شماره تلفن : 09307584802

خانه ژورنال دانشجویان ایران

Iranian Students Article House

روش های جدید در غیر اسیدی کردن روغن های خوراکی

 

New approaches in deacidification of edible oils––a review

DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2004.09.003

August 2005

 

Abstract

In the fats and oils industry, deacidification of oils is important not only for consumer acceptance, but also because it has the maximum economic impact on production. Chemical, physical, and miscella deacidification methods have been used in the industry. There are several drawbacks associated with these conventional deacidification processes. Some new approaches that may be tried out––as alternatives to current industrial practices––are biological deacidification, reesterification, solvent extraction, supercritical fluid extraction and membrane technology. These new approaches––independently, or in combination with current technology––may be useful to overcome major drawbacks. Besides being eco-friendly, they could also lead to savings in energy and reduction in oil losses. Some of these approaches could very well replace the existing technology in the years to come

Keywords: Biorefining, Chemical, physical and miscella deacidification, Chemical reesterification, Membrane technology, Solvent extraction, Supercritical fluid extraction

 

دانلود مقاله انگلیسی

 

روش های جدید در غیر اسیدی کردن روغن های خوراکی

 

چکیده
در صنایع مربوط به مواد روغنی , غیر اسیدی کردن مواد روغنی نه تنها برای مصرف کنندگان حائز اهمیت می باشد بلکه می تواند تاثیر اقتصادی حداکثری بر روی تولیدات داشته باشد. روش های غیراسیدی کردن شیمیایی , فیزیکی و میسل در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.موانعی نیز در ارتباط با این فرایند ها وجود دارد.بعضی از روش های جدیدی که می تواند مورد آزمایش قرار گیرد شامل غیراسیدی کردن بیولوژیکی , استری کردن , استخراج مواد حلال , استخراج سیالات و فناوری های غشایی می باشند. روش ای جدید منجر به غلبه بر موانع اصلی می گردد. علاوه بر اقتصادی بودن این موارد آن ها می توانند منجر به ذخیره انرژی و کاهش در اتلاف مواد روغنی گردند.بعضی از این روش ها می توانند جایگزین تکنولوژی های جدیدتر در سالهای پیش رو گردند.

مقدمه :
مواد غذایی شامل ترکیباتی چون آب , کربوهیدرات , پروتئین , و چربی می باشند. چربی به عنوان یکی از ترکیبات اصلی رژیم غذایی به شمار می آید. زیرا آن می تواند به عنوان یک منبع مهم انرژی همانند اسیدهای چرب و ویتامین های قابل حل مانند A-D-E و K به شمار بیاید.منبع اصلی روغن های خوراکی شامل دانه های روغنی , ساقه میوه , گوشت حیوانات و ماهی ها می باشد. دانه روغنی به عنوان منبع اصلی تولید روغن های خوراکی می باشند.کل تولیدات جهانی مربوط به دانه های روغنی برابر با ۳۲۶ میلیون تن در سطح جهان می باشد.
روش های مربوط به استخراج مواد روغنی بستگی به طبیعت مواد خام و همچنین ظرفیت صنایع دارد. استخراج مواد حلال به عنوان یکی از روش های معمول مورد استفاده در مورد انواع مختلف مواد روغی می باشد.که تقریبا ۵۰ درصد کل روغن های گیاهی تولید شده در سطح جهانی را می توان به همین روش تولید کرد. مواد روغنی خام که از دانه های روغنی استخراج می گردد ترکیبی از FFA , مونو – دی و تری گلیسرید , فسفاتید , رنگدانه , استرول و توکوفرول می باشد.مقداری از آهن , فلاونوید , تانن و گلیوکولیپید نیز می تواند درصدی از این موارد را تشکیل دهد. تصفیه همچنین می تواند در ارتباط با حذف مواد چربی غیر تری گلیسرید باشد. اما در ایالات متحده این فرایند این عبارت در ارتباط با فرایند غیر اسیدی کردن و خنثی کردن می باشد. در اکثر کشورهای دیگر این فراین شامل مجموعه کاملی از عملیات که شامل سفسد گری و ضدعفونی کردن است می باشد تا بتوان چربی ها را به صورت خوراکی تبدیل کرد. روش های صنعتی مربوط به فرایند تصفیه شامل پالایش شیمیایی و فیزیکی می باشد. طرحی از این فرایندها در شکل ۱ نشان داده شده است. و ناخالصی ها در مراحل مختلف پالایش شیمیایی و فیزیکی انجام می گیرد.

۱٫۱ غیر اسیدی کردن :
روغن و چربی خام شامل علاوه بر تری گلیسرید شامل ترکیبات FFA می باشد.این ترکیبات در بافتهای زنده وجود ندارد.و آن ها می توانند از طریق فعالیت آنزیم ها بعد از جمع آوری دانه های روغنی و زبح حیوانات شکل بگیرند. هیدرولیز پیوندهای استر در لیپید منجر به آزادی FFA می گردد.و همچنین میتواند از طریق فعالیت آنزیم ها و از طریق گرما و رطوبت ایجاد گردد. آزاد شدن زنجیره های کوتاه اسید چرب از طریق هیدرولیز کرد منجر به ایجاد بوی نامطبوعی می گردد. علاوه بر این FFA نسبت به استر گلیسرول در اسید چرب مستعد به اکسیداسیون می باشد. و این اکسیداسیون لیپیدها منجر به اکسید شدن بوی ترشیدگی روغن های خوراکی و مواد غذایی می گردد.بنابرای افزایش در اسیدی کردن دانه های روغنی می بایست کاهش یابد.
فرایند غیر اسیدی کردن دارای تاثیرات اقتصادی حداکثری بر روی تولیدات روغنی می باشد. ناکارآمدی در این جریانات دارای تاثیری بر روی کل این فرایندها دارد. حذف ترکیبات FFA از مواد روغنی خام یکی از ظریف ترین و مشکل آفرین ترین مراحل در چرخه پالایش می باشد. زیرا آن می تواند باعث تعیین کیفیت نهایی کالا گردد. روش های غیر اسیدی کردن شیمیایی , فیزیکی و میسل به صورت صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. روش های سنتی نیز در این زمینه مد نظر قرار می گیرند. و آن ها به صورت مختصری در این مقاله مد نظر قرار می گیرند و ویژگی ها و محدودیت های مربوط به آن ها در جدول ۱ به طور خلاصه بیان می گردند.

۲٫ روش های سنتی مربوط به غیر اسیدی کردن :

۲٫۱ غیر اسیدی کردن شیمیایی :
از نظر صنعتی معمولی ترین روش ها برای غیر اسیدی کردن غیر اسیدی کردن به صورت شیمیایی می باشد.

