X
تبلیغات
جزیره صنایع غذایی - خط تولید روغن (قسمت سوم)

روش مداوم بی رنگ کردن:

روغن خنثی شده از مخزن روغن خنثی با درجه حرارت 130 درجه فارانهایت (55 درجه سانتی گراد) و از طرف دیگر به تدریج خاک بی رنگ کننده توسط یک تغذیه کننده با دور متغیر به مخزن اختلاط خاک و روغن انتقال داده می شود، مخلوط به صورت دو غاب در می آید. دستگاه بی رنگ کننده دو طبقه بوده و تحت خلأ می باشد. دو غاب به قسمت فوقانی بی رنگ کننده پمپ می شود .

مخلوط روغن و خاک با رطوبت کم از انتهای طبقه اول خارج گردیده و توسط پمپ از یک مبدل حرارتی عبور داده می شود و درجه حرارت به 230 درجه فارانهایت (110 درجه سانتی گراد) افزایش داده می شود.

مخلوط با این درجه حرارت وارد قسمت تحتانی بی رنگ کننده می شود در این قسمت مخلوط حدود 15-20دقیقه می ماند و سپس وارد دو فیلتر پرس می شود فیلتر پرس سوم به عنوان یدک می باشد . روغن خروجی از فیلتر را چون هنوز درجه حرارت آن بالاست لذا روغن صاف شده را توسط آب سرد و خنک نمود و درجه حرارت را برای ذخیره سازی به 1300F کاهش می دهند. 

روش بی رنگ کردن غیر مداوم :

ابتدا روغن را تحت خلأ گرم می کنند تا هوا و آب موجود در روغن خارج می گردد و روغن کاملا خشک شود ( درجه حرارت 70- 80  درجه سانتی گراد) سپس از بالای مخزن بی رنگ کننده مقدار خنک بی رنگ کننده با رطوبت مناسب وارد روغن می شود .

گرم کردن را تا درجه حرارت 110 درجه سانتی گراد ادامه می دهند 15-20دقیقه مخلوط را به فیلتر پرس می فرستند در بی رنگ کردن روغن های دارای کاروتن به علت ناپایداری این رنگ در مقابل حرارت علاوه بر افزایش خاک بی رنگ کننده به مقدار مناسب درجه حرارت و گاهی به بیش از  150درجه سانتی گراد می رسانند .

5) هیدروژناسیون روغنها  : ( تاریخچه )

تا قبل از قرن 20 در اروپا جهت تهیه مارگارین از چربی نهنگ استفاده می کردند در اوایل قرن20 وقتی تقاضا برای مارگارین افزایش یافت و امکان تهیه چربی نهنگ نیز محدود بود لذا متخصصین به این فکر افتادند تا بلکه از روغن های نباتی مایع ، روغن های جامدی روغن های نباتی با هیدروژن در مجاورت کاتالیست مناسب روغن های جامد به دست آورند کاتالیست انتخابی نیکل بوده و براساس این یافته ، کارخانجات متعددی در اروپا شروع به کار نمودند در دهه بعدی در کشور آمریکا نیز شروع به ساخت روغن های جامد نمودند محققین با تغییر شرایط هیدروژناسیون نظیر نوع و میزان کاتالیست ، نوع روغن ، فشار گاز هیدروژن ورودی ، درجه حرارت و تعداد دور به هم زن راکتور ( کنورتور) موفق شدند روغن هایی با ویژگی های متفاوتی برای کاربردهای مختلف خوراکی و صنعتی تهیه نمایند .

در این روش سه ماده هیدروژن در فاز گازی ، روغن در فاز مایع و کاتالیست نیکل در فاز جامد در کنارهم قرار می گیرند برای ترکیب شیمیایی لازم است هیدروژن و نیکل در فاز مایع حل شوند و تشکیل یک فاز بدهند بعد از تشکیل روغن هیدروژنه مجددا وارد مخازن شده خاک تونسیل به آن زده می شود برای گرفتن مواد زائد باقی مانده و تصفیه و زلال شدن روغن هیدروژنه می شود و سپس مجددا فیلتر می شود برای گرفتن خاک تونسیل و نیکل هم از فیلتر پرس استفاده می شود .

