Adattato dalla 3a edizione, "Encyclopaedia of Occupational Health and Safety".
Il termine oli e grassi è generalmente applicato ai trigliceridi degli acidi grassi nei semi delle piante e nei tessuti animali. Oli e grassi costituiscono uno dei tre tipi principali di materiali organici considerati come materiali da costruzione degli organismi viventi, gli altri due sono proteine e carboidrati.
Più di 100 varietà di piante e animali oleari sono sfruttate come fonti di oli e grassi. Le fonti vegetali più importanti sono: oliva, cocco, arachidi, semi di cotone, soia, semi di colza (olio di canola), semi di senape, lino o semi di lino, frutti di palma, sesamo, girasole, palmisti, semi di ricino, semi di canapa, tung, cacao, mowrah, mais e babassu.
Le principali fonti animali sono i bovini da carne, i maiali e gli ovini, la balena, il merluzzo e l'halibut.
Oli e grassi commestibili forniscono una fonte concentrata di energia alimentare, fungono da vettori di vitamine liposolubili e forniscono anche gli acidi grassi essenziali che sono di vitale importanza per il metabolismo. Oli e grassi costituiscono le principali materie prime per saponi e detergenti, pitture, lacche e vernici, lubrificanti e illuminanti come le candele. Sono anche utilizzati nella fabbricazione di linoleum e tessuti oliati, nella fabbricazione di fissativi e mordenti nella concia delle pelli e come materia prima per la sintesi chimica.
Processando
La lavorazione iniziale dipende dalla materia prima; ad esempio, i grassi animali vengono fusi in recipienti rivestiti di vapore, i semi vengono puliti, macinati e separati e la polpa delle noci viene tagliata in scaglie. I grassi o gli oli vengono estratti mediante pressatura o trattamento con solventi e l'ulteriore lavorazione dipende dall'uso finale. Le olive possono essere frante più volte, ma di solito non è necessario alcun ulteriore trattamento. Per altri oli e grassi commestibili, la lavorazione può comprendere una serie di fasi diverse, tra cui la raffinazione, la deodorizzazione, l'idrogenazione, la solidificazione o l'emulsione.
Oli e grassi grezzi contengono impurità, alcune delle quali sono discutibili perché scuriscono l'olio, lo fanno schiumare e fumare quando viene riscaldato, conferiscono un sapore o un odore indesiderabile o influiscono sulla lavorazione. La raffinazione, che consiste nella neutralizzazione e nello sbiancamento, rimuove la maggior parte di queste impurità. La neutralizzazione rimuove gli acidi grassi ei fosfatidi gommosi mediante trattamenti alcalini e sgrassanti. Le materie prime vengono sbiancate per assorbimento su terre sbiancanti naturali o attivate; tuttavia, può essere impiegato lo sbiancamento a caldo. La temperatura dell'olio normalmente non supera i 100 °C durante la raffinazione.
La deodorizzazione rimuove i composti odoriferi mediante distillazione a vapore ad alta temperatura e bassa pressione assoluta.
Oli liquidi e grassi molli vengono convertiti in grassi plastici compatti mediante idrogenazione, che aiuta anche a prevenire l'irrancidimento dovuto all'ossidazione. In questo processo, l'olio viene fatto reagire con idrogeno a una temperatura di 180 ºC o più in presenza di un catalizzatore, solitamente nichel finemente suddiviso. L'idrogeno viene immesso ad una pressione compresa tra 2 e 30 atmosfere, a seconda del prodotto finale desiderato.
Se l'olio o il grasso devono essere commercializzati sotto forma di plastica o emulsione, è necessaria un'ulteriore lavorazione. Molti oli e grassi di marca proprietaria vengono miscelati e gli accorciamenti vengono solidificati per produrre granuli mediante raffreddamento graduale controllato (frazionamento) e separazione delle frazioni cristallizzate a varie temperature in base ai loro punti di fusione. Un metodo alternativo produce un prodotto testurizzato mediante raffreddamento rapido in un'apparecchiatura speciale chiamata votator.
Pericoli e loro prevenzione
L'idrogeno presenta un alto rischio di esplosione e incendio nel processo di idrogenazione. La combustione di oli e grassi può emettere fumi altamente irritanti come l'acroleina. I solventi, come l'esano, utilizzati per l'estrazione degli oli sono altamente infiammabili, sebbene siano comunemente usati in sistemi chiusi. Le precauzioni contro gli incendi e le esplosioni includono:
- eliminazione di tutte le fonti di accensione
- utilizzo di apparecchiature antideflagranti e strumenti antiscintilla
- divieto di fumare
- garantire che le uscite antincendio non siano bloccate e siano ben mantenute
- fornitura di adeguati estintori
- sviluppo di procedure per sversamenti e fughe di idrogeno e solventi infiammabili
- formazione del personale nelle procedure antincendio.
Gli impianti elettrici presentano un rischio di scosse elettriche in condizioni di umidità e vapore. Tutte le apparecchiature, i conduttori e così via devono essere adeguatamente protetti con particolare attenzione a qualsiasi apparecchiatura portatile o luci. Gli interruttori automatici per guasto a terra devono essere installati su apparecchiature elettriche in aree umide o piene di vapore.