هدف غیر اسیدی کردن در این فرایندها ی شیمیایی حذف ناخالصی های غیر تری گلیسریدی , شامل خصوصیات مربوط به FFA , ویژگی های کیفی اصلی مربوط به مواد صمغی , فسفولیپید و رنگدانه ها می باشد.غیر اسیدی کردن از طریق اضافه کردن مواد قلیایی به روغن های بدون صمغ ایجاد می گردد. شکل دوم آن از طریق حذف رایندهای مکانیکی از روغن های خنثی ایجاد میگردد. چون مواد قلیایی برای فرایندهای خنثی کردن به صورت هیدروکسید سدیم می باشند , این فرایندها به عنوان فرایند غیر اسیدی کردن تدریجی شناخته می شوند.
در فرایندهای غیر اسییدی کردن شیمیایی , اتلاف قابل توجهی از روغن ها به دلیل هیدرولیز روغن های خنثی به وجود می آید علاوه بر این اتلاف مواد روغنی در اثر انسداد نیز به وجود خواهد آمد. این ذخایر می تواند ۵۰ درصد از وزن مربوط به روغن های خنثی را نگه دارد و بنابراین می تواند باعث کاهش پالایش کل تولیدات گردد. محتوی FFA در روغن خام دارای تاثیر مستقیمی بر روی اتلاف روغن ها داشته و بنابراین در سطوح پایینی می باشد. FFA در حالت معمولی خود دارای کاربردهای زیادی می باشد و بنابرای چنین ذخایری می تواند توسط اسید سولفوریک تقسیم شوند که در نهایت منجر به آلودگی های زیادی می گردند.خلاص شدن از این آلودگی ها دارای هزینه زیادی می باشد زیرا چنین مواد زائدی می بایست نیازهای آینده را تامین کنند. مضرات دیگر در ارتباط با غیر اسیدی کردن RBO مربوط به اتلاف اریزانول می باشد که به آسانی تبدیل به صابون می گردد. همچنین پالایش قلیایی منجر به کاهش در محتوای اریزانول از ۱۶۰۰۰ به ۲۰۰۰ می گردد.
با وجود یک سری از مضرات , فرایند غیر اسیدی کردن شیمیایی هنوز در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد و این به دلیل کاهش ترکیبات FFA در سطوح مورد نظر بدون توجه به موارد روغنی خام آن می باشد. فرایند خنثی سازی شیمیایی سطوح FFA را صورت معقولی قرار می دهد که پایین تر از ۰٫۰۳ درصد می باشد که این بستگی به ویژگی های روغن گیاهی دارد. فرایند شکل گیری صابون در طی فرایند غیر اسیدی شدن دارای تاثیرات ترکیبی بر روی فرایند تصفیه , صمغ گیری و غیر رنگی کردن دانه های روغنی دارد.

۲٫۲ غیر اسیدی کردن فیزیکی :
این فرایند از سال ۱۹۷۰ زمانی که این فرایند در مقیاس بالایی برای پالایش روغن در کشور مالزی معرفی شد گسترش یافت. این روش از بخار آب در شرایط خلاء استفاده می کند روش که باعث حذف FFA , مواد غیر صابونی , ترکیبات رنگدانه ای می گردد و مواد خنثی شیمیایی را توسط صابون ها از بین می برد. در نتیجه اتلاف روغن کمتر شده , کیفیت FFA بهبود می یابد و عملیات ساده تر می گردد. آن بخار , آب و نیروی کمتری را مصرف کرده و از این رو نیاز به سرمایه گذاری کمتری دارد. فرایند ضدعفونی کردن و غربال گری رنگدانه ها توسط رنگ گیری انجام می گردد. تقطیر ملکولی اگر به جای روش های سنتی تقطیر مورد استفاده قرار گیرد باعث حفظ مواد باارزش تر می گردد.
به دلیل بهبود در عملکرد سیستم های خلاء و قیمت های رقابتی در مورد گازهای غیرمتراکم , نیتروژن به عنوان جایگزین بخار زنده مشخص شده است.استفاده از نیتروژن به جای بخار باعث کارایی بیشتر در ارتباط با تبخیر FFA , اتلاف ترکیبات غیر صابونی , حداقل حفظ ترکیبات تری گلیسرید و کاهش فراورده های تقطیری غیر معطر شده است.
فرایند غیر اسیدی کردن فیزیکی دارای مزایای زیادی نسبت به خنثی سازی قلیایی دارد که از آن جمله می تواند بهبود تولبدات عرضه شده , حذف تولیدات صابونی و همچنین کاهش کمیت ها را نام برد.به هر حال آن داری موانع زیادی نیز می باشد به عنوان نمونه شرایط پیش از تولید آن بسیار سخت و مشکل می باشند.و برای انواع مختلف روغن ها مناسب نمی باشند. بر طبق به گفته های کلینرک و دیجسترا محتوی فسفر روغن می تواند کمتر از ۱۰ PPM باشد. اما محتوی آهن آن می بایست پایین تر از ۰٫۲ PPM باشد زیرا آهن باعث تار شدن روغن در طی عمل تقطیر گردد و باعث کاهش توانایی اکسیداسیون آن می گردد. علاوه بر این پالایش فیزیکی نیازمند درجه حرارت بالا و خلاء فراوانی می باشد و باعث ایجاد تولیداتی با عکس العمل متقابل مانند پلیمر و ایزومرهای ترانس می گردند. این موضوع همچنین مورد تایید می باشد که این فرایند باعث کاهش محتوای توکوفرول شده و باعث از بین رفتن تمام کاروتن های موجود در روغن گیاهی می گردد.
مولیک اتال کیفیت روغن ها ایجاد شده توسط فرایندهای فیزیکی و پالایش قلیایی روغن خام را با یکدیگر مقایسه می کند هیچ تفاوت مهمی از نظر مستعد بودن آن ها و اکسیداسیون بین این موارد بعد از انبار کردن آن ها به مدت ۱۲ ماه در درجه حرارت ۱۵ درجه مشاهده نمی کند. بنابراین آن ها به این نتیجه رسیده اند که از این دو روش روغنی با کیفیت یکسان به وجود می آید. فرایند غیر اسیدی کردن فیزیکی روغن های گیاهی دارای مزایای بیشتری نسبت به فرایند های غیر اسدی کردن قلیایی در روش های سنتی دارد. که این گونه موارد شامل سادگی , حفظ انرژی , کاهش تولید آلودگی های محیطی می باشد.
غیر اسدی کردن میسل :
پالایش روغن خام در استخراج حلال ها پیش از رنگ گیری حلال ها به عنوان پالایش میسل شناخته شده است. در این فرایند, میسل با حلال هیدروکسید سدیم بریا خنثی سازی , واکنش با فسفید و عمل رنگریزی ترکیب می گردد. صابون های ایجاد شده در این فرایند با فرایند گریز از مرکز از بین می روند.پالایش میسل در ارتباط با انواع مختلفی از روغن ها شاما پنبه دانه , سویا , گل آفتاب گردان , خرما , نارگیل و چربی جانوری می باشد.اما از نظر تجاری آن تقریبا برای پالایش روغن پنبه دانه مورد استفاده قرار می گیرد.

اکثر روغن های پنبه دانه در ایالات متحده امریکا تبدیل به عصاره حلال ها و میسل های غیر اسیدی می شوند که این امکان را به وجود می آورد تا دانه های روغنی بیرنگی را با قیمت های پایین تر ایجاد کنند.
مزایای پالایش میسل در برابر غیر اسیدی کردن موا شمیایی عبارتند از :۱- محلول های قلیایی رقیق می توانند به طور رضایت بخشی ایجاد گردند. ۲- تفاوت گسترده بین آی قلیایی و محلول های روغن هگزان باعث افزایش کارایی جدایی های حاصل از گریز از مرکز می گردد.و این موضوع امکان پذیر می باشد تا این فرایندها را ۵۰ درصد بالاتر از ظرفیت هایشان سازمان دهی کنیم.۳- کمیت صابون های ایجاد شده در ارتباط با روغن ها ی خنثی بسیار پایین می باشد.این بدین معنی می باشد که این اتلافات در کمترین حد خود در مقایسه با مواد قلیایی دیگر می باشند. ۴- رنگبری مربوط به روغن نهایی بالاتر از آن چیزی می باشد که توسط پالایش غیر مسیلی بدست می آید و می تواند با توجه به افزایش درصد این پالایش ها بدون تلفات جدی متفاوت باشد.۵- حذف آب در مورد شستشو.
با توجه به مزایای ذکر شده , پالایش میسل به طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار نمی گیرد و این بدلیل چند مضرات در این مورد می باشد.و تمام تجهیزات می بایست به طور کامل مورد استفاده قرار گیرد که در نهایت موجب افزایش سرمایه گذاری به طور قابل توجهی می گردد.برای اینکه پالایش به صورت اقتصادی و موثر باشد این مراحل می بایست در حلال های مورد نظر انجام گیرد.مشکلاتی نیز در بدست آوردن اثرات کارآمد بین محلول های کربنات سدیم و مسیل وجود دارد.این بدین معنی است که انعقاد کامل فسفات و فرایندهای غیر رنگی کردن توسط روش های معمولی ترکیب ایجاد نمی گردد. این موارد شامل استفاده از مواد هموژنیزه و افزایش مقدار کمی از مواد غیر یونی سرفاکتانت به آب قلیایی می باشد.فرایندهای مربوط به خنثی سازی و غیر رنگی کردن زمانی دارای تاثیر بیشتر می باشند که غلظت میسل ۵۰ درصد بیشتر از روغن باشد.بنابراین حذف حلال ها از میسل در دو مرحله واقع می گردد. غلظت ابتدایی آن که ۵۰ درصد بوده که به دنبال پالایش و شست و شوی حلال های نهایی به وجود می آید.چنین غلظت های اولیه ای در ارتباط با سطوح مورد نظر از طریق بخار کردن بخشی از این حلال ها از طریق استخراج مستقیم و یا ترکیب روغن خام با مسیل از استخراج کننده ها حاصل می گردد.

