طرح توجیهی تولید روغن هسته خرما

طرح توجیهی تولید روغن هسته خرما
درخت خرما یکی از مقدس ترین و قدیمی ترین درختان میوه شناخته برای انسان است پیدایش درخت خرما در جهان از دوران دوم زمین شناسی آغاز شده اما زمان پی بردن انسان به ارزش غذائی خرما و کاشت درخت آن به شش هزار سال پیش از میلاد می رسد. مبداء اصلی این گیاه بدرستی مشخص نیست.

بعضی از دانشمندان مبداء اصلی آن را درآسیا و کرانه های خلیج فارس و گروهی دیگر زیست گاه اصلی خرما را شمال آفریقا یا شبه قاره هند می دانند. بر اساس شواهد باستان شناسی قدمت کشت نخل خرما در ایران به بیش از شش هزار سال می رسد. در حال حاضر خرما در هر پنج قاره دنیا و در بیش از 30 کشور کشت و مورد بهره برداری قرار گرفته است.

معرفی خرما

خرما، dactylifera Phoneix ،گیاهی است از جنس فونیکس خانواده پالماسه یا نخل. بیشتر گونه های جنس فونیکس به عنوان گیاه زینتی در درون یا بیرون خانه ها پرورش داده می شوند و تنها گونه ای که میوه آن مصرف خوراکی  دارد همان خرمای معمولی است. این گیاه عمدتاً به خاطر میوه های بسیار شیرین و خوشمزه اش در بسیاری از نقاط جهان کاشته می شود.

عراق همواره بزرگ ترین تولیدکننده خرما در جهان بوده و سالانه نزدیک به 600 هزار تن خرما تولید می کند. بصره به خاطر ارقام بسیار مرغوب خرما شهرت جهانی دارد. جنس فونیکس در ایران تنها دارای یک گونه است که همان خرمای معمولی یا خوراکی است. این گونه در مناطق گرمسیری جنوب ایران کاشته می شود و دارای فرم های اصلاح شده بسیاری است.

در ضمن گونه ها و فرم های زینتی چندی نیز از این جنس به ایران وارد شده است. معروفترین و پرطرفدارترین نوع خرما در ایران خرمای مضافتی بم است و مناسب برای روغن هسته خرما از زمره سایر واریته هایی که در سایر کشورها متداول ترند میتوان به واریته های «هیانی»، «خدر اوبی»، «خستاوی»، «مکتوم»، «سعیدی»، «امیر حاجی»، «برهی»، «زهدی» و… اشاره کرد.

گیاه خرما صرف نظر از واریته آن نوعی نخل راست قامت است که ارتفاع آن به 36 _ 30 متر می رسد. تنه خرما از بقایای به جامانده از غلاف برگ ها به وجود می آید. برگ های خرما پرمانند، بزرگ و به طول شش متر است. هر برگ از درون غلافی خارج می شود که توسط شبکه ای از فیبرها احاطه می شود.

گل های کوچک و معطر آن روی دو گیاه نر و ماده پدیدار می شوند. گل های ماده سفید و گل های نر شیری رنگ و چرمی اند. هر خوشه بزرگ گل ممکن است حاوی 10000 _ 6000 گل باشد. میوه خرما مستطیلی شکل با پوستی به رنگ قهوه ای تیره متمایل به قرمز یا زرد _ قهوه ای است. پوست میوه پس از رسیده شدن بسیار نازک و لطیف می شود.

گوشت آن نیز بسیار شیرین و حاوی یک هسته منفرد و بسیار سخت است و مناسب روغن هسته خرما. در اطراف درخت 16 _ 6 ساله پاجوش های بی شماری وجود دارد که می توان با انتقال هر یک از آنها به جای مناسب، اقدام به تکثیر گیاه خرما کرد. گیاه خرما مقادیر زیادی گرده تولید می کند که توسط باد جابه جا می شوند اما مسافت زیادی را طی نمی کنند.

در نخلستان ها هر درخت نر برای بارور ساختن و گرده افشانی 50-48 درخت ماده کفایت می کند. امروزه در عربستان و نواحی محدودی از آسیا و آفریقا و همچنین کالیفرنیا برای تسهیل عملیات گرده افشانی، از گرده افشانی مصنوعی استفاده می کنند.

اما در گرده افشانی سنتی خوشه گل های نر شکفته شده را به طور وارونه روی خوشه های ماده قرار می دهند و به وسیله طناب یا نخ قیطانی آن را محکم می بندند تا با رشد خوشه و آویخته شدن آن، خوشه نر سر جایش بماند. در مواردی نیز گرده ها را خشک می کنند و مدت 6 ماه در شرایط دمایی مناسب نگهداری می کنند.

میوه خرما را معمولاً تازه مصرف می کنند یا از آن در تهیه خوراکی هایی مانند کیک، کلوچه، انواع شیرینی، نان خرمایی، پودینگ، بستنی، مربا، ژله، شربت، شیره، سرکه و الکل استفاده می کنند. از بقایای دور ریختنی میوه نیز در تهیه غذای دام و طیور و  از هسته آن برای تولید روغن استفاده می کنند.

