خط تولید روغن هسته انگور به چه صورت است؟ دانه های روغنی از هنگام برداشت تا بدست آمدن محصول نهايی (روغن) مراحل مختلفی را پشت سر می گذارند. در اين پست از علم فود قصد داريم در مورد خط توليد روغن هسته انگور (مراحل توليد روغن هسته انگور) و تجهيزات موزد نياز برای توليد روغن هسته انگور صحبت كنيم. با علم فود همراه باشيد.
حداقل تجهیزات مورد نیاز خط تولید روغن هسته انگور
مخازن نگهداری روغن خام و نیمه تصفیه از جنس کربن استیل می باشد.
مرحله صمغ گيری و خنثی سازی روغن خام:
1-مرحله اسيد زنی به روغن خام
2- مخلوط کن
3- مرحله خنثی سازی
4- جداکننده جهت جداسازی روغن و خلط صابونی
5- میکسر (آب گرم بدون سختی حدود 90 درجه سانتي گراد)
6- مبدل حرارتی(جهت جبران افت حرارتی روغن)
7- جداکننده شستشوی اوليه
8- خشک کن تحت خلاء
مرحله رنگ بری:
1- مخزن روغن خنثی شده
2- تجهیزات سیستم تزريق جانب رنگ پر(خاک تونسیل، کربن فعال)
3- پمپ
4- مخزن مخصوص رنگ بری روغن خنثی شده
5- فیلتر پرس
6- سیستم خلا
مرحله بی بو کردن :
1- مخزن روغن فراوری شده مراحل قبل
2- مبدل حرارتی
3- برج بی بو کردن روغن فراوری شده ( سیستم بالانس تانک، سیستم هواگیری، تزریق بخار)
4- مبدل حرارتی (سیستم خنک کننده روغن که ميتواند در داخل برج باشد)
5- پمپ
6- فیلتر
7- مخزن ذخیره روغن بو گيری شده
8- سیستم افزایش افزودنی‌های مجاز
مرحله پر کردن و بسته بندی:
1. دستگاه پر کن
2.دستگاه دربند
3. دستگاه برچسب زنی
4. دستگاه شيرينگ يا كارتن گذاری
خط تولید روغن هسته انگور
مراحل اولیه خط تولید روغن هسته انگور شامل جداسازي دانه از اضافات، پاک کردن دانه و آماده سازي دانه براي روغن کشی است که پس از این مراحل، روغن کشی از دانه انجام مي شود. پس از طی این مراحل بر روي روغن خام بدست آمده مراحل مختلف تصفیه انجام می شود.
در بخش تصفیه مواد مختلفي از روغن حذف می گردد و در این مرحله بعضی از مواد مفید نیز به مقدار کم خارج می گردند این مراحل شامل خنثي سازي، بوزدائي، رنگ زدائي، هيدروژناسیون و فرآيندهاي تكميلي است.
1- جداسازی هسته انگور از ضایعات کارخانه آب انگور گیری
هسته انگور از ضایعات کارخانجات آب انگور بدست می آید و به لحاظ چسبندگي که بين تفاله و دانه وجود دارد، جداسازي مشکل است و روشهاي مختلفي پيشنهاد مي شود:
روش مورد استفاده در مقیاس آزمایشگاهی
از بستر سيال براي جداسازي استفاده می شود. با اسید کلریدریک رقیق تفاله شويي انجام مي شود تا چسبندگي شديد هسته و تقاله کاهش یابد. مخلوط شسته مي شود و سپس در بستر سیال قرار مي گیرد تا هسته ها جدا شوند. در صورتي که غلظت اسید زیاد باشد به علت تخريب و تجزیه مواد آلي مخلوط تفاله وهسته به شکل خميری در مي آيد.
استفاده از تفاله مرطوب
تفاله مرطوب از یک خلال کن معمولي عبور می کند سپس از دستگاه رنده سيب عبور داده مي شود تا تفاله به اجزاء ریزتر تقسیم شده و هسته بيشتري آزاد مي شود. بعد از طی این مراحل تفاله وارد سيني لرزان مجهز به دمنده مي شود.
براساس تفاله خشک
تفاله توسط خشک کن خشک می شود سپس وارد خرد کن غلطکي مي شود و به قطعات ریزي تبديل مي شود . مخلوط تقاله و هسته به سمت سینی لرزان ارسال شده و باعث جداسازي جزئي مي شود و جداسازی نهايي به کمک دمنده انجام مي گيرد.