 

واکنش هیدروژناسیون:

در واکنش هیدروژناسیون سه اتقاق رخ می دهد:

·        ترکیب پیوند دوگانه موجود در اسیدهای چرب غیر اشباع با هیدروژن و در نتیجه کاهش درجه غیر اشباعی

·        تشکیل ایزومرهای سیس و ترانس

·        جابجایی محل پیوند دوگانه در طول زنجیر اسید چرب به طور ساده هیدروژناسیون را به شکل زیر تشکیل می دهند

 

--------CH= CH------- + H2    Ni             ------ CH2-------- CH2------

با ترکیب اسیدهای چرب غیر اشباع با هیدروژن و تشکیل اسیدهای چرب اشباع طبیعی نقطه ذوب اسیدهای چرب ترانس نظیر اسیدالائید یک یک 30 درجه سانتی گراد بیشتر از اسید اولئیک می باشد.

سرعت هیدروژناسیون ( Rateof --- Hydrogenation)

در سرعت هیدروژناسیون کاهش اندیس یدی که معرف درجه غیراشباعی است مطرح می باشد. در افزایش سرعت از اینکه مولکول هیدروژن با کدام پیوند دوگانه و کدام اسید چرب ترکیب شود و یا اینکه ایزومرهای تشکیل شده از نوع سیس و ترانس باشد موردنظر نیست، افزایش چهار عامل درجه حرارت ، میزان کاتالیست نیکل ، فشار هیدروژن ورودی به کنوتور و تعداد دور بهم زن باعث افزایش سرعت هیدروژناسیون می شود .

دلایل مختلف تئوریکی و صنعی برای جامدکردن روغن های مایع وجود دارد. حمل ونقل روغن های جامد به مناطق دور دست بسیار آسانتر است پذپرش عمومی مشتریان استفاده کننده خانگی برای روغن جامد بیشتر است دوام و پایداری روغن های جامد و مقاومت آن در برابر فساد واکسیداسیون به مراتب بالاتر از روغن های مایع است .

برای مصارف سرخ کردن مواد و استفاده از روغن های نباتی در حرارت بالا روغن های جامد بهتر و بهداشتی تر هستند.

شرایط یک روغن نباتی هیدروژنه (جامد) خوب برای مصارف خوراکی :

1.       رنگ و بوی نامطلوب نداشته باشد.

2.       حاوی کاتالیست یا نیکل نباشد

3.       درصد اسیدهای چرب آن برحسب اسید سواولئیک نباید بیش از 0.1 درصد باشد.

4.       قابلیت ماندگاری بالا داشته باشد.

5.       برای مصارف خاص روغن ( قنادی وآشپزی) قوام، نقطه ذوب و انبساط مناسبی داشته باشد.

6.       رطوبت و مواد فرار آن نباید بیش از 0.1 درصد باشد.

7.       حاوی مواد افزودنی نباشد

در صنعت برای هیدروژناسیون روغن ها از واکنش روغن با گاز هیدروژن در حضور کاتالیست نیکل استفاده می شود. گاز هیدروژن مصرفی باید درصد خلوص بالایی داشته باشد .

روشهای تولید گاز هیدروژن :

1.       تماس آهن گداخته با بخار آب

2.       الکترولیز

3.       شکستن گاز شهری

جهت تولید گاز هیدروژن در این کارخانه از یک واحد الکترولیز استفاده می شود.روغن در مولکول خود در قسمت اسید چرب حاوی باندهای اشباع نشده است هرقدر طول زنجیره اسید چرب و باندهای غیراشباع آن بالاتر باشد نقطه ذوب روغن افزایش می یابد.

