بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش به منظور بررسی اثر تغییر سرعت دورانی سیلندر و شعاع دوران سیلندر در یک دستگاه جداساز دوار عمودي بر چگونگی جداسازي ذرات جامد و کیفیت تصفیه شدن روغن کنجد حاصل از دستگاه پرس، تأثیر دو فاکتور سرعت دورانی سیلندر در سه سطح 3500، 4500 و 5500 دور بر دقیقه و شعاع دوران سیلندر در دو سطح 175 و 125 میلیمتر در سه تکرار مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. در این تحقیق زمان دوران سیلندر در تمام مراحل آزمون ثابت و برابر با پنج دقیقه انتخاب شد. دادهها در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی مورد مقایسه قرار گرفتند. مقایسه میانگینها بر اساس آزمون چند دامنه اي دانکن در سطح 5 درصد نشان داد که با افزایش سرعت دورانی و شعاع سیلندر سبب کاهش مواد جامد باقی مانده در روغن تصفیه شده میگردد . یعنی افزایش سرعت دورانی سیلندر و نیز افزایش شعاع دوران سیلندر موجب جداسازي بهتر مواد از یکدیگر شده و روغن شفافتري حاصل خواهد شد.
کلمات کلیدي: دستگاه جداساز، سرعت دورانی سیلندر، شعاع سیلندر، تصفیه روغن.
.1 مقدمه
استفاده از دانه - میوه - گیاهانی که درصد قابل ملاحظهاي از آنها را روغن تشکیل میدهد در راستاي استخراج روغن حاوي این دانهها براي مصارف خوراکی و دارویی، سالها مرسوم میباشد .[10] طی چند دهه اخیر خواص دارویی برخی از این روغنها بیش از پیش مشخص شده است. مردم ترجیح میدهند روغن استخراج شده از این دانهها را به طور مستقیم و بدون هیچ عملیات دیگر روي آنها - بوبري، رنگ بري و ... - مصرف نمایند. از جمله این دانهها میتوان؛ زیتون، کنجد، پسته، بادام، گردو، هسته انار و انگور و ... را نام برد. سالانه %90 از نیاز روغن نباتی کشور از طریق واردات تأمین میشود. این بیشترین حجم ارزي واردات در بخش کشاورزي است .[1] با عنایت به روند رو به رشد جمعیت کشور و نیاز به مواد انرژيزا و مفید در امر تغذیهي این جمعیت، ضرورت دارد نسبت به تولید مواد غذایی به ویژه روغنهاي خوراکی سالم، خالص، بکر و کاملاً گیاهی اقدام نمود.
روشهاي مختلف مکانیکی و شیمیایی براي استحصال روغن از این دانهها استفاده میشود ولی مناسبترین روش آن است که کمترین آسیب را به ترکیب روغن موجود در دانه وارد نماید. به همین لحاظ استفاده از روش مکانیکی مورد توجه ویژه قرار دارد. نظر داد [12] گزارش کرد که در تمام فرآیندهاي استخراج روغن خوراکی، هدف نهایی این است که روغن سالم، خالص با بازده تولید بالا به نحوي استخراج شود که باقیمانده روغنکشی نیز یک محصول کم چرب با ارزش باشد. گوس [4]
گزارش کرد، معمولاً در روش استحصال مکانیکی بعد از گرفتن روغن و قبل از مصرف باید آن را با پارچه صاف نمود. کاسوت و همکاران [7] طی تحقیقات خود بیان کردند که استخراج روغن از دانههاي روغنی مشکلتر از منابع دیگر است. زیرا روغن موجود در دانههاي روغنی، داخل سلولهاي فیبري محبوس است و از نظر ساختمانی استحکام بیشتري نسبت به سلولهاي حیوانی از خود نشان میدهند. به همین دلیل، سلولهاي اکثر دانههاي روغنی در صورت خرد یا پرك شدن، پاره شده و به کمک حرارت و یا در برخی مواقع استفاده از رطوبت اضافی، روغن به خارج از سلول هدایت میشود. در حال حاضر روشهاي نوینی براي استخراج روغن بکار برده میشود تا علاوه بر کاهش هزینههاي تولید، راندمان فرآیند را نیز افزایش دهند. طی تحقیقات جداگانه از سوي