۳٫ روش های جدید برای غیر اسیدی کردن روغن های گیاهی :
در طی جریانات غیر اسیدی مواد شیمیایی اتلاف قابل توجهی در مواد روغنی خنثی , استرول , توکوفرول و ویتامین ها وجود دارد. علاوه بر این استفاده و عدم استفاده از ذخایر مور د نظر منجر به ایجاد مشکلاتی در ارتباط با آلودگی های محیطی می گردد. از طرف دیگر تجارب شخصی در ارتباط با غیر اسیدی کردن فیزیکی نشان داده است که زمانی که روغن هایی با کیفیت خوب مورد استفاده قرار می گیرند این فرایند می تواند منجر به نتایج قابل قبولی گردد. علاوه بر این حذف غیر مکمل عناصر در طی فرایند اولیه تهیه روغن می تواند با استفاده از غربال گری جبران گردد. دو مرحله مربوط به حذف سیستم های حلال , و هزینه های بالای نصب تجهیزات برای ایمنی بیشتر باعث محدود کردن کاربرد فرایندهای غیر اسیدی میسل می گردد.
روش های سنتی مربوط به غیر اسیدی کردن برای روغن ایی که حاوی ۸-۱۰ درصد از FFA می باشند مناسب نیست.برای نمونه RBO هایی که دارای محتوی زیادی از FFAمی باشند دارای اتلاف روغن های خاص تا بیش از ۵۰ درصد در طی فرایند غیر اسیدی کردن می باشند.روغن های حاصل از ذرت و برنج دارای قدرت اسیدی بالایی می باشند و این به دلیل فعالیت آنزیم ها در مواد خام می باشد و نیاز به توجه خاصی در طی فرایند پالایش دارند. بر طبق به گفته های لیبوویتز و راک انستین غیر اسیدی کردن روغن های خام با محتویات FFA بین ۸ تا ۱۴ درصد منجر با اتلاف روغن از ۱۵ تا ۲۵ درصد می شود. در حالی که برای پالایش فیزیکی فقدان روغن های خنثی بین ۱۱ تا ۲۰ درصد متفاوت می باشند.فعالیت های اصلی این واحدها در فرایندهای مربوط به روغن ها ی گیاهی در طی ۵ تا ۶ دهه گذشته بدون تغییر بوده اند. موانعی در ارتباط با تکنووژی های امروزی وجود دارد.و روش های متفاوتی برای غلبه بر این موانع وجود دارد.بعضی از این روش ها که مورد توجه بعضی از محققان قرار گرفته اند به نام فرایند غیر اسیدی کردن بیولوژیکی , استخراج حلال ها , استری کردن , استخراج سیالات , و فرایندهای غشایی در زیر مطرح شده اند.ویژگی ها و موانع مربوط به این روش ها که در ارتباط با غیر اسیدی کردن چربی ها و روغن ها می باشند در جدول شماره ۲ مشخص شده اند.

۳٫۱ غیر اسیدی کردن بیولوژیکی :
این فرایندها برای سالها مورد بررسی قرار گرفته اند و برای سال ها دارای اهمیت خاصی بو.ده اند. پالایش های بیولوژیکی شامل استفاده از ۱- سیستم های میکروارگانیسمی می باشند که باعث حذف و همگونی رشد FFA می گردند و ۲- و سیستم های لیپاز که می توانند به استری کردن FFA به تری گلیسرید کمک کنند.
۳٫۱٫۱ حذف FFA از روغن های گیاهی با استفاده از میکروارگانیسم ها :
چو , وان و یون میکرو ارگانیسم هایی را در خاک مورد بررسی قرار داده اند که می تواند باعث همگون کردن زنجیره بلندی از اسیدهای چرب گردند. که این فرایند بدون پنهان کردن لیپازها بوده و و آن را به عنوان رشته های BGI در نظر می گیرند. این موضوع نیز مورد توجه می باشد که اسید لاریک , میرستیک , پالمیتیک , استریک و اسید اولیک به عنوان منابع کربن مورد استفاده قرار می گیرند. نشان داده شده است که BGI از ۰٫۱ درصد از اسید اولیک در امولسیون تقریبا با ۴۸H استفاده می کند.زمانی که BGI به عنوان ترکیبی از تریولین و اسید اولیک مورد استفاده قرار می گیرد آن باعث حذف FFA بدون هدر دادن تریولین می گردد و باعث ایجاد مونو و دی گلیسرید نمی گردد. محدودیت این روش این می باشد که زنجیره های کوتاه مربوط به اسید چرب دارای کمتر از ۱۲ اتم کربن بوده و به این ترتیب اسید لینولیک دیگر مورد استفاده قرار نگرفته است.

آن ها گاهی مواقع مانع رشد BGI می گردند. اسید های چرب که دارای ۱۲ یا تعداد بیشتری از اتم های کربن با زنجیره های بلندتر نی باشند همانند اسید اولیک مورد استفاده قرار گرفته اند. میزان حذف اسید های چرب به میزان حل پذیری آن ها در آب بستگی دارد. از این رو حداکثر توده ها از تخمیر اسید اولیک در مقایسه با تخمیر اسید لوریک , مریستیک , پالمتیک و استریک ایجاد میگردد. از این رو اسید بوتیریک , والریک , کاپرولیک , کاپریلیک , اسید کاپریک دارای قابلیت حل شدن بالاتری نسبت به اسید اولیک می باشند, و به این ترتیب آن ها مورد استاده قرار نمی گیرند. احتمالا به این دلیل میزان سمیت زنجیره های کوتاه اسید چرب نسبت به میکرو ارگانیسم ها می باشد.

۳٫۱٫۲ غیراسیدی کردن انزیم های استری شده :
در این روش ها , توانایی های خاص بعضی از لیپازها برای ترکیب تری گلیسرید از اسیدهای چرب و گلیسرول ها به کار برده شده اند تا جریانی را برای غیر اسیدی کردن روغن های گیاهی با محتوی بالای FFA ایجاد کنند. در ارتباط با نیازمند بودن از نظر انرژی , فرایند استری کردن لیپازها دارای مزایای بیشتری نسبت به استری کردن شیمیایی می باشد که در درجه حرارت بالاتری نسبت به نوع لیپازآن انجام می شود. فرایندهای مربوط به لیپازهای میکروبی در ارتباط با کیفیت نهایی روغن های پالایش شده و موارد به هدر رفته شده می باشند.فرایند بلقوه غیر اسیدی کردن انزیم ها برای فرایند پالایش بستگی به واکنش های مربوط به متغیر انزیم ها همانند غلظت انزیم ها , درجه حرارت , زمان واکنش , غلظت گلیسرول , میزان رطوبت در واکنش ها و فشارهای بکار رفته شده دارد. فرایند غیر اسیدی کردن روغن های گیاهی مختلف قبلا در مقیاس های آزمایشگاهی بدست آمده است.
باتاچاری محتوی FFA را در ارتباط با RBO از ۳۰ به ۳٫۶ درصد با استفاده از استری کردن FFA با اضافه کردن گلیسرول رسانده است. چنین فرایندی باعث ایجاد RBO با بهترین کیفیت از طریق فرایندهای غیر اسیدی کردن , غربال گری و ضدعفونی کردن به وجود آورده است. فرایندهای مربوط به پالایش های ترکیبی و پالایش قلیایی در ارتباط با فاکتورهای مورد نظر قرار داشته و در جریان پالایش میسل قرار دارد. و در ارتباط با ویژگی های مورد نظر آن حتی بالاتر از پالایش فیزیکی و فرایندهای خنثی سازی های قلیایی می باشد.