در اثر هیدروژناسیون روغن ها باندهای مضاعف، کاهش یافته نقطه ذوب روغن افزایش می یابد.

هیدروژناسیونی زمانی انجام می شود که شرایط مهیا باشد که شامل روغن مایع ، گاز، هیدروژن و کاتالیست جامد فلزی می باشد.

معمولا از کاتالیست نیکل استفاده می شود ولی گاها از مس یا آلومینیوم برای فعالیت بالاتر آن استفاده می شود عمل هم زدن به منظور حل کردن بهتر هیدروژن در روغن و تماس دائم روغن با کاتالیست صورت می گیرد. در هیدروژناسیون رنگدانه های کاروتنوئیدی هم کاهش می یابد .

از عوامل مؤثر در هیدروژناسیون غلظت کاتالیست، فشار ، خلوص گاز هیدروژن شدت بهم زدن مخلوط و نوع روغن را می توان نام برد. در این کارخانه 5 مخزن 15 تنی برای هیدروژناسیون وجود دارد که روغن حاصل از بخش بی رنگ سازی وارد مخزن ها می شود و دمای آن را تاحدود120-170 درجه سانتی گراد بالا می برند که این عمل توسط کویل های داخل مخازن و بخار داخل آنها انجام می شود .

سپس 4.5kg نیکل کاتالیزو 4kg خاک تونسیل به آن اضافه می کنند سپس گاز هیدروژن را با فشار5 bar به آن وارد می کنند و آن را هم می زنند .

این عمل هیدروژناسیون حدود 1-2hr طول می کشد. مخازن هیدروژناسیون را اصطلاحا کنورتور می گویند .

قابل ذکر است که قبل از ورود هیدروژن خلاء را در داخل مخازن برقرار می کنند تا هوا و رطوبت خارج شود، سپس خلاء را بسته و گاز هیدروژن را وارد می کنند، کاتالیست را هم توسط خلاء به داخل مخازن می کشند هیدروژن مورد استفاده در این کارخانه از تجزیه آب به اکسیژن و هیدروژن حاصل می شود که در واحد الکترولیز صورت می گیرد .

پس از این مرحله روغن هیدروژنه وارد سری بعدی فیلتر پرس ها می شود و نیکل و خاک اضافی آن گرفته می شود در ضمن رنگ آن نیز کاهش می یابد .

هیدروژناسیون در مراحل مختلف انجام می گیرد :

مرحله اول : پمپاژ روغن خنثی و بی رنگ شده از مخزن مربوطه به داخل کنورتور، راه اندازی

بهمزن ، ایجاد خلاء جهت خروج هوا و احتمالا رطوبت موجود در روغن، بازکردن شیربخار و پیچ گرم کن جهت افزایش درجه حرارت.

مرحله دوم : وقتی درجه حرارت روغن به نقطه شروع هیدروژناسیون رسید، توسط خلاء داخل

کنورتور، محلول کاتالیست در روغن را به داخل کنورتور می کشند و این عمل با باز و بسته کردن شیر مربوطه انجام می گیرد.

مرحله سوم : بستن شیر بخار گرم کن، بستن شیر خلاء ، بازکردن شیر ورودی هیدروژن و تنظیم فشار ورودی هیدروژن .

هیدروژن به زیر پروانه وارد می شود و در روغن پخش می شود و ضمن حرکت به سمت بالای کنورتور با روغن ترکیب می شود. قسمتی از هیدرون که با روغن ترکیب نشده است در بالای کنورتور جمع می شود.

ارتفاع روغن در داخل کنورتور در حدی است که پس از گرم شدن به وسط پروانه بالایی می رسد. هدف این است که ضمن بهم زدن روغن، قسمتی از روغن در بالای مخزن پخش شود و هیدروژن موجود در فضای خالی را با خود به داخل روغن برگرداند .

اگر گاز هیدروژن دارای ناخالصی باشد و یا ناخالصی در جریان هیدروژناسیون ایجاد شود این مواد باعث کندی سرعت هیدروژناسیون می شود که گهگاهی گازهای جمع شده در بالای مخزن را به هوا می دهند .

