تكرير الزيوت النباتية. وفي السطور التالية سنتحدث عن أهمية الزيوت النباتية، وما هي أفضل الطرق للحصول على الزيوت النباتية، وطريقة تكرير الزيوت النباتية.
يتم خلط الزيت الناتج من عمليات العصر المختلفة مع الماء وأجزاء من لب الفاكهة، وبالتالي تتم عملية التبريد عليه، حيث يطفو الزيت إلى الأعلى وبالتالي يمكن تجميعه بسهولة. ومع ذلك، يمكن تحسين جودة الزيت وزيادة كفاءة الضغط باستخدام أجهزة الطرد المركزي لفصل الزيت عن الماء والشوائب.
الزيوت النباتية:
وأهم مصادر الزيوت النباتية هي البذور الزيتية، مثل القطن، والكتان، والسمسم، وعباد الشمس، وفول الصويا، وبذور الفول السوداني، أو الفواكه الزيتية، مثل الزيتون، وجوز الهند، ونخيل الزيت، أو جنين بعض الحبوب مثل القمح. وجراثيم الذرة والأرز.
ويتم استخراج الزيوت من هذه المصادر بعدة طرق، منها الاستخلاص بالضغط أو الضغط الميكانيكي.
وفيها يتم تقشير البذور أولاً لأن القشور لا تحتوي عادة على أكثر من 1% من الزيت، وهي تمتص جزءاً لا بأس به من الزيت الناتج. يتم بعد ذلك إخضاع البذور لعملية الهرس أو الطهي ثم يتم ضغطها في مكابس حلزونية.
مراحل تكرير الزيوت النباتية
تمر الزيوت بمختلف أنواعها ودرجات الانصهار بنفس عمليات التكرير تقريبًا، مع وجود اختلافات طفيفة. ويمكن تلخيص مراحل تكرير الزيوت النباتية فيما يلي:
إزالة المواد المتصبنة وغير المتصبنة:
الهدف هو إزالة الدهون الحرة والشوائب وبقايا الماء. وتتم هذه الخطوة بإضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم المخفف عند درجات حرارة عالية قد تصل إلى 85 درجة مئوية مع التحريك المستمر. ويتم ذلك في خزانات ذات قاعدة مخروطية الشكل لتسهيل فصل الرواسب. ثم يترك الزيت فترة من الوقت حتى يستقر، وبعدها يتم فصله. التخلص من المواد المتصبنة وغير المتصبنة بما فيها الأحماض الدهنية والشوائب من قاع خزان الخلط.
إزالة اللون:
بعض الزيوت لها لون بني محمر، وهو لون غير مرغوب فيه للمستهلك. ولذلك يتم تبييض الزيت بإضافة مادة مبيضة تحتوي على بعض مركبات الألمنيوم التي لها قدرة عالية على امتصاص الألوان.
الترشيح أو الترشيح:
يهدف إلى إزالة مادة التبييض بما في ذلك المواد الممتصة من الزيت، ويتم الترشيح بطريقتين: إما أن تتم بالمرشحات الورقية، بحيث يتم تغيير ورق الترشيح بعد كل تشغيلة، وهذا يؤدي إلى زيادة في النفايات الناتجة عن مصنع التكرير، أو يتم استخدام المرشحات المعدنية، وهذا لا يحتاج إلى تغيير. ويجب تنظيف حشوته الفعالة عندما يصل إلى مرحلة التشبع، وهو ما يمكن الاستدلال عليه من خلال ملاحظة ساعات الضغط على جانبي الفلتر.
مرحلة إزالة الأكسيد:
وتتم في درجات حرارة عالية، من 260-270 درجة مئوية، أو تحت ضغط منخفض، أو عن طريق تفريغ الغرف التي تقوم بتسخين الزيت بشكل كامل. في هذه العملية يتم التخلص من أسباب الطعم والرائحة الفاسدة في الزيت.
مرحلة تعديل اللون
ويتم ذلك عادةً عن طريق إضافة مركبات مسؤولة عن جعل الزيت يبدو باللون الأصفر. وهي عملية اختيارية وحاليا تستغني عنها معظم المصافي من أجل تقليل المواد الكيميائية المضافة إلى النفط.
معالجة المواد المتصبنة
لا يتم تصبنه في الزيت. وتتم هذه العملية بإضافة حمض الفوسفوريك إلى الخليط، مما يؤدي إلى فصل الأحماض الدهنية الحرة ليتم تجميعها وإرسالها إلى مصانع المنظفات أو لأية أغراض أخرى.
هناك عملية تعرف بالهدرجة تم الاستغناء عنها في معظم دول العالم لأنها أثبتت ضررها البالغ على صحة الإنسان، وكانت تستخدم في صناعة السمن النباتي.
