ی-استخراج روغن به روش مکانیکی امواج فرا صوت (اولتراسونیک ) :امروزه استفاده از امواج فراصوت با توجه به اثرات مؤثر آن در نگهداری و فرایند مواد غذایی رو به گسترش می ­باشد. اثرات مکانیکی امواج فراصوت و پدیده کاویتاسیون ایجاد شده در اثر این امواج، سبب افزایش نفوذپذیری حلال به داخل سلول­های گیاهی، افزایش انتقال جرم و به­دنبال آن افزایش بازدهی استخراج در دماهای پایین­ تر می­ شود. همچنین روش اولتراسونیک سبب می شود که استخراج روغن در دمای پایین­تر و زمان کوتاه­تر صورت گیرد بنابراین منجر به کاهش تخریب روغن استخراجی می­گردد. (ویکیپدیا).

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

۱-۳۰-۱۰دستگاه سانتریفیوژ و دکانتر :
در روش‌های نوین استحصال روغن ، جداسازی کلیه فازها توسط دستگاه‌های صنعتی سانترفیوژ و دکانتر صورت می‌گیرد.در این روش میوه آنقدر له و خرد می‌شود تا به صورت خمیری نرم در آید، این عملیات توسط آسیاب چکشی، صفحه‌ای، ماشین‌های هسته گیر و یا آسیاب تیغه‌ای انجام می‌شود سپس این خمیر به مدت ۳۰-۶۰ دقیقه مخلوط می‌شود تا قطعات ریز میوه به صورت توده در آید.بوای روغن میوه هم در این دو مرحله توسط عملکرد آنزیم‌های میوه بدست می‌آید. سپس این خمیرها به درون دکانترهای صنعتی یعنی جایی که فازها از هم جدا می‌شوند پمپ می‌شود در این مرحله آب به عنوان تسریع کننده عملیات به خمیر اضافه می‌شود.دکانتر دستگاه سانتریفیوژ افقی با ظرفیت بسیار بالایی است که به طور متوسط ۳۰۰۰ دور در دقیقه می‌چرخد. این نیروی عظیم گریز از مرکز ایجاد شده باعث می‌شود که قسمت‌های مختلف میوه بسته به چگالیشان جامد> آب روغن > روغن جداسازی شوند.درون این صافی مخروطی لوله‌ای مارپیچی قرار دارد که با سرعتی کمتر از سرعت دستگاه اصلی می‌چرخد و این چرخش باعث انتقال مواد جامد به بیرون می‌شود.روغن جدا شده و مخلوط آب و میوه دوباره به درون دستگاه گریز از مرکز عمودی باز می‌گردد. این دستگاه با سرعت (۶۰۰۰ RPM) می‌تواند مقادیر کوچک آب و میوه مانده در روغن را جدا کند.
دکانترهای ۲ و ۲/۵ و ۳ مرحله‌ای :
با دکانتر روغنی ۳ مرحله‌ای بخشی از پلی فنول روغنی شسته می‌شود به خاطر اینکه مقدار بالای آب افزودنی (در مقایسه با روش سنتی)، مقدار بیشتری از آب گیاهی را تولید می‌کند که نیازمند تصفیه است. دکانتر روغنی ۲ مرحله‌ای به عنوان تلاشی برای راه حل مسئله ایجاد می‌شود. بخش خطر آفرین استخراج، قابلیت افزودن مقدار کمتر آب است که منجر به کاهش شستن فنول می‌شود.
