چربيها ترکيباتي هستند که از کربن ، هيدروژن و اکسيژن درست شده اند . اما از آنجا که نسبت هيدروژن به اکسيژن در ساختمان چربيها بيشتر از نسبتي است که در کربوهيدراتها داشتيم و اين ويژگي را به چربيها داده که منبع فشرده و مناسبي از نظر انرژي باشند .

 به عبارت ديگر يک گرم چربيها بيشتر از 2 برابر يک گرم کربوهيدراتها و پروتئين ها انرژي حاصل مي شود . چربيها معمولاً در حلالهاي آبي حل مي شوند مثل تتراکلريد کربن ، کلروفرم واتر. معمولاً چربيها از ترکيب اسيدهاي چرب آلي با الکلهاي آلي حاصل مي شوند.

ساختار شیمیایی روغن ها و چربی ها : روغن ها و چربی ها ترکیباتی غیر محلول در آب ، با منشا نباتی و حیوانی هستند ، که اکثرا شامل استرهای گلیسریل و اسیدهای چرب یا تری گلیسریدها هستند . از نظر ساختمانی تری گلیسریدها ، حاصل واکنش استری شدن سه ملکول اسید چرب با یک ملکول گلیسرول ( الکل سه ظرفیتی ) هستند .

تفاوت چربی ها و روغن ها بسته به ترکیب اسید چرب ساختار تری گلیسرید تشکیل دهنده آن ها است .

وجه تمایز خاصی بین روغن و چربی وجود ندارد ، ولی معمولا وقتی که ترکیب فوق به صورت مایع باشد ، آن را روغن نامیده و در صورتیکه به حالت جامد باشد ، به آن چربی گویند . جالب است بدانید که گلیسرول ( گلیسرسین) در سال 1783 توسط یک دارو ساز و شیمیدان سوئدی بنام شیل(Sheele ) هنگامیکه بر روی روغن زیتون تحقیقاتی انجام می داد ، کشف شد . نام گلیسرین از یک لغت یونانی به معنی شیرین کنندهگرفته شده است .

گلیسرول یک الکل سه ظرفیتی است که مشخصات آن به شرح زیر است :

 

وزن ملکولی                                       M= 22.11

نقطه ذوب                                               Fp=20 °c

نقطه جوش                                   Bp(760)=290 °c

Bp(20)=182 °c                                      

وزن مخصوص                                   d(40)=1.2611

ویسکوزیته                                           1759.6 cp

 

 

در حال حاضر مصرف گلیسرول در دنیا 500 هزار تن در سال است ، که میزان قابل ملاحظه ای از آن در کارخانه های شیمیایی و داروسازی و مقدار ناچیزی از آن در صنایع غذایی ، دخانیات و صنعت پلاستیک کاربرد دارد .

جالب است بدانید که در طبیعت بیش از 200 نوع اسید چرب شناخته شده ، که در ساختار روغن ها و چربی ها به کار رفته است .

اسيدهاي چربي که در ساختمان چربيها وجود دارد و معمولاً تعداد کربن هايشان زوج است و به سه دسته تقسيممي شوند :

1- اسيدهاي چرب کوتاه زنجير

2- اسيدهاي چرب متوسط زنجير

3- اسيدهاي چرب دراز زنجير

1- اسيدهاي چرب کوتاه زنجير : معمولاً 4 تا 6 اتم کربن در ساختمان خود دارند و معمولاً فرٌار هستند .

 2- اسيدهاي چرب متوسط زنجير : معمولاً 8 تا 12 کربن در زنجيره خود دارند و در درجه حرارت آشپزخانه يا معمولي مايع هستند ، علي رغم اينکه از اسيدهاي چرب اشباع شده درست شده اند .

3- اسيدهاي چرب دراز زنجير : 14 تا 30 کربن دارند ولي چربيهاي خوراکي بيشتر 14 تا 22 کربني هستند . پس عاملي که روي حالت فيزيکي يا نقطه ذوب چربي اثر دارد طول زنجيره اسيد چرب آن است که خيلي مهم است .

چنانکه می دانیم اسیدهای چرب را می توان به دو گروه اشباع شده و اشباع نشده تقسیم کرد .

