تکنولوژی و فراوری روغن

تکنولوژی تولید روغن

چربيها ترکيباتي هستند که از کربن ، هيدروژن و اکسيژن درست شده اند . اما از آنجا که نسبت هيدروژن به اکسيژن در ساختمان چربيها بيشتر از نسبتي است که در کربوهيدراتها داشتيم و اين ويژگي را به چربيها داده که منبع فشرده و مناسبي از نظر انرژي باشند .

به عبارت ديگر يک گرم چربيها بيشتر از ۲ برابر يک گرم کربوهيدراتها و پروتئين ها انرژي حاصل مي شود . چربيها معمولاً در حلالهاي آبي حل مي شوند مثل تتراکلريد کربن ، کلروفرم واتر. معمولاً چربيها از ترکيب اسيدهاي چرب آلي با الکلهاي آلي حاصل مي شوند.

ساختار شیمیایی روغن ها و چربی ها : روغن ها و چربی ها ترکیباتی غیر محلول در آب ، با منشا نباتی و حیوانی هستند ، که اکثرا شامل استرهای گلیسریل و اسیدهای چرب یا تری گلیسریدها هستند . از نظر ساختمانی تری گلیسریدها ، حاصل واکنش استری شدن سه ملکول اسید چرب با یک ملکول گلیسرول ( الکل سه ظرفیتی ) هستند .

تفاوت چربی ها و روغن ها بسته به ترکیب اسید چرب ساختار تری گلیسرید تشکیل دهنده آن ها است .

وجه تمایز خاصی بین روغن و چربی وجود ندارد ، ولی معمولا وقتی که ترکیب فوق به صورت مایع باشد ، آن را روغن نامیده و در صورتیکه به حالت جامد باشد ، به آن چربی گویند . جالب است بدانید که گلیسرول ( گلیسرسین) در سال ۱۷۸۳ توسط یک دارو ساز و شیمیدان سوئدی بنام شیل(Sheele ) هنگامیکه بر روی روغن زیتون تحقیقاتی انجام می داد ، کشف شد . نام گلیسرین از یک لغت یونانی به معنی شیرین کنندهگرفته شده است .

گلیسرول یک الکل سه ظرفیتی است که مشخصات آن به شرح زیر است :

وزن ملکولی M= 22.11

نقطه ذوب Fp=20 °c

نقطه جوش Bp(760)=290 °c

Bp(20)=182 °c

وزن مخصوص d(40)=1.2611

ویسکوزیته ۱۷۵۹٫۶ cp

در حال حاضر مصرف گلیسرول در دنیا ۵۰۰ هزار تن در سال است ، که میزان قابل ملاحظه ای از آن در کارخانه های شیمیایی و داروسازی و مقدار ناچیزی از آن در صنایع غذایی ، دخانیات و صنعت پلاستیک کاربرد دارد .

جالب است بدانید که در طبیعت بیش از ۲۰۰ نوع اسید چرب شناخته شده ، که در ساختار روغن ها و چربی ها به کار رفته است .

اسيدهاي چربي که در ساختمان چربيها وجود دارد و معمولاً تعداد کربن هايشان زوج است و به سه دسته تقسيممي شوند :

۱- اسيدهاي چرب کوتاه زنجير

۲- اسيدهاي چرب متوسط زنجير

۳- اسيدهاي چرب دراز زنجير

۱- اسيدهاي چرب کوتاه زنجير : معمولاً ۴ تا ۶ اتم کربن در ساختمان خود دارند و معمولاً فرٌار هستند .

۲- اسيدهاي چرب متوسط زنجير : معمولاً ۸ تا ۱۲ کربن در زنجيره خود دارند و در درجه حرارت آشپزخانه يا معمولي مايع هستند ، علي رغم اينکه از اسيدهاي چرب اشباع شده درست شده اند .

۳- اسيدهاي چرب دراز زنجير : ۱۴ تا ۳۰ کربن دارند ولي چربيهاي خوراکي بيشتر ۱۴ تا ۲۲ کربني هستند . پس عاملي که روي حالت فيزيکي يا نقطه ذوب چربي اثر دارد طول زنجيره اسيد چرب آن است که خيلي مهم است .

چنانکه می دانیم اسیدهای چرب را می توان به دو گروه اشباع شده و اشباع نشده تقسیم کرد .

اسیدهای چرب اشباع

اولین اسید چرب شناخته شده اسید بوتیریک است ، که نخستین بار در کره مشاهده شد . اسیدهای چرب اشباع با ۸ کربن در حرارت های معمولی مایع می باشند ، و در چربی شیر یافت می شوند . با افزایش تعداد کربن ها در ساختار ، اسیدهای چرب بصورت جامد در می آیند . همچنین با این افزایش نقطه ذوب ، وزن ملکولی و ویسکوزیته افزایش می یابد . اسیدهای چرب کاپریک ( C 10 )،مرستیک( C 14 ) و لوریک ( C 12 ) در روغن نارگیل و هسته خرما ( پالم: Palm) موجودند . میزان اسیدهای چرب پالمتیک (C 16 )و استئاریک (C 18 ) موجود در چربی ها متفاوت است . روغن نخل یا Palm سرشار از اسید پالمتیک و بافت چربی حیوانی ( پیه ) سرشار از اسید استئاریک می باشد .

در اینجا برای آنکه بدانیم چرا اصلاً باید روغن تصفیه شود به برخی از ناخالصی های روغن می پردازیم:

ناخالصی های عمده روغن ها:

اسید های چرب آزاد:

میزان آن در دانه های روغنی متفاوت است میزان رطوبت دانه،مدت و نحوه ی نگه داری دانه قبل از روغن کشی بر میزان آن تاثیر می گذارد .

وجود آنزیم لیپاز موجود در خوشه ی پالم پس از جدا کردن از درخت به سرعت شروع به فعالیت نموده و میزان اسید های چرب آزاد آن در ساعت افزایش می یابد لذا خوشه های جدا شده را در فاصله ی زمانی کمتر از یک روز به واحد روغن کشی ارسال وبلافاصله توسط بخار مستقیم و تحت فشار آنزیم لیپاز را غیر فعال می کنند .

فسفاتید ها:

فسفاتید ها به مقدار کم وبیش در تمام روغن های نباتی وجود دارند؛فسفاتید ها را به دو دسته تقسیم می کنند :

فسفاتید های قابل حل در آب،که از نظر لیستین که ماده ی غذایی گران قیمت است ، با ارزشند.

فسفاتید های غیر قابل حل در آب( قابل حل در اسید )که فاقد ارزش می باشند .

میزان لیستین در روغن خام سویا ۱-۳ است . این ماده را بلافاصله پس از روغنکشی از روغن خام جدا نموده و تصفیه می نمایند و به عنوان یک ماده ی با ارزش غذایی بالا و کاربرد گسترده در صنایع غذایی مختلف و با نام لیستین سویا به بازارهای جهانی عرضه می نمایند . اگر لیستین در روغن خام باقی بماند ناخالصی به حساب آمده و لازم است هزینه ایی شود تا از روغن جدا شود ؛ میزان لیستین در ذرت نیز قابل توجه بوده ، ولی لیستین روغن تخم پنبه به علت تیره رنگ بودن قابل عرضه به بازار نمی باشد.

مواد رنگی :

انواع و اقسام مواد رنگی در دانه های روغنی وجود دارد که مهمترین آنها کاروتنوئید ها هستند که تا کنون بیش از ۷۰ نوع از آنها شناخته شده است .

میزان رنگ کلروفیل موجود در دانه زیتون قابل توجه می باشد . بعضی از روغن ها نظیر کلزا (کانولا) دارای مقدار کمی رنگ کلروفیل می باشد . رنگ روغن پالم کاروتن می باشد که جداسازی آن از روغن مشکل می باشد.میزان مواد رنگی چربی های حیوانی و بعضی از دانه های روغنی نظیر هسته ی پالم و نارگیل بسیار کم می باشد.

آنتی اکسید ها :

روغن ها دارای انواع و اقسام آنتی اکسیدان ها می باشند.گوسپیول علی رغم آنکه یک ماده سمی است ، آنتی اکسیدان می باشد ، توکوفرول ( ویتامین E) در اکثر روغن ها به مقدار کم و بیش وجود دارد .

ویتامین ها :

مهمترین ویتامین ها در روغن هاA و Eهستند ، زیرا از اقسام ویتامین های محلول در چربی هستند .
موم ها یا استرالکهای چرب سنگین :

میزان موم در بعضی از روغن ها نظیر آفتابگردان قابل توجه است.این مواد بیشتر در پوست تخم آفتابگردان وجود دارد که در روغن کشی مقداری موم وارد روغن خام می شود ؛ این مواد حالت کدری به روغن می دهند . موم را می توان با عمل سرد کردن در مراحل مختلف تصفیه از روغن جدا نمود .