سنگوپتا و باتاچاری این موضوع را نشان داده اند که میزان FFA موجود در روغن موها از ۲۴٫۵ درصد به ۳٫۸ درصد کاهش یافته اند روغن های غربال شده و صمغ برداری شده به طور مستمر با ۱۰ درصد از لیپاز فعالیت نشان می دهند و در حالی که میزان کلیسرول در درجه حرارت ۶۰ درجه و فشار ۲۶۷ PA برابر با ۲۰ h می باشد. ماکاسی , اریسوی و تلفنکو به بررسی غیر اسیدی کردن انزیم های روغن زیتون پرداخته اند. لیپاز مورد استفاده توسط اسپرگیلوس ایجاد می گردد. آن ها این موضوع را خاطر نشان می کنند که نگه داشتن فشار در سطح پایین برای حذف آب در طی عملیات استری کردن دارای اهمیت می باشند.
آن ها مطالعات دیگری نیز در این زمینه انجام داده اند تا به این درک برسند که به چه میزانی فرایند غیر اسیدی کردن انزیم ها در ارتباط با RBO در مورد محتوی FFA کاربردی می باشد. RBO هایی که که دارای ۵ تا ۱۷ درصد از FFA می باشند توسط فرایند استری شدن لیپازها توسط گلیسرول غیر اسیدی می گردند. این فرایندها در ارتباط با پالایش قلیایی و فیزیکی منجر به اتلاف کمتر روغن و محتوی بالاتری از TG می گردند.مشخصه های مربوط به پالایش RBO که از طریق ترکیب یاز پالایش های فیزیکی و قلیایی انجام می گیرد در جدول ۴ مشخص می گردد.
محققان همچنین روش های دیگری را در ارتباط با فرایند استری کردن انزیم ها در RBO با توجه به مونو گلیسرید و لیپازهای تجاری مشخص کرده اند. آن ها این موضوع را گزارش می کنند که FFA می تواند به ۲ تا ۴ درصد نیز کاهش یابد و این فرایند بستگی به میزان MG مورد استفاده دارد. بر طبق به تحقیقات مورد نظر MG ها می توانند به طور موثرتری به جای گلیسرول برای کاهش FFA در روغن ها به کار روند که با توجه به محتوی تری گلیسرید , روغن هایی با کیفیت بهتر تولید می کنند.کوراشیگ از دی گلیسرید برای استری کردن اسید اولیک با استفاده از لیپاز می پردازد.این قضیه نیز اثبات شده است که میزان استری کردن اگر دی گلیسیرید به جای گلیسرول مورد استفاده قرار گیرد بالاتر می رود. این فرایند منجر به انحلال پذیری بهتر دی گلیسرید در روغن ها می گردد.
مزایای اصلی مربوط به فرایند استری کردن در مورد غیر اسیدی کردن روغن های گیاهی با محتوی FFA با توجه به محتوی گلیسریدها به ویژه تری گلیسرید افزایش می یابد. به هر حال موانع اصلی مربوط به غیر اسیدی کردن انزیم ها هزینه های بالای مربوط به انزیم ها می باشد.
۳٫۲ استری کردن شیمیایی :
یکی از فرایندهای مربوط به غیراسیدی کردن روغن های گیاهی تغییر FFA به گلیسرید های خنثی با باقی ماندن گروه هیدروکسیل در روغن در درجه حرارت بالا و فضای داخلی با استفاده از سیستم های کاتالیزوری می باشد. فرایند استری کردن باعث افزایش روغن های خنثی می گردد.روغن های استری شده دارای محتوی FFA بوده و و می توانند توسط فرایندهای شیمیایی غیر اسیدی گردند.این فرایندها می تواند با استفاده از استری کردن انزیم ها انجام گیرد. یک فرایند اقتصادی و یکپارچه در روند غیر اسیدی کردن به صورت ارزشمندی می باشد.
فرایند استری کردن FFA با استفاده از درجه حرارت بالا دارای تاریخ بلند مدتی می باشد.اناند و واسیشتا در مقالات تحقیقی به بررسی این موارد پرداخته اند برسلوت درجه حرارتی را به میزان ۲۰۰-۲۷۰ درجه سانتیگراد برای استری کردن اسید چرب با استفاده از گلیسرول انجام داده اما آب ایجاد شده نتوانسته خارج شده و منجر به ایجاد تعادلی بین واکنش دهنده ها در شرایط تجربی شده است. شیج نیز به حذف آب از ترکیبات مورد نظر با استفاده از هوا و گازها تاکید می کند.بلوسی و مانتزی آب را با حفظ خلاء نگه داشته اند.گارنر به استری کردن اسید های چرب در ۲۰۰ درجه سانتیگراد در حضور دی اکسید کربن برای بدست آوردن همو گلیسرید پرداخته است.

باتاچاری و هیدیچ به استری کردن اسید های چرب با گلیسرول می پردازند این واکنش ها در درجه حرارت ۱۳۵ تا ۱۴۵ درجه سانتیگراد رخ می دهد که ۰٫۵ درصد از اسید سولفونیک را به عنوان کاتالیزور استفاده می کنند. استری کردن تحت این شرایط به نظر می رسد که لزوما به صورت کامل بوده و مونو –دی کلیسرید در تولیدات نهایی قرار نگرفته اند.فیوج , کرامر و بیلی فاکتورهای مختلفی را در استری کردن اسید های چرب با استفاده از روغن بادام زمینی در فشار پایین در نظر می گیرند. در میان تست های کاتالیزوری انجام شده کلراید مربوط به فلزات روی و قلع در فعالیت های کاتالیزوری دارای نقش برجسته ای می باشند. کلراید هایی که دارای ترکیبات قلع می باشند در یک مقیاس برابر با ۰٫۰۰۰۸ مول در ۱۰۰ گرم از اسید چرب دارای بهترین شرایط در این زمینه می باشند. علاوه بر این کاتالیزورها به طور کاملی از روغن های استری شده با استفاده از پالایش قلیایی حذف می گردند.
اناند و واسیشتا به بررسی فرایند های استری کردن برای غیر اسیدی کردن FFA با توجه به نسبت های گلیسرول همراه یا بدون کاتالیزورها در درجه حرارت های مختلف تحت فشارهای کاهشی قرار گرفته اند.آن ها در کاهش FFA از ۶۴ تا ۳٫۴ درصد در ۱۹۰ درجه سانتیگراد و ۲٫۸ درصد در ۲۰۰ درجه سانتیگراد در واکنش های غیرکاتالیزوری موثر بوده اند. زمانی که کلرایدهای قلع به عنوان کاتالیزرورها مورد استفاده قرار می گیرند FFA به ۳٫۵ درصد در ۱۸۰ درجه سانتیگراد , ۱٫۲ درصد در ۱۹۰ درجه سانتیگراد و .۰٫۹ درصد در ۲۰۰ درجه سانتیگراد کاهش یافته اند. واکنش های کاتالیزوری و غیر کاتالیزوری در یک سری از مراحل واقع می گردند که مراحل اولیه آن نرخ واکنشی سریعتری خواهد داشت.میلوالا و شیتول به گزرش این موضوع پرداخته اند که محتوی FFA در Rbo از ۴۰ درصد به ۱۰ درصد از طریق استری کردن فعالیت ها با استفاده از گلیسرول ها به عنوان کاتالیزورها کاهش یافته اند.باتاچاریا تاثیر گلیسرول و کاتالیزورها را در ارتباط با غیر اسیدی کردن RBO با استری کردن نیتروژن مورد توجه قرار داده است. استفاده بیش از ۵۰ درصد از کلیسرول برای خنثی کردن FFA باعث افزایش میزان واکنش استری کردن خواهد شد. استفاده از کاتالیزورها فرایند استری کردن را در مراحل اولیه تحت تاثیر قرار می دهد. آن ها نشان می دهند که بعد از فرایند صمغ برداری RBO به همراه ۱۵-۳۰ درصد از FFA می تواند در سطوح پایینی توسط فرایند استری کردن با گلیسرول تحت شرایط خلاء در حضور اسید سولفونیک به صورت غیر اسیدی در بیاید. آن ها همچنین این موضوع را بیان کرده اند که فرایند استری کردن می تواند با فرایند خنثی سازی مواد قلیایی و غربال گری برای ایجاد روغن های خوراکی با رنگ های روشن ترکیب گردد.
دی و باتاچاری به بررسی کاتالیزورهای خودکار در درجه حرارت بالا , فشار پایین , جریان های مستقیم استری کردن با استفاده از MG , برای غیر اسیدی کردن RBO پرداخته اند.مطالعات نشان می دهد که مونوگلیسرید در پایین بردن سطوح FFA تاثیر کذار بوده اند و RBO غربال شده در سطوح قابل قبول بستگی به محتوای FFA در مورد روغن خام خواهد داشت.