خمیر میوه در ۲ فاز جدا می‌شود: روغن و تفاله مرطوب. این نوع دکانتر به جای اینکه ۳ خروجی داشته باشد (روغن، آب و مواد جامد) فقط ۲ خروجی دارد. آب به وسیله دکانتر مارپیچی به همراه تفاله تخلیه می‌شود که منتهج به تفاله مرطوب می‌شود که نسبت به پروسه صنعتی خیلی سخت تر است. بخش عمده‌ای از تسهیلات در نظر گرفته شده برای تفاله استخراج شده روغن را نمی‌توان استفاده کرد زیرا که هزینه‌های انرژی خشک کردن تفاله برای استخراج روغن هگزان اغلب منجر به این می‌شود که پروسه استخراج مقرون به صرفه نباشد. بنابراین در عمل، دو مرحله دکانتر مسئله شکستن فنول را حل می‌کند ولی بر مدیریت پسماند مشکل ایجاد می‌کند. با این وجود، این مشکل مدیریت پسماند از طریق گردآوری این تفاله‌های مرطوب و حمل آن به ظروف مخصوص که معروف به استخراج کننده است نگهداری می‌شود و این تفاله‌ها را در دمای ۴۵ و ۵۰ درجه سانتی گراد گرم نگه می‌دارند و می‌توانند با تنظیم دکانترهای ۲ مرحله‌ای بیش از ۲ لیتر روغن از ۱۰۰ کیلو تفاله استخراج کنند.دکانتر روغنی ۲/۵ مرحله‌ای عبارتست از یک پروسه تطبیقی از ترکیب ۲ دکانتر قبلی. این دکانتر ۲/۵ مرحله‌ای خمیر میوه را به ۳ مرحله استاندارد تفکیک می‌کند اما یک نیاز کمی به افزودن آب دارد و خارج کردن آب سبزی کمتر از آن. بنابراین حجم آب بدست آمده از تفاله به استاندارد دکانتر ۳ مرحله‌ای خیلی نزدیک است و خروجی آب گیاهی نسبتا کم است و مسئله مدریت پسماند را به حداقل می‌رساند.(ویکیپدیا).
مزایا و معایب :
مزایا :
۱- ماشین آلات و تجهیزات فشرده: تنها یک دکانتر مورد نیاز می‌باشد.
۲- به طور خودکار و مداوم
۳- نیروی کار کمتری نیاز است
۴- بالاترین درصد استخراج روغن
معایب :
۱- گران‌قیمت
۲- به تکنیکهای آزمایشگاهی بیشتری نیاز است
۳- مصرف بالای انرژی
۴- تفاله ممکن است به صورت مرطوب بماند
۵- به خاطر آب افزوده شده، آنتی اکسیدان کاهش می‌یابد
۶- فرسوده شدن دستگاه از سنگ و شن ریزه‌ها
در روش دیگر برای روغن کشی از میوه های روغنی روش به نام سینولا وجود دارد که برای روغن کشی از میوه های روغنی مانند میوه زیتون کاربرد دارد. که ما به شرح مختصر از این روش می پردازیم :
۱-۳۰-۱۱روش سینولا :
برای استخراج روغن از زیتون‌ها روش سینولا درسال ۱۹۷۲ معرفی شد. در این فرایند ردیفهایی از دیسکها یا بشقاب‌هایی فلزی در خمیر آغشته شد. روغن ترجیحا مرطوب در یک فرایند مداوم به تیغه‌های فلزی چسبیده و همراه با تراش دادن ماده روغن گرفته می‌شود. این پایه براساس اختلاف کشش سطحی آب سبزی و روغن به وجود می‌آید. این رفتارهای فیزیکی متفاوت به روغن زیتون اجازه می دهدتا به پلاک فلزی بچسبد، در حالی که ۲ فاز دیگر پشت سرشان باقی مانده است (یعنی روغن خارج می‌شود).در روش سینولا چند صد تا پلاک استیلی به طور مداوم در خمیر کار می‌کند بنابراین روغن زیتون استخراج می‌شود. در نتیجه این پروسه کاملا موثر نیست و مقدار زیادی از روغن‌هایی که در خمیر می‌باشد را باقی می‌گذارد، در نتیجه خمیر باقیمانده باید در پروسه معین و به روش مدرن، فرآیندگیری شود (دکانتر صنعتی).(ویکیپدیا).