مواد بو و طعم دار :

مهمترین این مواد آلدئیدها و ستن هاهستند ؛ که در روغن ها و چربی ها وجود دارند ؛ ویا احتمالاً از شکستن مولکول های روغن اکسید شده به وجود می آیند . این مواد باعث بو وطعم نامطلوب در روغن ها و چربی ها می شوند .

کربوهیدرات های بی رنگ :

مهم ترین کربوهیدرات موجود در روغن های خام ، اسکوالن می باشد ؛ این مواد در اولین مرحله ی تصفیه روغن خدا می شوند .

فلزات :

بعضی از فلزات نظیر آهن ممکن است در دانه های روغنی وجود داشته باشد و یا احتمالاً در مراحل وارد روغن می شود . وجود فلزات در مراحل فرآیند باعث مشکلاتی می شود که اولاً لازم است سعی گردد این فلزات مخصوصاً مس وارد روغن نشود و اگر وارد شود حتماً جدا شود.هدف از تصفیه روغن جداسازی ناخالصی های نا مطلوب است به طوری که کمترین آسیب به ناخالصی های مطلوب و مفید برسد ؛ ولی در هر حال نحوه ی تصفیه به گونه ایی است که کم وبیش به ناخالصی های مفید آسیب وارد می شود .

استرول ها :

ترکیبات گوناگونی از این خانواده در چربی ها و روغن ها وجود دارد به عنوان مثال کلسترول که در روغن های حیوانی موجود است ؛ در روغن های گیاهی نیز وجود دارد که میزان آن بسیار کم است لذا روغن گیاهی را فاقد کلسترول می دانند .

كلسترول

كلسترول يك تركيب مشتق از چربي و يك ماده ضروري براي زندگي انسان بوده و در روغن هاي حيواني ،پيه ،دنبه ،چربي گوشت و زرده تخم مرغ وجوددارد.

كلسترول خون شامل كلسترول تام ،كلسترول خوب و كلسترول بد مي باشد .در صورتي كه مقداركلسترول بد در خون از حد مطلوب بالاتر رود سبب سختي عروق و آترواسكلروز گرديده و احتمال فشار خون و بيماري هاي قلبي عروقي را افزايش مي دهد .

روغن هاي گياهي مايع به منظور شكل پذيري و پايداري بيشتر هيدروژنه كرده و در اين فرآيند مقداري اسيد هاي چرب ترانس توليد مي شود .اسيدهاي چرب ترانس ميزان كلسترول بد خون را حتي بيشتر از اسيدهاي چرب اشباع افزايش مي دهند.

. تأثیر چربیها بر سطح کلسترول خون افزایش سطح کلسترول درسرم خون خطر ابتلا به بیماریهای قلبی را افزایش می دهد.کلسترول خون را می توان به وسیله کاهش منبع کلسترول در رژیم غذایی،افزایش مقدار فیبر در رژیم غذایی و استفاده از اسیدهای چرب غیر اشباع البته با کاهش اسید چرب اشباع .تحقیق Hegstedو سایر همکارانش که بر روی غذاهای چرب انجام گرفت حاکی از آن است که میرستیک اسیدبا ۱۴ کربن بدون باند غیر اشباع و برخی دیگر مثل پالمیتیک اسید با ۱۶ کربن بدون باند غیر اشباع سبب افزایش سطح کلسترول می شود.در حالی که اسید لینولئیک سطح کلسترول خون را کاهش می دهد.در حالی که برخی دیگر از اسیدهای چرب اشباع مانند اسید استئاریک و یا اسید چرب غیر اشباع اولئیک بر مقدار کلسترول خون تأثیری ندارد.در ادامه جدولی وجود دارد که به سطح کلسترول خون و مقدار چربیهای عمومی در رزیم غذایی مربوط است وقتی که ۱۰%کل کالری را شامل می شود.این مقدار مطابق است با ۲۰۰ کالری و۲۰۰۰ کالری غذایی که این مقدار تقریباً برابر ۲۲ گرم و یا اندکی کمتر از دو قاشق سوپ خوری چربی است. مقدار مقرر یا معین کلسترول بر حسب میلی گرم در ۱۰۰ گرم و اسید چرب درصدی از وزن محسوب می شود.دلتا TCکه توسط Hegstedمحاسبه شده است و مقدار آن نیز مساوی ۱۶ است تغییرات مجموع کلسترول را نشان می دهد.

*Not high-oleic چربی های حیوانی و روغنهای گرمسیری دارای مقدار زیاد میرستیک اسید و مقدار کم اسید لینولئیک است که سطح کلسترول را افزایش میدهد.همچنین از جدول بالا می توان چنین نتیجه گرفت که روغنهاییی که اسید لینولئیک بالایی دارند مثل روغن دانۀ انگور،روغن آفتابگردان و روغن گلرنگ در صورتی که بخشی از رژیم غذایی را شامل شود می تواند در کاهش و یا تقلیل سطح کلسترول خون نقش مهمی را ایفا نماید.روغن گلرنگ با اسیداولئیک بالا و یا روغن گلرنگ تصفیه شده برای پخت غذا با دمای بالا(سرخ کردن)هیچ تأثیری بر کلسترول خون نداشته زیرا در این صورت اسیدهای چرب آن ترکیبی شبیه به روغن زیتون را دارد.روغن زیتون کاملا خنثی بر روی کلسترول دارد.وقتی که ما روغنی با اسید لینولئیک بالا را انتخاب می کنیم باید Label را به دقت مورد مطالعه قرار دهیم.کیفیت درروغن خامی که با استفاده از روش پرس استخراج شده باشد بسیار مناسب است واگر در مرحلۀ بسته بندی یا پر کنی از بطریهای شیشه ای تیره رنگ استفاده شود و با استفاده از نیروی جنبش گاز در مورد چنین روغنهایی توصیه می شود که بعد از روغن کشی در سرما نگهداری شود.Label در این گونه روغنها اصطلاحاتی مانند چربی غیر اشباع بالا و درصدی از لینو لئیک اسید را نیز نشان میدهد.اما در بعضی مواقع Label روغن نشان می دهد که حاوی اسید چرب تک غیر اشباع و یا رووغنی که اولئیک در Label یک روغن گلرنگ و یا روغن آفتابگردان قید چربی چند غیراشباع ضروری نمی باشد.Label یک ماده غذایی مانند روغن ما را راهنمایی می کند برای اینکه روغنی با کیفیت مناسب انتخاب نماییم.زیرا Label فهرستی از مقدار گرم اسیدهای چرب اشباع،چند غیر اشباع و تک غیر اشباع را فراهم می نماید.به طور قطع در یک رژیم غذایی باید مقدار اسیدهای چرب چند غیر اشباع حداقل ۳ برابر بیشتر از چربی تک غیر اشباع باشد.برای مثال در یک غذای قابل سرو ۱۴ گرمی ۳ گرم را چربی غیر اشباع و۹ گرم را چربی چند غیر اشباع تشکیل دهد.

روغنی که حداقل ۵ برابر آن چربی چند غیر اشباع نسبت به چربی تک غیر اشباع است مناسب نمی باشد.

خط تولید روغن:

بطور کلی در کارخانجات این مراحل برای تولید روغن انجام می شود:

۱٫ صمغ گیری(Degunning stage)

۲٫ خنثی سازی(Neutralization)

۳٫ خشک کردن(Drying stage)

۴٫ بی رنگ سازی(Bleaching)

۵٫ هیدروژناسیون(Hydrogenation)

۶٫ بی رنگ سازی مجدد(Re bleach)

۷٫ فرمولاسیون روغن (Blending)

۸٫ بی بو سازی(Deodorization)

البته برای روغن مایع مراحل هیدروژناسیون وبی رنگ سازی مجدد حذف می شود.

صمغ گیری(خلط گیری):

پس از گرفتن ناخالصی هایی که به طور مکانیکی همراه روغن خام شده اند . اولین مرحله در تصفیه روغن خام صمغ گیری و مواد خلطی است که قسمتی به صورت امولسیون و برخی هم به صورت محلول در آب وجود دارد .