این روش ها این امکان را برای RBO به وجود می آورند به صورت قلیایی , غربال شده و ضد عفونی شده تعریف گردند یا بعد از فرایند استری شدن برای بدست آوردن یک روغنی با کیفیت خوب ضدعفونی گردند. از نقطه نظر هزینه فرایند پالایش اتوماتیک کاتالیزورها در رقابت با پالایش مسیل , یا پالایش مواد قلیایی می باشند. به هر حال با در نظر گرفتن این موضوعات با توجه به هزینه بالای ایدی کردن RBO , مونوگلیسریدهای تجاری , پالایش مواد روغنی , متوسط هزینه ها و هزینه پالایش روغن , این فرایندها به گونه ای تعهدانه تر می باشد اما این فرایند نمی تواند با مراحل مربوط به پالایش فیزیکی رقابت کند.
اگرچه فرایند استری کردن یک روش فنی برای ارتباط با روغن FFA می باشد , این جریان ها هزینه بر بوده و چنین روش هایی از نظر تجاری قابل قبول نمی باشند. که توسط تعداد زیادی از تحقیقات بالا مد نظر قرار می گیرد.

۳٫۳ استخراج محلول ها :
قابلیت های مختلف انحلال پذیری اسیدهخای چرب و گلیسریدهای خنثی در حلال های آلی مختلف اساس فرایندهای مختلف در مورد غیر اسیدی کردن روغن های خام را نشان می دهد. استخراج حلال ها می تواند در درجه حرارت اتاق و فشارهای اتمسفری مشخص گردد. بنابراین باعث کاهش مصرف انرژی برای پالایش مواد روغنی بدون اتلاف ترکیبات خنثی خواهد شد.به دلیل تفاوت های مختلف بین نقطه جوش حلال ها و ترکیبات چربی تجزیه حلال ها از پالایش مواد روغنی و بهبود حلال ها از جریانات مربوط مهمی تواند به آسانی انجام گیرد.

بنابراین چنین تجزیه هایی می تواند از طریق بخار یا تقطیر در درجه حرارت پایین انجام گیرد که می تواند با استفاده از شرایط خلاء جبران گردد.
توموپولوس به بررسی فرایند غیر اسیدی کردن روغن زیتون با قدرت اسیدی بالا در محلول های دیگر پرداخته است. آن ها گزارش داده اند که که ۹۶ درصد از اتانول می تواند باعث حذف بخش بزرگی از FFA از روغن خام گردد. این موضوع نیز لازم به نظر می رسد تا فرایند خنثی سازی را از طریق روش های سنتی انجام دهیم , اما بازدهی کل بهتر از آن چیزی بوده است که با استفاده از فرایند غیر اسیدی کردن شیمیایی بدست آمده است.ترنی واسان و ویسواناس به بررسی غیر اسیدی کردن روغن پنبه دانه با استفاده از حلال های موجود مانند متیل , اتیل , پروپیل و الکل بوتیل و همچنین استونیتریل بریا استخراج FFA از روغن ها پرداخته اند.آن ها همچنین به ارائه اطلاعات به شکل توزیعی در نمودارها پرداخته اند.الکل پروپیل مهمترین بخش این توزیع را بین فازهای مربوط به حلال ها و فازهای روغن انجام داده است. ولی گزینش پذیری بسیار ضعیف بوده است. به هر حال متیل الکل دارای گزینش پذیری بهتری نسبت به اتیل الکل داشته است.و اتیل الکل نیز به عنوان یک توزیع مطلوبی از اسید چرب شناخته خواهد شد و همچنین به عنوان یک دلیل اقتصادی در این زمینه شناخته خواهد شد. اتیل الکل همچنین به عنوان یک حلال خوب برای از بین بردن گوسیپل از روغن به شمار می آید. باتاچاری و همکارانش به غیر اسیدی کردن صمغ ها از طریق استخراج دو مرحله ای الکل در درجه حرارت محدود پرداخته اند.روغن های ایجاد شده که همراه با میزان محدودی از ترکیبات FFA بوده اند مربوط به خنثی سازی و غربال گری مواد قلیایی برای بدست آوردن روغن های مناسب برای ایجاد واناسپاتی نقش داشته اند.
دلایل قابل توجهی در ارتباط با استفاده از الکل ایزروپروپیل برای استخراج روغن از تولیدات حاوی روغن به دلیل سمیت کم آن وجود دارد.شاه ونکاتسان IPA هایی را برای استخراج آب از FFA در فرایند ترکیب مدل ها د میزان های مشخص تعیین کرده اند.ترکیبات مورد نظر شامل ۰ تا ۵۰ درصد از اسیدهای چرب در روغن بادام زمینی می باشد.

غلظت حلال های IPA برابر با ۷۵ تا ۹۹ درصد می باشند.جدایی از این فازها بستگس به ۱- محتوی اسیدهای چرب در مدل ها ۲- غلظت IPA ها دارند. جدایی حاصل از اسید های چرب و جدایی فازهای مورد نظر می تواند با استفاده از IPA بر روی مجموعه کاملی از محتوی اسید چرب در مدل ها مشخص گردد.اتانول , متانول و استون به عنوان حلال هایی برای استخراج FFA برای غیر اسیدی کردن روغن های گیاهی مد نظر قرار می گیرند.به هر حال انحلال پذیری اسیدهای چرب و تری گلیسرید های خنثی در این محلول ها به گونه اب متفاوت می باشند ایجاد یک فرایند جدایی کامل نیز به دلیل حلالیت پایین تری گلیسرید و افزایش نسبت های مستقیم در محتوی FFA امکان پذیر نمی باشد. در نتیجه , فرایند غیر اسیدی کردن با استفاده از چنین حلال هایی می تواند به صورت نسبی موفقیت آمیز باشد و موجب اتلاف روغن های خنثی گردد.
بنابراین توصیه می گردد که فرایند خنثی سازی نهایی با مواد قلیایی در مورد استخراج روغن با فرایند غیر اسیدی کردن کاملی انجام می گردد.تلاش های دیگری نیز برای بهبود شرایط استخراج برای بهبود FFA برای اتلاف کمتر روغن ها انجام شده است.
ترکای و سیولکوگلو به بررسی استخراج مایعات از FFA در ارتباط با روغن زیتون در محلول مایع اتانول در یک مقیاس مرحله ای پرداخته اند. آن ها به این نتیجه گیری رسیده اند که استفاده از ۳۰ درصد و یا بیشتر از محلول اتانول در ارتباط با استخراج مسیل برای کسب اطمینان از فرایند های غیر اسیدی با توجه با اتلاف تری گلیسرید مناسب می باشد.