مالک [8] و همچنین ویلمز و همکاران [19] بهترین گزینه براي استخراج روغن را استفاده از حلالهاي آلی معرفی کردهاند. چون در این روش مقدار بیشتري روغن از بافت چربی استحصال میشود و کنجالهاي که به کمک روش استفاده از حلال به دست میآید، کمتر از 1 درصد چربی باقیمانده دارد. تحقیقات مشابهی از سوي سالگین [17]، کارین و کراپیست [2] و سیروتی و همکاران [3] انجام گرفت. ایشان نشان دادند که با استفاده از دستگاه اکسترکتور و به کمک حلالهاي شیمیایی از قبیل هگزان، هپتان، دياتیلاتر، استون، تريکلرواتیلن، تتراکلرواتیلن، اتانول - اکثرا هگزان - میتوان عمل استحصال روغن از دانههاي روغنی را انجام داد. مواد جامد پس از عبور از چند مرحلهي استخراج روغن در دستگاه، در نهایت با حلال تازه برخورد کرده و شستشو میشوند. اکسترکتورها داراي انواع مختلفی هستند که هر کدام براي شرایط و محصول خاصی به کار میروند. صفري [15] در بررسیهاي خود چنین اذعان داشت که در روش مکانیکی، دانه روغنی در معرض حرارت خیلی بالا و فشار زیاد قرار گرفته و در نتیجه روغن آن تحت این شرایط، از سلول دانه خارج میشود . در اثر اعمال فشار شدید مکانیکی در حدود 60 درصد از کل روغن دانه خارج شده و کنجاله آن در قسمت انتهایی دستگاه فشارنده در اثر اصطکاك زیاد پخته، متراکم و اغلب سخت میشود. صفی الدین اردبیلی [16] در بررسیهاي خود بیان داشت، پرسهاي به کار گرفته شده در روش مکانیکی صنعت روغنکشی به دو دسته کلی مداوم - پرسهاي حلزونی یا مارپیچی - و غیر مداوم - پرس هیدرولیک - تقسیم میشوند. در ارتباط با روشهاي استحصال روغن از دانههاي گیاهی تحقیقات مختلفی صورت گرفته است از جمله؛ وانگ و ولر [18] و مندال و همکاران [9] در خصوص استحصال روغن به روش سوکسله تحقیقاتی داشتهاند، رودریگوس و پینتو [14] بررسیس هایی در ارتباط با استخراج به کمک فراصوت انجام دادند، استخراج به کمک مایکروویو از سوي همیمون و همکاران [5] صورت گرفت، استخراج با سیال فوق بحرانی توسط جاپون و کاسترو [6] بررسی شد و استخراج با حلال شتاب یافته توسط ناصري [11] بررسی گردید. هر یک از روشهاي معرفی شده فوق الذکر براي شرایط کاري و محصول خاصی طراحی شدهاند. براي انتخاب روش روغنکشی ابتدا باید تمام شرایط از جمله امکانات موجود، طبیعت ماده اولیه روغندار، ظرفیت کارخانه تولید کننده روغن، کیفیت روغن مورد نیاز و ... را در نظر گرفته سپس اقدام به انتخاب یک روش نمود. لیکن از معمولترین و سهلالوصولترین روشهاي استحصال روغن از دانههاي گیاهی میتوان به روش مکانیکی به ویژه استفاده از پرس حلزونی اشاره کرد .[15]
در روغنکشی به روش مکانیکی آنچه که از دستگاه پرس خارج میشود شامل دو فاز جامد و مایع است. فاز جامد، تفاله یا کنجاله مواد - دانه - پرس شده است که معمولا به شکل پلت از دهانه جلویی دستگاه پرس خارج میشود . فاز مایع حاصل از دستگاه پرس حاوي روغن و مقداري ذرات معلق - لرد - است که باید این ذرات معلق از روغن جدا شود - شکل . - 1
شکل -1 - الف - کنجاله و - ب - مخلوط روغن و لرد، حاصل از پرس دانه کنجد
براي جداسازي لرد از روغن، روشهاي زیر استفاده میگردد:
.1.1 روش سنتی
در این روش با انتقال مخلوط روغن و لرد در ظروف بزرگ - با حجم قابل توجه - ، گذشت زمان موجب خواهد شد تا ذرات معلق و درشت موجود در مخلوط به واسطه نیروي ثقل رسوب کرده و ته نشین شوند. این امر سبب جداسازي روغن از لرد میشود - شکل . - 2