اسیدهای چرب اشباع

اولین اسید چرب شناخته شده اسید بوتیریک است ، که نخستین بار در کره مشاهده شد . اسیدهای چرب اشباع با 8 کربن در حرارت های معمولی مایع می باشند ، و در چربی شیر یافت می شوند . با افزایش تعداد کربن ها در ساختار ، اسیدهای چرب بصورت جامد در می آیند . همچنین با این افزایش نقطه ذوب ، وزن ملکولی و ویسکوزیته افزایش می یابد . اسیدهای چرب کاپریک ( C 10 )،مرستیک( C 14 ) و لوریک ( C 12 ) در روغن نارگیل و هسته خرما ( پالم: Palm) موجودند . میزان اسیدهای چرب پالمتیک (C 16 )و استئاریک    (C 18 ) موجود در چربی ها متفاوت است . روغن نخل یا Palm سرشار از اسید پالمتیک و بافت چربی حیوانی ( پیه ) سرشار از اسید استئاریک می باشد .

 در اینجا برای آنکه بدانیم چرا اصلاً باید روغن تصفیه شود به برخی از ناخالصی های روغن می پردازیم:

ناخالصی های عمده روغن ها:

 اسید های چرب آزاد:

میزان آن در دانه های روغنی متفاوت است میزان رطوبت دانه،مدت و نحوه ی نگه داری دانه قبل از روغن کشی بر میزان آن تاثیر می گذارد .

وجود آنزیم لیپاز موجود در خوشه ی پالم پس از جدا کردن از درخت به سرعت شروع به فعالیت نموده و میزان اسید های چرب آزاد آن در ساعت افزایش می یابد لذا خوشه های جدا شده را در فاصله ی زمانی کمتر از یک روز به واحد روغن کشی ارسال وبلافاصله توسط بخار مستقیم و تحت فشار آنزیم لیپاز را غیر فعال می کنند .

فسفاتید ها:

فسفاتید ها به مقدار کم وبیش در تمام روغن های نباتی وجود دارند؛فسفاتید ها را به دو دسته تقسیم می کنند :

فسفاتید های قابل حل در آب،که از نظر لیستین که ماده ی غذایی گران قیمت است ، با ارزشند.

فسفاتید های غیر قابل حل در آب( قابل حل در اسید )که فاقد ارزش می باشند .

میزان لیستین در روغن خام سویا 1-3 است . این ماده را بلافاصله پس از روغنکشی از روغن خام جدا  نموده و تصفیه می نمایند و به عنوان یک ماده ی با ارزش غذایی بالا و کاربرد گسترده در صنایع غذایی مختلف و با نام لیستین سویا به بازارهای جهانی عرضه می نمایند . اگر لیستین در روغن خام باقی بماند ناخالصی به حساب آمده و لازم است هزینه ایی شود تا از روغن جدا شود ؛ میزان لیستین در ذرت نیز قابل توجه بوده ، ولی لیستین روغن تخم پنبه به علت تیره رنگ بودن قابل عرضه به بازار نمی باشد.

مواد رنگی :

انواع و اقسام مواد رنگی در دانه های روغنی وجود دارد که مهمترین آنها کاروتنوئید ها هستند که تا کنون بیش از 70 نوع از آنها شناخته شده است .

میزان رنگ کلروفیل موجود در دانه زیتون قابل توجه می باشد . بعضی از روغن ها نظیر کلزا (کانولا) دارای مقدار کمی رنگ کلروفیل می باشد . رنگ روغن پالم کاروتن می باشد که جداسازی آن از روغن مشکل می باشد.میزان مواد رنگی چربی های حیوانی و بعضی از دانه های روغنی نظیر هسته ی پالم و نارگیل بسیار کم می باشد.

آنتی اکسید ها :

روغن ها دارای انواع و اقسام آنتی اکسیدان ها می باشند.گوسپیول علی رغم آنکه یک ماده سمی است ، آنتی اکسیدان می باشد ، توکوفرول ( ویتامین E) در اکثر روغن ها به مقدار کم و بیش وجود دارد .

ویتامین ها :

مهمترین ویتامین ها در روغن هاA  و Eهستند ، زیرا از اقسام ویتامین های محلول در چربی هستند .
موم ها یا استرالکهای چرب سنگین :

میزان موم در بعضی از روغن ها نظیر آفتابگردان قابل توجه است.این مواد بیشتر در پوست تخم آفتابگردان وجود دارد که در روغن کشی مقداری موم وارد روغن خام می شود ؛ این مواد حالت کدری به روغن می دهند . موم را می توان با عمل سرد کردن در مراحل مختلف تصفیه از روغن جدا نمود .

