برای استخراج روغن با کیفیت و اصولی، آماده‌سازی دانههای روغنی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند که در صورت عدم توجه به شرایط دانه‌ها و بذور، روغن مناسبی بدست نخواهد آمد.
عملیات واحد برای آماده‌سازی بذر برای استخراج روغن بسته به خواص فیزیکی و محتوای روغن، کمی متفاوت است، با این حال، بیشتر دانههای روغنی فرآیند تمیز کردن، خشک کردن، پوسته‌گیری یا لایه برداری، کاهش اندازه و پخت را طی می‌کنند.
تمیز کردن
دانههای روغنی باید تمیز شوند تا ساقه‌ها، چوب‌ها، برگ‌ها و مواد خارجی قبل از ذخیره‌سازی حذف شوند.
چنین موادی ممکن است تجزیه شده و باعث گرم شدن در توده بذر ذخیره شده و کاهش کیفیت روغن و کنجاله شود.
مواد خارجی موجود در دانه‌ها معمولاً با ترکیبی از صفحات درشت چرخان یا ارتعاشی، قرقره‌ها و آسپیراسیون جدا می‌شوند، این فرآیند معمولاً به عنوان اسکالپینگ شناخته می‌شود.
شن و ماسه و خاک نیز با غربالگری ریز حذف می‌شوند. Rotex و Buhler از تامین‌کنندگان شناخته شده چنین صفحه نمایش‌هایی هستند.
دستگاه‌های مغناطیسی، آلاینده‌های فلزی را از دانه‌ها حذف می‌کنند، آهنرباهای صفحه‌ای، آهنرباهای درام یا آهنرباهای الکتریکی نصب شده روی همرفت معمولاً از کمربندهای yor استفاده می‌شود.
برخی از دانههای روغنی مانند بادام زمینی ممکن است حاوی سنگ‌هایی باشند که از نظر اندازه شبیه به دانه‌ها هستند، از این رو نمی‌توان آن‌ها را با غربالگری جدا کرد.
دانه‌ها باید با نیروی جاذبه از سنگ‌ها جدا شوند. برای از بین بردن سنگ‌ها و گلوله‌های گل، دستونرهای ویژه‌ای در دسترس هستند. شرکت‌هایی مانند Buhler و Triple S Dynamics تامین‌کنندگان محبوب چنین تجهیزاتی هستند.
خشک کردن بذر
از دیگر موارد آماده‌سازی دانههای روغنی، خشک‌کردن بر است چنانکه رطوبت دانههای روغنی اغلب باید کاهش یابد تا تخریب در انبار به حداقل برسد و اثربخشی پردازش پایین دست بهبود یابد.
به عنوان مثال، دانههای سویا اغلب با رطوبت 13 درصد دریافت می‌شوند و باید تا رطوبت 10 درصد خشک شوند تا برداشت موثر پوسته انجام شود.
خشک‌کن دانههای بزرگ عمودی و شعله باز را می‌توان برای دانههای روغنی نیز استفاده کرد.
این خشک‌کن ها دارای ستون‌های متعددی از دانههای روغنی هستند که به آرامی به سمت پایین مهاجرت می نند. قسمت بالایی ستون برای خشک کردن و قسمت پایینی برای خنک‌کردن استفاده می‌شود.
لایه‌برداری
مقدار پوسته روی دانههای روغنی به طور قابل توجهی متفاوت است. درصد پوسته بذر پنبه، تخمه آفتابگردان و سویا به ترتیب 45، 25 و 7 درصد است. پوسته دانههای روغنی حاوی مقدار قابل توجهی روغن (کمتر از 1 درصد) نیست.
بیشتر دانههای روغنی باید قبل از استخراج روغن از پوسته یا پوسته بیرونی خود جدا شوند.
پوسته‌گیری راندمان تولید روغن، ظرفیت تجهیزات استخراج را افزایش می‌دهد و به دلیل ساینده بودن پوسته‌ها، سایش در خروجی را کاهش می‌دهد.
در صورت جدا نشدن، پوسته‌ها با جذب یا حفظ روغن در کیک فشرده، بازده کلی روغن را کاهش می‌دهند.
علاوه بر این، ترکیبات موم و رنگ موجود در بدنه به روغن استخراج شده ختم می‌شود. این ترکیبات در روغن‌های خوراکی مطلوب نیستند و باید در طی فرآیند تصفیه حذف شوند.
بسته به نوع دانه‌ها، طرح‌های پوسته گیر متعددی وجود دارد که می‌توانید از بین آن‌ها انتخاب کنید.
