صنایع غذایی ,افزودنیها ,فرآوری موادغذایی ,فوایدموادمختلف

پرس‌های       یا هیدرولیک به 2 دسته باز و بسته تقسیم می‌شوند.

نوع باز مواد روغن‌دار (دانه روغنی) در پارچه‌ی پرس قرار می‌گیرند در صورتی که در بسته از پارچه پرس استفاده نمی‌شود و مواد روغنی داخل محفظه‌ی قفس مانند قرار می‌گیرد.

اولین نوع پرس، پرس نوع باز که 2 گروه است: 1) صفحه‌ای 2) جعبه‌ای.

1) از 4 ستون عمودی تشکیل شده است که بین ستون‌ها صفحات قرار گرفته است (مکعب) برای استخراج به‌وسیله‌ی این نوع پرس ابتدا دانه‌ی روغنی به وسیله‌ دستگاه کیک ساز به شکل کیک در می‌آورند. دلیل آن این که حجم کم‌تری دانه‌ها را اشغال کنند و در بین صفحات کیک‌ها را قرار می‌دهند. در پایین دستگاه پیستون هیدرولیک قرار دارد که با حرکت به سمت بالا صفحات یا در واقع دانه‌های روغنی را به هم فشار می‌دهند و در اثر فشار دانه‌های روغنی خارج و پایین دستگاه در ظرفی جمع‌آوری می‌شود.

2) در نوع جعبه‌ای به جای صفحه از جعبه‌هایی که دارای طول 25 اینچ و عمق 12 اینچ و عرض 14 اینچ. نکته‌ای که در مورد این پرس‌ها باز است کیک‌ها داخل پارچه قرار می‌گیرد و بعد به صفحات منتقل می‌شود. پرس نوع بسته نیز به 2 دسته تقسیم می‌شود 1) قفسه‌ای 2) دیگی

همان‌طور که گفته شد در پرس بسته از پارچه استفاده نمی‌شود و دانه‌ها در محفظه‌ی بسته قرار می‌گیرند.

1) پرس قفسه‌ای یک استوانه‌ی قفسی شکل است که میله‌های فولادی کاملاً نزدیک به هم که شکل قفسه مانند به خود می‌گیرد در بین این میله‌ها شکاف‌هایی وجود دارد که روغن بعد استخراج از این میله‌ها خارج می‌شود.

پس دانه‌ها وارد می‌شود در اثر فشردن توسط پیستون روغن خارج می‌شود.

          هسته نخل  پرس قفسه‌ای

روغن             فیبر  

این نوع پرس‌ها در فشار بالا کار می‌کنند برای دانه‌های روغنی نظیر هسته نخل روغنی که دارای روغن زیاد و فیبر کم هستند مناسب است. هم‌چنین برای دانه‌هایی که باید بدون عملیات حرارتی پرس می‌شوند از این نوع پرس استفاده می‌شود چرا که این نوع پرس‌ها فشار لازم برای استخراج روغن از دانه‌های سرد تأمین می‌کند.

2) نوع مخصوصی از پرس‌ قفسه‌ای و برای استخراج که جای کاکائو و سایر چربی‌هایی که در درجه حرارت معمولی جامدند به کار می‌رود. به جای قفس از یک سری دیگ‌های کوتاه یا pot که بر روی هم قرار دارند تشکیل شده است.

ویژگی‌ این دیگ‌ها 2 جداره‌اند توسط بخار گرم می‌شوند و برای استخراج دانه‌های روغنی که جامدند مناسب است و گرمای موردنیاز را تأمین می‌کند و دیگ‌ها در کف مشبک‌اند در اثر فشاری که توسط پیستون هیدرولیک به دیگ‌ها وارد می‌شود روغن‌ دانه‌ها در اثر فشردن از آن‌ها خارج می‌شود و از کف مشبک دیگ‌ها جاری می‌شود. و روغن از دانه‌ی روغنی خارج می‌شود.

2) مداوم: برای کشیدن دانه‌های روغن از روش مداوم استفاده می‌شود و از نوع هیدرولیک برای دانه‌های کاکائو استفاده می‌شود به خاطر هزینه‌ی بالای کارگری از روش مداوم استفاده می‌شود.

پرسی که در روش مداوم مورد استفاده قرار می‌گیرد پرس مداوم پیچی استو (هزینه‌ی پایین)

شافت گریس مانند یا پیچی که در محفظه‌ی قفسه‌ مانند قرار دارد. قفسه از نوارهای باریک فولاد تشکیل شده که بین قطعات فولاد شکافی دارد که روغن خارج شود.

مواد روغنی در این قسمت دارد، در اثر حرکت مارپیچی شافت فشرده شده به سمت جلو رانده می‌شود و روغن آن خارج می‌شود. نسبت به نوع غیرمداوم مزیت و عیب دارد.

1) به نیروی کم‌تری نیاز دارد.

2) مقدار روغن باقی‌مانده در کنجاله‌ی این روغن‌ها 4-3 درصد در صورتی که در غیرمداوم 10-6 درصد پس راندمان مداوم بالاتر است.

معایب

1) انرژی بیش‌تری مصرف می‌کنند.

2) چون تحت فشار زیادی کار می‌کنند روغن به دست آمده توسط آن‌ها داری ذرات ریز زیادی است.

سپس روغن را شکاف بین صفحات خارج می‌شود کنجاله به صورت مواد متراکم از سمت دیگر پرس خارج می‌شود. برای استخراج روغن پنبه‌دانه، کتان، بادام زمینی، هسته‌ی پالم روغنی، و سایر دانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

                                                پرکوناسیون (مداوم) روغن به طور آزاد در دانه‌روغنی باشد

استخراج باحلال روش دیگر روغن‌گیری:

                                                غوطه‌وری (امرلسیون)

نسبت به روش‌های دیگر مزایا و معایبی دارد:

مزایا:1) راندمان استخراج بالاتر است به طوری‌که مقدار روغن کنجاله در این روش به 1 درصد می‌رسد.

2) از آن‌جایی که در فرایند حلال ما فرایند پختن دانه را نداریم و از طرفی حداقل حرارت در این روش استفاده می‌شود کیفیت روغن تولیدی نسبت به روش‌های دیگر روغن تولیدی نسبت به روش‌های دیگر بالاتر است.

علاوه بر این کنجاله‌ی به‌دست آمده به این روش به خاطر این که prهایش دناتوره نمی‌شوند بدون تغییر باقی می‌ماند به عنوان مثال کنجاله‌ی روغن کاکائو که داری مصرف دارویی است در این روش ارزش دارویی را حفظ می‌کند. چون پختن حذف شده وحداقل حرارت صورت گرفته بنابراین روش حلال برای استخراج دانه‌هایی که لازم است کنجاله‌ی آن‌ها حداقل آسیب‌ حرارتی را ببینند مناسب است.

معایب: 1) تجهیزات مورد استفاده بسیار گران است.

2) جزء در مواردی که از حلال اشتعال استفاده می‌شود خطر آتش‌سوزی در این فرایند وجود دارد.

3) از آن‌جایی که کنجاله‌ی به دست آمده دارای روغن کمی است کنجاله‌ی به صورت گرد و غبار به‌دست می‌آید.

4) از آن‌جایی که در این فرایند استخراج فلیک‌های دانه‌های روغنی حرارت نمی‌بینند ممکن است ترکیبات سمی کنجاله مثل گوسیپول پنبه‌دانه که برای حیوانات نشخوارکننده سمی است از بین نرود بنابراین لازم است این نوع کنجاله‌ها جهت سم‌زدایی تحت عملیات بعدی قرار گیرد.

حلال‌های مختلفی دراین روش مورد استفاده قرار می‌گیرد که اکثر از موادنفتی سبک است. نوع پنتانی باشد که دمای جوش نوع هگزانی     هپتانی           اکتانی            که نوع هگزغانی رایج‌ترین حلالی است که در استخراج روغن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

در دسته‌ هگزانی حلال هگزان و بنزن بهترین حلال به شمار می‌آید. حلال‌ مورد استفاده باید دارای یکسری ویژگی باشد:

1) حلال باید حلالیت بالا در حرارت پایین داشته باشد به خود انتخابی تری‌گلسیرید‌ها را حل کند.

2) در اکستراکتور واکنش شیمیایی ندهد.

3) وسیکوزیته کم داشته باشد تا سریع در دانه‌ی روغنی نفوذ کند.

4) حلال با حداقل انرژی از روغن و لنجاله بازیافت شود.

5) نقطه‌ی اشتعال تا حد ممکن بالا باشد.

6) ارزان و قابل دسترس باشد.

7) در آب دانه‌های روغنی نامحلول باشد.

8) عاری از عناصر ازت و گوگرد باشد.