Gli infortuni causati da parti mobili del macchinario possono essere prevenuti con protezioni del macchinario efficienti e ben mantenute. Particolare attenzione deve essere data alle macchine di frantumazione, alle macchine riempitrici e aggraffatrici e alle prese tra nastri, tamburi e pulegge dei trasportatori. Le procedure di lockout/tagout devono essere utilizzate durante la manutenzione e la riparazione delle apparecchiature. I rischi di esplosione e perdite nell'impianto a vapore devono essere prevenuti mediante regolari procedure di ispezione e manutenzione.
Il rumore eccessivo delle apparecchiature dovrebbe essere ridotto al minimo mediante controlli tecnici, se possibile. I dipendenti esposti a rumore eccessivo dovrebbero indossare protezioni acustiche adeguate e dovrebbe esserci un programma di conservazione dell'udito.
La movimentazione manuale dei fusti può causare stiramenti muscoloscheletrici e lesioni alle mani e alle dita dei piedi. Quando possibile, devono essere utilizzate attrezzature di movimentazione meccanica. Ci dovrebbe essere formazione sui metodi corretti di manipolazione e sollevamento, protezione dei piedi e delle mani e controllo dei contenitori per spigoli vivi. I fusti mal impilati possono cadere e causare gravi lesioni; la supervisione e la formazione nell'accatastamento e nel disimpilamento ridurranno il rischio connesso.
Le cadute possono verificarsi su pavimenti e scale scivolosi e possono essere prevenute con superfici del pavimento antiscivolo ben mantenute, una pulizia regolare e una buona pulizia e indossando calzature antiscivolo.
Le ustioni possono essere causate dall'idrossido di sodio durante la movimentazione dei fusti per la raffinazione e dagli schizzi di liquido caustico all'apertura dei fusti; da olio caldo o catalizzatore esausto durante la pulizia delle filtropresse; dagli acidi; e da linee di vapore e perdite di vapore. Indumenti protettivi, stivali, grembiuli e guanti prevengono molti infortuni; gli schermi facciali sono necessari per proteggere gli occhi da schizzi di materiale corrosivo o caldo.
Gli oli vengono lavorati a temperature elevate e possono verificarsi disagi fisici, soprattutto ai tropici, a meno che non vengano prese misure efficaci. Possono verificarsi crampi muscolari, spossatezza e colpi di calore. Il calore radiante dovrebbe essere ridotto isolando o isolando i recipienti e i tubi del vapore. Una ventilazione meccanica efficiente dovrebbe fornire frequenti cambi d'aria. I lavoratori dovrebbero avere accesso frequente a liquidi e pause frequenti in aree fresche.
Entrare in cisterne per la riparazione o la pulizia può rappresentare un pericolo per spazi ristretti. I dipendenti dovrebbero essere addestrati alle procedure in spazi confinati, come i test dell'aria negli spazi confinati e le procedure di salvataggio di emergenza. Dovrebbero essere presenti almeno due lavoratori.
I solventi utilizzati per l'estrazione di grassi e oli possono presentare rischi tossici. Il benzene non deve essere utilizzato e deve essere sostituito con il solvente meno tossico possibile (ad esempio, sostituzione dell'eptano con l'esano). LEV è necessario per rimuovere i vapori di solvente nel punto di origine, oppure devono essere utilizzati sistemi chiusi.
La dermatite può essere causata dalla manipolazione di oli, grassi e solventi. La fornitura e l'uso di adeguati servizi igienici e igienici è essenziale; creme barriera e indumenti protettivi aiutano anche nella prevenzione.
Negli impianti di lavorazione dell'olio di arachidi, in condizioni idonee di umidità e temperatura, i panelli possono essere contaminati da muffe di Aspergillus flavus, che contengono aflatossine. È stato riscontrato che i lavoratori esposti a una forte contaminazione da aflatossine nell'aria del laboratorio sviluppano danni epatici acuti o subacuti e presentano una maggiore prevalenza di tumori.
Anche il trattamento degli animali per la produzione di grassi animali e mangimi per animali può comportare rischi biologici. Sebbene la maggior parte degli animali e dei materiali animali utilizzati come fonte per il rendering siano sani o provengano da animali sani, una piccola percentuale proviene da animali uccisi per strada o morti per cause sconosciute e forse malati. Alcune malattie animali, come l'antrace e la brucellosi, possono colpire anche l'uomo. I lavoratori nei macelli e negli impianti di trasformazione possono essere a rischio. Nel Regno Unito, le persone chiamate knackers si guadagnano da vivere andando in giro per la campagna raccogliendo animali morti e gettandoli nei loro cortili. Potrebbero essere maggiormente a rischio a causa della maggiore probabilità di esposizione ad animali malati e delle crude condizioni in cui lavorano.
Il precedente rendering di organi di pecora, compreso il cervello, come fonte per l'alimentazione del bestiame ha provocato l'encefalopatia spongiforme bovina ("malattia della mucca pazza") in alcune mucche britanniche in cui le pecore avevano una malattia del cervello chiamata scrapie. Sembra che alcuni esseri umani abbiano sviluppato questa malattia mangiando carne bovina di mucche affette dal morbo della mucca pazza.
La visita medica periodica dei lavoratori, la selezione, la formazione e la supervisione sono coadiuvanti nella prevenzione sia degli infortuni che delle malattie professionali.