صمغ ها به دو دسته محلول در آب و نا محلول در آب تقسیم می شوند و قبل از هر عملی باید مورد توجه قرار گیرند ؛ این مواد معمولاً فسفریتهای کلسیم(Ca) و منیزیم(Mg) هستند که در صورت باقی ماندن در روغن پس از تصفیه روغن نیز رنگ بوی نامطلوبی در روغن ایجاد می کند ؛ صمغ های محلول در آب توسط آبزنی به راحتی جداسازی می شوند اما صمغ های نامحلول در آب باید ابتدا توسط اسید سولفوریک یا اسید کلریدریک شکسته شوند تا قابلیت انحلال در آب را پیدا کنند . از نظر تئوری عمل جمع آوری و ته نشینی صمغ ها به وسیله ی افزایش آب و اسید قابل انجام است . بیشتر روغن ها دارای۰٫۵ -۲ درصد صمغ هستند،البته روغن سویا دارای صمغ بیشتری است.

در جریان عمل خلط گیری مواد خلطی که به طور عمده پروتئین ها و ضمناً هیدارات های کربن به وسیله ی افزودن الکترولیت مناسب منعقد جدا می شود . فسفاتید ها و بخشی از مواد خلطی گرفته می شوند روش متداول قدیمی که در آن روغن خام را با اسید سولفوریک غلیظ عمل می کردند امروزه دیگر برای روغن های خوراکی به کار برده نمی شود .

معمولاً از صمغ جدا شده برای تهیه لیستین استفاده می کنند ؛ در روغن های پر فسفاتید مانند روغن مذاب ممکن است رسوب هیدراتاسیون به عنوان لیستین استفاده شود ؛ این رسوب هیدراتاسیون لیستین خام نامیده می شود.می توان به وسیله ی شستشو با آب جدا کرده که مختصر روغن خنثی را که در دهنگام خلط گیری با آن همراه می شود به کمک اسیدیفته کردن باز یافت . این عمل را غالباً روی رسوب هیدراتاسیون و محلول صابون که در جریان خنثی کردن روغن حاصل می شود ، یکجا انجام می شود.

معمولاً از صمغ های جدا شده برای تهیه لیستین استفاده می کنند . اگر مقدار صمغ جدا شده با توجه به ظرفیت کارخانه کم باشد معمولاً صمغ را به کنجاله ی خروجی اضافه نموده و ارزش غذایی کنجاله را بالا می برند .

تمام روغن هایی را که بعدا هیدروژنه می شوند باید خوب خلط گیری کرده زیرا در غیر اینصورت کاتالیزورهای هیدروژناسیون سریعا بی اثر می شوند بنابراین بطور خلاصه در عمل کردن مقدماتی روغنهای نباتی مواد خلط و فسفاتیدها ، هم چنین فسفوآمینو لیپیدها و در ضمن مواد معدنی همراه روغن برطرف می شوند در نتیجه روغن زلالی به دست می آید . چون شرایط عمل مقدماتی خیلی ملایم است تغییری در تری گلیسریدهای روغن پدید نمی آید . اگر روش کار درست باشد . ضایعاتی که در نتیجه از دست گرفتن چربی خنثی با خلط حاصل می شود زیاد نخواهد بود .

البته اگر میزان صمغ قابل توجه باشد ، آن را تصفیه نموده و رطوبت ناخالصی های آن را جدا می کنند . محصول نهایی را در بشکه های ۲۰۰ لیتری بسته بندی می کنند و تحت عنوان لیستین سویا به بازار جهانی عرضه می کنند . روغن خام در مبدل حرارتی ابتدا به دمای۹۰◦c می رسد . سپس وارد میکسریک شده به آن اسیدسولفوریک یا اسید سیتریک اضافه می شود .

البته صمغ گیری ترجیحا در دمای ۸۰- ۹۰◦c انجام می گیرد . حرارتهای بالا سبب می شود که ته نشینی به طور کامل انجام نشود . در درجه حرارتهای پایین تر هم به دلیل اینکه ویسکوزیته بالاست ، جداسازی خوب صورت نمی گیرد . برای جلوگیری از چسباندن صمغ ها به سپراتور مقداری آب به صورت پاشش اضافه می شود ، مخلوط در این میکسر ۲۰ دقیقه هم زده می شود.

اگر روغن خام از دانه پنبه دانه استحصال شده باشد ، اسید کمتری لازم است از اسیدفسفریک خوراکی برای جداسازی و صمغ ها استفاده می شود .

sinsinate
۲۰۱۲/۰۸/۰۹, ۱۴:۲۲

تصفیه قلیایی ( خنثی سازی ) :

دراین واحد دستگاهها از Alfalaval سوئد خریداری شده و به قسمت آلفالاوال معروف است. وسایل به اشکال مخروطی و استوانه ای است و جنس وسایل از استیل است برای تولید روغن مایع و جامد مشترک است ، سریعا قابلیت تغییر نوع روغن را دارد و از پیشرفته ترین سیستم های خنثی سازی معمول جهان می باشد.

در این فرآیند اسیدهای چرب آزاد را با سود ترکیب نموده به صابون تبدیل می کنند صابون را توسط سانتریفیوژ از روغن خنثی شده جدا می نمایند . صابون جدا شده از سانتریفیوژ یک سری ناخالصی را به همراه خود جدا می کند . نظیر مواد رنگی ، استرولها ، کربوهیدراتها و هم چنین گوسیپول و همچنین مقداری از ویتامین E هم جذب صابون می شود . عمل خنثی سازی در اصل برای کاهش اسیدهای چرب آزاد است ، که یا همراه روغن هستند ، یا در طول مدت ذخیره سازی روغن خام در مخازن بر اثر فساد و تجزیه جزئی روغن که منجر به آزادشدن گلیسرول و اسید چرب می شود ، تولید می شوند . برای حذف اسیدهای چرب از سود استفاده می شود که منجر به تشکیل نمک و آب می شود . این نمک در حقیقت یک مولکول اسید چرب است که به جای H آن ، اتم سدیم نشسته و در واقع همان صابون است.

پس از انجام عمل خنثی سازی ، صابون و آب تولیدی از روغن جدا می شوند . در گذشته روش کار به صورت غیرمداوم بوده ولی امروزه با افزایش ظرفیت نیاز به کاهش افت و کاهش نیروی انسانی روش مداوم جایگزین روشهای قدیمی شده است.

البته روش مداوم برای روغن هایی با کیفیت مشخص استفاده می شود . از بین روشهای مداوم مهم ترین آنها روش( short – mix) را برای روغن های با کیفیت بالا و رنگ پائین ( اسیدیته بالا ) و روش Long – mix را برای روغنهایی با رنگ تیره نظیر تخم پنبه به کار می برند .

۱۰۰۰ × FFA × D × L

P= :فرمول محاسبه سود مصرفي

n × m × ۱۰۰

L : شدت روغن در مرحله خنثی سازی lit / hr.

D : وزن مخصوص روغن در دمای عملیات خنثی سازی

FFA : میزان اسید چرب در روغن خام برحسب درصد

m : جرم مولکولی اسیدهای چرب

n : نرمالیته سود مصرفی می شود

جریانات زمان معمولاً lit / hr 2000و وزن مخصوص ۰٫۹ می باشد. اوزان مولکولی نیز برای انواع روغن ها به صورت زیر است :

: M =200 روغن نارگیل ، هسته خرما

: M = 256روغن خرما

: M =308 روغن شلغم روغنی

: M =282 روغن سایر دانه ها

روش SHORT – MIX

این روش برای اسیدیته بالاست . در روش Short – mix درجه حرارت روغن سویای خام صمغ گیری شده را پس از عبور از مبدل های حرارتی به ۸۵-۹۰ درجه سانتی گراد می رسانند . به این روغن اسیدفسفریک اضافه می نمایند.

مخلوط از یک بهم زن چاقویی عبور داده می شود و سپس محلول سود را بار روغن گرم مخلوط نموده و در یک به هم زن چاقویی در یک فرصت بسیار کوتاه چند ثانیه ای سود با اسیدهای چرب آزاد ترکیب شده و باعث تشکیل صابون می شود .

مخلوط به یک سپراتور سانتریفیوژ هدایت می شود. تا صابون جدا شود . در این فرآیند افزایش درجه حرارت به جهت افزایش راندمان است و به علت پائین بودن رنگ روغن ، افزایش درجه حرارت اثر نامطلوبی در رنگ روغن ندارد .

انتخاب زمان تماس کوتاه روغن داغ با سود سوزآور به منظور جلوگیری از صابونی شدن تری گلیسرید است. در تعیین مقدار سود سوزآور ابتدا از طریق فرمول صابونی شدن میزان سود سوزآور را برای خنثی سازی اسیدهای چرب آزاد محاسبه می کنند و بسته به وجود سایر ناخالصی ها درصدی به میزان محاسبه شده اضافه می کنند . که بین ۲۵-۵۰ درصد می باشد .

