بخشی از مقاله
خلاصه
چربیها و روغنها یکی از 5 عنصر اصلی رژیم غذایی انسانها میباشند. بهطور کلی فرآوری دانههای روغنی شامل روغنکشی و پالایش میباشد و هرکدام از این دو در روش مرسوم فراوری دانههای روغنی شامل مراحلی هستند که این مراحل در کل مشکلاتی از قبیل مصرف بالای انرژی، افت روغن، مصرف بالای آب و مواد شیمیایی دیگر، از دست دادن مواد مغذی و تولید بالای پساب را دارند.
غشاها بهدلیل ویژگیهای متعددشان میتوانند در این مراحل بهعنوان جایگزینی مناسب برای روشهای مرسوم باشند. در صنعت روغنهای گیاهی بهرغم دسترسی محدود به غشاهای پایدار در مقابل حلال، کاربردهایی در مقیاس صنعتی همچون استخراج، صمغزدایی غشایی و مومزدایی بهوجود آمدهاند، اما در سایر زمینهها تحقیقات در مقیاس آزمایشگاهی یا نیمهصنعتی در حال انجام است.
.1 مقدمه
گیاهان غذای مورد نیاز برای ساخت نهالهای جدید را به شکل روغن داخل دانههایشان ذخیره میکنند. بنابراین روغن توسط نهالهای جدید در طول به وجود آمدن و رشد آنها استفاده میشود. تغذیه نهالها از طریق روغن دانهها همچنان ادامه مییابد تا زمانیکه برگها به وجود آیند وکلروفیلها گسترش یابند و سپس نهالها شروع به ساخت غذای خودشان از طریق فرایند فتوسنتز میکنند .
دانهها به شکلی میباشند که از تاثیرات خارجی مصون باشند. روغن به شکل امولسیون در تمامی سلولهای دانه و به صورت قطرات فراذرهبینی پخش شده است. هر قطره با مادهای آلبومینویدی متشکل از پروتیینها و کربوهیدراتها پوشانده شده است. این سلول با یک دیواره سلولی پوشانده شده است. آرایش فشرده همه سلولها و پوشش سخت دانه محافظت بیشتری را برای قطرات روغنی ایجاد میکند. اولین مرحله استخراج روغن برداشتن تمام موارد حفاظتی توضیح داده شده دانههاست. دیواره سلولهایی که به شکل فشردهاند میبایست پاره شده و قطرات روغن درون آنها استخراج گردد .[1]
.2 ترکیب روغن و مشخصات آن
چربیها و روغنها از ساختارهایی به نام تریگلیسیرید تشکیل شدهاند که از ترکیب یک واحد گلیسرول و سه واحد اسید چرب تشکیل میشود و %40- 10 از وزن کلی دانهها را تشکیل میدهد .[2] آنها در آب غیرقابل حلند ولی در اغلب حلالهای آلی قابل حل میباشند. همچنین چربیها و روغنها دانسیته کمتری نسبت به آب دارند و در دمای محیط ممکن است جامد، نیمه جامد و یا مایع شفاف باشند. وقتی آنها در دمای معمولی محیط جامدند اصطلاحا به آنها "چربی" گفته میشود و در حالتی که در دمای محیط مایع باشند به آنها "روغن" گفته میشود.
جزء اصلی روغنها و چربیهای خوراکی تریگلیسیریدها هستند. اجزا جزیی دیگر شامل مونو و دیگلیسیریدها، اسیدهای چرب آزاد، فسفاتیدها ، رنگدانهها، مومها و الکلهای چرب میباشد. نوع و مقدار اسید چرب به منبع روغن بستگی دارد. به غیر از اسیدهای چرب، روغنهای گیاهی خام حاوی تقریبا %2 از اجزا دیگر نامبرده میباشند. در چربیهای حیوانی مقدار این اجزا از این مقدار هم کمتر است.
.3 فرایند مرسوم دانهها و روغنها
دانههای روغنی مهمترین ماده اولیه صنایع روغنکشی میباشند که بعد از فرایند روغنکشی به روغن خام و کنجاله تبدیل میشوند. کنجاله به مصرف صنایع مرغداری و گاوداری میرسد و روغن خام در شرکت های روغن نباتی به روغن خوراکی تبدیل میشود .[3] بهطور کلی فرآوری دانههای روغنی شامل مراحل روغنکشی و پالایش میباشد. روغنهای گیاهی عمدتا به یکی از دو روش استخراج با استفاده از حلال یا پرس و یا تلفیقی از این دو شیوه بدست میآیند.
در فرایند پالایش روغنهای خوراکی، تا حد ممکن بخشهای غیرگلیسیریدی و ناخالصیهای روغن را خارج میکنند تا کیفیت و پایداری روغن بهبود یابد. بهاستثنای روغن زیتون و برخی دیگر از روغنهای خاص، عملیات تصفیه بر روی سایر روغنهای گیاهی انجام میگیرد تا ترکیبات نامطلوب از آنها حذف شده و بتوان روغن با خلوص رضایتبخش و پایدار بدست آورد .[4]
.1,3 استخراج روغن
استخراج روغن از دانههای روغنی به محتوای روغن اولیه دانههای روغنی بستگی دارد. اگر محتوای روغن بالای %20 باشد - مانند دانههای کلزا، آفتابگردان و پنبهدانه - ، استخراج مکانیکی صورت میگیرد و اگر کمتر از %20 باشد - مانند سویا - از روش استخراج توسط حلال استفاده میشود. همچنین برای استخراج روغن باقیمانده در کیکهای حاصل از استخراج مکانیکی نیز از استخراج توسط حلال استفاده میشود .[5]
.1,1,3 استخراج توسط حلال
استخراج توسط حلال روشی است که در آن روغن با انحلال ترجیحی در حلال مایع استخراج میگردد. این روش در میان روشهای دیگر موثرتر است. اغلب استخراجکنندهها بهصورت مداوم و ناهمسو کار میکنند. پسماند استخراج شدهای، که شامل %35 هگزان است، از یک سمت و میسلا - حلال شامل %25-30 روغن - از سمت دیگر خارج میشود .[5]
بازیابی حلال از میسلا در برجهای تقطیر صورت میگیرد. یک برج زدایش دیگر نیز که بهصورت غیرمستقیم توسط بخار گرمادهی میشود، باقیمانده حلال و رطوبت را از روغن میگیرد. بخارات حلال بهدست آمده از برجهای تقطیر و زدایش، کندانس شده و به استخراج کننده بازفرستاده میشوند. بعد از زدایش، روغن وارد مرحله تصفیه که در آن ترکیبات نامطلوب روغن حذف میشوند، میشود .[6] فرایند استخراج توسط حلال بهصورت کلی در شکل 1 نشان داده شدهاست .[6]
.2,3 تصفیه روغن
روغنی که از بخش استخراج بدست میآید روغن خام نام دارد. روغنهای خام حاوی مقادیر اندکی از مواد غیرگلیسیریدی هستند که در مراحل تصفیه روغن زدوده میشوند.