در غنا و ساحل عاج از شیره خرما، ملاس و الکل استخراج می کنند. 100 گرم میوه تازه خرما دارای 142 کالری انرژی است به علاوه حاوی مقادیر قابل توجهی کربوهیدرات، پروتئین، کلسیم، فسفر، آهن و… نیز هست. از پودر هسته خرما هم برای تغذیه جوجه ها استفاده می شود. هسته خرما دارای مقادیر زیادی پروتئین، چربی، کربوهیدرات، استرول و استرون است.

از روغن هسته خرما در صابون سازی و تهیه محصولات آرایشی استفاده می شود. در کشورهای ایتالیا و اسپانیا از برگ های خرما در انجام آیین های مذهبی استفاده می شود. در شمال آفریقا نیز از برگ ها برای ساخت کلبه، آلونک، سبد، پرده، بادبزن و وسایلی از این دست بهره می گیرند.

دمبرگ های چوبی خرما منبع سلولز است و در ضمن از آن در ساخت جارو، عصا، چوب پنبه ماهی گیری و حتی برای سوخت نیز استفاده می شود. از تنه نخل های قدیمی در ساخت برخی از اجزای داو (انواع قایق های بادبانی در خلیج فارس)، آب برها و پل ها کمک می گیرند. علاوه بر تمامی اینها میوه خرما دارای مصارف پزشکی نیز هست.

خرما به خاطر داشتن مقادیری تنین، ویتامین A، تیامین، ریبوفلاوین، نیاسین، اسیداسکوربیک و تریپتوفان و… دارای خواص درمانی است و از آن در درمان سرماخوردگی، گلودرد، تب، ناراحتی های کبدی و احشایی و از هسته آن برای تولید روغن هسته خرما استفاده می شود و حتی آن را برای رفع مسمومیت با الکل نیز مفید دانسته اند.

درخت خرما در شرایط آب و هوایی گرم و تمام آفتابی به خوبی رشد می کند و میوه می دهد. در مناطقی که شرایط چندان مناسب نباشد ممکن است که درخت خرما رشد کند اما میوه نمی دهد. حداقل دمای مورد نیاز در فصل رویش و گل دهی برای خرما در حدود 17/5 درجه سانتی گراد است و تنها در مناطقی میوه می دهد که فصل رویش در آن گرم و طولانی و بدون بارندگی یا با بارندگی اندکی همراه باشد.

گیاه خرما نسبت به خشکی مقاوم است اما برای به بار نشستن و تولید محصول مرغوب به آبیاری نیاز دارد. این گیاه خاک های شنی، آهکی و رسی را ترجیح می دهد و در مجموع در بیشتر خاک های سنگین و به خوبی زهکشی شده، رشد می کند. تهویه مناسب خاک از فاکتورهای مهم رشد خرما است.

خرما به طور چشمگیری نسبت به قلیایی بودن خاک مقاوم است تا حدی نیز نسبت به شوری خاک مقاوم است. اما شوری بیش از اندازه به شدت بر میزان محصول و باروری آن تأثیر می گذارد. تکثیر درخت خرما از طریق بذر و عمدتاً با انتقال پاجوش هایی که در اطراف گیاه والد به وجود می آیند، میسر می شود.

میزان محصول نخل های 8 _ 5 ساله در حدود 10 _ 8 کیلوگرم است اما این میزان در نخل های 13 ساله به 80 _ 60 کیلوگرم می رسد. برخی از ارقام اصلاح شده محصولی معادل 100 کیلوگرم هم تولید می کنند. برداشت محصول خرما عمدتاً با برداشت کل خوشه همراه است. پس از برداشت خوشه آن را در شرایط دمایی مناسبی انبار می کنند تا میوه ها کاملاً رسیده شوند.

میوه خرما از زمان تشکیل تا هنگام رسیده شدن باید چهار مرحله را پشت سر بگذارد:

1- مرحله نخست که 17 هفته طول می کشد و حاصل آن میوه ای به رنگ سبز، سفت و تلخ است و ذخیره قند آن را گلوکز و فرکتوز تشکیل می دهند.
2- مرحله دوم شش هفته به طول می انجامد. در این مرحله میوه هنوز سفت است اما رنگ آن به زرد نارنجی یا قرمز تغییر می یابد و ذخیره قند آن عمدتاً ساکاروز است.
3- مرحله سوم که به آن رطب می گویند، چهار هفته طول می کشد. میوه در این مرحله نیمه رسیده و به رنگ قهوه ای است.
4- مرحله چهارم دو هفته طول می کشد. در این مرحله میوه رسیده است و وقتی رنگش هنوز روشن است، برداشت می شود و برای رسیده تر شدن در شرایط دمایی مناسب انبار می شود. شرایط دمایی و طول مدت انبارداری بسته به رقم خرمای برداشت شده فرق می کند.

ویتامین های موجود در خرما :

ویتامین	درصد میلی گرم
آ	4/8 – 6
ث	0/77 – 2/7
ب1	0/07 – 0/1
ب2	0/03 – 0/05
ب	0/33 – 2/2

مقایسه محتوی انرژی خرما با سایر میوه ها :

میوه	کالری
پرتقال	500
موز	1000
انگور	800
برنج	1799
نان	2250
گوشت	2244
خرما	3000

ترکیبات شیمیایی خرما

خرمای رسیده تشکیل شده از: CHO، H2O ,چربی، پروتئین، ویتامینها،کانی ها و فیبر.