باتیستا اتال به بررسی غیر اسیدی کردن روغن های گیاهی توسط استخراج مایعات پرداخته است.و به بهینه کردن شرایط سازماندهی شده برای بدست آوردن حداقل غلظت FFA در پالایش روغن , با حداقل اتلاف روغن های خنثی پرداخته است.پینا و میرلا به بررسی غیر اسیدی کردن دانه های روغنی با استخراج مستمر مایعات در ستون های مشخص با استفاده از ترکیبات اتانول پرداخته اند. نتایج نشان می دهد که این موضوع امکان پذیر می باشد تا روغن های پالایش شده ای را با محتوی اسید اولیک کمتر از ۰٫۳ درصد با استخراج مستمر حلال ها به دست آوریم , به شرطی که غلظت FFA در این موارد کمتر از ۳٫۵ درصد نباشد. آن ها همچنین نشان داده اند که اتلاف روغن های خنثی کمتر از ۵ درصد می باشد که کمتر از میزان گزارش شده برای پالایش فیزیکی یا قلیایی روغن ذرت می باشد.
در ارتباط با روغن های گیاهی که دارای ترکیبات FFA بالا می باشند , استخراج حلال ها به عنوان یکی از گزینه ها بریا غیر اسیدی کردن به صورت بخش به بخش می باشد.به هر حال استفاده از حلال های دیگری در این جریان ها مانند , متانول / اتانول / استون و به علاوه هگزان مورد استفاده برای استخراج چربی و روغن ها از محصولات در ارتباط با هزینه های ناشی از انرژی مورد استفاده و سرمایه ها می باشد و مانع پذیرش چنین جریاناتی می گردد.

۳٫۴ استخراج سیالات مافوق :
استخراج حلال ها در درجه حرارت و فشار بالا تا جایی که به نقطه بحرانی خود برسد به این نام می باشد. استخراج سیالات مافوق با همراه داشتن دی اکسید کربن به عنوان یک حلال استخراجی به عنوان جریان متناوب غیر اسیدی کردن در ارتباط با روغن FFA به شمار می رود. چندین بررسی به تایید تناسب دی اکسید کربن به عنوان یک حلال برای استخراج دانه های روغنی به کار می روند. برخلاف روغن استخراج شده هگزان این روغن ها شامل فسفولیپید و ترکیبات پیچیده دیگر نمی باشند بنابراین آن ها نیاز به مرحله صمغ گیری ندارند. فرایند غیر اسیدی کردن و ضد عفونی کردن روغن های خوراکی به عنوان دو نمونه از پتانسیل های کاربردی در ارتباط با چنین استخراجی می باشند.
استخراج سیالات مافوق دارای تعدادی از مزایا نسبت به روش های سنتی می باشد. که شامل : درجه حرارت و آلودگی پایین , حلال های داخلی , جدایی های گزینشی و شکستگی تولیدات نهایی , همچنین استخراج تولیداتی با ارزش بالا , و یا تولیدات جدیدتر که دارای ویژگی ها و وظایف مشخصی می باشند. بعضی از این حلال های مورد استفاده به نام دی اکسید کربن , اتیلن , پروپان , نیتروژن , نیتروکسید و مونو کلرو فلورومتان می باشد. مهمترین این حلال ها به نام دی اکسید کربن می باشد زیرا آن دارای تعدادی از ویژگی های مطلوب و جذاب در ارتباط با حلال های آلی مورد استفاده دارد که این ویژگی ها شامل غیر اسیدی بودن , ایمن بودن , جدا کردن آسان آن ها , هزینه های پایین , و موجود بودن آن ها می باشد که آن ها را در ارتباط با پردازش مواد غذایی دارای مطلوبیت بیشتری می کنند.

مزایای دیگر مربوط به این فرایند برخلاف استخراج هگزان این می باشد که استخراج سیالات مافوق می تواند با کنترل فشار و درجه حرارت به صورت گزینشی باشند..اطلاعات مربوط به حلال پذیر بودن اسیدهای چرب و تری گلیسرید نشان می دهد که FFA در CO2 بسیار حلال پذیر تر از تری گلیسریدها در درجه حرارت و فشار یکسان می باشند.
برانتی اتال به بررسی فرایند غیر اسیدی کردن روغن زیتون با استفاده از SC-CO2 در فشار ۲۰ و ۳۰ MPA و ۴۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد می پردازد. آن ها گزارش داده اند که میزان حلالیت در ارتباط با اسید چرب در ۲۰ MPA و ۶۰ درجه سانتیگراد بالاتر بوده و زمانی که غلظت FFA کاهش می یابد در مورد آن افزایش به وجود می آید.بعضی از محققان به ترکیب این مواد استخراج شده و پالایش شده می پردازند که این از طریق استخراج RBO حاصل می گردد.از طریق این دو روش FFA های غیر مطلوب , تولیدات صابون و توکوفرول ها در درجه حرارت پایین استخراج می گردند. و مواد روغنی فاسد باقی مانده می تواند از طریق SC-CO2 در درجه حرارت بالا بهبود یابد. بنابراین یک سری از جریانات ساده برای پالایش روغن ها مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که فرایند صمغ برداری می تواند حذف گردد. زیگلر و لیا فرایندهای مشابه غیر اسیدی کردن و ضدعفونی کردن را بر روی روغن های حاصل از بادام زمینی با استفاده از تراکم CO2 در درجه حرارت , فشار و فاکتورهای استخراجی مورد بررسی قرار داده اند. بررسی ها نشان داده است که حلال بودن FFA در ارتباط با غیر اشباع بودن آن ها , تاثیرات غیر اسیدی آن ها و ضد عفونی کردن آن ها می باشد که توسط CO2 در ۴۷ درجه سانتیگراد و ۲۰ mpa مکورد تست قرار می گیرد. آن ها به گزارش این موضوع پرداخته اند که فرایندهای مربوط به ضد عفونی کردن باعث انتقال کنترل می گردد.درحالی که فرایند های غیر اسیدی به صورت ترمودینامیکی محدود می باشد.