نکته‌ای که درباره‌ی حلال نفتی باید گفته شود این هیدروکربن‌ها نمی‌توانند گوسیپول که ماده‌ی سمی پنبه‌دانه است را نابود کنند. پس نمی‌توانند از دانه‌ی روغنی خارج کنند و دست نخورده باقی می‌ماند.

در این روش استخراج، حلال در تماس با دانه‌ی روغنی قرار می‌گیرد در این تماس به روش 1) پرکوناسیون و امرسیون 2) غوطه‌وری انجام شود.

1) در روش پرکوناسیون حلال به طور مداوم با سطح (فلیک) دانه‌های روغنی در تماس است و روغن را از دانه‌های روغنی شسته و با خود می‌برد. هر چه نسبت حلال به دانه‌ی روغنی بیش‌تر باشد راندمان استخراج بیش‌تر است. در روش پرکوناسیون وقتی استفاده می‌شود که روغن به طور آزاد در دانه‌ی روغنی قرار گرفته باشد یکی از مزایای این روش نسبت به غوطه‌وری این است که نیاز به همزدن دانه‌های روغنی نیست . در این روش عموماً جهت حرکت حلال در دانه‌های روغنی عکس هم.

2) در روش غوطه‌وری برخلاف پرکوناسیون فلیک‌های دانه‌ی روغنی در حلال غوطه‌ور می‌شوند زمانی که حلال به حداشباع رسید حلال‌ جدید به استراکتور(خارج کننده یا استخراج کننده) اضافه می‌شود. در این روش باید با همزدن سرعت روغن کشی را افزایش داد و این روش برای دانه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که میزان زیاد مقادیر سلولزی دارند.

میزان روغن مسیلا (حلال + روغن) حدود 13 درصد می‌باشد. در حالی که در روش پرکوناسیون میزان روغن مسیلا به 30 درصد می‌رسد.

عوامل مختلفی در استخراج چربی به‌وسیله‌ی حلال تأثیر دارد. یک عامل 1)  درجه حرارت حلال  است که هر چه بالاتر وسیکوزیته حلال کاهش و سرعت نفوذ در دانه‌ی روغنی بیش‌تر می‌شود. حرارت بالا وسیکوزیته پایین نفوذ بالا

2) مدت استخراج که هر چه بیش‌تر زمان بیش‌تر استخراج بیش‌تر داریم.

3) میزان حلال که بسته‌ به ترکیب شیمیایی دانه‌ی روغن دارد که با افزایش مواد سلولزی دانه حلال بیش‌تر برای استخراج نیاز است.

4) رطوبت دانه مانع تماس حلال با روغن می‌شود بنابراین باید رطوبت را تا حد مطلوب کاهش داد

5) فرم‌ و اندازه‌ی پولک دانه‌ی روغنی که نباید به حالت پودری باشند به خاطر این که راندمان استخراج را کاهش می‌دهند و هر چه ضخامت پولک کم‌تر استخراج بیش‌تری صورت می‌گیرد.

روش استخراج چربی ، روغن‌گیری با حلال:

ممکن است به 2 روش انجام شود روش غیر مداوم و مداوم (اکستراکتور)

اکستراکتور غیرمداوم

در روش غیرمداوم جریان ورود و خروج حلال به‌صورت غیر پیوسته یا غیرمداوم صورت می‌گیرد به این صورت که هر بار اکستراکتور از دانه‌های روغنی پر می‌شود پس از تماس حلال با دانه‌های روغنی مسیلا و فلیک‌های بدون روغن از دستگاه خارج می‌شود سپس دستگاه روغن کسی برای بخش بعدی دانه‌های روغنی آماده می‌شود.

در روش غیرمداوم از اکستراکتورهای غیرمداوم یا استفاده می‌شود. به این اکستراکتورها ممکن است به صورت غوطه‌وری کار کنند.

پرکولاسیون (غوطه‌وری)

2 جداره است با بخار آب گرم می‌شود پس گرم شدن از تزریق بخار صورت می‌گیرد در روش غوطه‌وری نیاز به همزن است. و عمل استخراج راحت‌تر صورت می‌گیرد. برای این‌که عمل استخراج در دمای پایین صورت گیرد به سیستم خلاء مجهز است. پس از زمان مشخصی که حلال و فلیک در تماس هم بودن و روغن خارج شد مسیلا (روغن و حلال) از انتهای دستگاه خارج می‌شود و سپس کنجاله و فلیک روغن گرفته شده خارج می‌شود و دوباره این فرایند ادامه می‌یابد.

البته اکتور غیرمداوم که به روش پرکولاسیون کار می‌کنند با صفحه‌ی مشبک به 2 دسته تقسیم شده که قسمت بزرگ‌تر محل قرار گرفتن فلیک‌های روغنی است ظرفیت این قسمت 12-10 تن فلیک روغنی باشد. در این اکستراکتورها حلال از بالا رروی دانه‌ها پخش می‌شود. در اثر نیروی ثقل وارد شده روغن گرفته و در انتهای دستگاه مسیلا جمع می‌شود. و در مرحله بعدی مسیلا از استراکتور خارج می‌شود بعد از خارج شدن مسیلا دستگاه برای فرایند بعدی آماده می‌شود. این استراکتورها در جاهای مورد استفاده قرار می‌گیرد که میزان تولید دانه‌های روغنی کم است. یا هزینه‌ی نصب استراکتورهای مداوم مقرون به صرفه نیست.

از مواد استفاده استراکتورها: استخراج روغن دارویی، روغن گران‌قیمت، روغن‌های کاپای رنگ بر استفاده می‌شود.

اکستراکتور مداوم

1) اکستراکتور بولمن یا سبدی که به شکل پرکاسیون کار می‌کند.

2) هیلد براند یا لوله‌ای که به روش غوطه‌وری کار می‌کند.

بولمن: تشکیل شده از چسب دوار که بر روی زنجیره متصل کننده دستگاه سبدهایی قرار دارد این سبدها در محفظه‌ای کاملاً بسته قرار دارد. فلیک دانه‌ی روغنی توسط نقاله به بالاترین سبدی که مسیر نزولی دارد تخلیه می‌شوند.سپس مسیر نزولی را طی می‌کنند و بعد صعودی در نهایت در یک قیف تخلیه خالی می‌شوند. روش استخراج روغن به‌وسیله‌ اکستراکتور به این صورت است که حلال تازه بر روی بالاترین سبد که حالت صعودی دارد اسپری می‌شود. در اثر ریختن حلال روی دانه روغنی حلال با روغن از روی صفحه‌ی مشبک سبدها خارج می‌شود. مسیلای حاصل در ظرفی پایین سبد جمع می‌شود. از آن‌جایی که مسیلا روغن کم دارد «halfmicella» گفته می‌شود. در مرحله‌ی پمپ مسیلا به بالاترین بسته‌ی که حالت نزولی دارد اسپری می‌شود. روغن‌ها از ته سبد می‌ریزند و در ظرف دیگری که در سمت نزول است جمع می‌شود از آن جایی که دارای بالاترین روغن است «fullmicella» گویند که حاوی 30 درصد روغن است.

درمرحله بعد باید روغن صاف شود و حلال از آن جدا شود. تزریق حلال طوری است که به دانه‌ی روغنی اضافه می‌شود خیلی کم روغن دارد. تا اختلاف روغن و حلال کم باشد تا همان روغن کم را هم استخراج کنیم.

معایب

زنجیر دستگاه در هر زمان احتمال شکسته شدن است به همین خاطر به انواع افقی اصلاح شدند کیک نوع از اکستراکتور افقی اصلاح شده‌ی از اکستراکتور بولمن که روتوسل گویند «Rotocell» این نوع اکستراکتور مثل بولمن سبدی است اما سبدها در سطح افقی حرکت می‌کنند. در واقع مسیر دایره‌ای دارند.

در این اکستراکتور حلال بر روی فلیک‌های روغنی به صورت جریان متقابل اسپری می‌شود. سپس حلال در فلیک‌ها نفوذ کرده روغن را حل می‌کند از صفحه‌ی مشبک که در ته سبد قرار دارد خارج می‌شود و در ظرف پایین سبد مسیلا جمع می‌شود. در این نوع اکستراکتور دانه‌های روغنی هربار با مسیلایی که دارای روغن کم‌تر است تماس داده می‌شود در نهایت بر آخرین سبدی که فلیک آن باید تخلیه شود حلال تازه ریخته می‌شود.

اکستراکتور لوله‌ای (نیاز به همزدن)

از 2 لوله عمودی تشکیل شده که به‌وسیله‌ی 1 لوله‌ی افقی به هم وصل شده است در داخل این لوله‌ها نقاله‌هایی پیچی قرار دارد مثل چرخ گوشت که کار انتقال پوکه‌ها و هم‌چنین هم‌زدن  را بر عهده دارد. که این پیچ‌ها توسط اکستروموتور به چرخش در می‌آید.