روغن هسته خرما

هسته خرما حدوداً 10 درصد وزن کل خرما را تشکیل می دهد. هسته به عنوان ضایعات در بسیاری از کارگاه های فرآوری خرما نظیر تهیه شیره، قند، اسید سیتریک و الکل از خرما تولید می شود و در برخی از کشورها مقداری از این هسته صرف خوراک دام های اصلی می شود.

گوشت خرما حاوی روغن اندکی در حدود 0/2 الی 0/5 درصد می باشد، در صورتی که هسته آن 7/7 الی 12/7 درصد روغن دارد و به رنگ زرد مایل به سبز کم رنگ است که از هسته استخراج می گردد. وزن مخصوص آن 0/9207 است.

اسیدهای چرب لینولنیک، لئوریک، میریستیک و بالفتیک در آن وجود دارد. استخراج روغن، توسط حلال هایی نظیر آب، تترا کلرید کربن، هگزان و هپتان صورت می گیرد. اما تجربیات نشان داده است که حلال هگزان جهت استخراج این محصول مناسب تر است.

موارد مصرف و کاربرد

از آنجایی که عمده اسیدهای چرب موجود در هسته خرما غیر اشباع است و همچنین مقداری اسید چرب لینولئیک که جزء اسیدهای چرب ضروری بدن می باشد در آن وجود دارد، می تواند به عنوان منبع روغن خوراکی مطرح باشد.

هم چنین به خاطر جزئی بودن میزان اسیدهای چرب غیر اشباع با چند پیوند دو گانه روغن حاصله به اکسیداسیون مقاوم بود و قابلیت نگهداری خوبی دارد. با توجه به میزان نسبتاً مناسب اسیدهای چرب متوسط می تواند در تهیه صابون، شامپو و سایر مواد آرایشی و بهداشتی نیز به کار رود.

بررسی کالاهای جایگزین

از آنجایی که روغن هسته خرما دارای ارزش غذایی بالایی می باشد، نمی توان کالایی جایگزین با خواص مشابه را برای آن در نظر گرفت. اما در این جا می توان به این نکته نیز اشاره نمود که امروزه در جامعه روغن هایی نظیر روغن زیتون به طور عمده جایگزین این محصول گردیده و بیشترین مصرف را به خود تخصیص داده است.

شایان ذکر است همانطور که در فوق ذکر گردید، روغن با خواص مورد نظر روغن خرما که هم در صنعت غذایی و هم در صنعت شوینده کاربرد داشته باشد، موجود نبوده و از این رو منحصر به فرد می باشد و نمی توان برای آن جایگزینی مد نظر گرفت.

اهمیت استراتژیک کالا در دنیای امروز

در زمینه اهمیت این کالا می توان به اهمیت و ارزش غذایی بالای آن در دنیای امروز اشاره نمود. هسته روغنی خرما دارای 8 تا 10 درصد روغن می باشد که این امر از مزایای فوق العاده روغن هسته خرما به حساب می آید. خرما به دلیل داشتن خواص درمانی و برخورداری از ارزش غذایی بالا از با ارزش ترین مواد غذایی محسوب می گردد؛ به نحوی که امروزه فرآورده های بسیاری از این محصول تهیه گردیده و به بازار ارائه می شود.

کشورهای عمده تولید کننده و مصرف کننده

همانطور که در گذشته اشاره گردید کشورهای هند و چین از بزرگترین مصرف کنندگان و از سنگاپور و مالزی نیز به عنوان تولید کنندگان بزرگ این محصول می توان یاد کرد.

روش های تولید

خرما از محصولات عمده کشاورزی ایران است و حدود 60 درصد وزن خشک آن را قند تشکیل می دهد. مناطق عمده کشت خرما در ایران استان های خوزستان، هرمزگان، بوشهر، سیستان و بلوچستان، فارس، کرمان می باشد. میزان تولید خرما در کشور در سال 1376 ،877 هزار تن بوده است.

به دلیل نامرغوب بودن حدود 30 درصد خرمای تولید شده در کشور مستقیماً جذب بازار مصرف نمی شود و می بایست در واحدهای صنایع تبدیلی و فرآوری تبدیل به فرآورده های با ارزش شود. این فرآورده ها به دو بخش تخمیری و غیر تخمیری تقسیم بندی می شود. از آنجاکه خرما حاوی درصد زیادی قند است، لذا به عنوان منبع کربنی در فرایندهای تخمیری استفاده می شود.

مهمترین فرآورده های تخمیری خرما عبارتند از :

اتانول
تخمیر الکلی مواد قندی یک فرایند بیوشیمیایی است که توسط مخمر ساکاروسیس سروزیه انجام میگیرد. برای تولید اتانول از خرما ابتدا لازم است که عصاره گیری از آن صورت گیرد، تا قند از خرما استخراج گردد. میزان قند استحصال شده در فرایند عصاره گیری به پارامترهای متعددی مانند پیوسته یا مداوم بودن سیستم، یک یا دو مرحله ای بودن، زمان، دما و غیره بستگی دارد.

سرکه
فرایند تولید سرکه از خرما شامل دو مرحله تخمیر بی هوازی تولید مایع تخمیری الکلی سپس تخمیر هوازی مایع تخمیری الکلی به سرکه است. فرایند بی هوازی تبدیل عصاره استحصال شده از خرما به مایع تخمیری الکلی مشابه فرایند اتانول است.