غلظت سود مصرفی بستگی به ویژگی روغن دارد و در کاهش رنگ مؤثر می باشد. در این واحد اکثر ناخالصی های موجود در روغن خام به صورت کامل و یا قسمتی از آن از روغن جدا می شود ، صابون جدا شده دارای مقداری روغن و سود سوزآور نیز می باشد .

روغن خروجی از سانتریفیوژ نیز دارای کمی صابون است که می بایستی از روغن گرفته شود و ثانیا در مرحله هیدروژناسیون فعالیت کاتالیست Ni نیکل را کاهش می دهدو یا به عبارتی دیگر باعث مسمومیت کاتالیست می گردد .

برای جداسازی صابون از روغن در آب داغ ( ۹۰ درجه سانتی گراد ) سختی گرفته شده استفاده می کنند. وجود Ca و Mg در آب سبب تبدیل صابون Na به صابون کلسیم (Ca) و Mg می شود که در روغن باقی می ماند .

جهت انجام شستشو ، روغن خروجی از سانتریفیوژ خنثی را توسط مبدل حرارت به ۹۰◦ C می رساند. آب روغن را دریک به هم زدن چاقوئی مخلوط نموده و از سانتریفوژ دیگر عبوری عبور می دهند تا صابون به همراه آب شستشو از روغن جدا شود.

از آنجائیکه هنوز مقداری صابون در روغن باقی می ماند لذا بار دیگر روغن را با آب شستشو می دهندو توسط سانتریفیوژ دیگری آب و صابون را از روغن جدا می کنند . جهت صرفه جوئی ، آب شستشوی مرحله دوم را برای شستشوی مرحله اول استفاده می کنند . ولی آب جدا شده از سانتریفیوژ اول قابل استفاده نیست . روغن خنثی شده را قبل از ذخیره سازی معمولا از یک خشک کن تحت خلأ عبور می دهند تا رطوبت موجود در روغن جدا شود.

اگر روغن خام از کیفیت مطلوب برخوردار نباشد و دارای ناخالصی های زیادی باشد، گاهی به جای شستشو مرحله اول به روغن NaOHاضافه می کنند، هدف از افزایش NaOH خنثی کردن اسیدهای چرب نیست بلکه جذب سایر ناخالصی هاست .

میزان آب مصرف نسبت به روغن ۱۰-۱۵درصد است در روش پیشرفته وبا ظرفیت بالا میزان آب مصرفی۵-۱۰ درصد روغن می باشد .

روش LONG –MIX

درروش تصفیه شیمیایی LONG – MIX درجه حرارت روغن خام را پس از عبور از مبدل حرارتی به۲۵-۴۰ درجه سانتی گراد می رسانند.

به روغن NaOH سود اضافه می شود مخلوط روغن و سود(NaOH ) از یک یا دو مخزن مجهز به هم زن عبور داده می شود. در فاصله زمانی ۳ تا ۶ دقیقه سود( NaOH) با اسیدهای چرب آزاد ترکیب می شود .

مخلوط روغن و صابون را قبل از ارسال به جدا کننده سانتریفیوژ برای جلوگیری از تشکیل امولسیون از یک مبدل حرارتی عبور می دهند و درجه حرارت را به ۶۰-۸۰درجه سانتی گراد می رسانند .

صابون جدا کننده از سانتریفیوژ کم و بیش دارای همان ویژگیهای روش short – mix ولی با کیفیت پایین تر از نظر میزان ناخالصی می باشد. ضمنا میزان افت در این روش بالاست .

روغن خروجی دارای ppm 500-1500 صابون می باشد . نظیر روش short mix درجه حرارت روغن را به ۹۰ درجه سانتی گراد می رسانند و با آب داغ سختی گرفته شده به میزان۱۰-۱۵ درصد روغن را شستشو می دهند در این عمل شستشو یک بار انجام می شود . روغن خروجی از سانتریفیوژ شستشو دارای حدود ۷۰ P.P.M یا کمتر صابون می باشد . رطوبت این روغن قبل از ذخیره سازی توسط خشک کن تحت خلأ جدا می گردد .

در این مجتمع از روش Inter mix برای تصفیه قلیایی استفاده می شود زیرا این روش برای روغن خام با اسیدیته پایین است . روغن پس از عبور از میکسر ( ۱ ) و مخلوط شدن با اسید فسفریک وارد میکسر( ۲ ) شده با سود رقیق به آن اضافه می شود که برای روغن سویا سود ۱۴-۱۶ درجه بوده و برای سایر روغنها ۱۴-۲۲درجه اضافه می شود .

سپس وارد میکسر شده و عمل مخلوط سازی مجددا انجام می شود در نهایت مقدار اسید چرب نهایی باید از w/w 0.2 کمتر باشد. پس از این مرحله روغن وارد سپراتور Px 80 می شود درجه حرارت این مرحله ۶۵-۸۵ درجه سانتی گراد است و مقدار مجاز صابون ۲۰۰۰P.P.M می باشد. دانسیته خمیر صابون از روغن بیشتر است.

پس در سپراتور در فاز پائین خمیر صابون و روغن در فاز بالایی قرار می گیرد و جداسازی صورت می گیرد . روغن حاصله دارای مقداری صابون است که توسط شستشو با آب خارج می شود. برای این عمل روغن وارد میکسر شده و آب نرم۹۰ درجه سانتیگراد به میزان ۱۰-۲۰ درصد به روغن اضافه می شود.

در اثر هم زدن مداوم و مخلوط شدن، صابون وارد فاز آبی می شود . پس از این مرحله مخلوط وارد سپراتور Px 90 می شود تا باقی مانده صابون جداسازی شود . پس از این مرحله روغن در مبدل حرارتی تا درجه حرارت ۸۵-۹۵درجه سانتی گراد گرم می شود .

سپس وارد میکسر شده و شستشوی مرحله دوم با آب ۹۰ درجه سانتی گراد انجام می شود . مخلوط وارد سپراتور SG 214 می شود و صابون به طور کامل جدا می شود . صابون حاصله جهت تولید مواد شوینده به کارخانجات تولید کننده این مواد فرستاده می شود و یا در صورت نیاز می توان به خمیر صابون ، اسید سولفوریک اضافه کرد که سبب تولید اسید چرب می شود که برای دام و طیور به عنوان مکمل غذایی استفاده می شود.

۳) خشک کردن :

روغن (حاصله) خروجی از سپراتورهای مرحله شستشو حاوی مقادیری در حدود ۲/۰-۱/۰ درصد آب می باشد این مقدار آب گرچه ناچیز است ولی باعث کاهش کیفیت روغن می شود . آب باقی مانده در روغن ایجاد امولیسون می کند و فساد روغن را تسریع می کند و پس از سردشدن روغن رنگ آن را تیره می کند.

پس رطوبت آن را تا حدود ۰/۰۵درصد کاهش می دهند . برای این کار از دستگاه خشک کن

استفاده می شود که تحت خلأ عمل می کند. شکل ظاهری دستگاه به صورت یک استوانه است. روغن از بالا وارد و توسط نازل هایی به داخل دستگاه پاشیده می شود .

توسط سیستم خلأ با فشار مطلق حدود ۶۵۰ m.mHgآب از روغن خارج می شود و به بیرون کشیده می شود و روغن هم با دمای۸۰-۹۰ درجه سانتی گراد از قسمت پایین خارج می شود .

پس روغن به وسیله خلاء و اختلاف نقطه جوش آب و روغن جدا می شود توسط خشک کن مقداری از اسیدهای چرب باقی مانده هم خارج می شود . در بخش خروجی آب و اسید چرب یک مانع برای جلوگیری از خروج روغن وجود دارد تا میزان افت کاهش یابد .

از این مرحله یک نمونه به آزمایشگاه ارسال می شود مقدار صابون آن اندازه گیری می شود. که تا میزان P.P.M مجاز است و اگر در روغن مقدار صابون را به مقدار شدیدتری کاهش دهند افت روغن افزایش می یابد .

۴) بی رنگ سازی :

رنگهای موجود در روغن شامل کاروتنوئیدها ، کلروفیل ها و کاروتن ها می باشد .

روش های رنگ بری شامل :

الف ) روش جذب سطحی :

از موادی که دارای سطوح فعال برای رنگدانه ها هستند استفاده می شود از این دسته می توان

خاک های رنگبر و ذغال فعال را نام برد . این فعال ها و رنگبرها باید بگونه ای باشند که علاوه بر جذب رنگدانه ها بر روی خود روغن اثر نامطلوب نداشته باشند.