مواد بو و طعم دار :

مهمترین این مواد آلدئیدها و ستن هاهستند ؛ که در روغن ها و چربی ها وجود دارند ؛ ویا احتمالاً از شکستن مولکول های روغن اکسید شده به وجود می آیند . این مواد باعث بو وطعم نامطلوب در روغن ها و چربی ها می شوند .

کربوهیدرات های بی رنگ :

مهم ترین کربوهیدرات موجود در روغن های خام ، اسکوالن می باشد ؛ این مواد در اولین مرحله ی تصفیه روغن خدا می شوند .

فلزات :

بعضی از فلزات نظیر آهن ممکن است در دانه های روغنی وجود داشته باشد و یا احتمالاً در مراحل وارد روغن می شود . وجود فلزات در مراحل فرآیند باعث مشکلاتی می شود که اولاً لازم است سعی گردد این فلزات مخصوصاً مس وارد روغن نشود و اگر وارد شود حتماً جدا شود.هدف از تصفیه روغن جداسازی ناخالصی های نا مطلوب است به طوری که کمترین آسیب به ناخالصی های مطلوب و مفید برسد ؛ ولی در هر حال نحوه ی تصفیه به گونه ایی است که کم وبیش به ناخالصی های مفید آسیب وارد می شود .

استرول ها :

ترکیبات گوناگونی از این خانواده در چربی ها و روغن ها وجود دارد به عنوان مثال کلسترول که در روغن های حیوانی موجود است ؛ در روغن های گیاهی نیز وجود دارد که میزان آن بسیار کم است لذا روغن گیاهی را فاقد کلسترول می دانند .

كلسترول

كلسترول يك تركيب مشتق از چربي و يك ماده ضروري براي زندگي انسان بوده و در روغن هاي حيواني ،پيه ،دنبه ،چربي گوشت و زرده تخم مرغ وجوددارد.

كلسترول خون شامل كلسترول تام ،كلسترول خوب و كلسترول بد مي باشد .در صورتي كه مقداركلسترول بد در خون از حد مطلوب بالاتر رود سبب سختي عروق و آترواسكلروز گرديده و احتمال فشار خون و بيماري هاي قلبي عروقي را افزايش مي دهد .

روغن هاي گياهي مايع به منظور شكل پذيري و پايداري بيشتر هيدروژنه كرده و در اين فرآيند مقداري اسيد هاي چرب ترانس توليد مي شود .اسيدهاي چرب ترانس ميزان كلسترول بد خون را حتي بيشتر از اسيدهاي چرب اشباع افزايش مي دهند.

تأثیر چربیها بر سطح کلسترول خون افزایش سطح کلسترول درسرم خون خطر ابتلا به بیماریهای قلبی را افزایش می دهد.کلسترول خون را می توان به وسیله کاهش منبع کلسترول در رژیم غذایی،افزایش مقدار فیبر در رژیم غذایی و استفاده از اسیدهای چرب غیر اشباع البته با کاهش اسید چرب اشباع .تحقیق Hegstedو سایر همکارانش که بر روی غذاهای چرب انجام گرفت حاکی از آن است که میرستیک اسیدبا 14 کربن بدون باند غیر اشباع و برخی دیگر مثل پالمیتیک اسید با 16 کربن بدون باند غیر اشباع سبب افزایش سطح کلسترول می شود.در حالی که اسید لینولئیک سطح کلسترول خون را کاهش می دهد.در حالی که برخی دیگر از اسیدهای چرب اشباع مانند اسید استئاریک و یا اسید چرب غیر اشباع اولئیک بر مقدار کلسترول خون تأثیری ندارد.در ادامه جدولی وجود دارد که به سطح کلسترول خون و مقدار چربیهای عمومی در رزیم غذایی مربوط است وقتی که 10%کل کالری را شامل می شود.این مقدار مطابق است با 200 کالری و2000 کالری غذایی که این مقدار تقریباً برابر 22 گرم و یا اندکی کمتر از دو قاشق سوپ خوری چربی است. مقدار مقرر یا معین کلسترول بر حسب میلی گرم در 100 گرم و اسید چرب درصدی از وزن محسوب می شود.دلتا TCکه توسط Hegstedمحاسبه شده است و مقدار آن نیز مساوی 16 است تغییرات مجموع کلسترول را نشان می دهد.