انتخاب خشک کن
برای خشک کردن تفاله ها از روش مداوم استفاده مي شود زیرا :
- دستگاه کوچکتر است.
- رطوبت محصول از یکنواختي بيشتري برخوردار است
- هزينه خشک کردن بر واحد محصول کم است
- از بین خشک کن هاي مداوم، خشک کن دوار غير مستقيم را انتخاب می کنیم که جریان همسو با ناهمسو باشد
با توجه به اینکه تقاله به مصرف خوراک دام يا طيور مي رسد و حفظ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن ضروري است لذا جریان همسو براي عمليات خشک کردن در خط تولید روغن هسته انگور انتخاب مي شود.
2- آماده سازی دانه های روغنی
این قسمت از خط تولید روغن هسته انگور شامل قسمتهای توزين، تمیز کردن، خرد کردن و واجد شرايط کردن دانه ها براي روغن کشی (پختن) و پرک کردن (فيلک کردن است. اعمال خشک کردن و پوست گيري نيز مي تواند بر حسب فرآیند و دانه ای که روغن کشي مي شود به این مراحل اضافه مي شود
تمیز کردن:
چون هسته انگور از ضایعات کارخانجات آب انگور گیري بدست مي آيد نيازي به اين مرحله ( جداکردن خار وخاشاک و …) نیست
خرد کردن هسته:
پس از جداسازی هسته مرحله بعدی در خط تولید روغن هسته انگور خرد کردن است. بهترین راندمان و کیفیت روغن كشي زماني بدست می آید که از دانه بندي با مش 20 انجام شود. آزمایشات روغن کشي با استفاده از دستگاه سوکسله و حلال 406-AW بر اساس AoAc10 . 167 صورت گیرد.
عمل پختن:
اين مرحله از خط توليد روغن هسته انگور پختن دانه هاي روغنی است. براي سهولت در آزاد شدن چربي در فرایند پرس مکانیکی عمل حرارت دادن بکار برده می شود. رطوبت نقش مهمي در واکنش پختن دارد و بدون رطوبت کافي عمل پختن بخوبي انجام نمي شود. آب یا بخار یا هر دو معمولا براي افزودن رطوبت مصرف مي شود.
دستگاههای معمول براي پختن دانه هاي روغني ، دیگهاي پخت استوانه اي عمودي يا افقي است. فرایند پختن شامل دو مرحله پختن مرطوب و سپس خشک کردن (تا حد رطوبت 3 درصد) است. در دستگاههای عمودی (دودکش مانند دانه ها در یک مخزن پخته و خشک مي شوند. دستگاههای افقی براي پختن بوده و خشک کردن فقط در تانک افقی جداگانه انجام مي شود.
مزیت دستگاههای افقی پخت بر دستگاه عمودی این است که در دیگهای افقی ماده خام به سرعت به درجه حرارت مورد نظر می رسد در حالی که در دیگهاي دودكشی زمان بیشتری لازم است. آنزیم ها مدتی فعالیت داشته و این امر سبب افت کیفیت روغن و کاهش ارزش غذایي کنجاله مي شود یا موادي ازاد کند که کاتالیست هيدروژناسیون را غیر فعال کند.
اگر آنزیم ها در ماده وجود داشته و یا به دلايلي دستيابي به زمان كافي براي نگهداري در دستگاه پخت میسر نباشد، استفاده از دو دیگ افقي که بطور رديفي قبل از خشک کن قرار گرفته اند، مي تواند مفید باشد. در دیگهاي افقي امکان اینکه قدري از ماده خام بتواند به سرعت به سمت انتهاي تخلیه دستگاه حرکت کرده و قبل از پختن کامل از دستگاه خارج شود، وجود دارد.
استخراج روغن
استخراج روغن به سه طریق زیر در صنایع متداول است:
فشردن یا پرس کردن:
به دو روش سرد یا گرم یا ترکیبی از این دو استفاده مي شود. در روش پرس به دلیل دماي بالاي عملیات، روغن تا حدي مي سوزد و همین امر باعث ضربه زدن به کیفیت روغن گردیده و رنگ روغن کدر می شود. به همین دلیل روش حلال به روش پرس ترجیح داده مي شود.