ب ) روش شیمیایی :

در این روش مواد رنگی را با اکسیداسیون از بین برده و یا آنها را به ترکیبات بی رنگ تبدیل می کنند.

ج ) روش های حرارتی :

حرارت علاوه بر افزایش مقدار جذب سطحی مواد بی رنگ کننده قدرت ترکیب آنها را نیز با مواد رنگی افزایش می دهد و در فرآیند بی رنگ سازی کاروتنوئیدها مؤثر است .

ه ) روش استخراج :

برای استخراج مواد رنگی می توان از عمل خنثی کردن استفاده کرد. رایج ترین، با صرفه ترین ،

کم خطرترین و ساده ترین روشی برای بی رنگ کردن استفاده از خاکهای بی رنگ کننده است .

مواد جاذب که از آن ها جهت بی رنگ کردن چربیها و روغن ها استفاده می شود غالبا از مواد طبیعی شامل خاکهای اسیدی فعال، سیلیکاتهای هیدراته آلومینیوم ونیز مقدار کمی ذغال ( فعال ) اکتیو می باشند .

این مواد به واسطه دارابودن قدرت جذب سطحی علاوه بر جذب ترکیبات رنگی سایر مواد کلوئیدی ومحلول در روغن ها مثل صمغها و رزین ها و مواد حاصل از تجزیه ترکیبات را نیز جذب می کنند .

مقدار خاک مصرفی و نیز نوع آن در بیرنگ کردن به نوع روغن و مقدار رنگ آن بستگی دارد .

خاکهای رنگ بر از نظر ساختمان شیمیایی مجموعه ای از سیلیکاتهای گوناگون هستند . ترکیب اصلی آن ها شامل Sio2 و AL2O3 بوده و نیز در اتصالات شیمیایی آن ها مولکول آب ، اکسیدهای Mg , Ca و Fe وجود دارند ، که گمان می شود که تأثیر چندانی در رنگبری ندارد. از معمول ترین خاکهای رنگ بر تجاری می توان نونسیل ، اکسیل ، فارندکوست ، لکدویت ، نوترول ، فیلترول و خاکهای فلورید را نام برد .

عمل بی رنگ سازی در راکتورهای تحت خلأ و در حرارت بالا انجام می شود این قسمت شامل سه راکتور می باشد که میزان خلأ در آنها ۵۵۰m.mHg میلیمتر جیوه می باشد. در این مخازن توسط کویل های حرارتی درجه حرارت روغن به ۹۰-۱۳۰درجه سانتی گراد می رسد و میزان ۲-۱ درصد خاک تونسیل به همراه خاک کمک صافی به روغن اضافه می شود و به مدت ۲۰-۴۰دقیقه توسط هم زنها مخلوط می شوند هر راکتور ۱۸ تن ظرفیت دارد و عمل بی رنگ سازی حدود ۲ ساعت طول می کشد.

به ازاء هر بچ ۱۸ تنی ۷۵ kg کیلوگرم خاک تونسیل و ۸ کیلوگرم خاک کمک صافی اضافه می شود و به مدت ۲۰-۴۰دقیقه به هم زده می شود. سپس دما را تا ۵۰ درجه کاهش می دهند و روغن را وارد فیلتر پرس ها می کنند .

فیلتر پرس ها از ۲۰ صفحه موازی که کنار هم قرار گرفته تشکیل شده است. که هر صفحه شامل یک کاغذ صافی و پارچه است. که یک در میان این پارچه ها و کاغذهای صافی قرار گرفته اند. در مرحله تمیزکردن فیلتر پرسها کاغذها را دور می اندازند ولی پارچه ها شسته می شود و مورد استفاده قرار می گیرد .

این فیلترها خاک ، صابون و مواد اضاف روغن را می گیرد این فیلترها پس از ۳بچ کاری باید جدا شده و تمیز شوند در غیر اینصورت راندمان کاهش پیدا می کند. هرچه ذرات خاک ریزتر باشد مساحت سطح آن ها بیشتر است و رنگبری بهتری انجام می شود .

در عمل برای افزایش راندمان کاری از یک خاک کمک صافی با نام تجاری های فلو استفاده

می شود . استفاده از این خاک کمک صافی راندمان فیلتر و مدت زمان استفاده از آنرا افزایش می دهد رنگبری به هر دو روش مداوم و ناپیوسته است. در کارخانه نازگل از روش Intermix استفاده می شود. وجود خلأ در بی رنگ سازی سبب مقاومت بالاتر روغن در برابر اکسیداسیون و سوختن خواهد شد .

روش مداوم بی رنگ کردن:

روغن خنثی شده از مخزن روغن خنثی با درجه حرارت ۱۳۰ درجه فارانهایت (۵۵ درجه سانتی گراد) و از طرف دیگر به تدریج خاک بی رنگ کننده توسط یک تغذیه کننده با دور متغیر به مخزن اختلاط خاک و روغن انتقال داده می شود، مخلوط به صورت دو غاب در می آید. دستگاه بی رنگ کننده دو طبقه بوده و تحت خلأ می باشد. دو غاب به قسمت فوقانی بی رنگ کننده پمپ می شود .

مخلوط روغن و خاک با رطوبت کم از انتهای طبقه اول خارج گردیده و توسط پمپ از یک مبدل حرارتی عبور داده می شود و درجه حرارت به ۲۳۰ درجه فارانهایت (۱۱۰ درجه سانتی گراد) افزایش داده می شود.

مخلوط با این درجه حرارت وارد قسمت تحتانی بی رنگ کننده می شود در این قسمت مخلوط حدود ۱۵-۲۰دقیقه می ماند و سپس وارد دو فیلتر پرس می شود فیلتر پرس سوم به عنوان یدک می باشد . روغن خروجی از فیلتر را چون هنوز درجه حرارت آن بالاست لذا روغن صاف شده را توسط آب سرد و خنک نمود و درجه حرارت را برای ذخیره سازی به ۱۳۰۰F کاهش می دهند.

روش بی رنگ کردن غیر مداوم :

ابتدا روغن را تحت خلأ گرم می کنند تا هوا و آب موجود در روغن خارج می گردد و روغن کاملا خشک شود ( درجه حرارت ۷۰- ۸۰ درجه سانتی گراد) سپس از بالای مخزن بی رنگ کننده مقدار خنک بی رنگ کننده با رطوبت مناسب وارد روغن می شود .

گرم کردن را تا درجه حرارت ۱۱۰ درجه سانتی گراد ادامه می دهند ۱۵-۲۰دقیقه مخلوط را به فیلتر پرس می فرستند در بی رنگ کردن روغن های دارای کاروتن به علت ناپایداری این رنگ در مقابل حرارت علاوه بر افزایش خاک بی رنگ کننده به مقدار مناسب درجه حرارت و گاهی به بیش از ۱۵۰درجه سانتی گراد می رسانند .

۵) هیدروژناسیون روغنها : ( تاریخچه )

تا قبل از قرن ۲۰ در اروپا جهت تهیه مارگارین از چربی نهنگ استفاده می کردند در اوایل قرن۲۰ وقتی تقاضا برای مارگارین افزایش یافت و امکان تهیه چربی نهنگ نیز محدود بود لذا متخصصین به این فکر افتادند تا بلکه از روغن های نباتی مایع ، روغن های جامدی روغن های نباتی با هیدروژن در مجاورت کاتالیست مناسب روغن های جامد به دست آورند کاتالیست انتخابی نیکل بوده و براساس این یافته ، کارخانجات متعددی در اروپا شروع به کار نمودند در دهه بعدی در کشور آمریکا نیز شروع به ساخت روغن های جامد نمودند محققین با تغییر شرایط هیدروژناسیون نظیر نوع و میزان کاتالیست ، نوع روغن ، فشار گاز هیدروژن ورودی ، درجه حرارت و تعداد دور به هم زن راکتور ( کنورتور) موفق شدند روغن هایی با ویژگی های متفاوتی برای کاربردهای مختلف خوراکی و صنعتی تهیه نمایند .

در این روش سه ماده هیدروژن در فاز گازی ، روغن در فاز مایع و کاتالیست نیکل در فاز جامد در کنارهم قرار می گیرند برای ترکیب شیمیایی لازم است هیدروژن و نیکل در فاز مایع حل شوند و تشکیل یک فاز بدهند بعد از تشکیل روغن هیدروژنه مجددا وارد مخازن شده خاک تونسیل به آن زده می شود برای گرفتن مواد زائد باقی مانده و تصفیه و زلال شدن روغن هیدروژنه می شود و سپس مجددا فیلتر می شود برای گرفتن خاک تونسیل و نیکل هم از فیلتر پرس استفاده می شود .

