كيف يعمل مصنع تكرير زيت عباد الشمس الصناعي؟
من السهل استخراج زيت عباد الشمس ولكن من الصعب تكريره. يتم استخراج البذور بسهولة عن طريق الضغط أو الاستخلاص بالمذيبات. لا يزال النفط الخام يحتوي على الدهون الفوسفاتية والأحماض الدهنية الحرة والأصباغ والكثير من الشمع الطبيعي. يجب إزالة هذه الشوائب بالترتيب الصحيح وفي درجة الحرارة المناسبة. إذا تمت إزالته بشكل غير صحيح، فقد يصبح الزيت النهائي غائمًا في الزجاجة وتكون رائحته كريهة أثناء التخزين.
يستخدم مصنع تكرير زيت عباد الشمس الصناعي سلسلة من الخطوات الكيميائية والفيزيائية لإزالة الشوائب. يجب أن تحتفظ العملية أيضًا بالتوكوفيرول، الذي يحمي الزيت من الأكسدة.
الخطوة الأولى: إزالة الصمغ
تتضمن المرحلة الأولى إزالة الدهون الفوسفاتية، المعروفة أيضًا باسم اللثة. إذا بقيت في الزيت، فإنها يمكن أن تتراكم على سطح المبادل الحراري وتقلل من تأثير الطين المبيض في المرحلة التالية.
يمكن إزالة ترطيب الفوسفاتيدات في الماء بسهولة. ثم يتم فصلهم عن النفط بواسطة أجهزة الطرد المركزي. تحتوي بعض زيوت البذور على كمية أكبر من الدهون الفوسفورية غير القابلة للإماهة. بالنسبة لهذه الزيوت، تستخدم عملية إزالة الصمغ الحمضي حمض الفوسفوريك أو حمض الستريك من الدرجة الغذائية - لتغيير شكل هذه المركبات، والتي يمكن فصلها. ويعتمد الاختيار على جودة النفط الخام وخطوات التكرير التالية.
عادة ما يكون من السهل إزالة صمغ زيت عباد الشمس المعالج بشكل صحيح. يمكن للبذور المخزنة لفترة طويلة جدًا أو في درجة حرارة عالية جدًا أن تنتج زيتًا يحتوي على مستويات أعلى من الفوسفور. يحتاج هذا الزيت إلى معالجة حمضية أقوى. يؤدي المزيد من المعالجة الحمضية أيضًا إلى بقاء المزيد من الزيت في مرحلة اللثة. وهذا يعني أن سوء تخزين البذور والتخلص منها يمكن أن يزيد من تكاليف التكرير.
الخطوة الثانية: التحييد، أو إزالة الحموضة المادية
يجب إزالة الأحماض الدهنية الحرة. هناك طريقتان رئيسيتان. عادة ما يحدد مستوى FFA في النفط الخام الطريقة المستخدمة.
يتضمن التحييد الكيميائي إضافة الصودا الكاوية لتحويل الأحماض الدهنية الحرة إلى صابون. تتم بعد ذلك إزالة الصابون بالعلكة الرطبة في جهاز الطرد المركزي. هذا النهج موثوق به ويعمل عبر مجموعة واسعة من مستويات FFA. لكنها تنتج الصابون وبعض الزيوت المحايدة التي تبقى في النهر. يحتاج الزيت أيضًا إلى التنظيف لإزالة أي صابون متبقي. تستخدم المصانع الحديثة أجهزة طرد مركزي متعددة-المراحل. يمكنهم أيضًا إضافة كمية صغيرة من الصوديوم الكاوي لتحسين الاستجابة. ويمكن بعد ذلك استعادة الزيت الموجود في الصابون عن طريق التحمض. وهذا سيزيد من إنتاج النفط.
يقوم التكرير الفيزيائي بإزالة الأحماض الدهنية الحرة عن طريق التقطير بالبخار تحت ظروف فراغ ودرجة حرارة عالية. كما أنه يجمع بين هذه الخطوة وإزالة الروائح الكريهة. هذه الطريقة لا تستخدم الصودا الكاوية. كما أنه يلغي خطوة الغسيل ويقلل من استهلاك الوقود. ولكن قبل هذه المرحلة، هناك حاجة إلى عملية إزالة الصمغ جيدة. يجب أن يكون الفوسفور منخفضا. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى تحول الزيت إلى اللون الأسود والتسبب في تلف الحرارة.
يمكن تكرير المحتوى العالي من FFA في زيت عباد الشمس الناتج عن معالجة البذور بشكل غير مناسب. ومع ذلك، يجب أولاً تقليل مستوى الفوسفور في مرحلة إزالة الصمغ إلى المستوى الموصوف.