در خط تولید روغن هسته انگور برای استخراج روغن هسته انگور روش پرس کاربرد دارد. چربي مايع با روغن خارج شده از پرس داراي 15-2% ماده جامد غیر چرب است که معمولا در دو مرحله از روغن خارج می شود، ابتدا در تانک ته نشيني مواد جامد ته نشین شده و جدا مي شوند و سپس روغن از یک فیلتر پرس قاب-صفحه عبور کرده و صاف مي شود.
استخراج با حلال:
به دلیل پایین بودن درجه حرارت هنگام استخراج با حلال روغن حاصله بهتر از روغن استخراج شده توسط اسکروپرس است که عمل استخراج در درجه حرارت بالاتري انجام مي شود. حلال مقداري از ناخالصی‌ها را که در هنگام پرس کردن با روغن خارج نمی شود، در خود حل مي کند. بنابراین روغن استخراج شده با حلال داراي مقدار بيشتري ناخالصي در مقایسه با روغن استخراج شده با اسکروپرس است
استخراج بوسيله پیش پرس و سپس توسط حلال:
در یک کارخانه استخراج روغن، هدف کاهش روغن باقیمانده در ماده جامد تا حداقل ممکن است. این مقدار کمتر از یک درصد و مقدار مطلوب نیم درصد است. در واقع آخرین قسمت روغن قابل استخراج از مواد جامد اصولا روغن نبوده بلکه فسفاتيدها و ترکیبات غير گليسريدي است.
مکانیزم استخراج با حلال
ابتدا حلال گرم شده و روی دانه های خرد شده حرکت کرده و روغن را از این دانه ها جدا می کند. سپس بوسیله عملیات تقطیر مکرر از یکدیگر جدا مي گردند. سپس روغن با بخار آب تماس گرفته تا مقدار حلال باقیمانده در آن نیز خارج گردد با این روش از هسته انگور 11 تا12 درصد مي توان روغن کشی کرد
روغن استخراج شده به روش حلال داراي اسيديته پایین و رنگ روشن تري نسبت به روغن استخراجي به روش فشاري است عملیات روغن کشی به روش حلال به دو صورت پیوسته و ناپیوسته صورت مي گيرد.
در روش پیوسته ، سبدی است که حلال در حالیکه سبدهاي حاوي دانه هاي روغني در حال چرخش متوالي هستند از بالا بر روي آن ريخته شده و روغن استخراج مي شود و بعد از این که حلال بازيابي شد دوباره وارد استخراج کننده می شود.
در روش ناپیوسته چند تانک که بصورت افقی یا عمودي قرار گرفته اند. در نوع عمودي اختلاط روغن با حلال توسط بهم زدن و در نوع افقي در اثر حرکت دوراني روغن با حلال مخلوط مي شود و سپس روغن و حلال که میسلا نامیده می شود از صافی عبور داده شده و بعد از عبور از سانتریفوژ برای جدا کردن ذرات جامد، ميسلا وارد دستگاه تقطیر شده تا حلال از روغن جدا گردد
حلال مناسب حلالي است که فقط حلال روغن و چربی باشد و سبب انحلال مواد دیگر و تغییرات نامطلوب در کیفیت روغن نشود. در خط تولید روغن هسته انگور در صورت استخراج با الکل اتیلیک عدد اسيدی از 3.5 به 4.5 می رسد.
تتراکلرید کربن در خط تولید روغن هسته انگور بعنوان حلال استفاده مي شود. یکی از مسائل مهم در استخراج با حلال، بازيابي حلال از مخلوط روغن و حلال مي باشد که بایست حلال به ساده ترین و اقتصادي ترين روش بازيابي شود.
در استخراج روغن هسته انگور در خط توليد روغن هسته انگور با پرکلرواتیلن از روغن از تقطیر با بخار آب که در واقع یک تقطير آزوتروپی است استفاده مي شود. ولي بازيابي حلال از آب بخاطر مساله ایجاد آزوتروپ بسیار پر هزینه است. استخراج بیشتر روغن در خلا صورت می گیرد لذا دستگاه استخراج کوماگاوا به دستگاه سوکسله ترجیح داده می شود.
