فرایند تولید روغن نباتی

فرایند تولید روغن نباتی

اسلاید 1: به نام خدا موضوع :فرايند توليد روغن نباتيتهیه کنندگان : شیوا علیزاده - نگین نمازی

اسلاید 2: واژه ی روغن برای آن دسته از مایعات به کار می رود که با آب مخلوط نمی شوند و به دلیل آن که چگالی آنها کمتر از آب است، روی آب شناور می مانند. اصولاً روغن به چربی اطلاق می شود که در دمای اتاق معمولاً به حالت مایع باشد. روغن ها هم همچون چربی ها متشکل از تری گلیسرید، مونوگلیسرید و مقداری هم دی گلیسرید می باشند. از آنجا که روغن حاوی مقدار زیادی چربی اشباع نشده است، در دمای اتاق مایع می باشد. اصل واژه روغن لاتین است. روغن ها انواع مختلف دارند. می توانند صنعتی بوده یا تنها برای مصارف خوراکی و پخت و پز مورد استفاده قرار گیرند. در این بخش به توضیح در مورد روغن های خوراکی که معمولاً برای پختن غذاها مورد استفاده قرار می گیرند، می پردازیم.

اسلاید 3:  منبع روغن نباتیمعمولاً روغن های نباتی رایج را از دانه گیاهان زیر به دست می آورند: دانه های روغنی دانه هایی که برای تولید روغن نباتی بکار می روند عبارتند از ::: پنبه:: شاهدانه:: خردل:: دانه شلغم روغنی:: کانولا (نوع خاصی شلغم روغنی که میزان مواد سمی آنرا به حداقل رسانده اند):: کنجد:: آفتاب گردان:: کاجیره یا زرتک:: دانه انگور

اسلاید 4: فرايند توليد روغن نباتي شماتیک تولید روغن را در زیر مشاهده می نمایید:

اسلاید 5: روغن كشي و پالايش روغن اين واحد از كليه دانه هاي روغني موجود از جمله پنبه تخم, سويا, آفتابگردان , كنجد , كلزا وگلرنگ روغن را استحصال مي نمايد. همچنين پس از جدا سازي روغن موجود در دانه هاي روغني , متفرعات حاصل اعم از پوسته آفتابگردان و كنجاله نيز توليد شده كه براي مصارف دام و طيور مي باشد. واحد تصفيه خانهخط خنثي سازي روغن:  (Neutralization) اولين مرحله عمليات تصفيه روغن عمل خنثي سازي مي باشد كه صمغ و اسيد هاي چرب آزاد شده روغن طي فرايند خاصي با استفاده از چند دستگاه سانتريفوژ و تجهيزات مربوطه از روغن جدا مي شود.

اسلاید 6: خط رنگبري: (Bleaching) روغن بعد از عمليات خنثي سازي ,شستشو و خشك كردن وارد خط رنگبري مي شود. در اين واحد با استفاده از خاك رنگبري, روغن بيرنگ مي شود و خاك رنگبري شده توسط فيلتر از روغن جدا مي گردد. دو روش عمده رنگبری به صورت زیر هستند:روش مداوم بی رنگ کردن: روغن خنثی شده از مخزن روغن خنثی با درجه حرارت 130 درجه فارانهایت (55 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 230 درجه فارانهایت (110 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 15-20دقیقه 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 1300F کاهش می دهند. 

اسلاید 7: 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 70- 80  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 110 درجه سانتی گراد ادامه می دهند 15-20دقیقه 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  150درجه سانتی گراد می رسانند .

اسلاید 8: خطوط بوگيري: (Dedorizing) اين مرحله شامل دستگاههاي بوگيري مي باشند كه وظيفه بوگيري و حذف برخي مواد كه بايستي از روغن جدا شوند را بر عهده دارد. 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 .

اسلاید 9: 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 2 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.

اسلاید 10: روش نیمه مدوام: بی بو کننده از یک استوانه با صول زیاد ساخته شده است که در داخل آن بسته به نوع طرح از 3 تا 5 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 20 تا 30 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 5 خارج و کاملاً تخلیه می شود.سپس شیر خودکار بین 4 و 5 باز می شود و روغن کلاً از سینی 4 به 5 وارد می شود،سپس شیر بین سینی 3و 4 باز می شود و همین ادامه پیدا می یابد .

اسلاید 11: 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 60-80 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 .

اسلاید 12: خط وينترايزر: (Winterization) هدف از اين عمليات حذف تري گليسريد هاي سنگين خوراكي مي باشد كه در دماهاي نگهداري پايين (درجه حرارت يخچال) سبب كدر شدن رنگ روغن مايع آفتابگردان مي شود. خط هيدروژيناسيون(Hydrogenation) در اين مرحله روغن مايع هيدروژنه مي گردد تا روغن جامد تهيه گردد. روغنهاي مايع داراي پيوندهاي دوگانه يا سه گانه مي باشند و بالاصطلاح سير نشده هستند. براي اينكه آنها را به صورت جامد درآورندآنها را به صورت اشباع در مي آورند، يعني تمام پيوندهاي دوگانه را به پيوند يك گانه تبديل مي كنند. براي اينكار آنها را هيدروژندار مي كنند، يعني به هر پيوند اضافه، دو اتم هيدروژن متصل مي نمايند. هيدروژن دار كردن به صورت واكنش آلكن هاي درون روغن با گاز هيدروژن H2 در حضور يك كاتاليزور انجام مي گيرد. اما هيدروژن دار كردن كاتاليزوري به دو صورت است، 1) استفاده از كاتاليزورهاي همگن 2) استفاده از كاتاليزورهاي ناهمگن. هيدروژن دار شدن ناهمگن روشي كلاسيك است و هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار مي گيرد. كاتاليزور، فلزي است كه به ذرات ريز تقسيم شده است و معمولا پلاتين، پالاديم يا نيكل مي باشد. محلولي از آلكن تحت فشار كم از گاز هيدروژن در حضور مقدار كمي از كاتاليزور به هم زده مي شود، واكنش به سرعت و به نرمي انجام مي گيرد. وقتي واكنش كامل شد، محلول محصول سير شده را به سادگي با صاف كردن از كاتاليزور فلزي نامحلول جدا مي كنند. 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 .

اسلاید 13: روشهای تولید گاز هیدروژن :1- تماس آهن گداخته با بخار آب2- الکترولیز3- 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 5 مخزن 15 تنی برای هیدروژناسیون وجود دارد که روغن حاصل از بخش بی رنگ سازی وارد مخزن ها می شود و دمای آن را تاحدود120-170 درجه سانتی گراد بالا می برند که این عمل توسط کویل های داخل مخازن و بخار داخل آنها انجام می شود .

اسلاید 14: مخازن روغن تصفيه شده: بعد از كامل شدن عمليات تصفيه, روغن به اين مخازن منتقل مي گردد. روغن از اين مخازن جهت عمليات پر كني و بسته بندي به سالن اصلي منتقل مي شود. پر كني و بسته بندي ها: در اين واحد با استفاده از دستگاههاي تمام اتوماتيك روغن در حجم هاي مختلف بسته بندي و آماده اي فروش مي شود.

اسلاید 15: پایان