الخطوة الثالثة: التبييض والترشيح
يحتوي زيت عباد الشمس على الكاروتينات وكميات صغيرة من الكلوروفيل ومنتجات الأكسدة. هذه المركبات تجعل الزيت أكثر قتامة وأكثر خضرة مما يريده السوق عادة. يستخدم المبيض الطين المنشط لإزالة هذه المركبات. عادة ما تكون كمية الطين المضافة حوالي 0.1% -2% من وزن الزيت. تتم هذه العملية في الفراغ وفي درجات حرارة عالية. وهذا يساعد على تقليل الأكسدة أثناء العلاج.
اثنين من التفاصيل التشغيلية مهمة. أولا، استخدام الكثير من الطين يزيد من التكاليف. يحتوي المزيد من الطين أيضًا على المزيد من الزيت في الطين المستخدم. وهذا من شأنه أن يسبب خسائر نفطية مباشرة. ثانيا، التحكم في ظروف التعرض. إذا كان الفراغ منخفضًا جدًا أو كان وقت الاتصال طويلًا جدًا، فسوف يتأكسد الزيت الساخن أثناء العلاج. قد تقوم المصافي بإزالة اللون ولكنها تقلل من العمر الافتراضي للنفط.
تصفية لإزالة الطين المستخدم. تُستخدم مرشحات أوراق الشجر بشكل شائع. يمكن أيضًا إعادة تدوير الزيت الموجود في كعكة الفلتر وإعادته إلى العملية بتكلفة معقولة.
الخطوة الرابعة: إزالة الشمع والشتاء
هذه الخطوة مهمة في تكرير زيت دوار الشمس. يحتوي زيت عباد الشمس بشكل طبيعي على الشمع. يذوب الشمع في درجة حرارة الغرفة ولكنه يشكل بلورات في الثلاجة. هذا سيجعل الزيت يبدو موحلاً. قد يعتقد المستهلكون أن النفط الغامض قد أصبح سيئًا.
يتحكم فصل الشتاء في درجة حرارة الزيت ويتسبب في تكوين بلورات الشمع. يجب أن تكون البلورات كبيرة بما يكفي لتصفيتها. هناك عاملان مهمان: سرعة التبريد والتحريك. التبريد السريع ينتج العديد من البلورات الصغيرة. يمكن لهذه البلورات أن تمر عبر المرشحات أو المرشحات المسدودة. يؤدي التبريد البطيء والمتحكم فيه والتحريك اللطيف إلى إنتاج بلورات أكبر. هذه البلورات أسهل في الإزالة. تضيف بعض النباتات مساعدات بلورية للمساعدة في عملية الترشيح.
تتم عملية التصفية في درجات حرارة منخفضة. يمكن أن تكون هذه الخطوة أكثر تكلفة لأن الزيت يصبح أكثر سمكًا عندما يبرد. يجب أن تكون منطقة الترشيح وقدرة المضخة كبيرة بما يكفي لاستيعاب تدفق الزيت البارد.
يمكن بيع شمع عباد الشمس كمنتج ثانوي-. ويمكن استخدامه للتطبيقات الصناعية المختلفة.
الخطوة الخامسة: إزالة الروائح الكريهة
المرحلة النهائية هي إزالة المركبات المتطايرة التي تسبب الروائح الكريهة والروائح غير المرغوب فيها. كما أنه يزيل الأحماض الدهنية الحرة من عملية التكرير الفيزيائية ويكسر البيروكسيدات. يقوم مزيل العرق بتسخين الزيت إلى درجة حرارة عالية، عادة 240-260 درجة. تتم هذه العملية في فراغ عميق. أضف البخار لإزالة المركبات المتطايرة.
ويجب أن يكون العلاج قويًا بدرجة كافية لإزالة هذه المركبات. ولكن لا يمكن أن تكون قوية لدرجة أنها تحول الأحماض الدهنية غير المشبعة إلى دهون متحولة أو تدمر التوكوفيرول. تساعد المركبات الفينولية على حماية زيت دوار الشمس من الأكسدة أثناء التخزين. يحتوي زيت عباد الشمس على نسبة عالية من حمض اللينوليك. وهذا يجعلها أكثر حساسية لهذه المشاكل من الزيوت التي تحتوي على نسبة أكبر من الدهون المشبعة. ونتيجة لذلك، تعمل مصفاة عباد الشمس الصناعية التي تتم إدارتها بشكل جيد على ضبط ظروف إزالة الروائح الكريهة من المواد الخام بدلاً من استخدام نفس الإعداد طوال العام.