در قسمت بالای دستگاه سمت چپ فلیک‌ها وارد می‌شوند و از طرف دیگر (سمت راست) حلال در جهت مخالف پولک‌ها وارد دستگاه می‌شود. پس فلیک‌ها داخل حلال‌ به‌صورت غوطه هستند واین پیچ‌ها کار همزدن را انجام می‌دهند در نتیجه روغن به‌وسیله‌ی حلال گرفته می‌شود حلال و پولک روغنی جریان مخالف هم دارند.

بعد از آنکه روغن دانه استخراج شد مسیلای به‌دست آمده از سمت راست خارج می‌شود و کنجاله به دست آمده نیز از دستگاه خارج می‌شود.

از آن‌جایی که انتقال فلیک‌ها توسط نقاله‌ پیچی صورت می‌گیرد دانه‌ها به مقدار بیش‌تری شکسته‌ شده و روغن به دست آمده در این روش دارای ذرات ریز بیش‌تری  است. بعد از آن‌که استخراج صورت گرفت که به 2 صورت مسیلا (حلال و روغن) کنجاله (حاوی مقداری حلال) که باید این حلال جدا شود دلیل آن این است که به دلیل اقتصادی حلال بازیافت شود. دلیل بعدی گرفتن حلال باعث افزایش کیفیت کنجاله می‌شود و استفاده به عنوان غذای دام امکان‌پذیر می‌کند. دلیل بعدی در صورتی که حلال در کنجاله باشدآتش‌سوزی پیش می‌آید.

پس باید حلال از کنجاله گرفته شود برای بازیافت حلال از مسیلا قبل از این که عمل بازیافت صورت گیرد باید ذرات ریزی که از فلیک روغنی وارد مسیلا شدند باید جدا شوند. پس قبل از بازیافت جداسازی ذرات معلق در مسیلا صورت گیرد در اکستراکتور پرکاسیون این ذرات کم‌تر هستند بنابراین از روش ساده فیلتراسیون برای این منظور استفاده می‌شود. در صورتی که در اکستراکتور نوع غوطه‌وری که مقدار زیادی ذرات ریز است. اکثراً  برای جداسازی این ذرات ابتدا از سانتریفوژ مداوم استفاده شده و برای صاف کردن نهایی از فیلتراسیون استفاده می‌شود.

اصولاً استخراج حلال از مسیلا  طی 2 مرحله انجام می‌شود درمرحله 1: مسیلا از میان دستگاه‌های حرارتی عبور کرده حلال تبخیر شده به‌وسیله‌ی کنداسنور به مایع تبدیل می‌شود و به این صورت بازیافت می‌شود. در مرحله 2: مسیلا در دستگاه تقطیر چند طبقه‌ای حرارت مستقیم و غیرمستقیم می‌بیند تا این که به طور مستقیم حلال از مسیلا جدا شود.

دستگاه قدیمی مورد استفاده به این صورت است:

این دستگاه دارای چند لوله‌ی حرارتی که 2 جداره است و از طریق این 2 جداره گرم می‌شود با ترزیق بخار گرم می‌شود لوله‌ها به صورت افقی روی هم قرار دارند و به هم اتصال دارند.

به‌وسیله‌ی نقاله‌ی پیچی به سمت جلو حرکت کرده و مرحله به مرحله وارد لوله‌ی دیگر می‌شود.

حلال از فلیک جدا می‌شود و هر کدام از این لوله‌ها به کنداسنور وصل می‌شوند و بخارها را به مایع تبدیل می‌کند. در آخرین قسمت کنجاله که حلا‌ل‌گیری شده خارج می‌شود . به این فرایند برشته‌کردن هم گفته می‌شود.

برشته کردن دارای یک مزیت دیگر هم است: حرارت دادن باعث می‌شود که pr های کنجاله وناتوره شوند درنتیجه قابلیت هضم برای حیوانات آسان‌تر است. مزیت دیگر ترکیبات مضری که در کنجاله است در اثر حرارت غیرفعال می‌شود مثل گوسیپول دانه پنبه‌دانه یا آنزیم‌هایی مثل پیریکسین که در بعضی کنجاله‌ها قرار دارد.

در واقع با این تغییرات که در اثر حرارت صورت می‌گیرد ارزش تغذیه‌ای کنجاله ارتقا می‌یابد.

تصفیه یا پالایش روغن

از آن‌جایی که روغن از منابع مختلف به دست می‌آید دارای ناخالصی‌های مختلفی است. باید این ناخالصی‌ها از روغن جداشود فرایند مورد استفاده تصفیه روغن، تصفیه یا پالایش روغن است. اما چرا بایدناخالصی روغن جدا شود برای این که بعضی‌ ناخالصی‌ مثل اسید چرب، پراکسید، ترکیبات مثل فسفولیپدها، ترکیبات رنگی دارای اثر نامطلوب روغن و چربی است و وجود آ‌ن‌ها باعث تیرگی در رنگ روغن‌ها می‌شود. اسیدهای چرب و پراکسید باعث اکسیداسیون روغن و کاهش ماندگاری آن‌ها می‌شود و هم‌چنین فسفولیپیدها به اکسیداسیون حساس و وجود آن‌هاباعث می‌شود ماندگاری روغن کاهش یابد.

بعضی ترکیبات مثل توکوفرول‌ها اثرات مطلوب بر پایداری روغن‌ها دارد. یکسری ترکیبات است که خاصیت خنثی دارد مثل استرول‌ها در صورتی که این ترکیبات در حد معمول در روغن باشد مشکلاتی را به‌وجود نمی‌آورد. برای این که این مواد نامطلوب را خارج کنیم باید تصفیه کنیم که مجموعه فرایندهایی است که برای جدا کردن ناخالصی از روغن انجام می‌شد شامل:

1) صمغ‌گیری

2) تصفیه یاخنثی سازی روغن‌ها

3) بی‌رنگ کردن

4) هیدروژناسیون

5) بی‌بو کردن

6) زمستانه کردن

همه‌ی فرایند به جز هیدروژناسیون برای خالص‌ کردن به کار می‌رود در صورتی که فرایند هیدروژناسیون تنها فرایندی است که بر ساختمان مولکولی ترکیب استرگلسیرول موثر است و روغن مایع را به روغن  جامد تبدیل می‌کند در واقع باعث افزایش پایداری روغن‌ها می‌شود. غیراشباع  اشباع  ماندگاری

1. صمغ‌گیری

1) برای خارج کردن فسفاتیدها و صمغ‌ موجود در روغن‌ به کار می‌رود در صورتی که فسفاتید و صمغ در روغن باقی بماند مشکلاتی را به وجود می‌آورد الف) در اثر ته نشین شدن در تانک نگه داری و هم‌چنین در زمان حمل و نقل مشکل به‌وجود می‌آورند. ب) در هنگام تصفیه روغن افت روغن را کاهش می‌دهد. بنابراین لازم است این ترکیبات در ابتدا از روغن جدا شود. البته باید متذکر شد که صمغ‌ها محصولات با ارزشی هستند که از دانه‌های روغنی به‌دست می‌آید نظیر دانه سویا، یکی از فسفاتیدهای باارزش در صمغ‌گیری لستین است که به عنوان امولسیفاید در صمغ‌ غذایی کاربرد دارد.

صمغ‌گیری ممکن است به روش فیزکی یا هیدراسیون و یا شیمیایی صورت گیرد متداول‌ترین صمغ‌گیری روش فیزیکی است که به وسیله‌ی آب انجام می‌شود در زمانی استفاده می‌شود بازیابی لستین مدنظر باشد اساس کار صمغ‌گیر با آب بر نامحلول شدن فسفاتیدهایی است که هیدراته می‌شود.

مراحل صمغ‌گیری با آب به این صورت است:

ابتدا روغن خام گرم می‌شود تا دمای آن به 70-50 درجه سانتی‌گراد برسد بعداز این که دمای روغن به این دما رسید به آن 3-1 درصد آب نرم اضافه می‌شود (آبی که املاح کمتر از      است.)

مخلوط آب و روغن داخل مخلوط کن همزده می‌شود. در این حالت فسفاتیدها آب را جذب می‌کنند و به شکل نامحلول در می‌آورند. در مرحله بعدی مخلوط وارد سانتریفوژ می‌شود به این صورت روغن از صمغ توسط نیروی سانتریفوژ خارج می‌شود 901 صمغ روغن‌ها به روش هیدراسیون یا روش فیزیکی جدا می‌شود. مابقی صمغ در فرایند خنثی سازی جدا می‌شود. فسفاتید قادر به جذب آب نیست.

روش شیمیایی زمانی صورت می‌گیرد که جداسازی آب از صمغ امکان پذیر نباشد به عنوان مثال قسمتی از فسفاتیدها در اثر واکنش‌های آنزیمی به فسفاتیدهایی تبدیل می‌شود که خاصیت جذب آب ندارند بنابراین برای جداساز یصمغ گیری با آب موثر نخواهد بود و عمل صمغ‌گیری با استفاده از روش شیمیایی که معمول‌ترین اسید فسفریک است انجام می‌شود.