در حال حاضر در صنایع غذایی کشور جداسازی روغن از دانه های روغنی به طو معمول بر اساس استفاده از حلال های نفتی نظیر هگزان به انجام می رسد. از اشکالات بارز این روش باقی ماندن مقدار زیادی مواد فسفری، رنگ و اسید های چرب ازاد می باشد که ضرورت پالایش روغن با روش های دیگر، باعث افزایش هزینه عملیلت در واحد استخراج می شود.هزینه اولیه بالای هگزان و ضایعات ان در طی فرایند و همچنین سمی و آتشگیر بودن آن از دیگر مشکلات اقتصادی و زیستمحیطی است. با توجه به مشکلات پالایش روغن با حلال مایع،نیاز به تحقیق در خصوص روش موثر برای جداسازی در صنایع غذایی کشور احساس می شود.که میتوان مروری گذرا به نحوه استخراج روغن به صورت مکانیکی و استخراج روغن با بهره گرفتن از حلال،و نحوه پالایش روغن ها داشته باشیم.
۱-۳۰-۱۲توضیح نحوه استخراج روغن :
۱-۳۰-۱۲-۱استخراجروغن از دانه های آماده شده روغنی به سه طریق :
۱-پرس هیدرولیک ، ۲-پرس اکسپلر(پرس حلزونی)و ۳- استخراج مستقیم با حلال انجام می شود. امروزه معمولترین روش، استخراج با حلال با بهره گرفتن از حلالn – هگزان است.در مراحل آماده سازی، دانه های روغنی تمیز و تا رطوبت ۱۰ درصد خشک و ترجیحا به مدت ۱۰ روز نگهداری می شوند تا شرایط مناسب برای پوست گیری آسان را به دست آورند. رطوبت۱۰ -۵ /۹ درصد، رطوبت بسیار مناسب برای استخراج روغن با حلال بوده و پرک کردن(فلیک کردن) دانه ها در دمای ۷۹ – ۷۴ درجه سانتیگراد بهتر انجام می گیرد. غلتکهایی که دانه را به صورت پرک در می آورند یک جفت غلتک با سطح صاف و یکنواخت بوده و طوری تنظیم شدهاند کهضخامت پرکها در یک بار عبور دانه ها از بین غلتک ها درحدود۲۵۴ / ۰ میلیمتر (۱ ۰/۰ اینچ) باشد دسگاههای استخراج کننده بزرگ قادر به استفاده از پرکهایی با ضخامت بیشتر هستند، زمان لازم برای استخراج روغن از پرکهای ضخیمتر، بیشتر هستند. پس از پرک کردن، دانه های آماده شده بر روی نقاله های از نوع بسته بهقسمت استخراج روغن منتقل می شوند. به این ترتیب شکستن دانه های پرک شده، حداقل می باشد .(سیدحسین میرنظامی ضیابری ،۱۳۸۸).
۱-۳۰-۱۲-۲استخراج روغن با حلال :
برای استخراج روغن از هسته میوه به دو روش استخراج با حلال ، با بهره گرفتن از سه نوع حلال که عبارتند از : هگزان نرمال ، هپتان نرمال و اتر نفت و روش فرایند مرطوب روغن استحصال شد. بعد از جدا کردن هسته از میوه با تمیز کردن ، جداسازی گوشت میوه از هسته ، شستشوی هسته ، خشک کردن هسته و سپس با خرد کردن هسته به کمک آسیاب ، هسته جهت عملیات استخراج آماده می شود .جهت استخراج روغن از هسته از حلال هایی همچون آب ، الکل ، تتراکلرید کربن ، هگزان ،هپتان ، پترولیوم اتر و ترکیبی از هگزان و هپتان به نسبت یک به یک استفاده می شود ، با مخلوط کردن حلال با هسته پودر شده به نسبت معین ، عملیات استخراج انجام می شود .(سیدحسین میرنظامی ضیابری ،۱۳۸۸).
با تغییر متغیر های قابل کنترل استخراج ، شرایط استخراج تعیین می شود.
۱-۳۰-۱۲-۳متغیرهای قابل کنترل در استخراج عبارتند از :
درجه حرارت ، زمان ، مقدار پودر هسته میوه ، مقدار ونوع حلال مورد استفاده.
۱-۳۰-۱۲-۴روش های استحصال روغن توسط حلال بشرح ذیل می باشد :
۱ – غیر مداوم ۲ – نیمه مداوم ( باطری) ۳ – مداوم ۴ – روش X-M
۱ –روش غیر مداوم :
ساختار اکستراکتور غیر مداوم ، بدین صورت است که از دانه های روغنی به روش غوطه وری روغن استخراج می شود. در چنین حالتی برای تسریع راندمان استخراچ روغن ، احتیاج به همزن بوده و در هرمرحله باید اکستراکتور ازحلال تازه پر شود. پس از خروج میسلا و کنجاله مجددا مراحل استخراج روغن انجام میگیرد.