مایع تخمیری الکلی توسط باکتری های گونه استو باکتر به اسید استیک تبدیل می شود. مایع خروجی حاوی 6-4 درصد اسید استیک است. محلول فوق پس از پاستوریزه کردن به عنوان سرکه به بازار عرضه می شود.

اسید سیتریک
اسید سیتریک از پرمصرف ترین اسیدهای آلی در صنایع غذایی، دارویی و بهداشتی است که در فرآیند تخمیر توسط میکروارگانیسم آسپرژیلوس نیجر از مواد قندی تولید می شود. خرما به دلیل داشتن درصد زیادی قندهای منوساکارید منبع کربنی مناسبی برای فرآیندهای تخمیری است. اسید سیتریک درکشت غوطه ور و سطحی تولید می شود.

در کشت غوطه ور فرآیند تخمیر در فرمانتورهای بزرگ همراه با حجم زیادی مایع تخمیری انجام می گیرد. در کشت سطحی میکرو ارگانیسم ها بر روی مواد جامد فاقد آب آزاد رشد می کنند. در فرآیند تولید اسید سیتریک از خرما ابتدا عصاره گیری از خرما انجام می گیرد.

سپس فرآیندهای تخلیص و جداسازی یونهای فلزی و تخمیر انجام گرفته، در پایان مایع تخمیری وارد بخش پایین دستی شده و در نهایت اسید سیتریک تولید می شود. تولید این ماده از خرما در فاز آزمایشگاهی انجام گرفته است و در جهان هیچگونه نتایج تجربی در زمینه تولید در مقیاس پایلوت و صنعتی وجود ندارد.

لذا جهت صنعتی شدن فرآیند فوق می بایست تولید در مقیاس نیمه صنعتی انجام گیرد و در صورت موفقیت آمیز بودن طراحی و تولید در واحد صنعتی انجام گیرد.

تولید چربی از خرما
مواد قندی خرما توسط میکروارگانیسم های گونه پنی سیلیوم لیلاکیوم و پنی سیلیوم سوپی (زالسکی) در فرایند تخمیر به چربی تبدیل شده که با روش استخراج، محصول خالص چربی بدست می آید. البته در این مورد نتایج علمی کمی وجود دارد.

مهمترین فرآورده های غیر تخمیری خرما عبارتند از :

شربت خرما
شیره خرما متداولترین فراورده مشتق از خرما می باشد که هم به صورت خانگی و هم صنعتی تولید می شود. برای تولید آن خرما را با مقدار مشخصی آب مخلوط و سپس گرم می کنند و مواد قابل حل در آب خرما استخراج می شود. عملیات عصاره گیری فوق به صورت یک یا دو مرحله ای انجام می گیرد.

و بازدهی آن حدود 80-60 درصد بر پایه مواد قابل حل خرما است. سپس عصاره فوق را تصفیه کرده و در نهایت تا بریکس 75 تغلیظ می شود. فرایند تصفیه عصاره خرما جهت جداسازی مواد غیر قندی است.

قند مایع
از عصاره استخراج شده از خرما با تصفیه بیشتر و تغلیظ می توان قند مایع تولید کرد. فرایند تصفیه فوق شامل استفاده از ستون های تبادل یونی، رنگ بری، جدا سازی مواد معدنی و ترکیبات سنگین است. از مشخصات قند فوق کریستاله نشدن آن است به همین دلیل این قند قابل تبلور نیست و می تواند بخوبی با شربت غلیظ فرکتوز (HFCS) رقابت کند. هسته خرما حدود 12-6 درصد وزن کل خرما را تشکیل می دهد.

مهمترین فرآورده های حاصل از هسته خرما عبارتند از :

روغن هسته خرما :
از هسته خرما روغن زرد رنگ مایل به سبز کم رنگ استخراج می شود وزن مخصوص آن 0/9207 است. اسیدهای چرب لینولنیک، لئوریک، میریستیک، پالمتیک در آن وجود دارد. استخراج روغن با حلال های آب، تتراکلریدکربن، هگزان، هپتان استفاده می شود که تجربیات نشان داده که حلال هگزان مناسب تر است .

مصارف چوب و الیاف نخل:
از چوب قند خرما برای تولید نئوپان و چوب می توان استفاده کرد. از الیاف خرما برای استحصال سلولز، لیگین، فورفورال استفاده می شود همچنین از آن می توان کاغذ تولید کرد.

2- بررسی تکنولوژی موردنظر

از هسته خرما روغن زرد رنگ مایل به سبز کم رنگ استخراج می شود، وزن مخصوص آن 0/9207 است. اسیدهای چرب لینولنیک، لئوریک، میریستیک، پالمتیک در آن وجود دارد. استخراج روغن با حلال های آب، تتراکلریدکربن، هگزان، هپتان استفاده می شود. که تجربیات نشان داده که حلال هگزان مناسب تر است. مالزی به عنوان بزرگترین تولید کننده در جهان با تولید بیش از 16 میلیون تن از این محصول و اندونزی به عنوان دومین تولید کننده  می باشد.

