فرآوری روغن های خوراكی گیاهی با روشی جدید
سایت امن: پژوهشگران دانشكده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیركبیر با روشی جدید موفق به فرآوری روغن های خوراكی گیاهی شدند.
به گزارش سایت امن به نقل از ایسنا، زینب عبدالرضایی، فارغ التحصیل مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «تصفیه روغن خوراکی خام با پروسه ترکیبی اولترافیلتراسیون/نانوفیلتراسیون» اظهار داشت: استخراج روغن از دانه های روغنی در صنعت با روش استخراج مستقیم با حلال و یا با روش دو مرحله ای پرس مکانیکی و استخراج با حلال انجام می گیرد. مرحله جداسازی حلال از روغن استخراج شده یک پروسه پرمصرف از نظر انرژی است که تقریباً 50 درصد کل انرژی مصرفی در فرآوری روغن خوراکی را به خود اختصاص می دهد.
وی ادامه داد: تمام روغن های خام استخراج شده علاوه بر «تری آسیل گلیسرول»ها که عمدتاً تحت عنوان تری گلیسیریدها شناخته می شوند حاوی مقادیر کمی از اجزای غیر تری گلیسیریدی دیگری نیز هستند که بطور قابل توجهی کیفیت فیزیکی و شیمیایی آنها را تحت تأثیر قرار می دهد.
بگفته وی، بعضی از این مواد غیرگلیسیریدی نظیر توکوفرول ها که آنتی اکسیدان های طبیعی محسوب می شوند، بسیار مفید هستند اما برخی دیگر نظیر رنگدانه ها، اسیدهای چرب آزاد و فسفولیپیدها به سبب اثرات نامطلوبی که بر خواص (رنگ، طعم و بو) روغن خوراکی دارند و محدودیت هایی که برای فرآوری بیشتر روغن و بازدهی آن ایجاد می کنند، نامطلوب بوده و باید حذف شوند.
عبدالرضایی اشاره کرد: روش متداولی که در صنعت برای تصفیه روغن خوراکی استفاده می شود، روش تصفیه شیمیایی است که در آن مقادیر بالایی انرژی، آب و مواد شیمیایی مصرف و به تبع آن مقادیر بالایی پساب و پسماند ایجاد می شود. همین طور اتلاف مواد مغذی روغن در ضمن این پروسه رخ می دهد.
وی با اعلان اینکه این مشکلات برای بعضی از روغن ها مانند روغن کانولا دوچندان است اشاره کرد: روغن کانولا که یکی از سالم ترین و پرمصرف ترین روغن های خوراکی در جهان است به صورت خام دارای رنگ بسیارتیره است که برای رنگبری آن در صنعت از مقادیر بالایی خاک رنگبر استفاده می شود؛ این امر سبب می شود علاوه بر اتلاف مواد مغذی، هزینه زیادی به پروسه تصفیه تحمیل شود.
بگفته محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، در نتیجه اهمیت بیش از پیش کیفیت روغن (از نظر مواد مغذی) و پایداری پروسه تصفیه آن از منظر زیست محیطی (استفاده کمینه از کمک فرآیندها و مواد شیمیایی) موجب شد تا در این تحقیق از تلفیقی از فرآیندهای غشایی که فرآیندهای دوستدار محیط زیست محسوب می شوند و از مزیت های مصرف انرژی کم، عدم نیاز به افزودن مواد شیمیایی، امکان انجام در دمای اتاق و حفظ مواد مغذی و دیگر مزایایی چون عملیات آسان و امکان ترکیب با سایر فرآیندها برخوردار می باشند بعنوان روش جایگزین برای صمغ گیری، رنگبری و بازیابی حلال از مخلوط حلال/روغن خام کانولا استفاده گردد.
وی با اشاره به پروسه پروژه اظهار داشت: با این روش، جداسازی تقریباً کامل (بیش از 99.90درصد) فسفولیپیدها از روغن خام انجام شد و بیش از 91 درصد از رنگ روغن خام بدون استفاده از مواد شیمیایی و خاک رنگبر و با بهره گیری از غشاهای پلیمری کم شد.
بگفته وی، همین طور جداسازی کامل هگزان (100درصد) از روغن در دمای اتاق و با پروسه غشایی تراوش تبخیری حاصل شد؛ طبق نتایج حاصل، در صورتیکه که روغنی با این روش تصفیه شود، نیازی به تصفیه شیمیایی نخواهد داشت و با جداسازی اسیدهای چرب آزاد آن به روش تصفیه فیزیکی یا تلفیقی از دیگر فرآیندهای غشائی می تواند به روغن کاملاً تصفیه شده برسد. همین طور پروسه تراوش تبخیری می تواند جایگزین مناسبی برای پروسه بازیابی حلال متداول (تقطیر دو مرحله ای) باشد.