واکنش هیدروژناسیون:

در واکنش هیدروژناسیون سه اتقاق رخ می دهد:

· ترکیب پیوند دوگانه موجود در اسیدهای چرب غیر اشباع با هیدروژن و در نتیجه کاهش درجه غیر اشباعی

· تشکیل ایزومرهای سیس و ترانس

· جابجایی محل پیوند دوگانه در طول زنجیر اسید چرب به طور ساده هیدروژناسیون را به شکل زیر تشکیل می دهند

——–CH= CH——- + H2 Ni —— CH2——– CH2——

با ترکیب اسیدهای چرب غیر اشباع با هیدروژن و تشکیل اسیدهای چرب اشباع طبیعی نقطه ذوب اسیدهای چرب ترانس نظیر اسیدالائید یک یک ۳۰ درجه سانتی گراد بیشتر از اسید اولئیک می باشد.

سرعت هیدروژناسیون ( Rateof — Hydrogenation)

در سرعت هیدروژناسیون کاهش اندیس یدی که معرف درجه غیراشباعی است مطرح می باشد. در افزایش سرعت از اینکه مولکول هیدروژن با کدام پیوند دوگانه و کدام اسید چرب ترکیب شود و یا اینکه ایزومرهای تشکیل شده از نوع سیس و ترانس باشد موردنظر نیست، افزایش چهار عامل درجه حرارت ، میزان کاتالیست نیکل ، فشار هیدروژن ورودی به کنوتور و تعداد دور بهم زن باعث افزایش سرعت هیدروژناسیون می شود .

دلایل مختلف تئوریکی و صنعی برای جامدکردن روغن های مایع وجود دارد. حمل ونقل روغن های جامد به مناطق دور دست بسیار آسانتر است پذپرش عمومی مشتریان استفاده کننده خانگی برای روغن جامد بیشتر است دوام و پایداری روغن های جامد و مقاومت آن در برابر فساد واکسیداسیون به مراتب بالاتر از روغن های مایع است .

برای مصارف سرخ کردن مواد و استفاده از روغن های نباتی در حرارت بالا روغن های جامد بهتر و بهداشتی تر هستند.

شرایط یک روغن نباتی هیدروژنه (جامد) خوب برای مصارف خوراکی :

۱٫ رنگ و بوی نامطلوب نداشته باشد.

۲٫ حاوی کاتالیست یا نیکل نباشد

۳٫ درصد اسیدهای چرب آن برحسب اسید سواولئیک نباید بیش از ۰٫۱ درصد باشد.

۴٫ قابلیت ماندگاری بالا داشته باشد.

۵٫ برای مصارف خاص روغن ( قنادی وآشپزی) قوام، نقطه ذوب و انبساط مناسبی داشته باشد.

۶٫ رطوبت و مواد فرار آن نباید بیش از ۰٫۱ درصد باشد.

۷٫ حاوی مواد افزودنی نباشد

در صنعت برای هیدروژناسیون روغن ها از واکنش روغن با گاز هیدروژن در حضور کاتالیست نیکل استفاده می شود. گاز هیدروژن مصرفی باید درصد خلوص بالایی داشته باشد .

روشهای تولید گاز هیدروژن :

۱٫ تماس آهن گداخته با بخار آب

۲٫ الکترولیز

۳٫ شکستن گاز شهری

جهت تولید گاز هیدروژن در این کارخانه از یک واحد الکترولیز استفاده می شود.روغن در مولکول خود در قسمت اسید چرب حاوی باندهای اشباع نشده است هرقدر طول زنجیره اسید چرب و باندهای غیراشباع آن بالاتر باشد نقطه ذوب روغن افزایش می یابد.

در اثر هیدروژناسیون روغن ها باندهای مضاعف، کاهش یافته نقطه ذوب روغن افزایش می یابد.

هیدروژناسیونی زمانی انجام می شود که شرایط مهیا باشد که شامل روغن مایع ، گاز، هیدروژن و کاتالیست جامد فلزی می باشد.

معمولا از کاتالیست نیکل استفاده می شود ولی گاها از مس یا آلومینیوم برای فعالیت بالاتر آن استفاده می شود عمل هم زدن به منظور حل کردن بهتر هیدروژن در روغن و تماس دائم روغن با کاتالیست صورت می گیرد. در هیدروژناسیون رنگدانه های کاروتنوئیدی هم کاهش می یابد .

از عوامل مؤثر در هیدروژناسیون غلظت کاتالیست، فشار ، خلوص گاز هیدروژن شدت بهم زدن مخلوط و نوع روغن را می توان نام برد. در این کارخانه ۵ مخزن ۱۵ تنی برای هیدروژناسیون وجود دارد که روغن حاصل از بخش بی رنگ سازی وارد مخزن ها می شود و دمای آن را تاحدود۱۲۰-۱۷۰ درجه سانتی گراد بالا می برند که این عمل توسط کویل های داخل مخازن و بخار داخل آنها انجام می شود .

سپس ۴٫۵kg نیکل کاتالیزو ۴kg خاک تونسیل به آن اضافه می کنند سپس گاز هیدروژن را با فشار۵ bar به آن وارد می کنند و آن را هم می زنند .

این عمل هیدروژناسیون حدود ۱-۲hr طول می کشد. مخازن هیدروژناسیون را اصطلاحا کنورتور می گویند .

قابل ذکر است که قبل از ورود هیدروژن خلاء را در داخل مخازن برقرار می کنند تا هوا و رطوبت خارج شود، سپس خلاء را بسته و گاز هیدروژن را وارد می کنند، کاتالیست را هم توسط خلاء به داخل مخازن می کشند هیدروژن مورد استفاده در این کارخانه از تجزیه آب به اکسیژن و هیدروژن حاصل می شود که در واحد الکترولیز صورت می گیرد .

پس از این مرحله روغن هیدروژنه وارد سری بعدی فیلتر پرس ها می شود و نیکل و خاک اضافی آن گرفته می شود در ضمن رنگ آن نیز کاهش می یابد .

هیدروژناسیون در مراحل مختلف انجام می گیرد :

مرحله اول : پمپاژ روغن خنثی و بی رنگ شده از مخزن مربوطه به داخل کنورتور، راه اندازی

بهمزن ، ایجاد خلاء جهت خروج هوا و احتمالا رطوبت موجود در روغن، بازکردن شیربخار و پیچ گرم کن جهت افزایش درجه حرارت.

مرحله دوم : وقتی درجه حرارت روغن به نقطه شروع هیدروژناسیون رسید، توسط خلاء داخل

کنورتور، محلول کاتالیست در روغن را به داخل کنورتور می کشند و این عمل با باز و بسته کردن شیر مربوطه انجام می گیرد.

مرحله سوم : بستن شیر بخار گرم کن، بستن شیر خلاء ، بازکردن شیر ورودی هیدروژن و تنظیم فشار ورودی هیدروژن .

هیدروژن به زیر پروانه وارد می شود و در روغن پخش می شود و ضمن حرکت به سمت بالای کنورتور با روغن ترکیب می شود. قسمتی از هیدرون که با روغن ترکیب نشده است در بالای کنورتور جمع می شود.

ارتفاع روغن در داخل کنورتور در حدی است که پس از گرم شدن به وسط پروانه بالایی می رسد. هدف این است که ضمن بهم زدن روغن، قسمتی از روغن در بالای مخزن پخش شود و هیدروژن موجود در فضای خالی را با خود به داخل روغن برگرداند .

اگر گاز هیدروژن دارای ناخالصی باشد و یا ناخالصی در جریان هیدروژناسیون ایجاد شود این مواد باعث کندی سرعت هیدروژناسیون می شود که گهگاهی گازهای جمع شده در بالای مخزن را به هوا می دهند .

فعل و انفعال هیدروژن گرمازا است لذا رد جریان هیدروژناسیون به ازاء کاهش هر عدد یدی حدود ۱٫۶-۱٫۷ درجه سانتی گراد به درجه حرارت روغن اضافه می شود اگر درجه حرارت روغن بیش از میزان درجه حرارت نهایی هیدروژناسیون باشد با آب سرد درجه حرارت روغن را تنظیم می کنند .

جهت صرفه جویی در طراحی معمولا از همان مارپیچ بخار برای سردکردن با آب نیز استفاده می شود. هیدروژناسیون جهت رسیدن به نقطه ذوب اندیس یدی مشخص ادامه داده می شود. جهت تسریع در روش آزمون به منظور کنترل هیدروژناسیون از دستگاه رفراکتومتر استفاده می شود .