ترکای اتال به بررسی غیر اسیدی کردن روغن دانه های زیره با استفاده از SC-CO2 در دو درجه حرارت (۴۰ و ۶۰ ) , دو فشار ( ۱۵ و ۲۰ MPa) . از دو قطبیت مورد بررسی قرار می دهد. در فرایندهای دو مرحله ای FFA در مراحل اولیه استخراج شده و مقدار زیادی از روغن های خنثی متعاقبا با استفاده از خارج کردن فشار ایجاد شده است. فرایند های مربوط به غیر اسیدی کردن روغن های با سطوح اسیدی بالا و سطوح اسیدی پایین زمانی به دست می آید که CO2 های خالص تر در فشار پایین و درجه حرارت بالا مورد استفاده قرار بگیرد.با کاهش درجه حرارت به ۴۰ درجه سانتیگراد و افزایش فشار به ۲۰ MPA و افزایش قطبیت سیالات با افزایش متانول , قابلیت های گزینشی بودن کاهش خواهد یافت.مقدار روغن های خنثی که هم مخرج با FFA می باشد از ۲۳ تا ۹۴ درصد افزایش می یابد.
اوی اتال این موضوع را خاطر نشان می کند که روغن خرما می تواند از طریق Sc-co2 جریان یابد.روغن های پالایش شده از این فرایند دارای کمتر از ۰۰٫۱ دصد FFA , محتوای کاروتن بالاتر و و دی گلیسیرید پایین تر می باشد.حلالیت این روغن ها در SC-CO2 با فشار افزایش می یابد در حالی که اتانول باعث بهبود عملکرد فرایند پالایش خواهد شد.
بخش مهمی از فتواسترول هایی که در روغن های گیاهی وجود دارد در تولیدات فرعی در طی فرایند پالایش روغن های خوراکی هدر می رود.دانفورد و کیتگ روش هایی را با استفاده از شکستن CO2 های دو مرحله ای و نیمه مستمر برای غنی کردن محتوی روغن های گیاهی در طی فرایند پالایش طراحی کرده اند. آن ها به بررسی تاثیر ایزوترمال و جزء به جزء کردن عملیات بر روی ترکیبات RBO با کاهش اتلاف فتواسترول و تری گلیسرید انجام داده اند.کاربرد این درجه حرارت در طول این بخش ها در کاهش اتلاف تری گلیسرید در این فرایندها موثر بوده است.علاوه بر این استفاده از درجه حرارت بالا در بخش های مربوط به رنگ گیری باعث بهبود FFA از RBO خام شده است. علاوه بر این این محققان به بررسی پتانسیل های مستمر جزء به جزء CO2 برای غنی کردن فتواسترول در روغن های گیاهی پرداخته اند. این فرایند ها در فشار پایین و درجه حرارت بالا باعث حذف FFA از RBO خام بدون اتلاف اریزانول خواهند شد. محتوی استری اسید چرب در طی فرایند غیر اسیدی کردن افزایش یافته و به هر حال غنی شدن مربوط به این بخش ها بیش از اریزانول های مورد نظر نبوده است.
SCFE یک فرایند هزینه بر می باشد بنابراین استخراج با استفاده از سیالات مافوق برای غیر اسیدی کردن مواد روغنی و چربی ها با قدرت اسیدی بالا و یا در جاهایی که کیفیت و خالص بودن این اجزای مورد نظر مطرح می باشند درای اهمیت زیادی می باشد.
۳٫۵ تکنولوژی مربوط به غشا :
این فرایند یک روند ساده ای می باشد که مزایای بیشتری نسبت به روش های سنتی دارد.براب نموه , مصرف پایین انرژی , فعالیت های محدود دمایی , برگشت مواد مغذی و همچنین ترکیبات مطلوب دیگر.به دلیل محدوده وسیعی از ذخایر انرژی و پتانسیل هایی برای بهبود در کیفیت روغن , فرایندهای مربوط به روغن های خوراکی به عنوان یکی از بخش های اصلی کاربردهای غشایی مورد توجه قرار می گیرد.این فرایند نیز مورد تخمین قرار می گیرد که پتانسیل های بالایی در ارتباط با ذخیره انرژی در جایگزینی و تکمیل فرایندهای صمغ برداری , پالایش و فرایندهای غربال گری نقش داشته است. به صورت مفهومی , غشاها می توانند تقریبا در تمام مراحل تولید و تصفیه روغن مورد استفاده قرار گیرند. رامان , راجاگوپالان و چریان به بررسی بعضی از جریانات مربوط به کاربرد غشا در روغن های گیاهی پرداخته اند.بسیاری از آن ها در آزمایشگاه ها مورد ارزیابی قرار گرفته اند . به جز جداسازی گاز برای تولید نیتروژن بخش های خاصی علارغم پتانسیل های گسترده و تحقیقات بلقوه ای که قبلا انجام شده است در ارتباط با صنایع مربوط به روغن های خوراکی وجود دارد.فشارهای مربوط به چنین فرایندهایی به نام RO-NF-UF و MF بستگی به طبیعت این ذرات و یا اندازه ملکولی حلال هایی که جدا شده اند دارد غشاهای تجاری در چهار فرایند اصلی وجود دارد : که به صورت صفحه ای , قالبی , لوله ای , مارپیچی و فیبر های منحنی می باشد.
بعضی از محققان به غیر اسیدی کردن روغن های گیاهی از طریق حلال های یا بدون استفاده از آن ها با استفاده از غشاهای متخلخل و غیر متخلخل پرداخته اند.با وجود چنین تلاش هایی هیچ موانعی در ارتباط با ایجاد تکنولوژی های موفق انجام نشده است.محدودیت های مربوط به روش های مختلف در جدول ۷ نشان داده شده است.وزن ملکولی اسید های چرب برابر با ۳۰۰ Da و تری گایسرید ها برابر با ۸۰۰ Da می باشد. این فرایندها از غشای آبگریزی با منافذی استفاده می کند تا بتوانند به آسانی FFA را از تری گلیسرید جدا کنند.به هر حال تفاوت در وزن ملکولی برای استفاده از این غشاها برای فرایند جداسازی بسیار کم می باشد. تلاش هایی نیز برای غیر اسیدی کردن روغن های غیر منبسط با استفاده از پلیمرهای متراکم شده بدون منفذ وجود دارد. این فرایندها باعث ایجاد منافذی گشته و باعث حفظ محتوی تری گلیسرید و ساختارهای روغنی دیگر می گردد.روند کاهشی نفوذ غشاهای غیر منفذ در ارتباط با FFA , توکوفرول , تری گلیسرید , آلدهید , پراکسید ,رنگدانه ها و فسفولیپیدها می باشد. در طی فرایندهای غشاسازی نفوذ FFA در مقایسه با تری گلیسرید باعث ایجاد FFA به صورت منفی می گردد.

در روغن های گل آفتاب گردان عدم پذیرش FFA برابر با ۲۷ درصد می باشد. در مدل سیستمی اسید اولیک تری گلیسرید.زمانی اسید اولیک نفوذ خود را انجام می دهد که در مقایسه با تری گلیسرید قرار بگیرد . و این فرایند به دلیل میزان حلال بودن بالای آن و ظریب پخش اسید اولیک در غشاها دارد.به هر حال چنین گزینشی مناسب با انطباقات صنعتی نمی باشد.
جداسازی FFA از روغن ها در حلال هایی همانند هگزان و استون انجام می گردد. جداسازی بخش به بخش اسیدهای چرب زمانی در هگزان انجام می گیرد که عشای NF مورد استفاده قرار گیرد. در چنین فرایندهای مربوط به حلال سازی و غیر اسیدی کردن ۴۰ درصد کاهش در غلظت FFA و ۵۰ درصد کاهش در انرژی مورد نیاز برای بخار هگزان گزارش شده است در حالی که مدل های مسیل همچنان در جریان می باشند. بوسلی این موضوع را بیان می کند که در مورد تراکم غشاهای غیر منفذ گزینش FFA بر تری گلیسرید با انبساط هگزان به طور کامل از بین می رود. فرایند غیر اسیدی کردن مستقیم مدل های مربوط به روغن در استون زمانی مشاهده می شود که آزمایشگاه ها غشای NF و حلال ها را با پیبکس و یارلایه های سلولز را ایجاد کنند. این غشاها در استون , اتانول , پروپانول ۲ و هگزان ها یکسان می باشند اسید های چربی که با استفاده از این غشاها کمتر از تری گلیسرید ها نگهداری می شوند احتمال فرایند غیر اسیدی بودن را نشان می دهند. بوسل همچنین به بیان این موضوع می پردازد که چنین غشاهای NF آبگریزی گزینش بیشتری را برای انطباقات صنعتی به وجود می آورند به هر حال سیالات روغنی می بایست به گونه ای خاص بهبود یابند.
سن گوپتا طرح های دیگری را برای بهبود خصوصیات FFA بیان کرده است ارتباط شیمیایی آن ها با میسل های بزرگتر و سپس جداشازی FFA با استفاده از غشای UF می باشد. در مورد روغن هایی که دارای FFA پایین و غلظت بالای فسفولیپید می باشند میسل مستقیما توسط آمونیاک خنثی شده و سپس فیلتر می گردد.ولی برای روغن هایی که شامل مقدار کمی از فسفید می باشند لیسیتین قبل از فرایند خنثی سازی به میسل متصل می گردد. تقریبا هیچ یک از فسفولیپیدها از طریق غشای UF نفوذ نمی کنند و بیش از ۹۰ درصد از FFA تلف می گردند. محقق از آمونیاک استفاده می کند زیرا FFA می تواند از طریق حفظ گرما ایجاد گردد.مشکلاتی نیز در ارتباط با آمونیاک از نظر مفهوم و محدودیت های محیطی در کاربرد آن وجود دارد. در روش های مشابه بعضی از محققان کاهشی را در FFA و فسفر در روغن های گیاهی خام با اضافه کردن هیدروکسید سدیم مشاهده می کنند اما با استفاده از MF چنین آزمایشاتی با استفاده از بازیافت مستمر نفوذ کننده ها در سیستم فیلتر شده برای اجتناب از افزایش غلظت که منجر به افزایش غشاها می گردند انجام می شود. بهینه سازی چنین جریاناتی که منجر به کاربردهای صنعتی می گردد نیاز به بهبود شرایط دارد.
بعضی از محققان تلاش هایی را برای حذف FFA با ترکیبی از غشاهای آبدوست و غشاهای آبگریز و بعدها با استفاده از استخراج غشاها از طریق بوتاندیول انجام داده اند. در سیستم های اولیه , هیدروکسید سدیم به روغن اضافه می گردد تا نمک سدیم را از اسیدهای چرب ایجاد کند. سپس ایزوپروپن به اضافه می شود تا سیستمی را با استفاده از مایعات امتزاج ناپذیر ایجاد کند.که یکی از آن ها شامل آب , ایزوپروپونل و صابون و دیگری شامل روغن و اثراتی از ایزوپروپن می باشد. غشاهای آبگریز و آبدوست برای جدا کردن دو فاز برای جذب روغن هایی که غیر اسیدی می باشند بکار می روند.