3- فرآیند روغن کشی و تصفیه روغن

هسته های روغنی از هنگام برداشت تا بدست آمدن محصول نهایی مراحل مختلفی را پشت سر می گذارند، مراحل اولیه شامل جداسازی هسته از خرما، پاک کردن هسته و آماده سازی هسته برای روغنکشی است که پس از این مراحل، روغنکشی از هسته انجام می شود.

پس از طی این مراحل بر روی روغن خام بدست آمده مراحل مختلف تصفیه انجام می شود. در بخش تصفیه مواد مختلفی از روغن حذف می گردد و در این مرحله بعضی از مواد مفید نیز به مقدار کم خارج می گردند، این مراحل شامل خنثی سازی، بو زدائی، رنگ زدائی، هیدروژناسیون و فرآیندهای تکمیلی است.

آماده سازی هسته های روغنی

شامل قسمت های توزین، تمیز کردن، خردکردن و واجد شرایط کردن هسته ها برای روغن کشی (پختن) و پرک کردن (فیلک کردن) است. اعمال خشک کردن و پوست گیری نیز می تواند بر حسب فرآیند و هسته ای که روغن کشی میشود به این مراحل اضافه میشود.

1- تمیز کردن: در این مرحله هسته خرما از ضایعات و خار و خاشاک جدا شده و به صورت هسته بدون ضایعات در می آید.

2- خرد کردن هسته: پس از جداسازی هسته، مرحله خرد کردن انجام میشود. بهترین راندمان و کیفیت روغن زمانی بدست می آید که از هسته بندی با مش 20 انجام شود. آزمایشات روغن کشی با استفاده از دستگاه سوکسله و حلال 406 -AW براساس 10/167 AOAC صورت گیرد.

3- عمل پختن: برای سهولت در آزاد شدن چربی در فرآیند پرس مکانیکی، عمل حرارت دادن بکار برده می شود. رطوبت نقش مهمی در واکنش پختن و بدون رطوبت کافی عمل پختن به خوبی انجام نمیشود. آب یا بخار یا هر دو معمولاً برای افزودن رطوبت مصرف می شود. دستگاه های معمول برای پختن هسته های روغنی، دیگ های پخت استوانه ای عمودی یا افقی است.

فرآیند پختن شامل دو مرحله پختن مرطوب و سپس خشک کردن (تا حد رطوبت 3 درصد) است. در دستگاه های عمودی (دودکش مانند) هسته ها در یک مخزن پخته و خشک می شوند. دستگاه های افقی برای پختن بوده و خشک کردن فقط در تانک افقی جداگانه انجام می شود.

مزیت دستگاه های افقی پخت بر دستگاه عمودی این است که در دیگ های افقی ماده خام به سرعت به درجه حرارت مورد نظر می رسد، در حالی که در دیگ های دودکشی زمان بیشتری لازم است. آنزیم ها مدتی فعالیت داشته و این امر سبب افت کیفیت روغن هسته خرما و کاهش ارزش غذایی کنجاله می شود، یا موادی آزاد کند که کاتالیست هیدروژناسیون را غیر فعال کند.

اگر آنزیم ها در ماده وجود داشته و یا به دلایلی دستیابی به زمان کافی برای نگهداری در دستگاه پخت میسر نباشد، استفاده از دو دیگ افقی که بطور ردیفی قبل از خشک کن قرار گرفته اند، می تواند مفید باشد. در دیگ های افقی امکان اینکه قدری از ماده خام بتواند به سرعت به سمت انتهای تخلیه دستگاه حرکت کرده و قبل از پختن کامل از دستگاه خارج شود، وجود دارد.

استخراج روغن

استخراج به سه طریق زیر در صنایع متداول است :

1. فشردن یا پرس کردن: به دو روش سرد و گرم یا ترکیبی از این دو استفاده میشود. در روش پرس به دلیل دمای بالای عملیات، روغن تا حدی میسوزد و همین امر باعث ضربه زدن به کیفیت روغن گردیده و رنگ روغن کدر میشود. به همین دلیل روش حلال به روش پرس ترجیح داده می شود؛ در استخراج روغن هسته خرما روش پرس کاربرد دارد. چربی مایع یا روغن خارج شده از پرس دارای 15-20% ماده جامد غیرچرب است که معمولاً در دو مرحله از روغن خارج میشود، ابتدا در تانک ته نشینی مواد جامد ته نشین شده و جدا میشوند و سپس روغن از یک فیلتر پرس قاب ـ صفحه عبور کرده و صاف میشود.
2. استخراج با حلال: به دلیل پایین بودن درجه حرارت هنگام استخراج با حلال، روغن حاصله بهتر از روغن استخراج شده توسط اسکروپرس است که عمل استخراج در درجه حرارت بالاتری انجام میشود. حلال مقداری از ناخالصی ها را که در هنگام پرس کردن با روغن خارج نمیشود، در خود حل میکند. بنابراین روغن استخراج شده با حلال دارای مقدار بیشتری ناخالصی در مقایسه با روغن استخراج شده با اسکروپرس است.
3. استخراج بوسیله پیش پرس و سپس توسط حلال: در یک کارخانه استخراج روغن هسته خرما هدف کاهش روغن باقیمانده در ماده جامد تا حداقل ممکن است. این مقدار کمتر از یک درصد و مقدار مطلوب نیم درصد است. در واقع آخرین قسمت روغن قابل استخراج از مواد جامد اصولاً روغن نبوده، بلکه فسفاتیدها و ترکیبات غیر گلیسریدی است.