معمولاً 2 درصد اسید فسفریک با غلظت 80 درصد به روغن خام افزوده شده مخلوط را به مدت 60-70 درجه سانتی‌گراد به مدت 1 دقیقه حرارت می‌دهیم. سپس صمغ‌هایی که با روش شیمیایی رسوب کرده است با سانتریفوژ از روغن جدا می‌شود از آن‌جایی که در این تصفیه از مواد شیمیایی استفاده می‌شود به آن صمغ‌گیری شیمیایی نیز گفته می‌شود بعد از این که روغن صمغ‌گیری شد فرایند خنثی سازی انجام می‌گیرد.

2) خنثی سازی به روش‌های مختلف صورت می‌گیرد روش شیمیایی و فیزیکی که روش شیمیایی با اشکال مختلف: 1) که متداولترین روش خنثی سازی اسیدهای چرب، یک قلیایی مثل سود نسوزآور ... 2) استرکردن اسید چرب آزاد با گلسیرول است.

روش فیزیکی: روش‌های مختلف 1) متداول‌ترین تصفیه با بخار 2) یا تقطیر با بخار است.

هدف از خنثی سازی، خنثی کردن اسیدهای چرب موجود در روغن است که در اثر فعالیت لیپاز دانه‌های روغنی باشد و یا فعالیت میکروب‌ها است که آنزیم لیپاز تولید باعث هیدرولیز چربی می‌شود.

خنثی سازی با یک قلیایی متداول‌ترین روش خنثی سازی اسید چرب است. هیدروکسید سدیم، معمول‌ترین قلیایی است که برای تصفیه روغن خوراکی مورد استفاده قرار می‌گیرد به همین خاطر به این مرحله تصفیه قلیایی نیز گفته می‌شود «به خاطر وجود قلیا»

در اثر افزودن قلیایی به روغن این واکنش بین سود و اسید چرب اتفاق می‌افتد و اسید چرب تبدیل به صابون می‌شود و مولکول آب ایجاد می‌شود.

مقدار سود لازم برای تصفیه قلیایی برابر با مقدار اسید چرب موجود در روغن است ولی در عمل یک مقدار سود اضافی را برای کامل شدن عمل تصفیه در نظر می‌گیرند. معمولاً قدرت محلول‌های سود برای تصفیه قلیایی براساس وزن مخصوص محلول تعیین می‌شود و برحسب درجه بومه بیان می‌شود.

برای تصفیه روغن خوراکی که با کیفیت خوب از محلول‌های با درجه بومی 18-16-14 استفاده می‌شود. «وقتی سود در آب مقطر حل می‌کنیم وزن مخصوص تغییر می‌کند هر چه بیش‌تر سود اضافه وزن بیش‌تر تغییر می‌کند. به‌وسیله‌ موادی مثل لاکتودانسیقر در شیر براساس وزن مخصوص درجه‌بندی می‌شوند.

درجه بومی 16 یعنی مقدار مشخصی سود داخل مایع حل کردیم که این عدد به دست آمده است.» چگالی وزن مخصوص به دست می‌آید. روغن‌هایی که از اسید چرب کم‌تر دارند. از سود ضعیف‌تر استفاده می‌شود و برعکس وقتی اسید چرب روغن زیاد باشد از سود قوی‌تر استفاده می‌شود.

برای اندازه‌گیری میزان سود مورد نیاز در صنعت از جداولی استفاده می‌شود که مقدار سود مصرفی وابسته به مقدار اسید چرب و غلظت سود که بر حسب درجه بومه است.

تصفیه‌ قلیایی ممکن است به روش مداوم و غیرمداوم انجام شود.

روش مداوم: مراحل به این صورت است که ابتدا روغن به‌وسیله‌ی پمپ وارد مبدل حرارتی می‌شود دما به                  می‌رسد سپس روغن وارد مخلوط کن می‌شود در این مرحله اسید فسفریک به روغن اضافه می‌شود به مدت 3-2 دقیقه مخلوط می‌شود. هدف از این مرحله جدا کردن فسفاتیدهایی است که به‌وسیله‌ی آب جدا نشده‌اند. مخلوط حاوی اسید فسفریک وارد سانتریفوژ می‌شود در اثر سانتریفوژ فسفاتید رسوب کرده خارج می‌شود. بعد جدا شدن فسفاتیدها روغن وارد مخلوط کن دیگری می‌شود در این مرحله سود با غلظت مشخص به آن اضافه می‌شود برای این که تماس روغن و سود به خوبی انجام شود ازمخلوط کن با سرعت زیاد استفاده می‌شود اسید چرب روغن به صابون تبدیل می‌شود. دمای روغن در هنگام سانتریفوژ کردن باید          باشد دلیل آن صابون تشکیل شده به راحتی از روغن جدا شود. کنترل دما در مرحله‌ی سانتریفوژ کردن لازم است. در صورتی که دما پایین باشد از 2 فازه شدن مخلوط «صابون و روغن» جلوگیری می‌کند در صورتی‌که دما خیلی بالا باشد افت روغن افزایش پیدا می‌کند. بر اثر سانتریفوژ صابون از روغن جدا می‌شود. مقداری صابون باید        باشد. بعد از این مرحله روغن مقداری صابون دارد که برای خارج کردن صابون مقداری آب نرم اضافه می‌شود به میزان 20-10 درصد.

آب مورد استفاده نرم باشد فاقد فلزات Fe و Cu باشد چون فلزات اکسیداسیون روغن‌ها را تسریع می‌کنند روغن و آب باید در مخلوط کن با هم مخلوط شود.

درجه حرارت مخلوط کن      به دلیل امولسیون، صابون و روغن از هم جدا شود بعد از این مرحله روغن سانتریفوژ می‌شود و به دو فاز تقسیم می‌شود. 1 فلز روغن و فاز دیگر صابون و ماده‌های دیگر است.

برای این‌که تمام صابون از روغن جدا شود 2 مرحله سانتریفوژ را انجام می‌دهند که در مرحله اول 901 صابون از روغن جدا می‌شود و مرحله‌ی دیگر مابقی روغن خارج می‌شود.

روغنی که به این صورت شسته شده وارد خشک کن تحت خلاء می‌شود.

خشک کن از اتاقکی تشکیل شده که تحت خلاء است. روغن از بالا داخل اتاقک پاشیده می‌شود در مجاورت بخار آب به طور مداوم خشک  می‌شود.

روغن بعد خشک کردن باید کم‌تر از 1 درصد رطوبت داشته باشد مقدار صابون روغن به صورت اولئات سدیم نباید از       بیش‌تر باشد مقدار فسفر این روغن باید                 باشد و اگر کم‌تر باشد تصفیه خوب انجام شده است.

روش استریل نمودن نوع دیگر خنثی نمودن: (روش 2 شیمیایی)

در این روش اسید چرب را در مجاورت گلسیرول به تری‌گلسیرید‌ها تبدیل می‌کنند. البته خنثی سازی به روش استریل کردن برای روغن‌ خوراکی ممنوع است.

در مرحله تصفیه قلیایی روغن‌ها مقداری کاهش وزن روغن داریم که بر آن افت تصفیه گویند.

عوامل افت تصفیه:

1- ورود اسید چرب آزاد است . 2- مواد صمغی و ناخالصی‌هایی که از روغن خارج می‌شود.

3- عامل بعدی صابونی شدن گلسیرید‌ها به‌وسیله‌ی سود است. 4- خارج شدن روغنی که به شکل امولسیون همراه صابون وجود دارد.

اگر این عوامل را کنترل کنیم. 2 عامل 1 و 2 را نمی‌شود کنترل کرد ولی 3  و 4 قابل کنترل است.

1) هر چه زمان تماس روغن با قلیا کاهش یابد صابونی شدن کم‌تر است.

در سیستم‌های تصفیه مداوم زمان تماس روغن و قلیا کاهش پیدا کرده در نتیجه این سیستم‌هاافت تصفیه را کم می‌کنند

2) از طرفی وجود برخی ترکیبات مثل فسفوگلسیریدها که خاصیت امولسیون کنندگی به روغن می‌دهند باعث افزایش افت تصفیه می‌شوند. چون فسفوگلسیریدها امولسیون ؟؟؟ آب و چربی را کنار هم قرار می‌دهند پس هر چه کم‌تر باشد افت کم‌تر است.

به مقدار اسید چرب آزاد و سایر ناخالصی‌هایی که در مرحله تصفیه قلیایی از روغن خارج می‌شوند افت مطلق گفته می‌شود. افت مطلق روغن پنبه‌دانه و سویا و بادام زمینی 30-1 برابر اسید چرب آزاد است. «ناخالصی بیش‌تر»

روش دیگر خنثی سازی، فیزیکی است.