Delta TC

Dietary cholesterol

Linoleic acid

Palmitic acid

Myristic acid

oil or fat

1806.7

273

2

27

11

Butter fat

326.6-

0

22

4

0

Canola oil

1674.4

0

2

9

18

Coconut oil

851.4-

0

58

11

0

Corn oil

1195.5-

0

73

8

0

Grape seed oil

629.7

77

10

26

2

Lard

88.6

0

10

13

0

Olive oil

1310.2-

0

78

7

0

Safflower oil*

1123.2-

0

68

7

0

Sunflower oil*

 

*Not high-oleic چربی های حیوانی و روغنهای گرمسیری دارای مقدار زیاد میرستیک اسید و مقدار کم اسید لینولئیک است که سطح کلسترول را افزایش میدهد.همچنین از جدول بالا می توان چنین نتیجه گرفت که روغنهاییی که اسید لینولئیک بالایی دارند مثل روغن دانۀ انگور،روغن آفتابگردان و روغن گلرنگ در صورتی که بخشی از رژیم غذایی را شامل شود می تواند در کاهش و یا تقلیل سطح کلسترول خون نقش مهمی را ایفا نماید.روغن گلرنگ با اسیداولئیک بالا و یا روغن گلرنگ تصفیه شده برای پخت غذا با دمای بالا(سرخ کردن)هیچ تأثیری بر کلسترول خون نداشته زیرا در این صورت اسیدهای چرب آن ترکیبی شبیه به روغن زیتون را دارد.روغن زیتون کاملا خنثی بر روی کلسترول دارد.وقتی که ما روغنی با اسید لینولئیک بالا را انتخاب می کنیم باید Label را به دقت مورد مطالعه قرار دهیم.کیفیت درروغن خامی که با استفاده از روش پرس استخراج شده باشد بسیار مناسب است واگر در مرحلۀ بسته بندی یا پر کنی از بطریهای شیشه ای تیره رنگ استفاده شود و با استفاده از نیروی جنبش گاز در مورد چنین روغنهایی توصیه می شود که بعد از روغن کشی در سرما نگهداری شود.Label در این گونه روغنها اصطلاحاتی مانند چربی غیر اشباع بالا و درصدی از لینو لئیک اسید را نیز نشان میدهد.اما در بعضی مواقع Label روغن نشان می دهد که حاوی اسید چرب تک غیر اشباع و یا رووغنی که اولئیک در Label یک روغن گلرنگ و یا روغن آفتابگردان قید چربی چند غیراشباع ضروری نمی باشد.Label یک ماده غذایی مانند روغن ما را راهنمایی می کند برای اینکه روغنی با کیفیت مناسب انتخاب نماییم.زیرا Label فهرستی از مقدار گرم اسیدهای چرب اشباع،چند غیر اشباع و تک غیر اشباع را فراهم می نماید.به طور قطع در یک رژیم غذایی باید مقدار اسیدهای چرب چند غیر اشباع حداقل 3 برابر بیشتر از چربی تک غیر اشباع باشد.برای مثال در یک غذای قابل سرو 14 گرمی 3 گرم را چربی غیر اشباع و9 گرم را چربی چند غیر اشباع تشکیل دهد.

روغنی که حداقل 5 برابر آن چربی چند غیر اشباع نسبت به چربی تک غیر اشباع است مناسب نمی باشد.

 

خط تولید روغن:

بطور کلی در کارخانجات این مراحل برای تولید روغن انجام می شود:

1.       صمغ گیری(Degunning stage)

2.       خنثی سازی(Neutralization)

3.       خشک کردن(Drying stage)

4.       بی رنگ سازی(Bleaching)

5.       هیدروژناسیون(Hydrogenation)

6.       بی رنگ سازی مجدد(Re bleach)

7.       فرمولاسیون روغن (Blending)

8.       بی بو سازی(Deodorization)

البته برای روغن مایع مراحل هیدروژناسیون وبی رنگ سازی مجدد حذف می شود.

 

)صمغ گیری(خلط گیری):

پس از گرفتن ناخالصی هایی که به طور مکانیکی همراه روغن خام شده اند . اولین مرحله در تصفیه روغن خام صمغ گیری و مواد خلطی است که قسمتی به صورت امولسیون و برخی هم به صورت محلول در آب وجود دارد .

صمغ ها به دو دسته محلول در آب و نا محلول در آب تقسیم می شوند و قبل از هر عملی باید مورد توجه قرار گیرند ؛ این مواد معمولاً فسفریتهای کلسیم(Ca) و منیزیم(Mg) هستند که در صورت باقی ماندن در روغن پس از تصفیه روغن نیز رنگ بوی نامطلوبی در روغن ایجاد می کند ؛ صمغ های محلول در آب توسط آبزنی به راحتی جداسازی می شوند اما صمغ های نامحلول در آب باید ابتدا توسط اسید سولفوریک یا اسید کلریدریک شکسته شوند تا قابلیت انحلال در آب را پیدا کنند . از نظر تئوری عمل جمع آوری و ته نشینی صمغ ها به وسیله ی افزایش آب و اسید قابل انجام است . بیشتر روغن ها دارای0.5 -2  درصد صمغ هستند،البته روغن سویا دارای صمغ بیشتری است.