پوستگیرهای چاقویی، دیسکی و ضربه‌ای به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، پوسته‌کن ضربه‌ای، که معمولاً برای تخمه‌های آفتابگردان استفاده می‌شود، از یک تیغه چرخان تشکیل شده است که دانه‌ها را به مواد سختی خارج از قطر تیغه‌ها هدایت می‌کند.
نیروی ضربه باعث شکستن بدنه‌ها می‌شود. سپس بذرها را با استفاده از تسمه نقاله تکان دهنده، صفحات الک چندگانه یا خلاء جدا می‌کنند.
راندمان پوست‌گیری یک سیستم اغلب با محتوای فیبر باقی‌مانده در کنجاله و میزان روغن باقی‌مانده در پوسته اندازه‌گیری می‌شود.
استانداردهای صنعتی برای سویا کمتر از 3.5 درصد فیبر باقی مانده در کنجاله و کمتر از 1.5 درصد محتوای روغن باقی مانده در پوسته است.
کاهش اندازه
اندازه دانههای روغنی برای تسهیل برداشتن پوسته، حرارت دادن، خشک شدن و پوسته پوسته شدن قبل از استخراج روغن، کاهش می‌یابد. کلزا و جوانه ذرت نیازی به کاهش اندازه ندارند زیرا در حال حاضر به اندازه کافی کوچک هستند.
از آسیاب‌های کراکینگ برای کاهش اندازه بذر استفاده می‌شود، یک آسیاب کراکینگ از دو مجموعه رول موجدار استوانه‌ای به صورت سری تشکیل شده است.
رول‌ها با سرعت‌های متفاوت می‌چرخند تا سلول‌های دانه حاوی روغن را از هم جدا کنند. کارخانه‌های کراکینگ با ظرفیت بالا می‌توانند تا 1000 تن در روز دانههای روغنی را پردازش کنند. Buhler و CPM Roskamp تامین‌کنندگان اصلی کارخانه‌های کراکینگ هستند.
در آماده‌سازی دانههای روغنی، می‌توان قبل از استخراج، آن‌ها را با حلال، پوسته پوسته کرد. پوسته پوسته شدن، ساختار سلولی دانه را پاره می‌کند و فاصله‌ای را که حلال باید طی کند تا به روغن موجود در سلول‌ها برسد، کاهش می‌دهد.
یک آسیاب پوسته پوسته دارای دو رول با قطر بزرگ است که در جهت مخالف می‌چرخند و توسط سیلندرهای هیدرولیک به هم متصل و توسط آسیاب، کشیده و صاف می‌شوند.
ضخامت پوسته معمولی در محدوده 0.01 -0.015 اینچ یا 0.25 -0.37 میلی‌متر است. پوسته پوسته شدن دانههای روغنی همچنین باعث افزایش سطح برای افزایش تماس بین حلال و دانه در طول فرآیند استخراج با حلال می‌شود.
روغن دانههای ترک خورده یا پوسته پوسته شده باید در اسرع وقت (در عرض 24 ساعت) استخراج شود تا کاهش کیفیت غذا و روغن به حداقل برسد.
آسیاب های پوسته ریزی که می توانند 300 تا 500 تن بذر در روز را پردازش کنند، در دسترس هستند. Buhler و CPM Roskamp تامین‌کنندگان اصلی آسیاب‌های پوسته‌ریزی هستند.
القای حرارت (پخته شدن)
دانههای روغنی برای دنچری شدن پروتئین‌ها، آزادسازی روغن از سلول‌ها و غیرفعال کردن آنزیم‌ها، پخته شده یا حرارت داده می‌شوند.
به عنوان مثال، کلزا حاوی آنزیم میروزیناز است. این آنزیم هیدرولیز گلوکوزینولات‌هایی را که به طور طبیعی در کلزا وجود دارد را کاتالیز می‌کند.
در طی فرآیند هیدرولیز، ترکیبات نامطلوبی مانند ایزوتیوسیانات‌ها و نیتریل‌ها تشکیل می‌شوند، این ترکیبات در روغن حل می‌شوند و کیفیت روغن را پایین می‌آورند.
کلزا در اجاق‌های چند مرحله‌ای پخته می‌شود تا گلوکوزینولات‌ها دست نخورده باقی بماند و میروزیناز غیرفعال شود.
کلزا در کمتر از 5 دقیقه در دمای 68 تا 122 درجه فارنهایت از قبل گرم می‌شود و با بخار زنده در دمای 248 درجه فارنهایت تماس می‌گیرد.
از آنجایی که کلزا دارای سطوح بسیار پایین تری گلوکوزینولات نسبت به انواع معمولی کلزا است، در پخت‌وپز معمولاً از کمربندهای yor استفاده می‌شود.
برخی از دانههای روغنی مانند بادام زمینی ممکن است حاوی سنگ‌هایی باشند که از نظر اندازه شبیه به دانه‌ها هستند.
از این رو نمی‌توان آن‌ها را با غربالگری جدا کرد، دانه‌ها باید با نیروی جاذبه از سنگ‌ها جدا شوند. برای از بین بردن سنگ‌ها و گلوله‌های گل، دستونرهای ویژه‌ای در دسترس هستند. شرکت‌هایی مانند Buhler و Triple S Dynamics تامین‌کنندگان محبوب چنین تجهیزاتی هستند.
نکات مهم
- دانههای روغنی کامل، دست نخورده و کم رطوبت (حدود 8 تا 10 درصد رطوبت) ممکن است برای مدت طولانی تحت شرایط مناسب نگهداری شوند.
- زوال دانههای روغنی با تنفس یا تکامل دیاکسیدکربن و تولید گرما توسط واکنش‌های اکسیداسیون همراه است.
- دانههای سالم و دست نخورده ممکن است کمتر از 10 سانتی‌متر مکعب، دیاکسیدکربن در هر گرم دانه در روز آزاد کنند، در حالی که دانههای آسیب دیده و با رطوبت بالا ممکن است 50 سانتی‌متر مکعب یا بیشتر در هر گرم دانه در روز دیاکسیدکربن آزاد کنند.
- علاوه بر این، تولید گرما توسط واکنش‌های اکسیداسیون ممکن است دمای دانههای ذخیره‌شده را افزایش داده و باعث تسریع زوال حتی تا حد زغال‌کردن دانه‌ها شود.
- فعالیت آنزیم‌های بومی موجود در دانههای روغنی، آلودگی به حشرات و کنه‌ها و فعالیت میکروبی در زمان نگهداری نیز از عوامل مهم تأثیرگذار بر کیفیت روغن و کنجاله هستند.
- به طور کلی رطوبت بالا (رطوبت بالای 14 تا 15 درصد) در دانه‌ها تأثیر نامطلوبی بر کیفیت روغن و کنجاله دارد.
- شکافتن روغن یا تولید اسید ممکن است با رشد میکروبی (رشد کپک و یا باکتری) و فعالیت آنزیم در دانههای با رطوبت بالا تسریع شود.
- روغن موجود در دانههای بالغ ممکن است حاوی حدود 0.5 درصد اسیدهای چرب آزاد باشد. با این حال، اگر دانه‌ها به طور مکانیکی یا در اثر یخ‌زدگی آسیب ببینند یا در هنگام برداشت، جابجایی و نگهداری خیس شوند، اسیدیته روغن می‌تواند بسیار بالاتر باشد.
- جوانه زدن که به عنوان یک عامل آسیب در نظر گرفته می‌شود، یکی دیگر از مسائل مهم در هنگام نگهداری بذرهای با رطوبت بالا است.
- دانههای جوانه زده ممکن است در مقایسه با دانههای سالم، روغن کمتر و محتوای اسید چرب آزاد بیشتری داشته باشند.
- امروزه دستگاه‌های خشک‌کن هوا جزء ضروری تأسیسات ذخیره‌سازی مدرن برای حفظ کیفیت دانههای روغنی هستند.
- اکثر سطل‌های نگهداری دانههای روغنی مجهز به کانال‌های هوادهی و دمنده‌های تهویه برای خنک کردن دانه‌ها هستند.
- از آنجایی که واکنش‌های اکسیداسیون فرآیندهای هوازی هستند، اتمسفر کم اکسیژن در سطل‌های ذخیره‌سازی به کاهش سرعت اکسیداسیون کمک می‌کند.
- دانههای بالغ را می‌توان برای مدت طولانی‌تری نسبت به دانههای نابالغ نگهداری کرد، زیرا فعالیت کمتر آنزیم‌های تقسیم‌کننده روغن در دانههای بالغ وجود دارد.
- ذخیره‌سازی مناسب دانههای روغنی برداشت شده نیز ممکن است به تغییرات مطلوب کمک کند. به عنوان مثال، بازده استخراج روغن از سویای تازه می‌تواند کمتر از سویای ذخیره شده بیش از پنج ماه باشد.
- ذخیره سویا همچنین باعث کاهش میزان کلروفیل لوبیا سبز می‌شود. کلروفیل در روغن‌های خوراکی مطلوب نیست و باید در طی فرآیند تصفیه روغن حذف شود.