متداول‌ترین تقطیر با بخار است زمانی که این روش استفاده می‌شود که 1 مقدار اسید چرب آزاد روغن زیاد باشد در این حالت اگر از تصفیه قلیایی استفاده شود افت تصفیه زیاد خواهد بود در حالی که تقطیر با بخار فقط اسید چرب آزاد را خارج می‌کند. و به این صورت به طور محسوسی افت تصفیه را کاهش می‌دهد. اسید چرب  فسفاتیدها  حساب به حرارت باشد.

2 تقطیر با بخار هم‌چنین در مواردی که مقدار فسفاتیدهای روغن کم باشد یا فسفاتیدها از روغن خارج شده باشد. به خاطر این که در اثر حرارت به کار رفته در تصفیه بخار به ترکیباتی تبدیل می‌شوند که غیرقابل جداسازی هستند هم‌چنین این روش برای روغن‌هایی که حساس به حرارت نباشد به عنوان مثال روغن پنبه‌دانه که دارای گوسیپول است در اثر حرارت ترکیب گوسیپول آن به رسوب تیره رنگی تبدیل می‌شود که در عمل بی‌رنگ کردن روغن‌ها هم کاهش رنگ به خوبی انجام نمی‌شود.

درمورد روغن ماهی که دارای اسید چرب چند غیراشباعی است حرارت باعث می‌شود که حرارت در مرحله تصفیه فیزیکی واکنش پلی‌مریزاسیون انجام و اسید چرب تشکیل پلی‌مر دهند روغنی که در تصفیه قلیایی مورد استفاده (اسید چرب که مورد استفاده قرار می‌گیرد) قرار می‌گیرد دارای این ویژگی‌ها باشد:

میزان فسفاتیدها کم باشد و حساس به حرارت نباشد.

دستگاه تصفیه فیزیکی شبیه دستگاه بوگیری است و مجهز به سیستم ایجاد خلاء و کنداسنور است. معمولاً از جنس استیل است در این دستگاه با تزریق بخار به روغن در حرارت بالا و فشار پایین اسیدهای چربی که نسبت به تری‌گلسیرید‌ها فرارترند از روغن جدا می‌شوند.

تأثیر تصفیه قلیایی در ترکیبات یا ناخالصی‌های روغن دارد:

درتصفیه قلیایی مقدار اسید چرب آزاد روغن به میزان 01/0 تا 03/0 درصد می‌رسد. باعث می‌شود تمام فسفاتیدهای موجود در روغن از آن جدا شود

مقدار فسفر موجود در روغن سویای صمغ‌گیری شده                 است میزان فسفر موجود در روغن تصفیه شده نشان‌دهنده‌ی کفایت عمل تصفیه است نباید از                   تجاوز کند. این مقدار با 0015/0 فسفاتید مطابقت دارد. تصفیه قلیایی مقداری از مواد غیرفسفاتیدی را مثل کربوهیدرات‌ و pr را از روغن جدا می‌کند.

گوسیپول و رنگدانه‌های وابسته به آن به سادگی با سود ترکیب شده و به طور کامل از روغن جدا می‌شود. در مورد روغن‌هایی که حاوی رنگدانه‌ کارتنوئیدی است رنگ آن‌هابا تصفیه قلیایی کم رنگتر می‌شود. دلیل آن  این است که این رنگدانه‌ها به طور فیزیکی جذب صابون تشکیل شده می‌شوند.

مقدار کلروفیل روغن سویا در تصفیه قلیایی 25 درصد کاهش می‌یابد. فرایند تصفیه قلیایی باعث می‌شود که استرول‌ها به‌وسیله‌ی صابون تشکیل شده از روغن‌ جدا شوند بنابراین خمیر صابون تولید شده منبع خوبی از استرول‌هاست. در تصفیه قلیایی حدود 20-7 درصد توکوفرول‌ها به طریق جذب در صابون از روغن جدا می‌شوند.

تصفیه قلیایی هم‌چنین در خارج کردن برخی از فلزات موجود در روغن‌ها موثر است.

3. بی‌رنگ کردن:

مرحله‌ای که ترکیبات رنگی روغن‌ها مثل کلروفیل، کاروتنوئیدها از روغن جدا می‌شوند. علاوه بر این ترکیبات ناخالصی‌هایی مثل صمغ، صابون‌ها، فلزات کمیاب مثل آهن و هم‌چنین محصولات اکسیداسیون از روغن جدا می‌شوند.

در صنعت برای اندازه‌گیری روغن‌ها از دستگاه‌ لاویبوند استفاده می‌شود. سیستم لاویبوند روش کاملاً دقیقی برای اندازه‌گیری رنگ روغن‌ها نیست. خصوصاً برای روغن‌هایی که رنگ تیره دارند و یا روغن‌هایی که رنگدانه‌هایی غیر از زرد و قرمزند.

به عنوان مثال روغن زیتون که دارای مقدار زیادی کروفیل است. هم‌چنین روغن‌هایی که از دانه‌های فاسد تهیه می‌شوند و بعداز پالایش رنگ قهوه‌ای دارند. با استفاده از لاویبوند اندازه‌گیری رنگ آن‌ها مشکل است. با این حال رنگ برخی به روش لاویبوند روش موسوم در کارنجات روغن خوراکی می‌باشد.

استفاده از دستگاه اسپکتوفوتومتر برای اندازه‌گیری رنگ روغن‌ها مشکلات مربوط به لایبوند را از بین برده، چون روش کار با دستگاه اسپک به صورت اتومات انجام شده و خطای چشمی در این دستگاه وجود ندارند. به طور کلی در پالایش روغن‌ها رنگ آن‌ها تا 2 واحد لاویباند کاهش داده می‌شود. برای بی‌رنگ کردن روغن‌ها از موادی به نام جاذب‌ها استفاده می‌شود معمول‌ترین جاذبی که برای رنگ بری استفاده می‌شود خاک‌های رنگ بری هستند و به 3 دسته تقسیم می‌شوند:

شامل: طبیعی، فعال شده ، مصنوعی

1) رنگ بر طبیعی از نوع سیلسیی متخلخل و اساساً سیلیکات آلومینیوم هیدراته تشکیل شده‌اند، 2) خاک‌های رنگ بر فعال شده خاک‌هایی هستند که به‌وسیله‌ی اسید فعال شده‌اند و مواد مورد استفاده در این خاک‌ها عمدتاً فبتونیت، فولت‌موریلونیت می‌باشند در حالت طبیعی غیرفعال‌اند و خاصیت رنگ‌بری ندارند. اما در اثر اسیدی شدن با ترکیباتی مثل اسید سولفوریک یا اسید کلریدریک سطح خاک توسعه یافته و تغییرات شیمیایی یا فیزیکی و شیمیایی در خاک ایجاد می‌شود. خاک‌های رنگبر فعال شده برای خارج شدن برخی از رنگدانه‌ها به عنوان مثال رنگ سبز مربوط به کروفیل در بعضی از نمونه‌های روغن سویا استفاده می‌شود. دلیلش این است که این رنگدانه در برابر شرایط اسیدی ناپایدار است. 3) خاک‌های رنگبر مصنوعی به دلیل این‌که استفاده‌ی مجدد از خاک‌های رنگبر طبیعی مشکل هم‌چنین استفاده‌ی مجدد از این نوع خاک‌ها مقرون به صرفه نیست، تولید می‌شود. علاوه بر خاک‌های رنگ بر از سایر جاذب‌هایی که برای رنگبری استفاده می‌شود کربن فعال، و یا زغال اکتیو می‌باشد در مقایسه با خاک‌های رنگبر این ماده جاذب بهتری برای مقادیر کم صابون از روغن می‌باشد. هم‌چنین این ماده در خارج کردن رنگدانه‌های قرمز و آبی و سبز در روغن‌هایی مثل روغن نارگیل و هسته‌ی خرما موثر سات. کربن فعال به دلیل گران بودن قیمت و نگه داشتن مقدارزیادی روغن در خودش به تنهایی استفاده نمی‌شود و عملاً‌ مخلوط با خاک‌های بیرنگ کننده به کار می‌رود. خاک‌های بی‌رنگ کننده معمولاً 70-20 درصد وزن خودشان روغن را نگه می‌دارند. میزان روغن باقیمانده در خاک رنگبر بستگی به عمل صافی‌ها و هم‌چنین ویژگی‌های خاک رنگبر مثل اندازه‌ی ذرات خاک، نحوه‌ی توزیع ذرات، هم‌چنین چگالی ، در صورتی‌که از خاک‌های فعال شده‌ی اسیدی استفاده شود. افت روغن کم‌تر می‌باشد. چرا که مقدار خاک مصرف شده کمتر خواهد بود. برای انتخاب خاک رنگبر سه عامل در نظر گرفته می‌شود: 1) قمیت 2) فعالیت خاک 3) میزان از دست رفتن روغن در خاک

براساس این 3 عامل نوع خاک برای رنگبری انتخاب می‌شود مقدار خاک رنگبری مورد نیاز بستگی به این عوامل دارد. نوع و فعالیت جاذب، نوع روغن، عوامل موثر در فرایند (فرایند مورد استفاده) مقدار خاک رنگبری مورد استفاده بین 3-15/0 درصد می‌باشد.