 مکانیزم استخراج با حلال

ابتدا حلال گرم شده و روی هسته های خرد شده حرکت کرده و روغن را از این هسته ها جدا میکند. سپس بوسیله عملیات تقطیر مکرر از یکدیگر جدا میگردند. سپس روغن هسته خرما با بخار آب تماس گرفته تا مقدار حلال باقیمانده در آن نیز خارج گردد. با این روش از هسته خرما 11 تا 12 درصد می توان روغنکشی کرد.

روغن استخراج شده به روش حلال دارای اسیدیته پایین و رنگ روشنتری نسبت به روغن استخراجی به روش فشاری است. عملیات روغنکشی به روش حلال به دو صورت پیوسته و ناپیوسته صورت می گیرد. در روش پیوسته، سبدی است که حلال در حالیکه سبدهای حاوی هسته های روغنی در حال چرخش متوالی هستند.

و از بالا بر روی آن ریخته شده و روغن استخراج می شود و بعد از این که حلال بازیابی شد دوباره وارد استخراج کننده می شود. در روش ناپیوسته، چند تانک که بصورت افقی یا عمودی قرار گرفته اند. در نوع عمودی اختلاط روغن با حلال توسط بهم زدن و در نوع افقی در اثر حرکت دورانی روغن با حلال مخلوط می شود.

و سپس روغن و حلال که میسلا نامیده می شود از صافی عبور داده شده و بعد از عبور از سانتریفوژ که برای جدا کردن ذرات جامد، میسلا وارد دستگاه تقطیر شده تا حلال از روغن جدا گردد. حلال مناسب حلالی است که فقط حلال روغن و چربی باشد و سبب انحلال مواد دیگر و تغییرات نامطلوب در کیفیت روغن نشود.

یکی از مسائل مهم در استخراج با حلال، بازیابی حلال از مخلوط روغن هسته خرما و حلال میباشد که بایست حلال به ساده ترین و اقتصادی ترین روش بازیابی شود. استخراج بیشتر روغن در خلا صورت میگیرد، لذا دستگاه استخراج کوماگاوا به دستگاه سوکسله ترجیح داده میشود.

استخراج بوسیله پیش پرس توسط حلال

بسیاری از هسته های روغنی که روغن زیاد دارد هنگام استخراج مستقیم با حلال بطور نامطلوبی خرد می شوند و باید قسمتی از روغن موجود در این هسته ها توسط پرس کردن مقدماتی در اسکروپرسها خارج و سپس باقیمانده روغن هسته خرما را توسط استخراج با حلال خارج کرد.

در این روش هسته را کاملاً خرد میکنند و به شکل پودر در می آورند و سپس عمل استخراج با حلال را انجام می دهند، پس از جداسازی هسته از تفاله و پس از خشک کردن آن را به شکل ریز درآورده و با 10 -12% آب مخلوط می گردد و همزمان گرم می شود و سپس فشاردهی انجام می شود.

تصفیه روغن

چربیها و روغن های خام حاوی ترکیبات و مواد طبیعی هستند که بر روی مشخصات ظاهری، طعم، بو، و بخصوص پایداری و ماندگاری روغن تأثیر منفی دارند. لذا ضروری است روغن ها قبل از مصرف تحت فرایند پالایش و تصفیه قرار گیرند تا کلیه ناخالصی ها و ترکیبات مضر از آن ها جدا شوند.

در طی مراحل تصفیه روغن مواد ناخالصی از جمله اسیدهای چرب آزاد، مواد رنگی، مواد پروتئینی، هیدراتهای کربن و مواد صمغی حذف می گردند، فرآیند تصفیه روغن هسته خرما شامل مراحل صمغ گیری، خنثی سازی، بیرنگ کردن و بیبو کردن می باشد.

مراحل تصفیه روغن

صمغ گیری
هدف از عملیات صمغ گیری جداسازی تقریباً کامل فسفاتیدها و سایر صمغها از روغن خام است. صمغها در حالت خشک (بدون آب) در روغن خام محلول هستند، اما بر اثر هیدارته شدن و جذب آن به صورت رسوباتی نامحلول در روغن ته نشین می شوند. فرآیند صمغ گیری با اضافه کردن مواد شیمیایی نظیر اسید فسفریک تسریع می شود.

اسید فسفریک سرعت هیدارته شدن صمغ ها را افزایش می دهد و زمان ته نشینی و جدا شدن آنها را کوتاهتر می کند. در طی عملیات صمغگیری باید به کمک میکسرهای مناسب زمان و فرصت کافی برای اختلاط آب، اسید فسفریک و روغن فراهم شود و سپس فسفاتیدهای هیدارته که سنگینتر از فاز روغنی هستند را توسط جدا کننده هایی که با مکانیسم نیروی گریز از مرکز کار میکنند می توان جداسازی نمود.

خنثی سازی
در طی دوران نگهداری هسته ها و میوه های روغنی از زمان برداشت تا زمان استحصال روغن بر اثر فعالیت آنزیم ها همچنین برخی میکرو ارگانیسم ها، چربی موجود در هسته با میوه هیدرولیز شده و به اسید چرب آزاد و گلیسرول تبدیل می شوند.

