آرشیو شهریور ماه 1401

فرآیند رنگ‌زدایی روغن خوراکی

مواد معدنی بنتونیت در حالت طبیعی خواص جذبی محدودی دارند و برای ایجاد سطح و تخلخل مورد نیاز برای سفید کردن روغن‌های گیاهی نیاز به عملیات شیمیایی توسط اسیدها دارند. رس های سفید کننده از این نوع معمولاً به عنوان رس های "اسیدی" یا "اسید فعال شده" شناخته می شوند.

کانی های آتاپولژیت و سپیولیت به طور طبیعی میل ترکیبی بالایی برای جذب آلاینده های نفتی بدون هیچ گونه عملیات اسیدی دارند. این خاک رس های طبیعی را می توان با اسیدهای معدنی اسیدی کرد و همچنین به همراه اسیدهای کلات کننده مانند اسیدهای سیتریک یا فسفریک برای بهبود فعالیت سفید کننده با توجه به کلروفیل استفاده کرد.

خاک رس سفید - فعال سازی

خاک رس های سفید کننده به درجات مختلف از طریق برهمکنش با اسیدهای مختلف از خاک رس کاملا طبیعی، همانطور که در بالا توضیح داده شد، تا خاک رس های بسیار اسیدی شده فعال می شوند (شکل 3). مزایای افزایش فعالیت جاذب و/یا حذف ناخالصی (به عنوان مثال راندمان سفید کننده) با افزایش اسیدیته رس یک ماده معدنی پایه بهبود می یابد (PH با نزدیک شدن به pH 2 کاهش می یابد). با این حال، استفاده از خاک رس فعال شده با اسید می تواند عوارض جانبی مضری در روغن داشته باشد. اینها شامل افزایش سطح اسیدهای چرب آزاد [2،3] و تشکیل استرهای نامطلوب 3-مونوکلروپروپان-1،2-دیول (MCPD) [4-6] است. رس های طبیعی اغلب توسط پالایشگاه هایی که به این آلاینده ها حساس هستند ترجیح داده می شوند.

شکل 3. تأثیر سطوح فعال سازی زمین سفید کننده. سطوح فعال سازی معمولی برای متغیرهای کیفیت.

علاوه بر این، خاک رس طبیعی تنها گزینه سفید کننده خاک رس است که دارای گواهینامه روغن "ارگانیک" است زیرا ساخت آنها شامل هیچ عامل شیمیایی محدودی نمی شود. در برخی شرایط، اسیدهای طبیعی تایید شده "ارگانیک" مانند اسید سیتریک می توانند اثر سفید کنندگی خاک رس های طبیعی را بیشتر افزایش دهند و همچنان الزامات برچسب گذاری "ارگانیک" را برای روغن های غنی از کلروفیل برآورده کنند. این اسید را می توان به روغن در حال سفید شدن اضافه کرد یا خاک رس اسیدی شده را از قبل تهیه کرد.

مکانیسم های سفید کننده

در طول فرآیند سفید کردن، جذب از طریق مکانیسم‌های مختلف شامل فعل و انفعالات فیزیکی و شیمیایی مختلف صورت می‌گیرد [1]. اکثر آنها کیفیت روغن را بهبود می بخشند، اما برخی از آنها ممکن است آن را کاهش دهند (شکل 3). این مکانیسم ها شامل موارد زیر است:

جذب - مکانیسمی که توسط آن جاذب به یک آلاینده متصل می شود. این می تواند به سه روش مختلف اتفاق بیفتد: از نظر فیزیکی از طریق جذب سطحی که نیروهای واندروالس را درگیر می کند، از نظر شیمیایی با "جذب شیمیایی" توسط پیوند الکتروشیمیایی به سطح خاک رس توسط غربال های مولکولی که آلاینده ها را تحت فشار داخل منافذ خاک رس در طول فیلتراسیون به دام می اندازند.

جذب - مکانیسمی که توسط آن منافذ درون دانه ای با مقداری مایع - عمدتاً روغن - و به نوبه خود هر گونه آلودگی همراه با آن پر می شود. احتباس روغن به دو صورت گزارش می شود: کاهش وزن با استخراج سوکسله (با استفاده از هگزان به عنوان حلال)، و به عنوان کل مواد آلی که با خاکستر تعیین می شود. ادامه دارد...

1. Berbesi, R. Practical optimization of bleaching process. AOCS Short Course, Long Beach, CA (2011).
2. Zschau, W. Bleaching. In: Introduction to Fats and Oils Technology. pp.158-178 (R.D. O'Brien, W.E. Farr, and P.J. Wan (eds.), AOCS Press, Champaign IL) (2000).
3. Patterson, H.B.W. Adsorption. In: Bleaching and Purifying Fats and Oils. Theory and Practice. pp.53-67 (G.R. List (ed.), AOCS Press, Urbana, IL) (2009).
4. Ramli, M.R., Siew, W.-L., Ibrahim, N.A., Hussein, R., Kuntom, A., Razak, R.A.A. and Nesaretnam, K. Effects of degumming and bleaching on 3-MPCD esters formation during physical refining. Am. Oil Chem. Soc., 88, 1839-1844 (2011) (DOI: 10.1007/s11746-011-1858-0).

• دستیابی به محصولات روغنی تصفیه شده با کیفیت بالا
• قابلیت اقتصادی فرآیند تصفیه روغن

شکل1- راندمان پردازش - حذف آلاینده ها وابسته به فرآیند.

ویژگی‌های خاک رس برای سفید کنندگی

ظرفیت جذب کانی‌های جاذب به ساختار کانی‌شناسی و ویژگی‌های جذبی آن‌ها مانند سطح، توزیع اندازه ذرات، تخلخل و اسیدیته سطح بستگی دارد. رس ها یا خاک های سفید کننده معمولاً از یک یا چند نوع از سه نوع کانی رسی تشکیل می شوند: مونت موریلونیت کلسیم، آتاپولژیت و سپیولیت. نماهای میکروسکوپی دو مورد از این کانی های مبتنی بر خاک رس در شکل 2 نشان داده شده است. یکی مونت موریلونیت کلسیم (که معمولاً بنتونیت نامیده می شود) و دیگری ترکیبی طبیعی از آتاپولژیت و مونتموریلونیت از منطقه جورجیا در ایالات متحده است.

ادامه دارد...

شکل2- سفید کننده مواد معدنی پایه خاک رس.