تئوری فرایند رنگبری: مداوم – غیرمداوم

تئوری جذب، به این صورت که بی‌رنگ کردن روغن‌ها توسط عمل جذب به وسیله‌ی جاذب‌ها در واقع جذبی توسط نیروهای بین مولکولس ایجاد می‌شود و هیچ گونه اتصالات شیمیایی بین رنگدانه‌ها  جاذب‌ ایجاد نمی‌شود. در واقع جذب رنگدانه‌ها در خاک‌های رنگبر یک پدیده فیزیکی می‌باشد و اتصال بین 2 ماده نسبتاً ضعیف می‌باشد یعنی جاذب و رنگدانه توسط پیوند فیزیکی به هم متصل می‌شوند و پیوند شیمیایی صورت نمی‌گیرد. رنگبری به صورت مداوم یا غیرمداوم صورت می‌گیرد. سیستم بی‌رنگ کننده مداوم زمانی مقرون به صرفه است که تعداد روغن‌ برای رنگبری زیاد باشد بی‌رنگ کردن مداوم تحت خلاء روغن را در مقابل اکسیداسیون حفاظت می‌کند. از آن‌‌جایی که در سیستم مداوم زمان تماس روغن‌ها و خاک کاهش می‌یابد تشکیل اسیدهای چرب آزاد در هنگام استفاده از خاک‌های اسیدی به حداقل می‌رسد. روغن تولید شده دارای پایداری و طعم بهتری است. خاک‌های رنگبری طبیعی باعث افزایش اسدیته روغن‌ها نمی‌شود. در حالی که خاک‌های فعال‌شده با اسید به طور جزئی باعث هیدرولیز روغن‌ها می‌شوند در نتیجه اسدیته روغن‌ها را به مقدار کم افزایش می‌دهند. یک سیستم به روش رنگبری مداوم به این صورت می‌باشد.

در این سیستم روغن همراه مقدار مشخصی رنگبر وارد دستگاه بی‌رنگ کننده می‌شود.

دستگاه بی‌رنگ کننده مجهز به سیستم خلاء می‌باشد. ابتدا مخلوط روغن و خاک رنگبر وارد قسمت فوقانی دستگاه می‌شود به دلیل ایجاد خلاء هوای روغن و رنگبر از آن جدا می‌شود در واقع با این کار خط اکسیداسیون روغن را کاهش می‌دهند. بعد از این که مخلوط روغن و خاک‌ هواگیری شده از دستگاه خارج می‌شود و وارد یک مبدل حرارتی می‌شود. دمایش به دمایی می‌رسد که مورد نیاز برای رنگبری حدود        دو بازه مخلوط گرم شده وارد قسمت تحتانی دستگاه بی‌رنگ کننده می‌شود. در قسمت تحتانی تزریق بخار  صورت می‌گیرد. تزریق بخار به منظور هم‌زدن روغن و خاک و خارج کردن رطوبت و هوای مخلوط انجام می‌شود. پس از طی زمان مشخص کم‌تر از 10 دقیقه روغن رنگبر شده به همراه خاک رنگبر از دستگاه خارج می‌شود. به‌وسیله‌ی پمپ کردن وارد صافی‌های فشاری می‌شود. در صافی‌های فشاری روغن از خاکی که رنگدانه را جذب کرده جدا می‌شود. سپس روغن از یک خنک‌کننده عبور می‌کند در واقع روغن سرد می‌شود و در تانک مخصوص ذخیره می‌شود. برای بازیافت روغن از خاک رنگبری که بر روی صافی مانده از آب داغ استفاده می‌کنیم. به این صورت که آب داغ را به‌وسیله‌ی پمپاژ از روی صافی عبور می‌دهند. یا این که خاک رنگبر را از صافی جداکرده و به طور جداگانه در معرض آب داغ قرار می‌دهیم. هم‌چنین برای استخراج روغن و خاک رنگبر می‌شود از حلال استفاده کرد در واقع استخراج روغن از حلال نیز استفاده می‌شود. علاوه بر رنگبری، روغن‌ها با استفاده از خاک نوع دیگری از رنگبرها داریم که مربوط به بی‌رنگ کردن شیمیایی  می‌باشد تفاوتی که با روش قبل دارد این که در بی‌رنگ کردن توسط جاذب‌ها رنگدانه با روغن خارج می‌شود. در صورتی که در شیمیایی رنگدانه در روغن باقی می‌ماند اکسید می‌شود و به ترکیبات بی‌رنگ  تبدیل می‌شود از آن‌جایی که عوامل شیمیایی روغن هم اکسید کنند پایداری طعم روغن کاهش می‌یابد  به همین دلیل این نوع رنگبری برای روغن‌های خوراکی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. و برای بی‌رنگ کردن روغن‌های غیرخوراکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از ترکیبات شیمیایی که برای این منظور استفاده می‌شود از اکسید کلر، پراکسید هیدروژن ، پرمنگنات پتاسیم اشاره کرد.

4. هیدروژناسیون

مرحله‌ی بعدی تصفیه‌ی روغن‌ها هیدروژناسیون می‌باشد. هیدروژناسیون یک واکنش شیمیایی  که از طریق آن‌ اتم‌های هیدروژن به پیوندهای غیراشباع اسیدهای چرب اضافه شده و آن‌ها را اشباع می‌کنند فرایند هیدروژناسیون برخلاف سایر مراحلی که برای جداکردن ناخالصی‌های روغن مورد استفاده قرار می‌گیرد تنهاموردی که بر ساختمان مولکولی و ترکیب استرهای گلسیرول موثر است. هدف اصلی هیدروژناسیون روغن‌ها تبدیل روغن‌ها مایع به چربی‌های پلاستیکی که به طور گسترده در مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هم‌چنین هیدروژناسیون باعث پایداری طعم روغن‌ها از طریق کاهش اکسیداسیون هم‌چنین باعث افزایش ماندگاری روغن‌ها می‌شود. چون غیراشباعیت و حساسیت اسیدهای چرب به اکسیداسیون کاهش می‌یابد.

مکانیسم هیدروژناسیون برای انجام هیدروژناسیون سه عامل مورد نیاز است. عامل هیدروژن و روغن مایع و کاتالیت،  کاتالیتی که در صنایع روغن خوراکی استفاده می‌شود معمولاً نیکل است. برای این‌که هیدروژناسیون انجام شود باید این 3 عامل با هم تماس پیدا کنند. واکنش هیدروژناسیون در تجهیزاتی به نام رآکتور یا کنورتور انجام می‌شود. در این تجهیزات همزن‌های مکانیکی وجود دارد که هیدروژن را در روغن حل کرده و ذرات کاتالیت را به حالت معلق در می‌آورد. در اثر همزدن مولکول‌های جدید روغن‌ به طور مداوم به سطح فعال کاتالیت قرار گرفته و مولکول‌های هیدروژن پیوندهای غیراشباع اسیدهای چرب روغن اضافه می‌شود. اسیدهای چرب در حضور کاتالیت هیدروژن وارد واکنش می‌شود و از اسید چرب غیراشباع اسید چرب اشباع تولید می‌شود.

در روغن‌ها و چربی‌ها مخلوط متفاوتی از اسیدهای چرب وجود دارد. اسیدهای چرب تک غیراشباعی، در غیراشباعی و سه غیراشباعی و حتی بالاتر بین این اسیدهای چرب برای گرفتن هیدروژن درواکنش هیدروژناسیون رقابت وجود دارد بنابراین در واکنش هیدروژناسیون سیلکیتوتیه یا انتخابی بودن بسیار مهم است سکتیوته در هیدروژناسیون به حالتی گفته می‌شود که تبدیل اسیدهای سینولئیک به اولئیک قبل از تبدیل اولئیک به اتسئاریک صورت بگیرد. در واقع ابتدا اسیدهای چرب که تعداد پیوند دوگانه‌ی بیش‌تر دارند زودتر هیدروژنه شوند.

مولی که درسال 1949 توسط آقای بیلی برای اندازه‌گیری نسبت سکتیوتیه روغن‌ها ارائه شده به این صورت می‌باشد. در واکنش هیدروژناسیون اسید لینولنیک با گرفتن H به اسید لینولئیک بعد به اولئیک و بعد به اتسئاریک (اشباع) تبدیل می‌شود.

هر کدام از این تبدیل‌ها دارای یک ثابت سرعت واکنش می‌باشد. ضریب سیلکیتوتیه از نسبت        به دست می‌آید. در واقع هر چه نسبت تبدیل سینولئیک به اولئیک بیش‌تر از تبدیل اولئیک به اتسئاریک باشد واکنش هیدروژناسیون سیلکیتوتیه‌تر می‌باشد.