۲ – روش نیمه مداوم :
در این روش حلال از متداولترین ظروف روغن کشی ، معروف به باطری عبور میکند . تعداد باطری ها اغلب ۶ تا ۱۲عدد می باشد. ساختار هریک از این روغن گیرها شبیه اکستراکتور غیر مداوم می باشد. در مرحله اول اکستراکتور با دانه روغنی پر می شود . برای تسریع مرحله استخراج از مخازنی که در بالای اکستراکتورها قرار دارند استفاده میگردد. پس از بارگیری اکستراکتور ، راه ورود دانه روغنی بسته می شود. سپس حلال از بالا بداخل اکستراکتور پمپاژ شده ، پس از اینکه اکستراکتور از حلال پرشد ، با همز دن مقدار کمی روغن استخراج می شود. سپس میسلا وارد اکستراکتور دوم شده ، در آخرین اکستراکتور که حلال سرشار از روغن است میسلا را از اکستراکتور خارج می کنند. میسلا باید حاوی ۳۵ درصد روغن باشد.
۳ – روش مداوم :
در اکستراکتورهای مداوم ، استخراج روغن از دانه های روغن به روش پرکولاسیون بوده یعنی حلال برخلاف جهت پولک روغنی حرکت میکند.اصول ساخت اکستراکتورهای مداوم عبارتند از :
اکستراکتور بولمن – اکستراکتورروتوسل – اکستراکتور مداوم ایمرسون – اکستراکتورهای مرکب
۴ – روش X.M :
دراین روش برخلاف ۳روش قبلی که از سبوس استفاده می شد از کل دانه بعنوان ماده اولیه استفاده می شود. در این روش جدا سازی تحت شرایط خاصی انجام و پس از این مرحله با بهره گرفتن از اسپری، روغن دانه روغنی پس از چند ساعت در این حالت نگهداری می نمایند. مرحله ی بعدی عملیات آسیاب یا تبدیل می باشد. روغن حاصله از این سیستم دارای کیفیتی بسیار مطلوب ومیوه روغن کشی شده دارای رنگی روشن ، طعمی ملایم و عطری مطبوع بوده و نیازی به پایدار کردن ندارد . این روش دارای ضایعات کم ، اما راندمان استحصال روغن پائین و هزینه سنگین از مزایا و معایب این روش است .(سیدحسین میرنظامی ضیابری ،۱۳۸۸).
که میزان استخراج روغن با حلال نسبت به فرایند مرطوب به طور معنی داری بیشتر و مناسبترین حلال هپتان نرمال است. که طبق نتایج آزمایشات گذشته این نکته اثبات شده است.
