Kunnen we duurzamere keuzes maken in smeermiddelen?

Foodgrade smeermiddelen zijn producten die speciaal zijn ontwikkeld voor de voedingsindustrie om het risico op besmetting tijdens het productieproces te verminderen en maximale veiligheid te garanderen. Klassiek wordt er gekozen tussen minerale of synthetische olie, die beide een minder gunstige oorsprong kennen. Maar bij plantaardige oliën blijft het werkgebied dan weer beperkt. Kan bakolie een milieuvriendelijker alternatief vormen?

Smeermiddelen hebben een aanzienlijke verbetering van de technologie mogelijk gemaakt door het natuurlijke slijtageproces van mechanische onderdelen te beperken. Maar in de voedingsindustrie staan de fabrikanten van smeermiddelen voor bijkomende uitdagingen. Daar moeten de smeermiddelen enerzijds oxidatie verminderen ondanks de soms hoge of lage temperaturen en anderzijds de groei van bacteriën, gisten en schimmels remmen. Daarenboven moeten ze voor bepaalde toepassingen een veilig contact met voeding mogelijk maken. Ze moeten met andere woorden het risico op migratie van gevaarlijke stoffen in het voedsel minimaliseren en mogen ook het organoleptische profiel van voeding niet veranderen. Er gelden drie welbekende categorieën: H1 (incidenteel contact met voeding is mogelijk), H2 (gebruikt voor machines en apparatuur waar contact uitgesloten is) en H3 (roestvrije, oplosbare smeermiddelen).

Mineraal, synthetisch of plantaardig

Foodgrade smeermiddelen hebben twee hoofdingrediënten. Het hoofdbestanddeel bestaat uit minerale, synthetische of plantaardige stoffen en is verantwoordelijk voor de eigenschappen van het product. Minerale oliën zijn afgeleid van aardolie en worden het meest gebruikt. Ze kunnen verschillende viscositeitsklassen hebben en hebben als sterke punten de thermische stabiliteit en de weerstand tegen oxidatie. Synthetische oliën zijn chemisch bewerkt en hebben een hogere thermische stabiliteit dan minerale oliën. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen met extreme temperaturen of zware belasting. Deze categorie omvat polyalfaolefinen (PAO), polyalkyleenglycolen (PAG) en esters. Plantaardige oliën zijn biologisch afbreekbaar, maar hebben minder thermische stabiliteit en oxidatieweerstand dan de vorige. De viscositeit hangt ook af van het type plant waaruit ze worden gewonnen en kan worden beïnvloed door de temperatuur waarop ze worden verwerkt. Ten slotte vinden we er additieven in terug. Deze verbeteren de eigenschappen van het smeermiddel. Ze omvatten bijvoorbeeld antioxidanten om de levensduur te verlengen, antischuimmiddelen, anti­microbiële stoffen en anticorrosieve middelen. 

Oxidatiestabiliteit als aandachtspunt

Onderzoek richt zich vandaag steeds meer op biologische en ecologische alternatieven. Plantaardige oliën staan in het middelpunt van interessante studies vanwege hun ecologische duurzaamheid. Maar ze vergen wel extra aandacht bij het opslaan en verwijderen. De belangrijkste uitdaging is hun oxidatie­stabiliteit, die kan leiden tot de vorming van ongewenste verbindingen en de ophoping van afzettingen in het milieu. Om dit probleem op te lossen, moeten specifieke additieven worden gebruikt in de formulering. Sommige materialen kunnen onverenigbaar zijn en chemisch reageren waardoor elastische of kunststof onderdelen vervormen of afbreken. Dit kan leiden tot storingen of corrosie van afdichtingen en apparatuur of verminderde prestaties na verloop van tijd. Oliën op plantaardige basis hebben vaak lagere bedrijfstemperaturen dan minerale of synthetische oliën, dus kunnen ze beperkt worden gebruikt onder extreme werkomstandigheden.

Bakolie als alternatief?

Het wijdverbreide gebruik van minerale smeermiddelen heeft het debat over de milieu­-effecten verbreed en geleid tot de beoordeling van hun alternatieven. Een daarvan is bakolie. In tegenstelling tot oliën uit aardolie bieden deze oliën een verbeterde viscositeit en tolerantie voor hoge temperaturen, samen met een verminderde vluchtigheid. Een andere factor die deze olie aantrekkelijk maakt is de concurrerende prijs in vergelijking met andere oliën, de mogelijkheid – om er energie mee te produceren en de beperktere milieu-impact. Een ander scenario zijn niet-eetbare oliën, zoals rubber- en ricinusolie:  goedkoop als grondstof, maar vereisen wel specifieke technologieën voor hun extractie en scheiding van ongewenste onzuiverheden. 

Nog altijd duurder

Hoewel ze naar schatting met name aardolieproducten aanzienlijk kunnen vervangen, zijn smeermiddelen die van biologische oorsprong zijn op dit moment duurder dan minerale en synthetische oliën. Er bestaan wel nog steeds twijfels over de energie-efficiëntie van de productie ervan, samen met een slechte hydrolytische stabiliteit waardoor ze niet goed bestand zijn tegen vocht en een verminderde vloeibaarheid vertonen bij lage temperaturen. We moeten ook rekening houden met een andere factor: De extractie van natuurlijke oliën varieert naargelang het klimaat, de temperatuur en de voedingsstoffen van de planten van herkomst; het is dus moeilijk om stabiele producten te krijgen in termen van eigenschappen, die ook beïnvloed worden door de extractiemethode. Verdere studies zullen nodig zijn om uiteindelijk de eigenschappen van plantaardige oliën te verbeteren, met de nadruk op de mogelijke omzetting van wilde naar commerciële gewassen, genetische ingrepen om specifieke functies te verkrijgen en de ontwikkeling van chemische modificaties en mengsels om stabiele, ecologische, goed presterende en veilige producten te verkrijgen.