وينقسم تكرير النفط إلى:
التكرير الكيميائي:
تستخدم بعض المركبات القلوية لفصل الأحماض الدهنية الحرة عن الزيوت. يمكن تطبيق هذه العملية على جميع الزيوت، حيث يتم إنتاج صابون منخفض الجودة من هذه العملية، والذي يمكن معالجته لاحقاً لاستعادة الأحماض الدهنية لاستخدامات صناعية أخرى. كما يؤدي إلى وجود كمية كبيرة من مخلفات المياه الصناعية التي تحتاج إلى معالجة قبل التخلص منها.
التكرير المادي:
تخضع الزيوت لعملية التقطير الحراري لفصل الأحماض الدهنية الحرة ذات درجات حرارة تبخر منخفضة مقارنة ببقية مكونات الزيت. ويستخدم هذا التكرير لتقليل الحاجة إلى التكرير الكيميائي وبالتالي تقليل نسبة النفايات الصناعية.
بالإضافة إلى ما سبق، يمر الزيت بمراحل تكرير مختلفة، وهي كما يلي:
مبيض:
لإزالة الصبغات الملونة الموجودة في الزيوت النباتية. تتم معالجة الزيت بجزيئات التبييض، التي تمتص صبغات اللون، ومن ثم يتم تصفية الزيت وتنقيته من الجزيئات عن طريق الترشيح أو الطرد المركزي.
إزالة الرائحة:
تهدف هذه المرحلة إلى إزالة روائح الزيوت لجعلها أكثر جودة. ويتم ذلك عن طريق تقطير الزيت تحت درجات حرارة عالية بالضغط الفراغي، حيث تتبخر المركبات العطرية عند درجات حرارة الغليان. وكما ذكرنا سابقاً يمكن دمج هذه المرحلة مع مرحلة إزالة الأحماض الدهنية الحرة.
إزالة الشمعة:
الغرض من هذه المرحلة هو فصل الشموع عن الزيوت وخاصة الأنواع الغنية بها. ويتم ذلك من خلال تعريض الزيت لدرجات حرارة منخفضة وتبريده، مما يؤدي إلى انفصال الزيت إلى طبقتين، طبقة الزيت السائل وطبقة الشمعة الصلبة ذات درجات حرارة انصهار عالية. ثم يتم تصفية هذه الزيوت لفصلها عن الشموع.
كما تستخدم هذه الطريقة لفصل الأحماض المشبعة ذات نقاط انصهار عالية عن الأحماض غير المشبعة ذات نقاط انصهار منخفضة كما في حالة زيت النخيل لتصنيع السمن النباتي غير المهدرج.
الهدرجة:
وتتميز الزيوت المختلفة عن بعضها البعض بنسب وأنواع الأحماض الدهنية المشبعة وغير المشبعة. عادة تحتوي الزيوت السائلة على أحماض دهنية غير مشبعة بنسب كبيرة، مما يمنحها الحالة السائلة عند درجات الحرارة العادية.
وقد اعتادت بعض الشركات على هدرجة هذه الزيوت من أجل تشبع روابط الأحماض الدهنية بالهيدروجين وتحويلها إلى أحماض دهنية صلبة مشبعة عند درجات الحرارة العادية لصناعة السمن النباتي المهدرج. إلا أن هذه الطريقة تعتبر غير صحية ولها العديد من النتائج السلبية، مما دفع الشركات إلى الامتناع عن استخدامها.
مرحلة إزالة اللثة:
والغرض منها هو إزالة صمغ الزيوت النباتية (إزالة الليسيثين). تحتوي الزيوت على نوعين من اللثة، قابلة للذوبان في الماء وغير قابلة للذوبان.
إزالة اللثة القابلة للذوبان في الماء: ويتم ذلك عن طريق معالجة الزيوت بالماء ثم فصل الزيت عن الماء الذي يحتوي على اللثة. يمكن تجفيف هذه اللثة لإنتاج الليسيثين.
إزالة الصمغ غير القابل للذوبان في الماء بالطريقة الحمضية: وذلك بمعالجتها بالأحماض ومن ثم فصل الحمض عن الزيت.
معادلة الحموضة:
الغرض من تحييد حموضة الزيوت النباتية هو إزالة الأحماض الدهنية الحرة (FFAs) لرفع درجة حرارة تدخين الزيوت للاستخدامات الحرارية. ويتم ذلك عن طريق معالجة الزيوت بهيدروكسيد الصوديوم الذي يتفاعل مع الأحماض الدهنية الحرة وينتج الصابون. ولإزالة بقايا الصابون من الزيت، يتم غسله بالماء أو معالجته بالسيليكا.
وفي بعض الحالات يفضل عدم إجراء تعديل كيميائي كما ذكرنا سابقاً، بل يفضل فصل الأحماض الحرة بطرق التقطير الفيزيائي، حيث يتم دمج هذه الخطوة مع خطوة إزالة الروائح الكريهة.