(yīng)用于飲用水管或閥門(mén)。這些專(zhuān)利都是以異丙醇鋁作為鋁源，制備過(guò)程中需要加水置換，且每批產(chǎn)品的穩(wěn)定性差，質(zhì)量難以控制。專(zhuān)利CN102492552A提供一種復(fù)合鋁基潤(rùn)滑脂及其制備方法，該專(zhuān)利是在一定量的基礎(chǔ)油中以偏鋁酸鈉皂化高級(jí)脂肪酸和芳香酸混合羧酸制備復(fù)合鋁基脂，所制備的產(chǎn)品具有高滴點(diǎn)、良好的機(jī)械穩(wěn)定性和防銹性，但該制備方法較為復(fù)雜，且制備周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。專(zhuān)利CN1900244A提供的復(fù)合鋁基潤(rùn)滑脂及其方法則是將高堿值磺酸鈣引入復(fù)合鋁中，以滿足冶金行業(yè)設(shè)備的潤(rùn)滑需求。而專(zhuān)利CN103013628A是將納米WS2與油溶性有機(jī)鎢加入到復(fù)合鋁基潤(rùn)滑脂，產(chǎn)品表現(xiàn)出優(yōu)良的極壓抗磨性能。這兩個(gè)專(zhuān)利所用原料均為普通原料，不能應(yīng)用于食品機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑，且產(chǎn)品制備工藝與產(chǎn)品性能描述頗為簡(jiǎn)單。專(zhuān) 利CN1113940A提供了一種食品機(jī)械潤(rùn)滑脂及其制備方法，該專(zhuān)利以12-羥基硬脂酸鈣皂為稠化劑，最高使用溫度只能達(dá)100°C左右，不能滿足食品加工中高溫設(shè)備的潤(rùn)滑需求。專(zhuān)利CN102899134A提供了食品級(jí)復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的組合物及制備，產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐高溫性、機(jī)械穩(wěn)定性和抗水性等，但復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的制備工藝較為復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種食品級(jí)潤(rùn)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(guò)以下技術(shù)方案解決技術(shù)問(wèn)題:一種食品級(jí)潤(rùn)滑脂的組合物，包括以下重量百分比的組分:
[0005]基礎(chǔ)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(chǔ)油為食品級(jí)白油、合成油PAO或者兩者的調(diào)合油，均通過(guò)NSF HX-1認(rèn)證，且基礎(chǔ)油40°C運(yùn)動(dòng)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(jí)苯甲酸。
[0015]所述硬脂酸為符合FDA 21CFR 178-3570規(guī)范要求的一級(jí)硬脂酸或者二級(jí)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(jí)二甲基硅油或者苯甲基硅油。
[0018]所述碳酸鈣為食品級(jí)碳酸鈣微粉，碳酸鈣的最大粒徑為20μm。
[0019]所述抗氧劑為通過(guò)NSF HX-1認(rèn)證的食品級(jí)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(jí)司盤(pán)_80。
[0021]本發(fā)明進(jìn)一步提供食品級(jí)潤(rùn)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(chǔ)油總量2/3的基礎(chǔ)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(jìn)行復(fù)合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為45~90min ；
[0023]步驟二、加入基礎(chǔ)油總量1/6的基礎(chǔ)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(chǔ)油進(jìn)行降溫，冷卻至85~100°C時(shí)，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(jī)械穩(wěn)定性有較大的提高，工藝簡(jiǎn)單，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的潤(rùn)滑脂能夠滿足食品行業(yè)如肉類(lèi)加工、罐頭加工、飲料加工等過(guò)程中的機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑需求，符合食品級(jí)潤(rùn)滑劑的安全衛(wèi)生要求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的食品級(jí)潤(rùn)滑脂具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1、所有原材料均通過(guò)NSF HX-1認(rèn)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(lái)制備復(fù)合鋁基脂，省去了選用異丙醇鋁作為鋁源時(shí)需要淋水置換的工序，從而使工藝簡(jiǎn)單，易于操作，且生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定；
[0028]3、采用復(fù)合鋁皂制備食品級(jí)潤(rùn)滑脂時(shí)，要求選用精制白礦油或者合成油如PAO等，而復(fù)合鋁皂對(duì)類(lèi)基礎(chǔ)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(jī)械穩(wěn)定性差，在使用過(guò)程中抗水沖刷能力不好，且使用一段時(shí)間后容易變稀而流失。本發(fā)明通過(guò)在皂化反應(yīng)階段加入硅油，使復(fù)合鋁皂的纖維結(jié)構(gòu)更加致密，增強(qiáng)復(fù)合鋁皂對(duì)基礎(chǔ)油的相容性，從而提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐水沖刷性能，解決了以往技術(shù)中產(chǎn)品機(jī)械穩(wěn)定性和耐水沖刷性不好的問(wèn)題；
[0029]4、加入微米級(jí)碳酸鈣，不僅提高了產(chǎn)品的高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且產(chǎn)品具有較好的抗負(fù)荷能力和抗磨性能。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下實(shí)施例中所用各原料均為市售，且要求通過(guò)NSF HX-1認(rèn)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(shí)施例一