المرافق والتحكم والتحقق من الجودة
هذه المراحل ليست سوى جزء من النبات. كما يؤثر توليد الفراغ وإمدادات البخار ودرجة حرارة مياه التبريد واستعادة الحرارة على تكلفة وأداء مصافي عباد الشمس الصناعية. يعد الفراغ العميق أحد أهم المرافق. إذا لم يعمل نظام التفريغ بشكل جيد، فقد يصبح وقت إزالة الروائح قصيرًا جدًا ويترك بعض المركبات المتطايرة في الزيت. وقد تحتاج المصانع أيضًا إلى المزيد من البخار والحرارة لحل المشكلة. كلاهما يزيد التكاليف ويقلل الأرباح.
يستخدم التحكم في العمليات المقاييس التقليدية بدلاً من حكم المشغل. يتم فحص الفوسفور، FFA، اللون، قيمة البيروكسيد، الرطوبة ومحتوى الشمع عند نقطة التحديد. تظهر النتائج ما إذا كان المنتج الوسيط يمكنه الانتقال إلى المرحلة التالية أو يحتاج إلى المعالجة مرة أخرى. يتم تتبع كل شحنة من كمية الزيت إلى تخزين الزيت النهائي. وهذا يساعد في إصدار المنتج وتدقيق سلامة الأغذية.
الأسئلة المتداولة
لماذا يحتاج زيت دوار الشمس للحماية من البرد وليس الزيوت الأخرى؟
يحتوي زيت عباد الشمس على شمع طبيعي. يمكن أن يشكل الشمع بلورات وزيتًا سحابيًا عند تبريده. تتشكل البلورات من الشمع خلال فصل الشتاء ويتم تصفيتها لإزالتها. يساعد ذلك في الحفاظ على نظافة الزيت النهائي أثناء التخزين والعرض العادي.
ما الفرق بين التكرير الكيميائي والفيزيائي لزيت عباد الشمس؟
يستخدم التكرير الكيميائي الصودا الكاوية لإزالة الأحماض الدهنية الحرة. يؤدي ذلك إلى إنشاء فقاعات صابون يجب فصلها عن الزيت. يحتاج الزيت أيضًا إلى التنظيف لإزالة أي صابون متبقي. يقوم التكرير الفيزيائي بإزالة الأحماض الدهنية الحرة عن طريق التقطير بالبخار تحت درجة حرارة عالية وظروف فراغ. لا يستخدم الصودا الكاوية ولا يحتاج إلى خطوة غسيل. لكن مستوى الفسفور المطلوب لإزالة الصمغ أقل بكثير.
هل التكرير يزيل الفيتامينات من زيت دوار الشمس؟
إزالة الروائح الكريهة يقلل من توكوفيرول في زيت عباد الشمس. يحدث هذا لأن العملية تتطلب درجات حرارة عالية وفراغات. ظروف التشغيل مهمة. تعمل العمليات المصممة للمواد الخام على إزالة المركبات المتطايرة غير المرغوب فيها وتحتفظ بمضادات الأكسدة الطبيعية بشكل أكبر. عملية أكثر صرامة تزيل المزيد من التوكوفيرول.
هل يمكن لمصنع معالجة زيت عباد الشمس الصناعي معالجة زيوت البذور الأخرى؟
يمكن للعديد من النباتات التعامل مع زيوت البذور الأخرى عن طريق تغيير إعدادات إزالة الصمغ والتحييد. لكن معدات إنتاج زيت عباد الشمس، وخاصة قسم فصل الشتاء، تعتمد على المحتوى الشمعي لزيت عباد الشمس. عندما تتغير المواد الخام، يجب فحص واختبار عملية التكرير بأكملها.
مصادر
معيار الدستور الغذائي للزيوت النباتية المسماة (Codex Stan 210)، مواصفات زيت بذور عباد الشمس
معيار الدستور الغذائي للدهون والزيوت (الدستور الغذائي ستان 192)
الطرق الرسمية والممارسات الموصى بها من AOCS (الفوسفور، الأحماض الدهنية الحرة، اللون، قيمة البيروكسيد، محتوى الشمع)
ISO 22000، أنظمة إدارة سلامة الغذاء - متطلبات أي منظمة في السلسلة الغذائية
متطلبات ISO 9001، أنظمة إدارة الجودة -.
متطلبات ISO 14001، أنظمة الإدارة البيئية - مع إرشادات الاستخدام
ISO 5555 الدهون والزيوت الحيوانية والنباتية - أخذ العينات
لائحة الاتحاد الأوروبي (EC) رقم 852/2004 بشأن نظافة المواد الغذائية