فعل و انفعال هیدروژن گرمازا است لذا رد جریان هیدروژناسیون به ازاء کاهش هر عدد یدی حدود 1.6-1.7 درجه سانتی گراد به درجه حرارت روغن اضافه می شود اگر درجه حرارت روغن بیش از میزان درجه حرارت نهایی هیدروژناسیون باشد با آب سرد درجه حرارت روغن را تنظیم می کنند .

جهت صرفه جویی در طراحی معمولا از همان مارپیچ بخار برای سردکردن با آب نیز استفاده می شود. هیدروژناسیون جهت رسیدن به نقطه ذوب اندیس یدی مشخص ادامه داده می شود. جهت تسریع در روش آزمون به منظور کنترل هیدروژناسیون از دستگاه رفراکتومتر استفاده می شود .

مرحله چهارم : بستن شیر هیدروژناسیون ، ایجاد سیستم خلاء و بازکردن شیر آب سرد جهت

سردکردن روغن:

مرحله پنجم : شکستن خلاء بستن شیر آب سرد، پمپاژ روغن به فیلتر پرس جهت جداسازی نیکل مصرف شده از روغن و در نهایت متوقف نمودن بهم زدن.

جهت جداسازی بهینه کاتالیست در فیلتر پرس ، ابتدا در یک مخزن خاک کمک صافی را با روغن مخلوط نموده و از فیلتر پرس می گذارنند تا روکشی روی صافی ایجاد می کند .

روش چرخه روغن :

روش  DEAD ENDبرای ظرفیت های پایین مناسب می باشد ولی در ظرفیت های بالا برگشت روغن از بالای مخزن به داخل روغن توسط پروانه به سادگی انجام نمی شود لذا برگشت روغن یا چرخه روغن توصیه می شود یکی از روش های خروج روغن از کنورتور و پخش آن از بالای مخزن است. در روش دیگر با استفاده از بهم زن توربینی که داخل استوانه ای قرار داد مخلوط روغن، کاتالیست و هیدروژن از بالای مخزن و از داخل استوانه به پایین کنورتور هدایت می شود و از بدنه به بالا رفته و مجددا این چرخه ادامه پیدا می کند .

روش چرخه هیدروژن:

این روش نیز برای ظرفیت های بالا طراحی شده است، هیدروژن جمع آوری شده در بالای مخزن توسط یک کمپرسور از کنورتور خارج می شود و پس از عبور از صافی های مخصوص مجددا به سیستم ورودی هیدروژن به کنورتور برگردانده می شود .

6)  بی رنگ سازی مجدد :

این مرحله برای حدف مواد باقی مانده اضافی و همچنین نیکل می باشد در این مرحله از افزایش اسیدسیتریک بهره می جویند. وجود اسید به علت ته نشین ساختن مواد اضافی روغن و جذب نیکل می باشد. وجود اسیدسیتریک باعث ایجاد یک کمپلکس بین اسید و نیکل می شود که این کمپلکس در مرحله بعدی به وسیله فیلتر پرس ها جدا می شود .

به ازای هر تن روغن  100 gr اسیدسیتریک اضافه می شود.

دما در این مرحله حدود 90Cاست .

در این بخش از خاک تونسیل و کمک صافی هم استفاده می شود. مقدار مورد استفاده خاک تونسیل و کمک صافی برای روغن های مختلف به شرح زیر است. روغن پالم و مخصوص 12/5kg خاک تونسیل 6 kg+ خاک کمک صافی – روغن جامد معمولی50kg  خاک تونسیل 4kg+ خاک کمک صافی – بعد از هر مرحله فیلتر پرس ها یک نمونه به آزمایشگاه فرستاده می شود که باید عاری از نیکل باشد.

نوشته شده توسط حامد قاسمی در جمعه بیست و یکم اسفند 1388 |