۱-۳۰-۱۳ در روش دیگر برای روغن کشی از میوه ها شیوه زیر گزارش شده است :
در عمل استخراج با حلال، ماده حاوی روغن در هگزان خیسانده شده و به این ترتیب روغن در حلال حل و پس از تبخیر حلال روغن خام حاصل برای فرآوری آماده است. انواع اصلی دستگاه های استخراج روغن با حلال تجارتی که مصرف گسترده دارند از نوع نفوذی یا غوطه وری هستند و برای استخراج روغن دانه های روغنی همچون سویا نوع اول کفایت بیشتری دارد.استخراج کننده های نوع نفوذی که در سرتاسر جهان مصرف گسترده دارند، برای کارخانجاتی با ظرفیت زیاد که فضای موجود محدود است بسیار مناسب اند. در این تجهیزات حلال توسط پمپ بر روی بستری از دانه ها ی فلیک شده ریخته، در بین بستر نفوذ کرده و از بین یک صفحهسوراخدار یا صافی در ته دستگاه خارج می شود.انواع سبدی این دستگاه که دارای حرکت دورانی یا ثابت هستند شامل یک بدنه استوانه ای عمودی که در داخل آن سبدها یا سلولهای در حال چرخش یا ثابت، در حول یک شفت مرکزی قرار دارند.انواع سبدی زنجیره ای مشابه استخراج کننده های نفوذی بوده و سبد های مجزا که ته آنها ثابت و سوراخدار است برای حمل فلیک های دانه و استخراج روغن به کار می رود. در این تجهیزات از هر دو جریان هم سو یا مخالف جهت حلال با ماده روغن کشی، استفاده می شود و نوع افقی بیشتر از نوع عمودی معمول است. استخراج کننده های نواری مشبک نیز ساخته و مورد استفاده قرار گرفته اند(ساخت شرکت دو اسمت، لورژی غیره). استخراج کننده های ساخت کراون بر اساس ترکیبی از نوع نفوذی و غوطه وری می باشد. استفاده از سیستم صافی خلا سبب تسریع در عمل صاف کردن در استخراج کننده های نوع نفوذی شده است.باقیمانده روغنکشی پس از خارج شدن از دستگاه استخراج در حدود ۳۵ درصد هگزان ۸ – ۷ درصد آب و ۱ – ۵ /۰ درصد روغن داشته و برای تبخیر حلال و خشک کردن به دستگاه حلال زدایی- خشک کن-T )ِِِِِ (Dانتقال می یابد.مخلوط حلال و روغن، صاف شده و سپس برای تبخیر حلال به قسمت حلال زدایی تغذیه می شود. تبخیر حلال از روغن در حرارت بالا انجام می شود که می تواند برای کیفیت روغن خام مخرب باشد. عمل حلال زدایی باید به طریقی انجام شود که مانع از اکسیداسیون روغن و خارج شدن توکوفرولها (مواد ضد اکسیداسیون طبیعی روغن) شده و همچنین از تشکیل یا ثابت شدن رنگ جلوگیری نماید. معمولا دستگاه های تبخیر کننده حلال از نوع دو مرحله ای بوده و از بخار بهمزن کم فشار استفاده می شود. در تبخیر کننده مرحله اول مخلوط حلال – روغن (۳۰ -۲۰ درصد روغن) در فشار معمولی هوا تبخیر و غلظت روغن به حدود ۷۰ – ۶۵ درصد می رسد.(رضافرهمند،۱۳۹۱).
درتبخیرکنندهمرحلهدومتوسطبخاربافشار۲۰ – ۱۰Psigتحتفشارمعمولیهواروغنتاغلظت ۹۵ – ۹۰ درصدتغلیظوسپسدرتبخیرکنندهنهاییتحتخلا،غلظتروغنبهحدود ۹۸ درصدمیرسد.برایجلوگیریازاکسیداسیون،بخاربایدعاریازاکسیژنباشد. نهایتاروغنباغلظتیدرحدود ۸ / ۹۹ درصدیابیشترازقسمتحلالزداییبهتانکذخیرهانتقالمییابد. روغناستخراجشدهدردستگاههایجدیداستخراجباحلال،دارایمقدارکمیرطوبتوموادفرار(برابر ۱۵ /۰ درصدیاکمتر) بودهوافتهگزانبهطورمتوسطدرحدود ۲۸۰ گرمبهازایهرتندانهروغنیفرایندشدهاست.چوننحوهحلالزداییتاثیرزیادیبرکیفیتروغنخامدارد،تبخیر مخلوطحلال،روغنبایددرپایینتریندرجهحرارتممکنوکوتاهترینزماننگهداریانجامشود.درجهحرارتدرهنگامتبخیرحلالنبایداز ۱۱۰ درجهسانتیگرادتجاوزنماید. دستگاههایاستخراجباحلالبایدمجهزبهقسمتخنککنروغنبودهوروغنخامکهدمایآندرهنگامغروبازتبخیرکنندهدرحدود ۴ /۱۰۴ – ۳ / ۹۳ درجهسانتیگراداستدرقسمتخشککن- خنککندستگاهبهدمایحداکثر ۶ /۶۵ درجهسانتیگرادرساندهمیشود .(ویکیپدیا).
۱-۳۰-۱۳-۱روغن کشی به روش پرس سرد-استخراج سرد :