در مقالات زيادي در خط تولید روغن هسته انگور براي استخراج روغن هسته انگور به حلال ET20 اشاره شده است. این حلال قادر به استخراج روغن است ولی برای خارج ساختن ET20 باقیمانده در روغن پس از تبخیر حلال احتياج به سولفات سدیم می باشد تا بتوان روغن را از ET20 به طور کامل جدا کرد. دو حلال دیگر فورفورال و استن می باشد که سبب پایین آوردن اسیدیته روغن و رنگ بري از آن مي شود. بدلیل سادگی استفاده در عملیات و سادگي بازيابي استفاده از این حلال اقتصادي است
اکثر کارخانجات روغن در ایران به دلیل کمبود و مواد اولیه با ظرفیت تمام خود کار نمی کنند بنابراین هر کارخانه روغن می تواند از هسته انگور در کنار سایر دانه هاي روغني، روغن استخراج نماید. براي روغن کشی از هسته انگور باید تجهيزاتي په کارخانجات روغن موجود در ایران که بیشتر از دانه های روغنی سويا و پنبه دانه روغن می گیرند اضافه شوند. این تجهیزات شامل دستگاههايي براي جداسازي هسته انگور مي باشد. سالن جداسازي، سيلوي ذخيره تفاله، خشک کن از نوع دوار، خرد کن از نوع غلتکي، سيني لرزان، دمنده، سیلکون و سیلوي ذخيره دانه.
استخراج بوسیله پیش پرس توسط حلال :
بسياري از دانه هاي روغني که روغن زیاد دارد هنگام استخراج مستقيم با حلال بطور نا مطلوبي خرد مي شوند و باید قسمتي از روغن موجود در این دانه ها توسط پرس کردن مقدماتی در اسکروپرس ها خارج و سپس باقیمانده روغن را توسط استخراج با حلال خارج کرد.
اگر در خط تولید روغن هسته انگور از این روش استفاده شود، هسته را کاملا خرد مي كنند و به شکل پودر در مي آورند و سپس عمل استخراج با حلال را انجام می دهند. پس از جداسازي هسته از تفاله و پس از خشک کردن آن را به شکل ریز در آورده و با 10 – 12% آب مخلوط مي گردد و همزمان گرم مي شود و سپس فشاردهي انجام مي شود.
تصفیه روغن
چربي ها و روغنهاي خام حاوی ترکیبات و مواد طبیعی هستند که بر روي مشخصات ظاهري، طعم، بو، و بخصوص پایداري و ماندگاري روغن تأثیر منفی دارند. لذا ضروري است روغنها قبل از مصرف تحت فرایند پالایش و تصفیه قرار گیرند تا کلیه ناخالصييي‌ها و ترکیبات مضر از آنها جدا شوند.
در طي مراحل تصفیه روغن مواد ناخالصي از جمله اسيد هاي چرب آزاد، مواد رنگی، مواد پروتئيني، هيدراتهای کربن و مواد صمغي حذف مي گردند. فرایند تصفیه روغن شامل مراحل صمغ گيري، خنثي سازي، بي رنگ کردن و بي بو کردن است.
صمغ گيری
هدف از عمليات صمغ گيري جداسازي تقريبا كامل فسفاتیدها و سایر صمغ ها از روغن خام است. صمغ ها در حالت خشک (بدون آب) در روغن خام محلول هستند اما بر اثر هیدراته شدن و جذب آن به صورت رسوباتی نامحلول در روغن ته نشين می شوند.
فرایند صمغ گيري با اضافه کردن مواد شيميايي نظير اسید فسفریک تسريع مي شود. اسید فسفریک سرعت هیدراته شدن صمغ ها را افزايش مي دهد و زمان ته نشيني وجداشتن آنها را کوتاه تر مي کند. در طي عمليات صمغ گيري باید به کمک میکسرهاي مناسب زمان و فرصت کافي براي اختلاط آب، اسيد فسفریک و روغن فراهم مي شود و سپس فسفاتيدهاي هیدراته که سنگین تر از فاز روغني هستند را توسط جداکننده هايي که با مکانیسم نیروی گریز از مرکز کار مي کنند مي توان جداسازي نمود
خنثی سازی
در طي دوران نگه داري دانه ها و ميوه هاي روغني از زمان برداشت تا زمان استحصال روغن بر اثر فعالیت آنزيمها همچنين برخي میکرو ارگانیسمها، چربی موجود در دانه با میوه هیدرولیز شده و به اسید چرب آزاد و گلیسرول تبديل مي شود.