یا نسبت سیلکیتوتیه بالاتر است.

در صورتی که شرایط هیدروژناسیون را طوری تغییر دهیم که مثلاً مرحله 1 بیش‌تر از واکنش مرحله‌ی 3 انجام شود. در واقع سیلکیتوتیه انجام داده ایم. در صنعت هم این کار را انجام می‌دهند چون اسید سینولنیک اسید چربی که در برابر اکسیداسیون ناپایدار است و باعث تندی و برگشت طعم در روغن‌ها می‌شود. از طرفی با سیلکیتوتیه از تشکیل اسید چرب اشباع مثل اتسئاریک جلوگیری می‌شود.

چون اسیدهای چرب اشباع باعث بروز بیماری می‌شوند بنابراین باید از ایجادشان جلوگیری شود. در صورتی که           ، 31 یا بیش‌تر باشد نشان‌دهنده‌ی هیدروژناسیون سیلکیتوتیه، و در صورتی که این مقدار بیش‌تر از 5/7 باشد نشان‌دهنده‌ی غیر سیلکیتوتیه است.

نکته‌ی بعدی این که: همزمان با هیدروژناسیون اسیدهای چرب تمایل زیاد به ایزومراسیون دارند. در اثر ایزومراسیون وضعیتی یا فضایی ایجاد می‌شود (وضعیت : جابه‌جای پیوند 2گانه و فضا: سیار ترانس) به عنوان مثال تبدیل اسید چرب سیس اولئیک به اسید چرب ترانس الائیدیک.

عوامل مختلفی بر هیدروژناسیون و هم‌چنین سیلکیتوتیه موثر است که در واقع باعث می‌شود هیدروژناسیون و سیلکیتوتیه را به کنترل در آوریم:

1. درجه حرارت: از آن‌جایی که هیدروژناسیون یک واکنش شیمیایی است افزایش درجه حرارت باعث تسریع واکنش هم‌چنین افزایش حرارت باعث افزایش حلالیت هیدروژن در روغن می‌شود که این خودعامل دیگر برای سرعت واکنش است. افزایش دما در تشکیل ایزومرترانس موثر و با افزایش دما تشکیل پیوندهای غیراشباع ترانس به طور خطی افزایش می‌یابد. افزایش درجه حرارت باعث افزایش سرعت واکنش در سطح کاتالیت می‌شود که با افزایش فشار هم‌زدن، هیدروژن کافی برای کاتالیت تأمین می‌شود. با این وجود اگر درجه حرارت به تنهایی افزایش یابد واکنش خیلی سریع شده و سطح کاتالیت‌ خالی از هیدروژن می‌شود که دلیلی برای کاهش ایزومراسیون در حرارت بالا است. و افزایش درجه حرارت باعث افزایش درجه سیلکیتوتیه در روغن‌ها می‌شود.

2. فشار: در صنعت از فشار            در مرحله‌ی هیدروژناسیون استفاده می‌شود. چون حلالیت گاز هیدروژن با افزایش فشار بیش‌تر می‌شود. وقتی فشار در مرحله‌ی هیدروژناسیون افزایش می‌یابد سرعت واکنش هم بسیار زیاد می‌شود. فشار در میزان ایزومراسیون اسیدهای چرب موثر است به طوری‌که با افزایش فشار میزان تشکیل ایزومرهای ترانس کاهش می‌یابد افزایش فشار در حرارت پایین اثر چندانی به ایزومراسیون ندارد. درفشارهای بالا سیلکیتوتیه کم‌تر ودلیل آن افزایش غلظت      محلول در سطح کاتالیت می‌باشد. (حلالیت رقابت  سیلکیتوتیه )

3. غلظت کاتالیت: کاتالیت را می‌توانیم با غلظت‌های مختلفی استفاده کنیم ولی باید هزینه‌های اقتصادی را در نظر بگیریم. در مقادیر کم چنانچه غلظت کاتالیز را افزایش دهیم سرعت واکنش افزایش می‌یابد ولی چنانچه غلظت کاتالیت را زیاد کنیم در نهایت به غلظتی می‌رسیم افزایش آن، افزایش می‌یابد ولی چنان‌چه غلظت کاتالیت را زیاد کنیم در نهایت به غلظتی می‌رسیم افزایش آن، افزایشی در سرعت واکنش نخواهد داشت. اگر همزدن به طور کافی و کامل انجام شود غلظت کاتالیت تأثیر مشخصی در سیلکیتوتیه ندارد.

4. همزدن: هدف اصلی در همزدن معلق نگه داشتن ذرات کاتالیت در روغن و کمک به حل شدن هیدروژن در روغن می‌باشد. در حرارت پایین که سرعت واکنش آهسته و هیدروژن بر مقدار کافی در سطح کاتالیت وجود دارد. سرعت زیاد همزدن اثر چندانی در سرعت واکنش ندارد. ولی در حرارت بالا هر گونه تغییر در سرعت همزدن باعث تغییر در سرعت واکنش می‌شود به این صورت که با افزایش سرعت همزدن سرعت واکنش نیز زیاد می‌شود. همزدن تأثیر زیادی در سیلکیتوتیه واکنش دارد. هر چه سرعت همزدن زیاد باشد سیلکیتوتیه کم‌تر می‌باشد چون سیلکیتوتیه در موقعی که       کافی بر سطح کاتالیت باشد کاهش می‌یابد. افزایش همزدن ایزومراسیون هم کاهش می‌یابد.

فرایند هیدروژناسیون در دستگاه‌هایی به نام راکتور یا کندرتور انجام می‌شود.

فرایند هیدروژناسیون به صورت      یا غیرپیوسته صورت می‌گیرد که 2 نوع است:

بسته و سیرکولاسیون هیدروژن

بسته: از مخازن استوانه‌‌ای عمودی تشکیل شده‌اند دارای گنجایش 100000-10000 هستند این مخازن تحت خلاء کار می‌کنند. مجهز به گریل‌های حرارتی اند.

لوله‌هایی قرار دارد که سوراخ‌دار است در واقع هیدروژن است. هم‌چنین کونورتورها مجهز به همزن‌های توربینی است.

هم‌چنین مجهز به همزن‌های توربینی که شکل آن به صورت مقابل است.

برای همزدن روغن استفاده می‌شود در قسمت فوقانی یک همزن توربینی دیگر قرار دارد که کار آن هیدروژن که بالا جمع شده به داخل روغن هدایت می‌کند. کونورتور تحت سیستم خلاء کار می‌کند که برابر با 28 اینچ جیوه است. وقتی روغن داخل کندانتور قرار گیرد هیدروژن توسط ؟؟؟ وارد روغن می‌شود. در اثر مجاورت هیدروژن، کاتالیز و روغن واکنش هیدروژناسیون در کندرتور انجام می‌شود و اسید چرب غیراشباع به اسید چرب اشباع یا اشباع‌تر تبدیل می‌شوند.

پس از این که عددیدی روغن به حد خاصی رسید نقطه‌ی پایانی هیدروژناسیون است در بعضی تجهیزات عددیدی به‌وسیله‌ی بعضی دستگاه‌ها اندازه‌گیری می‌شود که میزان پیشرفت هیدروژناسیون رانشان می‌دهد.

کونورتور نوع سیرکولاسیون هیدروژن:

دارای یک محفظه‌ی استوانه‌ای شکل داخل آن مخازن کویل حرارتی، لوله‌ی توزیع گاز هیدروژن در قمست تحتانی به صورت شاخه‌ای یا حلقه‌ای قرار گرفته است. در این نوع دستگاه یک کمپرسور به طور مداوم کشیده بعد از این که هیدروژن به‌وسیله‌ی شست و شو با آب و هم‌چنین سودخالص سازی شد از طریق لوله‌ی توزیع H وارد کندرتور می‌کند. پس تفاوت با نوع بسته همزن در این دستگاه نیست و به صورت سیرکولاسیون در روغن جریان پیدا می‌کند.

در پایان هیدروژناسیون روغنی که هیدروژناسیون شده از یک خنک کننده که خارج کندرتور است عبور می‌کند سپس وارد فیلتر می‌شود تا کاتالیزور Ni از روغن جدا شود. روغن‌ هیدروژنه به دست آمده دارای مقادیر کمی نیکل یا مس به فرم صابون‌های نیکل است که باید از روغن خوراکی جدا شود به همین خاطر حذف Ni در مرحله‌ی رنگبری مجدد صورت می‌گیرد.        مرحله  مانند رنگبری روغن است. یعنی روغن در دمای      با حدود 1/0 تا 2/0 درصد خاک رنگبر ترجیحاً از نوع فعال شده مخلوط می‌شود سپس صاف می‌شود در بعضی مواقع مقداری اسید فسفریک و یا سایر

گیرنده‌های فلزی مثل اسید سیتریک در این مرحله اضافه می‌شود. دلیل آن این است که خاک رنگبر فلزاتی مثل مس را نمی‌تواند از مخلوط روغن جداکند بنابراین از ترکیبات گیرنده‌های فلزات مثل اسید سیتریک برای خارج کردن استفاده می‌کنند.