به هر حال اطلاعاتی وجود ندارد که به اثبات این موضوع بپردازد که روغن های بدون FFA از طریق چنین روشی ایجاد گردند.در سیستم های دوم غشاهای UF برای جذب FFA از بوتاندیول به عنوان یک جذب کننده گزینشی استفاده می کنند. فازهای روغن در درون این فیبرها و بوتاندیول در خارج از این فیبرها مستقر می گردند. بعضی از غشاهای مورد استفاده قرار گرفته می توانند به طور موفقیت آمیز تری مورد استفاده قرار گیرند اما به دلیل مقاومت انتقلی بالا سطوح مورد نیاز مربوط به این غشاها در ارتباط با استخراج این گونه موارد در سطح بالایی قرار دارند.این فرایند همچنین به اثبات رسیده است که تفاوت ظرایب بین اسید چرب در زنجیره های مختلف می تواند به عنوان مبنایی در ارتباط با شکستگی اسیدهای چرب به شمار بیایند.
بسیاری از محققان تکنولوژی های مربوط به غشاها را با استخراج حلال ها در نظر می گیرند.گزارشاتی نیز در ارتباط با حذف FFA در ارتباط با مدل های روغن و RBO خام از طریق استخراج الکل از FFA از طریق جداسازی غشایی وجود دارد.در این روش از حلال های مناسبی استفاده شد تا FFA به صورت گزینشی حل گردد. بعد از جدایی این فازها مواد استخراج شده از طریق غشای RO وnf به جریان می یابد تا اسید چرب و حلال ها را بهبود دهند. رومن اتال از متانول برای استخراج ffa از روغن های گیاهی استفاده کرده است و از nf برای جداسازی FFA از متانول استفاده کرده است . از این ۷ غشای موجود مورد ارزیابی قرار گرفته شده , بهترین نتایج بدست آمده شامل تزریق FFA به اندازه ۹۰ درصد و سیالات به اندازه ۲۵ مول می باشد. تزریقی از سطح بالا و پایین غشاها منجر به بازگشت ۳۵ درصدی FFA و نفوذ سیالاتی با ۰٫۰۴ درصد می گردد که می تواند در این جریانات بازیافت شود. کریشنا کومار و بومیک ترکیبی از تری گلیسرید و FFA را به همراه الکل به صورت غشاهای سلولوزی و غیر سلولوزی به جریان می اندازند.غشاهای پلی آمید گزینش بهتری را نسبت به جداسازی اسید چرب در مقایسه با سلولوز استات و غشای پولی سولفون نشان می دهند. در طی فرایند ترکیب روغن / الکل و اسید چرب بادام زمینی با غشای پلی آمید , غلظت FFA برابر با ۸۶ درصد بوده است. به هر حال پایداری طولانی مدت غشاها در شرایط موجود مورد آزمایش قرار نمی گیرد.کال اتال به بررسی غیر اسیدی کردن RBO خام با استخراج متانول از طریق جداسازی غشاها پرداخته است. در یک نسبت بهینه شده غلظت FFA در RBO از ۱۶٫۵ به ۳٫۷ درصد کاهش یافته است. ترکیبات FFA در استخراج متانول از طریق فرایند غیر فیلتری با استفاده از غشاهای تجاری انجام شده است. طراحی های انجام شده نشان می دهد که سیستم غشایی دو مرحله ای می تواند به اندازه ۹۷٫۸ درصد FFA بهبود یابد و می تواند منجر به برگشت هایی به ۲۰ درصد و یا FFA بیشتری گردد. هزینه های تخمین زده شده در ارتباط با غشاها در حدود ۴۸ دلار در هر کیلوگرم در ساعت می باشد و هزینه سالانه آن برابر با ۱۵ دلار در تن می باشد. این موضوع همچنین مشخص می باشد که ترکیب حلال ها و جداکردن غشاها از نظر فنی با حضور غشای مقاوم حلال ها امکان پذیر می باشند. علاوه براین معرفی حلال های دیگر در این فرایندها همانند متانول , اتانول و هگزان که برای استخراج چربی و روغن از تولیدات مورد استفاده قرار می گیرند در مقایسه با فرایند غیر اسیدی کردن غشاها مورد مقایسه قرار نمی گیرند.

۴ تفاسیر پایانی :
غیر اسیدی شدن از طریق فرایندهای شیمیایی , فیزیکی , و مسیل که در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد دارای چندین مانع می باشد. روش های جدی شامل : غیر اسیدی کردن بیولوژیکی , استری کردن , استخراج حلال ها , استخراج سیالات مافوق و تکنولوژی غشاها چه به صورت مستقل و یا در ارتباط با تکنولوژی های جدیدتر می تواند برای غلبه بر این موانع کمک کننده باشد. به هر حال مطالعات بیشتری در ارتباط با روش های جدید می بایست انجام گردد. که شامل ارزیابی توان اقتصادی برای جایگزینی تکنولوژی های موجود می باشد.

 

من سامان نصیری نویسنده این مقاله هستم.

تاریخ انتشار: 1 سپتامبر 2020
11 بازدید

مطالب مرتبط

دیدگاه ها

مجوزها و نمادها


logo-samandehi

پل های ارتباطی با ما …

تبریز ، بخش مقصودیه ، خیابان ارتش جنوبی، کوچه شهید شهابی ، بن بست باغچه ، پلاک ۸۷ ، طبقه 4
تلفن تماس : 04135421108-09307584802
ایمیل : entofa@gmail.com


Unit4,No87,Baghcheh Alley,South Artesh ST,Azadi ave,MAGHSUDIYEH, Tabriz, Iran
کلیه حقوق این وب سایت محفوظ می باشد . طراحی و توسعه آلسن وب    All rights reserved © 2020 Entofa