این اسیدهای چرب آزاد در طی فرایند استخراج روغن هسته خرما به همراه روغن خام استحصال می شوند. در طی فرایند تصفیه لازم است که اسیدهای چرب آزاد از روغن خام جدا شوند که این فرایند که به خنثی سازی معروف است به دو صورت شیمیایی و فیزیکی قابل انجام است که نوع شیمیایی آن بیشتر متداول است.

فرآیند خنثی سازی شیمیایی

که شامل سه بخش است :

1. اضافه کردن یک ترکیب قلیایی همچون سود به روغن به منظور خنثی کردن اسیدهای چرب آزاد.
2. شستشوی روغن خنثی شده به منظور حذف بقایای صابون موجود در آن
3. خشک کردن روغن خنثی شده به منظور حذف بقایای رطوبت موجود در آن

مخلوط کردن روغن با محلول قلیایی سود باعث تبدیل شدن اسیدهای چرب به نمک سدیم اسیدهای چرب که صابون نام دارد میشود. محلول صابون در آب از روغن سنگینتر است و لذا بوسیله جدا کننده های با مکانیسم گریز از مرکز از روغن جدا می شود.

غلظت و میزان سود مصرفی در این مرحله بر روی کاهش رنگ روغن هسته خرما نیز مؤثر است و کمکی به فرایند بعدی تصفیه، یعنی بیرنگ کردن می باشد. محصول جانبی این قسمت صابون خام یا خلط صابون خواهد بود. در بخش دیگر از عملیات به منظور حذف باقیمانده صابون موجود در روغن لازم است آن را با آب گرم شستشو دهیم.

در این بخش به کمک میکسرهای مناسب روغن با آب گرم مجاور می شود و بقایای صابون به فاز آبی منتقل میشود و به کمک جدا کننده های مخصوص صابون محلول در آب از روغن جدا می شود. در بخش نهایی باقیمانده رطوبت موجود در روغن که ناشی از عملیات صمغ گیری، خنثی سازی و شستشو است از روغن حذف می شود. این کار در سیستم های خشک کن تحت خلاء انجام می پذیرد.

مراحل صمغ گیری و خنثی سازی

1. گرم کردن روغن هسته خرما
2. تزریق اسید فسفریک
3. اختلاط
4. تزریق قلیا
5. اختلاط
6. جداسازی صابون تشکیل شده از روغن خنثی
7. تزریق آب گرم
8. اختلاط
9. سانتریفوژ شستشوی اولیه
10. تزریق آب گرم
11. اختلاط
12. سانتریفوژ شستشوی ثانویه
13. خشک کردن تحت خلاء

بیرنگ کردن

در این مرحله ترکیبات عامل رنگی به همراه برخی از ناخالصی های دیگر از روغن جدا می شوند. این فرایند اساساً یک عمل جذب فیزیکی است، که رنگ هسته ها از طریق جذب در یک جاذب که معمولاً خاک رنگ بری است از روغن جدا می شوند. عملیات رنگبری به دو صورت مداوم و غیر مداوم است.

معمولاً این عملیات در مخازن تحت خلاء مجهز به همزن انجام می پذیرد. در پایان این عملیات مخلوط روغن و خاک رنگبر، به وسیله سیستم های فیلتر پرس صاف شده و خاک رنگبر از روغن هسته خرما جدا می شود.

مراحل رنگ بری

1. گرم کردن روغن خنثی شده تحت خلاء
2. تهیه سوسپانسیون خاک رنگبر و روغن خنثی شده
3. پمپ کردن سوسپانسیون خاک رنگبر و روغن خنثی شده به داخل مخزن رنگی
4. عملیات رنگبری در درجه حرارت بالا و تحت خلاء
5. خنک کردن
6. فیلتر پرس
7. بی بو کردن

روغنها و چربی های خام دارای بو و طعم نامطبوعی است که بر اثر عوامل مختلفی از جمله فعالیت آنزیم های موجود در هسته و میوه های روغنی ایجاد شده اند. عمده این ترکیبات عبارتند از اسیدهای چرب آزاد، لاکتونها و ترکیبات حاصل از اکسیداسیون. این ترکیبات اکثراً فرار هستند و در طی این عملیات به کمک تزریق حباب های بخار زنده به داخل روغن از آن جدا می شوند.

عملیات بیبو کردن معمولاً تحت خلاء شدید انجام می شوند تا هم باعث جداسازی ترکیبات فرار شود و هم از اکسیداسیون و هیدرولیز روغن در دمای بالا جلوگیری شود. در واقع به کمک سه عامل خلاء، دمای بالا و تزریق مستقیم بخار، ترکیبات فرار عامل بو و طعم نامطلوب از روغن جدا شده و روغن بی بو می شود.

مراحل فرایند بیبو کردن

1. ورود روغن بیرنگ
2. گرم کردن تحت خلاء
3. تزریق بخار
4. افزودن افزودنیهای مجاز
5. حداقل تجهیزات مورد نیاز خط تولید روغن هسته خرما مخازن نگهداری روغن خام و نیمه تصفیه از جنس کربن استیل می باشد.