در جریان عمل خلط گیری مواد خلطی که به طور عمده پروتئین ها و ضمناً هیدارات های کربن به وسیله ی افزودن الکترولیت مناسب منعقد جدا می شود . فسفاتید ها و بخشی از مواد خلطی گرفته می شوند روش متداول قدیمی که در آن روغن خام را با اسید سولفوریک غلیظ عمل می کردند امروزه دیگر برای روغن های خوراکی به کار برده نمی شود .

معمولاً از صمغ جدا شده برای تهیه لیستین استفاده می کنند ؛ در روغن های پر فسفاتید مانند روغن مذاب ممکن است رسوب هیدراتاسیون به عنوان لیستین استفاده شود ؛ این رسوب هیدراتاسیون لیستین خام نامیده می شود.می توان به وسیله ی شستشو با آب جدا کرده که مختصر روغن خنثی را که در دهنگام خلط گیری با آن همراه می شود به کمک اسیدیفته کردن باز یافت . این عمل را غالباً روی رسوب هیدراتاسیون و محلول صابون که در جریان خنثی کردن روغن حاصل می شود ، یکجا انجام می شود.

معمولاً از صمغ های جدا شده برای تهیه لیستین استفاده می کنند . اگر مقدار صمغ جدا شده با توجه به ظرفیت کارخانه کم باشد معمولاً صمغ را به کنجاله ی خروجی اضافه نموده و ارزش غذایی کنجاله را بالا می برند .

تمام روغن هایی را که بعدا هیدروژنه می شوند باید خوب خلط گیری کرده زیرا در غیر اینصورت کاتالیزورهای هیدروژناسیون سریعا بی اثر می شوند بنابراین بطور خلاصه در عمل کردن مقدماتی روغنهای نباتی مواد خلط و فسفاتیدها ، هم چنین فسفوآمینو لیپیدها و در ضمن مواد معدنی همراه روغن برطرف می شوند در نتیجه روغن زلالی به دست می آید . چون شرایط عمل مقدماتی خیلی ملایم است تغییری در تری گلیسریدهای روغن پدید نمی آید . اگر روش کار درست باشد . ضایعاتی که در نتیجه از دست گرفتن چربی خنثی با خلط حاصل می شود زیاد نخواهد بود .

البته اگر میزان صمغ قابل توجه باشد ، آن را تصفیه نموده و رطوبت ناخالصی های آن را جدا می کنند . محصول نهایی را در بشکه های 200 لیتری بسته بندی می کنند و تحت عنوان لیستین سویا به بازار جهانی عرضه می کنند . روغن خام در مبدل حرارتی ابتدا به دمای90c می رسد . سپس وارد میکسریک شده به آن اسیدسولفوریک یا اسید سیتریک اضافه می شود .

البته صمغ گیری ترجیحا در دمای 80- 90c انجام می گیرد . حرارتهای بالا سبب می شود که  ته نشینی به طور کامل انجام نشود . در درجه حرارتهای پایین تر هم به دلیل اینکه ویسکوزیته بالاست ، جداسازی خوب صورت نمی گیرد . برای جلوگیری از چسباندن صمغ ها به سپراتور مقداری آب به صورت پاشش اضافه می شود ، مخلوط در این میکسر 20 دقیقه هم زده می شود.

اگر روغن خام از دانه پنبه دانه استحصال شده باشد ، اسید کمتری لازم است از اسیدفسفریک خوراکی برای جداسازی و صمغ ها استفاده می شود .

توضیح بقیه خط تولید در قسمت بعدی براتون میارم ولی این هم چندتا عکس از دستگاههای خط تولید روغن:

میکسر

ld;sv

 

سپراتور

سپراتور

 

راکتور رنگبری

رنگبری

 

هیدروژناسیون

هیدروژناسیون

 

راکتور رنگبری (بچ)

رنگبری بچ

 

مخزن بی بو

بی بو

 

فیلتر

فیلتر

موفق و پیروز باشید

نوشته شده توسط حامد قاسمی در جمعه بیست و سوم بهمن 1388 |