مرحله چهارم : بستن شیر هیدروژناسیون ، ایجاد سیستم خلاء و بازکردن شیر آب سرد جهت سردکردن روغن

مرحله پنجم : شکستن خلاء بستن شیر آب سرد، پمپاژ روغن به فیلتر پرس جهت جداسازی نیکل مصرف شده از روغن و در نهایت متوقف نمودن بهم زدن.

جهت جداسازی بهینه کاتالیست در فیلتر پرس ، ابتدا در یک مخزن خاک کمک صافی را با روغن مخلوط نموده و از فیلتر پرس می گذارنند تا روکشی روی صافی ایجاد می کند .

روش چرخه روغن :

روش DEAD ENDبرای ظرفیت های پایین مناسب می باشد ولی در ظرفیت های بالا برگشت روغن از بالای مخزن به داخل روغن توسط پروانه به سادگی انجام نمی شود لذا برگشت روغن یا چرخه روغن توصیه می شود یکی از روش های خروج روغن از کنورتور و پخش آن از بالای مخزن است. در روش دیگر با استفاده از بهم زن توربینی که داخل استوانه ای قرار داد مخلوط روغن، کاتالیست و هیدروژن از بالای مخزن و از داخل استوانه به پایین کنورتور هدایت می شود و از بدنه به بالا رفته و مجددا این چرخه ادامه پیدا می کند .

روش چرخه هیدروژن:

این روش نیز برای ظرفیت های بالا طراحی شده است، هیدروژن جمع آوری شده در بالای مخزن توسط یک کمپرسور از کنورتور خارج می شود و پس از عبور از صافی های مخصوص مجددا به سیستم ورودی هیدروژن به کنورتور برگردانده می شود .

۶) بی رنگ سازی مجدد :

این مرحله برای حدف مواد باقی مانده اضافی و همچنین نیکل می باشد در این مرحله از افزایش اسیدسیتریک بهره می جویند. وجود اسید به علت ته نشین ساختن مواد اضافی روغن و جذب نیکل می باشد. وجود اسیدسیتریک باعث ایجاد یک کمپلکس بین اسید و نیکل می شود که این کمپلکس در مرحله بعدی به وسیله فیلتر پرس ها جدا می شود .

به ازای هر تن روغن ۱۰۰ gr اسیدسیتریک اضافه می شود.

دما در این مرحله حدود ۹۰◦Cاست .

در این بخش از خاک تونسیل و کمک صافی هم استفاده می شود. مقدار مورد استفاده خاک تونسیل و کمک صافی برای روغن های مختلف به شرح زیر است. روغن پالم و مخصوص ۱۲/۵kg خاک تونسیل ۶ kg+ خاک کمک صافی – روغن جامد معمولی۵۰kg خاک تونسیل ۴kg+ خاک کمک صافی – بعد از هر مرحله فیلتر پرس ها یک نمونه به آزمایشگاه فرستاده می شود که باید عاری از نیکل باشد.

بی بوسازی :

آخرین مرحله تصفیه روغن مرحله بی بوسازی است. در این مرحله بو و مزه نامطلوب روغن حذف می شود. مواد ایجاد کننده بو و طعم عمدتا لاکتونها ، کتون ها آلدئیدها و اسیدهای چرب آزاد هستند.

اسیدهای چرب C4تا C6 مزه تند ولی اسیدهای چرب C6مزه کهنگی و صابون در روغن ایجاد می کند.

به خاطر اختلافی که از نظر فراریت بین گلیسریدها و مواد ایجاد کننده طعم و بوی روغن وجود دارد می توان عملیات بی بوسازی را با بخار داغ انجام داد.

در روش های جدید بخارزدن همراه خلاء انجام می شود و درجه حرارت هم بالا است. همزمان با گرفتن طعم و بوی روغن تقریبا کلیه اسیدهای چرب آزاد باقی مانده در روغن هم جدا می شوند. روغن های اکسیده نیز در جریان بی بوسازی روغن ها شکسته می شود و جدا می شوند .

خلاء از اکسیداسیون روغن در دمای بالا و هیدرولیز روغن به وسیله بخار جلوگیری می کند و بخار موردنیاز را کاهش می دهد از بین رفتن طعم و بوی روغن زمانی کامل می شود که اسید چرب به میزان ۰٫۰۲ تا ۰٫۰۴ درصد برسد .

مواد به وجود آورنده بو در روغن های معمولی بسیار کم است و در روغن سویا و پنبه دانه بیش از ۰٫۱ درصد نیست. عمل بی بوکردن روغن، پراکسیدهای موجود در روغن را نیز از بین برده و کلیه ترکیبات فرار را که ممکن است از اکسیداسیون اتمسفریک حاصل شده باشند را خارج می کند .

در اثر بی بو کردن مقاومت روغن بالا می رود که در نتیجه از بین رفتن پراکسیدها و پراکسیدانت است. چون پیگمنت های کاروتنوئیدی نسبت به حرارت غیر مقاومند عمل بی بوسازی رنگ روغن را کاهش می دهد .

در این کارخانه عملیات بی بوسازی توسط ۴ راکتور صورت می گیرد که هر راکتور ظرفیت ۱۸ تن دارد توسط بخار با فشار ۵ bar دمای داخل مخازن را تا ۲۳۰◦c بالا می برند و حدود ۴ ساعت طول می کشد تا عمل بی بوسازی صورت گیرد.

مقدار بخار موردنیاز بستگی به مقدار روغن و فشار مطلق مخزن دارد روشهایی از قبیل استفاده از کربن فعال و هیدروژن و ازت برای بی بوکردن روغن وجود دارد ، که از نظر تجاری وصنعتی مناسب نیستند .

روش های مختلف بی بوکردن

روش غیر مداوم : بی بو کننده از یک تانک استوانه ای یک جداره که هر دو انتهای آن عدسی شکل است، تشکیل شده است. بدنه بی بوکننده جوشکاری شده است ارتفاع حدود ۲ برابر قطر آن است. فضای خالی مخزن در حدود فضای روغن می باشد .

فضای خالی به منظور جلوگیری از خروج روغن به همراه بخار می باشد تزریق بخار مستقیم سبب پاشیدن روغن می گردد که جهت جلوگیری از خروج کلاهکی در فضای خالی نصب می کنند .

جهت افزایش راندمان بخار مصرفی تلاش می شود که بخار به دو صورت پودر وارد روغن شود والا مقداری از بخار تلف خواهد شد در داخل مخزن بی بوکننده مارپیچ های برای گرم کردن روغن توسط بخار آب یا روغن های معدنی وسرد کردن در خلاء قوی انجام می شود .

این نوع بی بوکننده برای ظرفیت های پایین طراحی می شود. جنس بی بوکننده برای ظرفیت های پایین طراحی می شود. جنس بی بوکننده سیستم های قدیمی آهنی می باشد. از دیدگاه کیفی دراین روش دو مشکل عمده وجود دارد که عبارتند از :

· آهنی بودن مخزن که عاملی است برای پروکسیدان.

· یک جداره بودن مخزن که اگر احتمالا سوراخی ایجاد شود، هوا مستقیما به روغن وارد شده باعث سوختن آن می شود.

روش نیمه مدوام: بی بو کننده از یک استوانه با صول زیاد ساخته شده است که در داخل آن بسته به نوع طرح از ۳ تا ۵ سینی فولاد زنگ نزن قرار دارد،که به این بی بو کننده اصطلاحاً دو جداره می گویند .

ارتفاع روغن در سینی بسته به ظرفیت دستگاه تا متر است و زمان نگهداری ۲۰ تا ۳۰ دیقیقه است وسپس روغن از مخزن اندازه گیر به میزان معین وارد سینی اول می شود .

روغن در این سینی توسط روغن سینی چهارم که روغن آن بی بو شده است به طور مستقیم گرم میشود،با این عمل هوای موجود در روغن سینی اول جدا می شود .در سینی دوم روغن توسط بخار غیر مستفیم و گاهی توسط روغن های معدنی گرم می شود وبه درجه حرارت مورد نظر میرسد در سینی سوم عمل بی بو کردن توسط تزریق بخار مستقیم می شود سینی چهارم به منظور بازیابی حرارت است و در سینی پنجم عمل سرد کردن روغن توسط آب انجام می شود.

بین سینی ها شیر های خودکار وجود دارد.روغن ابتدا از سینی ۵ خارج و کاملاً تخلیه می شود.سپس شیر خودکار بین ۴ و ۵ باز می شود و روغن کلاً از سینی ۴ به ۵ وارد می شود،سپس شیر بین سینی ۳و ۴ باز می شود و همین ادامه پیدا می یابد .