این اسیدهای چرب آزاد در طی فرایند استخراج روغن به همراه روغن خام استحصال مي شوند. در طی فرایند تصفیه لازم است که اسيدهاي چرب آزاد از روغن خام جدا شوند که این فرایند که به خنثي سازي معروف است به دو صورت شيميايي و فیزیکی قابل انجام است که نوع شیمیایی آن بیشتر متداول است
فرایند خنثي سازي شيميايي شامل سه بخش است
1- اضافه کردن یک ترکیب قليايي همچون سود به روغن به منظور خنثی کردن اسیدهای چرب آزاد
2- شستشوي روغن خنثي شده به منظور حذف بقاياي صابون موجود در آن
3- خشک کردن روغن خنثي شده به منظور حذف بقاياي رطوبت موجود در آن
مخلوط کردن روغن با محلول قلیایي سود باعث تبدیل شدن اسيدهاي چرب به نمک سدیم اسيدهاي چرب که صابون نام دارد مي شود. محلول صابون در آب از روغن سنگین تر است و لذا بوسيله جداکنندههاي با مکانیسم گریز از مرکز از روغن جدا مي شود. غلظت و میزان سود مصرفي در اين مرحله بر روي کاهش رنگ روغن نیز مؤثر است و کمکي به فرایند بعدي تصفيه، يعني بي رنگ کردن مي باشد.
محصول جانبي اين قسمت صابون خام یا خلط صابون مي شود در بخش دیگر از عملیات به منظور حذف باقيمانده صابون موجود در روغن لازم است آن را با آب گرم شستشو دهيم. در این بخش به کمک میکسرهاي مناسب روغن با آب گرم مجاور می شود و بقاياي صابون به فاز آبي منتقل مي شود و به کمک جداکننده هاي مخصوص صابون محلول در آب از روغن جدا مي شود در بخش نهایی باقیمانده رطوبت موجود در روغن که ناشي از عمليات صمغ گيري، خنثي
بی رنگ کردن
در این مرحله ترکیبات عامل رنگی به همراه برخي از ناخالصيهاي دیگر از روغن جدا مي شوند. این فرایند اساسا یک عمل جذب فیزیکی است که رنگدانه ها از طریق جذب در یک جاذب که معمولا خاک رنگ بري است از روغن جدا مي شوند. عملیات رنگ بري به دو صورت مداوم و غیر مداوم است. معمولا این عملیات در مخازن تحت خلاء مجهز به همزن انجام می پذیرد. در پایان این عملیات مخلوط روغن و خاک رنگ بر، به وسیله سيستم هاي فيلتر پرس صاف شده و خاک رنگبر از روغن جدا مي شود
مراحل فرایند رنگ پری
- گرم کردن روغن خنثي شده تحت خلا
- تهیه سوسپانسیون خاک رنگبر و روغن خنثي شده
- پمپ کردن سوسپانسیون خاک رنگبر و روغن خنثي شده به داخل مخزن رنگي
- عملیات رنگبري در درجه حرارت بالا و تحت خلا
- خنک کردن
- فیلتر پرس
بی بو کردن
روغن ها و چربی‌های خام دارای بو و طعم نامطلوبی است که بر اثر عوامل مختلفی از جمله فعالیت آنزيمهاي موجود در دانه و ميوه هاي روغني ايجاد شده اند. عمده این ترکيبات عبارتند از اسید های چرب آزاد، لاكتون ها و ترکیبات حاصل از اکسیداسیون. این ترکیبات اکثرأ قرار هستند و در طی این عملیات به کمک تزریق حباب های بخار زنده به داخل روغن از آن جدا می شود.
عمليات بي بو کردن معمولا تحت خلاء شديد انجام می شوند تا هم باعث جداسازي ترکيبات فرار شود و هم از اکسیداسیون و هیدرولیز روغن در دما بالا جلوگیری شود. در واقع به کمک سه عامل خلاء، دماي بالا و تزریق مستقیم بخار، ترکیبات فرار عامل بو و طعم نامطلوب از روغن جدا شده و روغن بي بر مي شود.
مراحل فرایند بی بو کردن:
- ورود روغن بي رنگ
- گرم کردن تحت خلاء
- تزریق بخار
- افزودن افزودني هاي مجاز
