رنگبری روغنهای خوراکی

[helma.b 3345]

 

 

 

واحد خنثی سازی:

در واحد خنثی سازی اسید چرب آزاد و فسفولیپیدهای موجود در روغن خام را به وسیله اختلاط روغن با سود و اسید فسفریک و سپس شستشوی روغن با آب از روغن جدا می کنند.

واحد بلیچر:

 

در این واحد به وسیله خاک های رنگبر رنگدانه ها و… صابون باقی مانده از واحد خنثی سازی و فلزات و محصولات اکسیداسیون از روغن جدا می شود.

واحد ونیترایز:

 

واحدی است که در آن موم های موجود در بعضی روغن ها نظیر آفتابگردان روغن به وسیله سرما جدا می شوند تا در محصول نهایی ایجاد مشکل نکنند البته این عمل فقط زمانی انجام می شود که هدف تولید روغن های خالص بی بو شده باشد نظیر روغن آفتابگردان خالص

 

واحد هیدروژناسیون:

 

در این واحد باندهای دوگانه روغن ها مایع و غیر اشباع به وسیله گاز هیدروژنی که یا با سیستم الکترولایز و یا با سیستم گاز پلانت تولید می شود اشباع و به روغن جامد تبدیل می شود.

که البته این فرآیند توسط کاتالیست نیکل کاتالیز می شود.

واحد پست بلیچینگ:

 

این واحد بی رنگ کردن مجدد نام دارد که در این واحد در واقع نیکل باقی مانده از واحد هیدروژناسیون و سایر فلزات از روغن جدا می شود.

واحد بی بو کننده:

 

در این واحد که آخرین مرحله از پالایش روغن ها است. مواد مولد عطر و آروما و نیز اسید چرب آزاده باقی مانده در روغن و همچنین رنگدانه ها از روغن تا حد امکان جدا می شوند.

 

رنگبری روغن های خوراکی

 

 

به طور کلی رنگ روغن ها ناشی از عوامل متعددی است که بطور خلاصه می توان آنها را به صورت زیر طبقه بندی کرد

 

۱-رنگدانه های موجود در روغن و خصوصیات ذاتی روغن

 

۲-شرایط نامساعد انبار نگهداری دانه های روغنی

۳-دمای بالای پرس پخت و…

 

تئوری بی رنگ کردن

 

بی رنگ کردن در واقع حذف رنگدانه ها، صابون باقی مانده از واحد خنثی سازی، فسفولیپیدها، فلزات، محصولات اکسیداسیون (پراکسیدها) و… از روغن به وسیله جذب سطحی در خاک رنگبر است در واقع این پدیده یک پدیدۀ فیزیکوشیمیایی است و بستگی به میل ترکیبی مواد موجود در روغن در سطح خاک رنگبر دارد.

 

استانداردهای رنگ

 

رنگ روغن ها را به وسیله روش مقایسه ای با شیشه های رنگی در دستگاه تینتومتر که بر اساس واحد لاویباند بیان می شود سنجیده می شود به این ترتیب که روغن ها را در سل ۴/۱ ۵ اینچ ریخته و با تغییر شیشه ها و حدس زدن رنگ زرد، رنگ قرمز را کم و زیاد می کنند تا رنگی نزدیک به رنگ روغن ایجاد شود.

رنگ اغلب روغن ها را با قرمز بیان می کنند ولی برای بعضی روغن ها نظیر سویا، کلزا و زیتون و… که دارای رنگدانه کلروفیل هستند رنگ آبی نیز برای آنها بیان می شود. علاوه بر رنگ قرمز، که این رنگ تشخیص به وسیله دستگاه تینتومتر سخت یا غیر ممکن است رنگ کلروفیل را به طور دقیق به وسیله دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری می کنند.

بی رنگ کردن روغن ها به وسیله مواد جاذب

انواع مواد مورد استفاده در رنگبری

۱-خاک تنسیل (خاک رنگبر)

۲-خاک کمک صافی

۳-کربن اکتیو

۴-هیدروژل های سیلیکای آمورف

خاک رنگبر و انواع آن:

۱-خاک رنگبر طبیعی

۲-خاک رنگبر فعال شده با اسید

 

خاک رنگبر طبیعی:

 

خاک رنگبر طبیعی از مواد حاصل از گدازه های آتشفشانی که میلیون های سال قبل فواران کرده و به وسیله باران و آب دریاها شسته شده و قلیائیت انها کاهش یافته بدست می آید. این خاک های رنگبر طبیعی عبارتند از: کلسیم مونت مورلونیت و کلسیم بنتونیت و مهمترین آنها سیلیکات آلومینیوم هیدراته می باشد.