این بی بو کنننده برای کارخانه هایی طراحی شده است که در طول روز چند نوع روغن بی بو

می کنند و نمی خواهند روغن باهم مخلوط شوند .

در این روش سه مشکل عمده کیفی در روش پچ مرتفع شده است.روش بی بو کننده ی دو جداره مداوم بیشتر برای خطوطی طراحی شده است که از یک نوع روغن استفاده می کنند .

طرح های دیگر بی بو کردن وجود دارد و اخیراً با رفع مشکلات سوراخ شدن بدنه بی بو کننده ، سینی ها از جنس فولاد زنگ نزن می باشد .

در بخش بی بو سازی یک مرحله بنام cooler دارد که دمای روغن را تا دمای ۶۰-۸۰ درجه ی سانتی گراد پایین می آورد و سپس به روغن مواد افزودنی از جمله اسید سیتریک،آنتی اکسیدان و بتاکاروتن و ویتامین A و E را به روغن اضافه می کنند .

بتاکاروتن در جامد معمولی و بعضی از روغن های مخصوص قنادی مثل SH استفاده می شود و در جامد معمولی به ازای هر بچ ( ۱۸ تن ) ۲۲۰ گرم،در جامد مخصوص به ازای هر ۶ تن ۶۰ گرم بتاکاروتن اضافه می شود و ویتامین A+D3 به هر ۷ تن روغن سویل ۲۸۰ گرم،به هر بچ ( ۱۸ تن ) ۷۵۰ گرم اضافه می شود.بتاکاروتن در دمای۶۰-۷۰ اضافه می شود در غیر این صورت به صورت بخار در می آید واز روغن خارج می شود فرمول ساخت آنتی اکسیدانTBHQ برای روغن نباتی پروپیلن گلیکول ۸٫۶Kg

اسید سیتریک خشک ۲Kg+ آب داغ بعد از مرحله ی بی بو سازی مخلوط وارد فیلتر و صافی ها می شود بعد از فیلترها روغن وارد مخازنی می شود که دمای آن پایین آید سپس در حلب شده و سپس به سردخانه برده می شود تا درجه حرارت آن کاهش یابد و به صورت جامد در آید.مدت نگهداری در سردخانه معمولاً ۲۴ ساعت است.برای روغن های مایع سردخانه گذاری لازم نیست و پس از پر کردن و انبار کردن به بازار مصرف عرضه می شود؛این کارخانه حل ها و قوطی ها و بطری های مصرفی خود را نیز تولید می کند .

روغن جامد در حلب های ۱٫۸ و ۲٫۷ و ۴٫۵ ۳کیلو گرم گرد و ۵ و ۱۶ و ۱۷ چهارگوش بسته بندی می شوند.

کریستالیزیون روغن های جامد:(SHAORTENING)

کریستالیزیون روغن های جامد مخصوص قنادی و موارد کشابه در دستگاههایی انجام می شود که بیشتر با نام در کشور معروف است.امروزه شرکت های دیگری نظیر گشتنبرگ،شرودر ویا جایگزین دستگاه های وتیتور شده است.معمولاً روغن بی بو شده را تحت گاز ازت نگه داری می کنند و قبل از کریستالیزاسیون بتاکاروتن و آنتی اکسیدان را اضافه می کنند.درجه حرارت روغن خروجی از مخزن روغن خروجی بی بو شده توسط آب سرد در یک مخزن دو جداره به نام به حدود۱۱۰°F ( 43 درجه سانتی گراد) کاهش می دهند.سپس این روغن به طور غیر مستقیم توسط آمونیاک سرد گردیده و کریستال های اولیه تشکیل می شود.درجه حرارت روغن در این حالت حدود۶۵°F ( 18 درجه سانتی گراد ) است که به این واحد A,UNIT می گویند.روغن کریستال شده توسط تیغه تراشیده می شود و همراه با روغن غیر کریستالیزه وارد دستگاه دیگری می شود که نقش همونیژه کردن را دارد با عمل همونیژه کردن،کریستالیزاسیون ادامه پیدا می کند و در نتیجه درجه حرارت افزایش می یابد و به حدود F◦۸۵ (۳۵ درجه سانتی گراد) میرسد به این واحد B,UNIT می گویند.روغن با این ویژگی که شبیه خامه می باشد،بسته بندی می شود.نوع بسته بندی ممکن است قوطی،حلب ویا پلاستیک باشد،عمل کریستالیزیسیون در موقع بسته بندی خاتمه نیافته است و لازم است محصولات بته بندی شده به مدت حداقل ۴۰ ساعت در درخه حرارت نگه داری شود؛به این عمل Tempering می گویند؛واگر درجه حرارت Tempering برای Shortening خیلی پایین باشد روغن به صورت سفت وشکننده در می آید و اگر درجه Temperingحرارت خیلی بالا باشد روغن به حالت گریسی در می آید .

روش تهیه روغن های دان :

این روغن بیشتر در خاور میانه تولید می شود و علت آن تهیه روغن های مشابه روغن های حیوانی است و عمل کرستالیزاسیون پایه عملی ندارد کریستال های به وجود آمده پادار نیستند.روغن را به صورت گرم بسته بندی می کنند ودر سردخانه های با درجه حرارت ۱۰-۱۵ کاهش می دهند و تا خاتمه کریستالیزیسیون این درجه را حفظ می کنند کریستال های به وجود آمده با چشم قابل دید می باشند .

روش تهیه مارگارین :

در مارگارین به طور معمول ۸۰ درصد آن مخلوطی از روغن های مختلف می باشد و حدود ۱۸-۱۶ درصد آن آب است وبقیه شامل شیر خشک،لیستین،منوگلیسرید،آنت ی اکسیدان،ضد کپک روغن ، اسیدسیتریک ، ویتامین ، مواد معطر و نمک می باشد . بعضی از موارد ذکر شده را در فاز آبی و بعضی دیگر در فاز روغنی حل کرده و در تانک آماده سازی با هم مخلوط می کنند ، مخلوط پاستوریزه گردیده و مشابه Shortening کریستالیزه و بسته بندی می شود.درجه حرارت خروجی از Bunit حدود ۶۰-۵۰◦ F است محصول خروجی از به شکل خامه بسته بندی شده ودر درجه حرارت ۱۰ درجه سانتی گراد نگه داری می شود .

سیستم روغن بدون موم:

برای بدست آوردن به دست آوردن روغنی عاری از موم از سیستم استفاده می کنند این فرآیند برای گرفتن موم روغن آفتابگردان مورد استفاده قرار می گیرد.روغن سویا موم کمتری دارد و احتیاجی به این عمل ندارد .

برای حذف موم مراحل زیر انجام می گیرد:

دمای روغن خام پس از ورود به خط توسط مبدل حرارتی به می رسد وسپس وارد شده و اسید فسفریک می خورد تا صمغ های آن ته نشین شود سپس به می رسد و سود مایع می خورد تا اسید های چرپ آن به صابون تبدیل شود.عمل را تکرار می کند سپس وارد شده ۳درصد آب ۹۰ درجه به آن اضافه می کنند که مرحله اول شستشو می باشد.بعد توسط جداساز صابون جدسازی می شود سپس وارد سرد کننده یا چیلر می شود که ابتدا توسط آب سرد دمای آن تا ۲۰ درجه کاهش می یابد سپس توسط پروپیلن دمای آن به حدود ۶-۸ درجه می رسد سپس به مخازن کریستالیزاسیون وارد می شود و روغن به مدت ۱۰ ساعت در آن باقی می ماند .

این تانک ها شامل صفحاتی به صورت طبقاتی می باشد و روغن به آرامی از روی یک صفحه به صفحه بعدی می ریزد و این کار مدت زیادی طول می کشد در این مدت موم های موجود در روغن فرصت دارند با توجه به دمای پایین به صورت کریستال درآیند این دو تانک به صورت هم فشار هستند بنابرین روغن پس از عبور از صفحات یک تانک وارد تانک بعدی می شوند .

پس از مرحله ی کریستالیزاسیون روغن به مبدل حرارتی رفته دمایش تا ۲۰ درجه بالا می رود سپس به جداساز میرود تا کریستال های موم از آن خارج شوند سپس به مبدل حرارتی می رود و تا ۹۰ درجه گرم می شود بعد از آن وارد می شود و ۳-۷ درصد آب ۹۰ درجه به آن افزوده می شود؛پس از به خشک کن می رود بعد وارد شده و در نهایت یک عمل بی بو سازی روی آن صورت می گیرد در آخرین مرحله به بخش بسته بندی و عرضه ارسال می شود

۲۱:۰۷

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *