Rafinarea uleiului vegetal
Rafinarea uleiurilor vegetale este un proces industrial , sau mai bine zis, o serie de procese, care generează marea majoritate a uleiurilor utilizate în sectoarele de producție precum sectoarele alimentar, farmaceutic și cosmetic. Rafinarea se referă la tratarea țițeiului, după extragerea sau stoarcerea semințelor (sau a fructelor, de exemplu măslinul).
Există diferite faze care alcătuiesc un proces de rafinare, care determină transformări chimice și fizice ale petrolului și diferite tipuri de rafinare, în raport cu produsul care urmează să fie obținut.
Extracția petrolului
Extragerea solventului
Semințele mărunțite fin sunt scufundate într-o baie de solvent , constând dintr-un solvent organic , în general o hidrocarbură cu greutate moleculară mică , cum ar fi hexan sau heptan , sub agitare lentă. După ce s-a scurs timpul de contact, solventul este evaporat prin creșterea temperaturii băii până la 150 ° C sub vid și condensat pentru a fi reutilizat. După evaporare, uleiul este filtrat sub presiune și trimis spre rafinare. Reziduul semințelor este recuperat, zdrobit și transformat în făină pentru a fi folosit pentru hrana animalelor, sub formă de pelete sau granule.
Strângere
Uleiul care urmează să fie utilizat pentru rafinare poate fi obținut prin presarea mecanică a semințelor, folosind prese speciale. Uleiul presat la rece din semințe este în general destinat consumului așa cum este, după filtrare și dezlipire (numai pentru unele uleiuri), deoarece este un produs care păstrează proprietăți nutriționale interesante pentru alimentația umană, cum ar fi vitaminele și sterolii. Pentru a fi utilizat pentru rafinare, pe de altă parte, este uleiul de presare secundară, adică din semințe care au fost deja presate, și uleiul din presarea la cald, adică din semințe preîncălzite.
Uleiurile organice certificate pot proveni doar din presiune mecanică, rece sau fierbinte, niciodată prin extracție cu solvent.
Purificare
Cu procese definite uneori pre-rafinare și uneori considerate ca prima fază de rafinare, apa, impuritățile suspendate, urmele de metale, mucilagiul, carbohidrații, gingiile sunt îndepărtate din uleiurile vegetale. Procesul de purificare a uleiului vegetal poate avea loc pentru:
- sedimentare sau centrifugare;
- filtrare;
- degommaggio;
cu procese secvențiale sau simultane în funcție de plantă [1] [2] [3] .
Sedimentare sau centrifugare
Cu sedimentarea și centrifugarea, reziduurile de apă și impuritățile mai grosiere pot fi eliminate: fragmente de semințe sau alte părți ale plantei, pulberi, făină.
Filtrare
Cu presele de filtrare este posibilă îndepărtarea impurităților care nu sunt separate prin centrifugare
Degommaggio
Denumită și demucilaginare, degumarea poate elimina lipidele polare precum fosfolipidele, glicolipidele, proteolipidele, dar și gingiile sau rășinile prezente în ulei. Cea mai frecventă degumare se realizează prin expunerea uleiului la un acid, de obicei acid sulfuric , pentru o perioadă scurtă de timp. Degumarea acidă are avantajul de a se putea integra cu neutralizarea alcalină ulterioară. Acidul implică coagularea sau carbonizarea celor mai frecvente mucilagii precum și solubilizarea în apă a unor lipide polare. Concentrația de acid trebuie să fie relativ scăzută, mai mică de 2%, pentru a nu declanșa sulfonarea / sulfarea trigliceridelor. Spălarea ulterioară cu apă întrerupe acțiunea acidului și permite separarea cu sedimentare sau centrifugare a uleiului degomat [2] [3] Separarea fosfolipidelor, lecitinele sunt în mod normal principalul mucilagiu prezent în uleiurile vegetale, se poate realiza chiar și cu apă singură sau soluții de electroliți în apă. În uleiuri suficient de pure, cu un conținut scăzut de mucilagiu, degomagierea poate fi efectuată cu argile absorbante sau cărbune activ similar cu cele utilizate în procesul de albire [2] [3] . De asemenea, au fost dezvoltate procese de degumare enzimatică [3] .
Rafinare convențională
Neutralizare chimică
Primul pas în procesul de rafinare este neutralizarea acidității uleiului. Aciditatea uleiului se datorează prezenței acizilor grași liberi (FFA - Acizi grași liberi), acizilor grași care nu sunt legați de moleculele de glicerol care alcătuiesc trigliceridele din care este compus uleiul. Uleiul este agitat la 75 ° C și spălat cu un amestec de apă-bază, în general sodă caustică sau carbonat de sodiu . Acizii grași liberi sunt astfel legați de bază, formând săruri de sodiu ale acizilor grași, adică se saponifică. Săpunurile precipită sau se depun și sunt îndepărtate. Odată cu spălările cu apă ulterioare, reziduurile de săpun sunt eliminate. Uleiul obținut, neutralizat, este semi-rafinat și va fi supus altor procese.