این محقق با اشاره به پروسه پروژه اظهار داشت: در این پروژه با ترکیب سه پروسه غشایی اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و تراوش تبخیری با بهره گیری از غشاهای پلیمری به ترتیب به صمغ گیری، رنگبری و بازیابی حلال از مخلوط روغن خام کانولا/هگزان پرداخته شد. بدین منظور غشاهای پلیمری اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون در آزمایشگاه برای مراحل اول و دوم به روش وارونگی فاز و با افزایش افزودنی ها (به منظور افزایش شار آنها) ساخته شد و از غشاهای تجاری کامپوزیت برای مرحله سوم استفاده شد. برای شبیه سازی شرایط واقعی، از مخلوط روغن و هگزان به همان نسبتی که در استخراج روغن در صنعت بدست می آید، برای خوراک مرحله اول این پروژه است.
عبدالرضایی با اشاره به پیچیدگی های این پروژه اظهار داشت: یکی از اشکالات این پروژه تامین یکی از تجهیزات مورد نیاز بود که با اعمال تغییراتی در سیستم غشائی و طراحی مجدد آن به نحوی دیگر این مشکل برطرف شد. مشکل دیگر رسیدن به غشایی با شار و پس زنی بالا بود که در این پروژه تا حد مناسبی به آن دست یافتیم. البته امکان کار و بهبود بیشتر همچنان وجود دارد.
بگفته وی، نتیجه این تحقیق در صنایع فرآوری روغن های خوراکی گیاهی (استخراج و تصفیه روغن) قابل استفاده می باشد.
وی اشاره کرد: ادامه این تحقیق استفاده از پروسه ارائه شده در مقیاس نیمه صنعتی خواهد بود. البته ادامه این کار تحقیقاتی و نیمه صنعتی شدن آن وابسته به تمایل صنعت برای به کارگیری روش های غشایی برای فرآوری روغن و تعامل میان صنعت و دانشگاه دارد.
وی با اشاره به مزیت های پروژه اظهار داشت: این طرح از دو نوآوری ترکیب فرآیندهای غشایی و همین طور استفاده از پروسه تراوش تبخیری برای بازیابی حلال برخوردارست. این پروسه ترکیبی نسبت به روش متداول تصفیه روغن از مزایای عدم نیاز به افزودن آب، مواد شیمیایی و خاک رنگبر، رفع مشکلات زیست محیطی دفع خاک رنگبر، عدم تولید پساب و پسماند و حذف مرحله تصفیه پساب، انجام عملیات در دمای اتاق و به تبع آن مصرف انرژی کمتر و حفظ مواد مغذی حساس به حرارت برخوردارست.
وی ادامه داد: همین طور بازیابی حلال با روش تراوش تبخیری نیز در دمای اتاق انجام شده است که نسبت به روش متداول تقطیر دو مرحله ای با مصرف انرژی کمتری همراه بوده است. غشاهای استفاده شده در دو مرحله اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون غشاهای سنتزی بوده اند که با بهره گیری از افزودنی های متفاوت در تهیه آنها شار و گزینش پذیری آنها بطور همزمان بهینه شده است.
وی افزود: این غشاها از پایداری مناسبی در آزمون های طولانی مدت نیز برخوردار بوده اند. بعلاوه غشاهای تجاری استفاده شده در مرحله سوم این طرح نیز دارای تراوایی و گزینش پذیری بسیار مناسبی بوده اند.
وی با اشاره به مزیت های رقابتی این پروژه اظهار داشت: شرایط عملیاتی ملایم تر و مصرف انرژی کمتر، حفظ مواد مغذی حساس به حرارت، عدم استفاده از مواد شیمیایی و تصفیه کاملاً فیزیکی، عدم تولید پساب و پسماند و به دنبال آن حذف مرحله تصفیه پساب، عدم استفاده از خاک رنگبر و رفع مشکلات زیست محیطی دفع آنها، گزینش پذیری بالاتر در حذف فسفولیپیدها نسبت به روش های شیمیایی، شار و گزینش پذیری بالاتر نسبت به پژوهش های مشابه انجام شده با فرآیندهای غشائی، تراوایی و گزینش پذیری بالاتر در بازیابی حلال با پروسه تراوش تبخیری در مقایسه با پروسه نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس استفاده شده توسط سایر محققین از مزیت های رقابتی طرح به شمار می روند.
این محقق با اشاره به کاربردهای پروژه اظهار داشت: پروسه ترکیبی استفاده شده در این پروژه می تواند جایگزین مناسبی برای دو مرحله متداول صمغ گیری و رنگبری در تصفیه روغن های خوراکی و مرحله بازیابی حلال از آنها شود که با مزایای بسیار و رفع معایب روش متداول صنعتی هم راه است. همین طور این امکان وجود دارد که هریک از فرآیندهای ترکیب شده به تنهایی و یا با ترکیب با سایر فرآیندهای جداسازی در صنعت فرآوری روغن مورد استفاده قرار بگیرند. برای مثال، ترکیب تنها دو پروسه صمغ گیری و بازیابی حلال (بدون مرحله رنگبری) استفاده شده در این پروژه می تواند برای تولید روغن خام صمغ گیری شده مناسب برای حمل و نقل و صادرات مورد استفاده قرار بگیرد.
برمبنای اعلام دانشگاه امیرکبیر، دکتر احمدرضا رئیسی عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر استاد راهنمای این پروژه است.
منبع: websec.ir
اگر پسندیدید لاک کنید:
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان سایت امن در مورد این مطلب