خاک رنگبر فعال شده با اسید:

چون خاک رنگبر طبیعی سطح متخلخل کمی دارد و رنگبری به وسیله همین سطوح متخلخل انجام می شود برای افزایش آن خاک رنگبر طبیعی را با اسیدهای معدنی که اغلب اسید کلریدریک و اسیدسولفوریک هستند و آب در دمای c ۱۰۵ را با هم مخلوط کرده و به مدت چند ساعت با هم در تماس می مانند این اسید روی بافت و ترکیب خاک تاثیر داشته و تخلخل آن را افزایش می دهند. سپس خاک را فیلتر و شستشو و خشک می کنند. افزایش سطح خاک رنگبر به وسیله اسید از

۱۰-۲۰ متر مربع در هر گرم به ۲۰۰ تا ۳۰۰ متر مربع می رسد. با اینکه خاک رنگبر اسیدی مقدار بیشتر روغن را در خود نگه می دارد و افت بیشتری دارد ولی چون به مقدار کمتری نسبت به خاک طبیعی استفاده می شود این افت جبران می شود.

 

کربن فعال:

 

کربن فعال برای روغن هایی که رنگدانه آبی (کلروفیل) دارند نظیر سویا و کلزا کاربرد دارد و برای سایر روغن ها کاربرد ندارد و به نسبت یک به ده یا یک به بیست با خاک رنگبر استفاده می شود چون قیمت بالایی دارد.

تولید کربن اکتیو

 

کربن فعال از محصولات کشاورزی بدست می آید که دو مرحله دارد. ابتدا مواد خام را با اسید فسفریک در دمای c ۵۰۰ مخلوط کرده سپس شستشو داده تا اسید آن شسته شود.

در مرحله بعد این محصول حد واسط را در دمای c ۱۰۰۰ در معرض بخار قرار می دهند تا سطحش افزایش یابد. وزن مخصوص خاک طبیعی، خاک اسیدی و کربن اکتیو به ازای هر فوت مکعب تقریباً برابر ۵۰، ۴۵ و ۳۰ پوند می باشد.

 

هیدروژلهای سلیکای آمورف

حدود ۹۹ درصد از این مواد را اکسید سلیسم تشکیل می دهند که قدرت رنگبری بالایی دارند ولی نتایج حاصل از رنگبری آنها در پالایش روغن کاملاً مشخص نشده است.

انواع سیستم های رنگبری

 

۱- سیستم غیر مداوم اتمسفریک

تحت خلع

۲- سیستم مداوم

سیستم غیرمداوم: از قدیمی ترین روش های بی رنگ کردن روغن ها است و به دو صورت زیر می باشد:

الف- سیستم غیرمداوم اتمسفریک: در این روش روغن و خاک در یک مخزن سرباز توسط همزن های مکانیکی مخلوط می شوند که در این روش خطر اکسیداسیون به شدت افزایش می یابد.

ب- سیستم غیرمداوم تحت خلع: در این روش روغن و خاک تحت خلع ۲۴-۲۰ اینچ جیوه و دمای ۱۸۰-۱۶۰ درجه فارنهایت مخلوط می شوند.

سیستم مداوم:

این سیستم جدیدترین روش رنگبری روغن های خوراکی می باشد که تقریباً همانند روش غیرمداوم تحت خلأ می باشد با این تفاوت که خلأ آن کاملتر و دمای آن بیشتر است.

[helma.b 3345]

شرح عملیات رنگبری:

 

در این روغن خروجی از درایر واحد خنثی سازی بعد از عبور از مبدل های حرارتی به دو بخش تقسیم می شود که ۷۰% آن به دستگاه بلیچر که تحت خلأ ۲۸-۲۰inch Hg است می

 

رود که البته این دستگاه بسته به ظرفیت کارخانه حجم های مختلفی دارد و ۳۰% بقیه وارد مخزن اختلاط خاک و روغن که مخزن سوسپانسیون نام دارد می شود که در آن روغن و

 

خاکی که در منبع بالای آن (منبع خاک) وجود دارد به وسیله دستگاهی که دور خاک ورودی به مخزن سوسپانسیون را تنظیم می کند مخلوط شده و به دستگاه بلیچر می رود.

 

 

روغن ورودی به دستگاه بلیچر به صورت اسپری از بالای آن به روی صفحاتی پاشیده می شود تا رطوبت و هوای موجود در روغن به وسیله سیستم خلأ جداسازی شود تا در عمل

 

بلیچینگ مشکل به وجود نیاورد.

 

 

خاک و روغن در این دستگاه به مدت ۲۰-۱۵ دقیقه تحت خلأ ۲۸-۲۰inch Hg و دمای ۲۳۰-۲۱۰ درجۀ فارنهایت با هم مخلوط می شوند که البته این دما به نوع روغن و شرایط آن بستگی دارد. مثلاً در مطالعاتی که روی روغن سویا انجام شده نشان داده شده که بهترین حالت در شرایط مساوی در دمای ۲۲۴-۲۱۲ درجه فارنهایت بدست می آید.