Decolorare
Uleiul semi-rafinat este supus unui tratament de înălbire care îndepărtează pigmenții principali, precum clorofila și betacarotenul , produsele de oxidare, orice urmă de săpunuri și alte substanțe nedorite. Îndepărtarea acestor substanțe are loc prin procesul fizic de adsorbție pe pământurile de albire activate chimic, de exemplu bentonita sau carbonii activi. Uleiul plasat într-un recipient etanș este pus în contact cu pământurile de albire în proporție de aproximativ 4%, la 80-90 ° C pentru o perioadă variabilă în funcție de tipul de ulei. Solurile sunt îndepărtate prin filtrare. Tratamentul termic determină o creștere a acidității uleiului și formarea izomerilor acizilor grași și a dienelor și trienelor conjugate (evitabile cu carboni activi).
Iernare
Următorul pas după albire este iernarea sau dezlegarea, un proces care elimină cerurile, adică trigliceridele cu topire ridicată care înnegrează uleiul.
Uleiul este răcit la aproximativ 4 ° C, lăsat să se maturizeze sau să cristalizeze și apoi filtrat pentru a îndepărta cristalele saturate de triglicerid care s-au format (ceruri).
Dezodorizare
Ultimul pas în procesul de rafinare este deodorizarea uleiului, prin distilare cu abur sub vid ridicat, la temperaturi cuprinse între 230 și 260 ° C pentru un timp variabil de aproximativ 60 de minute. Cu deodorizarea, toate substanțele volatile, urmele de acizi grași liberi, intermediarii de oxidare a acizilor grași, hidrocarburile nesaturate și urmele de proteine sunt eliminate. Urmele de tocoferoli , fitosteroli , orice reziduuri de pesticide (dacă greutatea moleculară o permite) și orice urme de toxine sunt, de asemenea, eliminate.
Uleiul obținut este comestibil și gata pentru a fi transferat în tancuri și ulterior ambalat.
Rafinare pentru uleiuri organice
Rafinare fizică - super degumare
Superdegumarea sau superdegumarea este un proces fizic de rafinare parțială a petrolului, care se aplică uleiurilor organice în locul neutralizării chimice tradiționale, pentru care legislația actuală (cel puțin în Europa) nu permite tratamente cu compuși chimici precum soda caustică.
Procesul presupune executarea ciclurilor de spălare cu apă și adaos de acid citric urmate de centrifugări ale uleiului, în funcție de fazele succesive de încălzire, care variază în funcție de tipul de tratament sau rețetă și care, în general, nu depășesc 95 ° C. Scopul super-degumării este de a îndepărta prin hidratare fosfolipidele , numite și gume , care provoacă formarea de spume în ulei care pot interfera în etapele ulterioare de procesare. În plus față de fosfolipide, sub formă de lecitine , sunt îndepărtate, de asemenea, mucilagii , carbohidrați complecși, alte lecitine, ceruri, săpunuri, clorofile și unele minerale, inclusiv calciu , fier , magneziu , cupru .
Uleiul super degumat este, la fel ca uleiul neutralizat, încă semi-rafinat și va fi supus altor procese.
Înălbirea cu pământuri naturale
Pentru uleiurile organice, albirea se efectuează conform procesului tradițional, cu precauția utilizării numai a pământurilor de albire naturale, nu cu pământurilor de albire activate chimic (este totuși permisă utilizarea cărbunelui activ).
Dezodorizare
Deodorizarea poate fi efectuată și pe uleiuri organice, supuse etapelor corespunzătoare care o preced, evitând adăugarea de compuși chimici în timpul procesului, cu toate acestea în principal fizice, cum ar fi posibila adăugare de acid citric.
Spălare cu aburi
Un proces special de deodorizare mai ușoară care se efectuează pe uleiurile organice este spălarea cu abur, care implică distilarea într-un curent de abur și sub vid ridicat la o temperatură de 130-135 ° C. Produsul obținut este un ulei care menține unele caracteristici organoleptice și unii compuși chimici ai uleiului presat la rece.
Ulei rafinat
Uleiul complet rafinat este un ulei neutru, practic un amestec pur de trigliceride și trebuie să fie aproape incolor, inodor și fără gust. Uleiurile rafinate sunt potrivite pentru utilizare ca atare (în general culinară, de obicei pentru prăjire), pentru producerea de alimente (un exemplu tipic este maioneza) sau produse cosmetice (ulei de semințe de struguri, ulei de argan și multe altele).
Notă
- ^ Alfred Thomas, Fats and Fatty Oils , în Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Weinheim, Wiley-VCH, 2002, pp. 29-30, DOI : 10.1002 / 14356007.a10_173 , ISBN 3527306730 .
- ^ a b c ISBN 0-8493-9688-3 Gunstone, FD și colab.,The Lipid Handbook , CRC Press., 2007, pp. 192 -195.
- ^ a b c d Richard D. O'Brien, Grăsimi și uleiuri: formulare și prelucrare pentru aplicații , în CRC Press , pp. 80-85.
Bibliografie
- Pompeo Capella, Manual de uleiuri și grăsimi , noi tehnici, 1997, ISBN 8870819795 și 9788870819793.
- A. Paleni, Rafinarea uleiurilor vegetale. Neutralizare , S. Pinelli, 1942.
- GB Martinenghi, Tehnologia chimică industrială a uleiurilor, grăsimilor și derivaților , Hoepli, 1963.
- ( EN ) David R. Erickson, Prelucrarea grăsimilor și uleiurilor comestibile: principii de bază și practici moderne: lucrările conferinței mondiale , The American Oil Chemists Society, 1990, ISBN 0935315306 și 9780935315301.