[0032]將2200g、40°C粘度為105mm2/s的食品級(jí)白油、235.3g 一級(jí)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(yīng)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(fù)合反應(yīng)75min后，加入500g上述食品級(jí)白油，繼續(xù)升溫至195°C，并在195°C下保溫?cái)嚢?0min，再加入600g食品級(jí)白油降溫冷卻，當(dāng)溫度降低至95°C時(shí),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(pán)-80,攪拌混合均勻后用三輥研磨機(jī)研磨三遍后得成品。本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能列于表1。
[0033]對(duì)比實(shí)施例
[0034]制備過(guò)程與實(shí)施例一相同，但在復(fù)合反應(yīng)階段未加入二甲基硅油。本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能列于表1。
[0035]實(shí)施例二
[0036]將2300g、40°C粘度為220mm2/s的食品級(jí)合成油PA0、227.5g 二級(jí)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(yīng)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(fù)合反應(yīng)60min后，加入400g上述食品級(jí)PA0，繼續(xù)升溫至190°C，并在190°C下保溫?cái)嚢?0min，再加入600g上述食品級(jí)合成油PA0。當(dāng)溫度降低至85°C時(shí)，依次加入120g碳酸鈣微粉、15g硫代二丙酸雙月桂酯和50g司盤(pán)-80，攪拌混合均勻后用三輥研磨機(jī)研磨三遍后得成品。本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能列于表1。
[0037]實(shí)施例三
[0038]將2200g、40°C 粘度為320mm2/s混合基礎(chǔ)油(70#食品級(jí)白油與PA040以15%:85%比例混合)、233g —級(jí)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(yīng)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(fù)合反應(yīng)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?cái)嚢?0min，再加入700g上述混合油。當(dāng)溫度降低至90°C時(shí)，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(pán)-80，攪拌混合均勻后用三輥研磨機(jī)研磨三遍后得成品。本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能列于表1。
[0039]表1各實(shí)施例潤(rùn)滑脂的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)
[0040]
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種食品級(jí)潤(rùn)滑脂的組合物，包括以下重量百分比的組分: 基礎(chǔ)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(quán)利要求1所述食品級(jí)潤(rùn)滑脂的組合物，其特征在于:所述基礎(chǔ)油為食品級(jí)白油、合成油PAO或者兩者的調(diào)合油，均通過(guò)NSF HX-1認(rèn)證，且基礎(chǔ)油40°C運(yùn)動(dòng)粘度在100~500mm2/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述食品級(jí)潤(rùn)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(jí)苯甲酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述食品級(jí)潤(rùn)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(jí)硬脂酸或者二級(jí)硬脂酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述食品級(jí)潤(rùn)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(quán)利要求1所述食品級(jí)潤(rùn)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(jí)二甲基硅油或者苯甲基硅油。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述食品級(jí)潤(rùn)滑脂的組合物，其特征在于:所述碳酸鈣為食品級(jí)碳酸鈣微粉，碳酸鈣的最大粒徑為20 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述食品級(jí)潤(rùn)滑脂的組合物，其特征在于:所述抗氧劑為通過(guò)NSFHX-1認(rèn)證的食品級(jí)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(quán)利要求1所述食品級(jí)潤(rùn)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(jí)司盤(pán)-80。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述食品級(jí)潤(rùn)滑脂的組合物的制備方法，包括以下步驟: 步驟一、將占基礎(chǔ)油總量2/3的基礎(chǔ)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(jìn)行復(fù)合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為45~90min ； 步驟二、加入基 礎(chǔ)油總量1/6的基礎(chǔ)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(chǔ)油進(jìn)行降溫，冷卻至85~100°C時(shí)，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(hào)】C10N30/06GK103789065SQ201410026925
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】楊操, 鄭威, 周小虎 申請(qǐng)人:江蘇龍?bào)纯萍脊煞萦邢薰?br>