 

لازم به ذکر است که میزان خاک مصرفی برای بی رنگ کردن به کیفیت خاک و همچنین شرایط روغن بستگی دارد مثلاً برای خاک های مرغوب و دارای تخلخل بیشتر مقدار کمتری مصرف می شود و یا هرچه رنگ روغن ورودی بیشتر باشد مقدار خاک بیشتری برای بی رنگ کردن آن لازم است.

میزان خاک مورد استفاده برای رنگبری از معادله فرویندلیش می توان محاسبه کرد.

که این معادله توان رنگبری خاک رنگبر را نشان می دهد. K=m.a.cb

m = قدرت رنگبری ماده جاذب

b = ضریب ثابت (۳/۰ الی ۴)

a = ضریب ثابت (۱/۰ الی ۶/۷)

c = میزان رنگ باقی مانده

K = میزان ماده جاذب

 

قبل از فیلتر کردن روغن صفحات فیلتر را به وسیله خاک کمک صافی پوشش دهی می کنند به این صورت که خاک کمک صافی و روغن را در مخزنی به نام مخزن پریکیت مخلوط و وارد فیلتر کرده تا این خاک ها روی صفحات بنشیند و عمل فیلتر کردن بهتر انجام شود.

 

بعد از پوشش دهی صفحات و روغن مخلوط با خاک را به سمت فیلتر پمپ می کنند. فیلترها برای هر دستگاه بلیچر باید ۲ عدد باشد که یکی به حالت Stand by و دیگری در حال کار تا اگر ظرفیت فیلتر اول پر شد و به اصطلاح قفل کرد روغن به فیلتر بعدی انتقال یابد و فیلتر اول تمیز گردد تا توقف ایجاد نشود روغن پس از عبور از فیلتر سرد شده و در مخزن نگهداری ذخیره می شود.

 

تعیین صحت عملیات رنگبری:

 

 

صحت عملیات رنگبری را با اندازه گیری صابون باقی مانده در روغن و نیز اندازه گیری رنگ روغن در دستگاه لاویباند می سنجند.

 

افت های روغن در رنگبری: روغن هم از طریق جدا شدن رنگدانه ها و سایر مواد آن افت پیدا می کند و هم از طریق محبوس شدن روغن در خاک رنگبر که این مقدار بسته به نوع خاک متفاوت است و معمولاً بین ۴۰-۳۰% می باشد.

 

عوامل موثر در رنگبری و کیفیت آن

 

 

1- اثر اکسیژن: اگر هواگیری به طور مناسب و کامل انجام نشود و یا خلأ این دستگاه به اندازه کافی نباشد اکسیژن موجود باعث اکسیداسیون روغن می شود که اگر این اکسیداسیون ادامه یابد محصولات اولیه اکسیداسیون تبدیل به محصولات ثانویه می شود و این موضوع در روغن های بی بو شده مشکل ایجاد می کند و باعث طعم و بودار بودن روغن بی بو شده می شود از طرف دیگر اکسیژن باعث اکسیداسیون رنگدانه ها می شود که جدا کردن این رنگدانه های اکسید شدن خیلی مشکل است.

 

2- اسیدیته خاک: اسیدیته خاک رنگبر باعث افزایش اسیدیته روغن می شود در صورتی که زمان تماس روغن و خاک زیاد باشد به این ترتیب که هم باعث تجزیه صابون شده و هم باعث تجزیه تری گلیسیریدها می شود.

 

3- صابون موجود در روغن: اگر صابون از روغن به وسیله خاک رنگبر کاملاً جدا نشود در واحد هیدروژناسیون باعث غیرفعال شدن کاتالیست نیکل می شود که از نظر اقتصادی مضر می باشد.

 

4- رطوبت: هم رطوبت موجود در خاک و هم رطوبت موجود در روغن حائز اهمیت می باشد. رطوبت موجود در خاک بسیار حائز اهمیت است زیرا اگر خاک رنگبر خشک شده و رطوبت خود را از دست دهد عملاً غیرفعال می شود و در واقع رطوبت باعث حفظ ساختار خاک می شود.. رطوبت موجود در روغن نیز مهم است زیرا رطوبت زیاد موجود در روغن باعث هیدرولیز روغن می شود.

 

5- دما: دمای بی رنگ کردن برای روغن های مختلف می تواند متفاوت باشد و بسته به نوع روغن دمای خاصی مورد استفاده قرار می گیرد. اگر دمای مورد استفاده در رنگبری مناسب نباشد مسلماً فرایند رنگبری خوب انجام نمی شود و اگر دما از حد مجاز بالاتر باشد روغن دفرمه و ایزومریزه می شود.

 

6- زمان: زمان رنگبری از جمله نکات مهم در رنگبری می باشد که اگر زمان تماس زیاد باشد اسیدیته روغن زیاد می شود و نیز پدیدۀ برگشت رنگ اتفاق می افتد و رنگ های جدا شده مجدداً به روغن باز می گردند.