مرحله صمغ گیری و خنثی سازی روغن خام

1. مرحله اسیدزنی به روغن خام
2. مخلوط کن
3. مرحله خنثی سازی
4. جدا کننده جهت جداسازی روغن و مخلوط صابونی (Soapstock)
5. میکسر (آب گرم بدون سختی حدود 90 درجه سانتیگراد) (Knife mix)
6. مبدل حرارتی (جهت جبران افت حرارتی روغن)
7. جدا کننده شستشوی اولیه
8. خشک کن تحت خلاء

مرحله رنگ بری

1. مخزن روغن خنثی شده
2. تجهیزات سیستم تزریق جاذب رنگبر (خاک تونسیل، کربن فعال)
3. پمپ
4. مخزن مخصوص رنگبری روغن خنثی شده
5. فیلتر پرس
6. سیستم خلاء

مرحله بی بو کردن

1. مخزن روغن فراوری شده مراحل قبل
2. مبدل حرارتی
3. برج بیبو کردن روغن فراوری شده (سیستم بالانس تانک، سیستم هواگیری، تزریق بخار)
4. مبدل حرارتی(سیستم خنک کننده روغن هسته خرما که میتواند در داخل برج باشد)
5. پمپ
6. فیلتر
7. مخزن ذخیره روغن بوگیری شده
8. سیستم افزایش افزودنی های مجاز

مرحله پر کردن و بسته بندی

• دستگاه پرکن
• دستگاه دربند
• دستگاه برچسب زنی و چاپگر
• دستگاه شیرینگ یا کارتن گذاری

نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد نهایی

به دلیل روند رو به رشد مصرف روغن های گیاهی در سالهای اخیر، این روغن با توجه به خواص درمانی و پزشکی بسیار زیاد در کنار روغن های دیگر میتواند تأمین کننده بخشی از نیاز مردم باشد.

لذا با توجه به وارداتی بودن روغن هسته خرما احداث کارخانه روغن کشی از تفاله خرما در کنار سایر هسته های روغنی دیگر و در مجاورت کارخانجات تولید و بسته بندی محصولات خرمایی از جمله شربت خرما، قند مایع، شهد و لواشک خرما و با در نظر گرفتن توجیه اقتصادی طرح در زمینه مصرف داخلی و همچنین مسأله صادرات آن، توصیه می شود.

چالش های کلیدی در تولید آن عبارتند از:

1. کسب دانش مورد نیاز در مورد خصوصیات مواد اولیه
2. نیازمندی های نقل و انتقال
3. تکنیک های استخراج و بازیافت

موارد مهم در فرایند استخراج روغن :

1. جمع آوری و جداسازی هسته های روغنی خرما
2. آنالیز بازیافت و کمیت روغن (اسید چرب آزاد موجود در روغن)
3. بکارگیری تکنیک هایی برای پرس سرد و خالص سازی روغن هسته خرما
4. استفاده از تکنیک هایی برای افزایش امکان سنجی فرایند
5. تعیین خصوصیات هسته (درصد رطوبت و روغن).
6. مسائل ایمنی و نقل و انتقال
7. پایلوت فرایند (جمع آوری، جداسازی، خشک کردن، انبار کردن استخراج)
8. آنالیز محصولات (میزان پذیرش توسط مصرف کننده)

مسائل اقتصادی

1. قیمت و در دسترس بودن هسته روغنی
2. بازده و کمیت هسته روغنی
3. هزینه های کار (شست و شو دهنده های دوار، پرس کننده ها، حلال و تجهیزات استخراج)
4. هزینه های عملیاتی (مواد خام، کارگری، نگهداری، انرژی، انتقال، بسته بندی و بالاسری)

پیشنهادات

1. به منظور تولید اقتصادی محصول و هم چنین تطابق خط تولید روغن های هسته های گیاهی روغنی لازم خواهد بود تا هسته های خرما در یک واحد روغن کشی که سایر هسته های روغنی را مورد استفاده قرار میدهد در یک دوره خاص زمانی مورد استفاده قرار گیرد.
2. واحدهای تصفیه در مقیاس وسیع با ظرفیت های بالا براساس نزدیک بودن به بازار مصرف و واحدها روغن کشی که جزء واحدهای کوچک تولید هستند، براساس نزدیکی به مناطق تولید هسته های روغنی احداث میشوند. لذا تأسیس این واحد تولید در نزدیکی کارخانجات تولید محصولات خرمایی به جهت تسهیل در تأمین و هزینه حمل و نقل مواد اولیه پیشنهاد میشود.
3. با توجه به اینکه خرما محصول فصلی می باشد و دوره کاری کارخانه تقریباً 6ـ9 ماه بوده، میتوان با توجه به وضعیت فصلی کشت و برداشت خرما و تولیدات فراورده های خرمایی در ایران و سایر نقاط جهان بررسی واردات و تهیه هسته خرما را با توجه به شرایط نگهداری مواد اولیه، مورد توجه قرار داد.
4. با توجه به مطالب گفته شده در این قسمت و اقتصادی بودن طرح، میتوان با کمی تغییر در تجهیزات موجود در کارخانه روغن کشی سایر هسته های روغنی و اضافه کردن دستگاه پرس سرد از سرمایه ثابت و محوطه و دیگر امکانات کارخانه استفاده نمود.