بخشی از مقاله
چکیده
کارآیی روش اینتراستریفیکاسیون با استفاده از کاتالیزورهای بیوشیمیایی و شیمیایی درکاهش نقطه ذوب روغن خوراکی مورد مطالعه قرار گرفت. در این رابطه مخلوطی از روغن مایع آفتابگردان و روغن سویای کاملاﹰ هیدروﮊنه با نسبت ٧٥: ٢٥ و نقطه ذوب C ٥٨ بعنوان مبنا انتخاب گردید. در اینتراستریفیکاسیون با استفاده از آنزیم لیپاز نقطه ذوب تا حد C ٢٤ و با استفاده از متیلات سدیم تا حد C ٣٢ کاهش یافت. در هر دو روش روغن بدست آمده حتی در حالت جامد دارای ظاهری مطلوب و یکنواخت بود.
مقدمه
بسیاری از روغنهای مورد مصرف در صنایع غذایی دارای مقادیر قابل توجهی از پیوندهای دوگانه در ساختار مولکولی خود هستند. حضور این پیوندها تاثیر شاخصی در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی روغن به جای می گذارد. در میان خصوصیات فیزیکی مهم می توان به نقطه ذوب روغن اشاره کرد. در بعضی از کاربردها مانند مارگارین و خمیرهای شورتنینگ مورد استفاده در صنعت قنادی، روغن مورد استفاده باید دارای نقطه ذوب بالا بوده و در شرایط عادی جامد باشد. در صنعت شکلات و شیرینی سازی یک ویژگی مطلوب این است که روغن در دمای محیط جامد باشد ولی به محض مصرف در دهان ذوب گردد.
برای اصلاح نقطه ذوب روغنها یک فرآیند شناخته شده هیدروﮊناسیون است. هیدروﮊناسیون یک فرآیند شیمیایی جهت اشباع باندهای دوگانه موجود در اسیدهای چرب می باشد. روغن بوسیله واکنش با هیدروﮊن در دما و فشار بالا و در حضور کاتالیزور نیکل، هیدروﮊنه می شود. در این فرآیند به هیدروﮊن کاملاﹰ خالص نیاز است که قسمت اعظم هزینه را تشکیل می دهد ودر نهایت صابون نیکل تشکیل می گردد که با افزودن اسید سیتریک حذف می شود.
با کنترل درجه هیدروﮊناسیون می توان به نقطه ذوب خاص دست یافت. بنابراین فرآیند هیدروﮊناسیون می تواند به صورت کامل و یا جزئی بر روی روغن صورت گرفته و نقطه ذوب آن را به میزان مورد نیاز اصلاح نماید اما در این رابطه دو مشکل اساسی وجود دارد. در هیدروﮊناسیون جزیی اسیدهای چرب ترانس موجود در روغن تا میزان ۵۲-۵۱% افزایش می یابد. اسیدهای چرب ترانس کاربردهای متابولیکی خاصی ندارند ودر بدن دررقابت با اسیدهای چرب ضروری می باشند. مصرف زیاد این اسیدها اثرات سویی بر سلامتی انسان خواهد داشت .
برای جلوگیری از تولید اسیدهای چرب ترانس در هیدروﮊناسیون میتوان عملیات هیدروﮊناسیون را به صورت کامل انجام داد اما در این صورت نقطه ذوب تا C ٦٠ افزایش یافته و غیر قابل مصرف خوراکی می گردد. یک راه برای حل این مشکل، اینتراستریفیکاسیون چربی کاملاﹰ هیدروﮊنه با یک روغن مایع طبیعی است. روغنهای مایع طبیعی فاقد پیوندهای ترانس می باشند و طی فرآیند تبادل استر- استر، اسیدهای چرب مختلف در تری گلیسریدهای موجود در روغنها و چربیهای مخلوط شده، مبادله می شوند. کاربردهای مختلف این فرآیند شامل موارد زیر می گردد:
١- رسیدن به پروفایل ذوب مناسب
٢- توسعه ساختار و ظاهر یکنواخت در چربیهای جامد از طریق تغییر خواص کریستالیزاسیون. بوسیله اینتراستریفیکاسیون، کریستالهای روغن از حالت - کریستالهای درشت - به حالت - کریستالهای ریز - در میآیند که این تأثیر بسزایی در شکل روغن و عدم دانه دانه شدن آن در هنگام جامد شدن دارد.
٣- جایگذاری اسیدهای چرب ضروری در موقعیتهای مناسب ساختار گلیسرول
٤- ترکیب خواص مطلوب تمامی روغنهای بکار رفته در یک مخلوط
در فرآیند اینتراستریفیکاسیون شیمیایی میزان پیشرفث واکنش را نمی توان کنترل نمود و بنابراین امکان انجام واکنش جزیی وجود ندارد. زمان واکنش کوتاه است و در این روش هر سه موقعیت ۱و۲و۳ در تری گلیسرید بطور تصادفی جابجا شده و در نهایت مخلوطی از همه تری گلیسریدهای ممکن حاصل می شود. کاتالیزور اینتراستریفیکاسیون آنزیمی، آنزیم لیپازی میباشد که فقط اسیدهای چرب واقع در موقعیتهای ١ و ٣ از تری گلیسرید را جابجا می کند. این واکنش نسبتاﹰ کند است و در هر زمان میتوان آن را متوقف نمود و در نتیجه می توان به پروفایل ذوب خاص دست یافت. فواید فرآیندهای آنزیمی را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
۱- در فرآیند آنزیمی از آنزیم تثبیت شده استفاده میگردد و لذا می توان به دفعات از آنزیم استفاده نمود. بنابراین در مقایسه با فرآیند شیمیایی بسیار مقرون به صرفه می باشد.
۲- فرآیند آنزیمی هیچ گونه محصول جانبی تولید نمی نماید و لذا بر خلاف روش شیمیایی نیازی به شستشو و رنگبری محصول به دست آمده نمیباشد.
۳- تنها فرآیندی که بعد از اینتراستریفیکاسیون آنزیمی باید انجام گیرد بوگیری است تا اسیدهای چرب آزاد تولید شده در طول فرآیند حذف شوند.
۴- این فرآیند به سادگی قابل کنترل است و محصولات متنوعی را می توان با آن تولید کرد.
۵- نیاز به هیچ ماده شیمیایی ندارد و از آنجاییکه آنزیمها ماهیت بیوشیمیایی دارند به محیط زیست آسیب نمی رسانند.
۶- هیچ اسید چرب ترانسی در این روش تولید نمی شود و چون موقعیت ۲ تری گلیسرید در چربی حاصل بدون تغییر می ماند این چربی میتواند یک چربی طبیعی قلمداد گردد.