5. بی‌بو کردن :

اساساً عمل تقطیر با بخار آب در حرارت بالا تحت خلاء هدف از بی‌بو کردن خارج کردن ناخالصی‌های فراری  است که در روغن طعم نامطبوع ایجاد می‌کند. هم‌چنین توسط این فرایند اسید چرب آزاد و موادحاصل از اکسیداسیون روغن‌ها جدا می‌شود. هم‌چنین در حرارت بی‌بو کردن که حرارت بالایی است. رنگدانه‌های کاروتنوئید در اثر حرارت تجزیه می‌شوند و در نتیجه رنگ روغن‌ها روشن‌تر می‌شود.

بی‌بو کردن هم‌چنین بوی خاصی که در فرایند هیدروژناسیون ایجاد می‌شود را نیز از بین می‌برد.

اساس بی‌بو کردن اختلاف زیادی که بین فراریت روغن یا تری‌گلسیریدها یا ناخالصی‌های فرار وجود دارد فرایند بی‌بو کردن از طریق حرارت دادن روغن در دمای بالا و تحت خلاء انجام می‌شود و از یک گاز به همزن که معمولاً بخار آب برای سهولت در تبخیر استفاده می‌شود. تزریق بخار آب به همزن به داخل روغن فراریت ناخالصی‌ را افزایش از طرفی استفاده از خلاء روغن داغ را از اکسید شدن محافظت می‌کند. هم‌چنین از هیدرولیز کردن روغن به‌وسیله‌ی بخار آب جلوگیری کرده و مصرف بخار آب را کاهش می‌دهد.

برای ایجاد اختلاف کافی برای فشار بخار تری‌گلسیریدها و ترکیبات فرار در روغن را تحت خلاء کم‌تر از                    و دمای                   در آورد. ترکیب اصلی که در فرایند بی‌بو کردن از روغن‌ خارج می‌شود اسید چرب آزاد است که مقدار آن 5-5/0 درصد در تصفیه فیزیکی متغیر است.

علاوه بر اسید چرب، سایر ترکیبات که در اثر حرارت در مرحله‌ی بی‌بو کردن خارج می‌شود شامل آلوئید – استون – الکل –استه – هیدروکربن و مواد تجزیه شده از پراکسیدها و رنگدانه‌ها هستند.

توکوفرول که نقش آنتی‌اکسیدان در روغن دارند تا حدی در بی‌بو کردن کاهش پیدا می‌کند. بیش‌تر ترکیباتی که از فرایند بی‌بود کردن خارج می‌شوند فشار بخاری اندازه فشار بخار اسید چرب آزاد دارند بنابراین میزان اسید چرب آزاد باقی مانده در روغن می‌تواند شاخص کفایت مرحله‌ی بی‌بو کردن باشد.

معمولاً اسید چرب آزاد روغن بی‌بوشده کم‌تر از 3/0 و اندیس پراکسید صفر می‌باشد.

فرایند بی‌بو کردن از لحاظ تئوریک می‌توان به این صورت توضیح داد: «تئوری تبخیر یا بخار یا تئوری بی‌بو کردن» در فرایند بی‌بو کردن از بخار آب با دمای بالا استفاده می‌کنیم. وقتی مایعی مثل روغن حرارت داده می‌شود ابتدا ترکیباتی که فشار بخار بالا دارند (نقطه جوش پایین) این ترکیبات تبخیر می‌شوند. مثلاً در فرایند بی‌بو کردن اسید چرب آزاد فشار بخار بیش‌تر نسبت به تری‌گلسیرید دارند بنابراین از روغن جدا می‌شوند.

اگر ؟؟/ تحت خلاء باشد باز هم این اتفاق انجام می‌شود ولی در درجه حرارت پایین‌تر!

استفاده از یک گاز خنثی مثل گاز      یا بخار آب به عنوان به هم‌زدن باعث می‌شود فراریت ترکیبات افزایش یابد و درجه حرارت لازم برای تبخیر کم‌تر شود.

تری‌گلسیریدها اساساً در دمای بی‌بو کردن غیرفرارند بنابراین فرایند بی‌بو کردن می‌تواند ترکیبات عامل طعم و بو را از روغن جدا کند. ما در فرایند بی بو کردن مقداری افت داریم این افت شامل 2 مورد است یکی شامل این که در اثر تقطیر به‌وجود می‌آید. افت در اثر تقطیر به دلیل پاره شدن ترکیباتی‌اند که فرارند آلوئید، اسید چرب، ...

علاوه بر اسید چرب استرول‌ها، و سایر مواد غیرصابونی شونده که دارای  فراریت کم‌تری نسبت به اسید چرب هستند ممکن در فرایند بی‌بو کردن مقداری کاهش پیدا کند. یا هر چند که فراریت گلسیریدها بسیار کم‌تر از سایر ترکیبات روغن است ولی در هنگام بی‌بو کردن مقداری از آن‌ها تبخیر می‌شود بیش‌ترین افت مربوط به ترکیبات گلیسیری مربوط به مونو و دی گلسیریدها که قبلاً در اثر هیدرولیز در روغن‌ها ایجاد شده و وزن مولکولی کم‌تری از تری‌گلسیریدها دارد.

یک نوع افت دیگر در بی بو کردن در اثر کشیده شدن در بخار بر هم زدن اتفاق می‌افتد. مقداری روغن به صورت مکانیکی خارج شود و باعث افت ناخواسته شود.

فرایند بی‌بو کردن ممکن است به صورت غیرمداوم و مداوم صورت گیرد.

فرایند مداوم

در فرایند مداوم یک نوع تجهیزات استوانه‌ی عمودی که داخل استوانه در قسمت‌های مجزا سینی به طور عمودی در طول استوانه قرار دارد. این سینی‌ها گرم هستند در واقع مجهز به سیستم گرم‌کننده‌اند که سینی را گرم می‌کند وبعد گرم شدن، روغن‌ گرم شده وارد سینی‌های بی‌بو کننده بخار خیلی گرم که نقش همزدن دارد. که دمای    دارد وارد سینی بی‌بو کننده قرار می‌گیرد در اثر حرارت و اختلاف فشار بخار ترکیبات مولد بو با روغن ترکیبات فرار از روغن جدا می‌شود. وارد کنداسنور می‌شوند. کنداسنوری که تحت خلاء می‌باشد در کنداسنوربخارات ترکیبات فرار به مایع تبدیل می‌شود. بعد وارد خنک کننده می‌شود. در سیستم‌های مداوم تجهیزات طوری است که بعضی سینی‌ها نقش بازیابی حرارتی دارند و در واقع بازیافت انرژی انجام می‌دهند یعنی روغنی که می‌خواهد بی‌بو شود در سینی‌ها در مجاورت روغن گرم قرار می‌گیرد و گرمای روغن را دریافت می‌کند. بعد از این مرحله روغن بی‌بو شده وارد یکسری صافی‌ها می‌شود. بعد از این که وارد سینی‌های بازیافت انرژی شد وارد سینی‌ سردکننده می‌شود و سینی‌ها به‌وسیله‌ی ماده‌ی سرمازا سرد شده روغن‌ بی‌بوشده سرد شده وارد صافی تا هر گونه ماده‌ی جامدی که در روغن است خارج شود مقادیر کم رنگ بو بلور اسید سیتریک فلزات و غیره. به این عمل صاف کردن پولیش کردن گفته می‌شود.

«پولیشنگ» (بخار آب، گاز است)

بعد از این مرحله به مرحله‌ی بسته‌بندی هدایت می‌شود. علاوه بر این مراحل در مورد بعضی از روغن‌ها فرایندی انجام می‌شود به نام زمستانه کردن.

زمستانه کردن یک نوع جز به جز کردن ساده‌ی روغن است. فرایند خاصی است که در مورد بعضی روغن‌های مایع که در سرما یا دمای یخچال به دلیل رسوب موم‌های و هم‌چنین تری گلسیریدهای نقطه ذوب بالا، شفافیت خود را از دست می‌دهند و ظاهر آن‌ها کدر می‌شود به کار می‌رود. در فرایند زمستانه کردن روغن را در دمای پایین قرار می‌دهند در این دما موم و تری‌گلسیرید نقطه‌ی ذوب بالا کریستالیزه یا متبلور می‌شوند. بعد این ترکیبات را به روش‌های مختلفی سانتریفوژ کردن و یا       از روغن جدا می‌کنند.

نوشته شده توسط atefeh در ساعت 12:36 بعد از ظهر | لینک  |