صناعة الزيوت النباتية

احتلت صناعة الزيوت النباتية المرتبة الثانية من حيث حجم الإنتاج في قطاع الصناعات الغذائية في العراق، وقد أنشأت ثلاثة معامل واحد منها في ميسان واثنان في بغداد وتخضع جميعها لإدارة واحدة. وقد أنشأ معمل رابع في صلاح الدين. وتنتج هذه المعامل الزيوت السائلة والدهون المهدرجة ومواد أخرى لا تعد ضمن نشاط الصناعات الغذائية كصوابين التواليت ومعاجين الأسنان والمنظفات. ولإنتاج الزيوت والدهون تستخدم المواد الأولية المحلية والمستوردة كما يلي:

1 - البذور الزيتية: وأكثر البذور توفرا في العراق هي بذور القطن وتقدر البذور المصنعة بحوالي 13 ألف طن تستخدم أساسا لاستخراج وتصنيع زيت السلاطة وصناعة الدهون. وتستعمل كميات قليلة من بذور السمسم وقد بلغ الزيت المصنع منها حوالي ألف طن في بعض السنين.

وبصورة عامة تمثل البذور الزيتية المنتجة محليا حوالي 10% من حاجة المعامل إلى الزيوت نظرا لعدم مواكبة الإنتاج الزراعي لحاجة هذه الصناعة.

2. الزيوت الخام: وتتميز صناعة الزيوت النباتية في العراق بالاعتماد بصفة أساسية على استيراد الزيوت النباتية الخام (زيت النخيل بصفة رئيسة) اذ يستورد العراق ما يقرب من %90 من حاجته الحالية. قد بلغت الكميات المنتجة لعام 1977 حوالي 150 ألف طن من الدهون المهدرجة وحوالي 3800 طن من الزيوت السائلة.

إن أية زيادة في إنتاج المحاصيل الزيتية في العراق كبذور القطن والسمسم والفول السوداني وزهرة الشمس ستفيد في توفير المواد الأولية اللازمة لهذه الصناعة وتقليل الاعتماد على الاستيراد بجانب إنتاج الكسب (المواد المتبقية بعد استخلاص الزيت) لأغراض العلائق الحيوانية، كما أن الإنتاج المحلي للبذور الزيتية يخلص الدول النامية من سيطرة الشركات الاحتكارية العالمية وتذبذب الأسعار.

مصادر الدهون والزيوت

أولا: المصادر النباتية

تختلف المصادر التي يستخلص منها الزيوت في الصناعة فقد توجد في بعض أنواع الحاصلات الزراعية على صورة مخزنة في البذور مثل القطن والسمسم والفول السوداني وفول الصويا وغيرها من البذور الزيتية كما قد توجد في جنين الحبوب مثل القمح والأرز والذرة الشامية وفي بعض الثمار مثل جوز الهند وبذور عباد الشمس والزيتون، فضلا عن أن نسبة الزيت الخام تختلف من مصدر إلى أخر حيث تتراوح من %2 في الحبوب إلى %65 في ثمار جوز الهند.

كما اختلفت طرائق استخراج الزيوت من النباتات البلد المنتج ومدى تطوره وأيضا من حيث المناخ والطبيعة الجغرافية التي تتم فيها عملية الاستخلاص. فنجد انه في دول مثل الهند وباكستان تنتج الزيوت بالعصر التي تتم بطريقتين مختلفتين وتعطى نوعين غير متماثلين من الزيت لنفس البذرة المعصورة.

وفي كلا الطريقتان يتم تجهيز البذور بانتخاب الجيد منها وتدفئتها قليلا للتخلص من نسبة من الرطوبة من التخزين ولتحرير جزيئات الزيت المتجمعة داخل البذرة ليسهل خروجها أثناء عملية العصر.

ثانيا: المصادر الحيوانية

تعد دهون الأغنام والأبقار والخنازير من أهم مصادر الدهون الحيوانية المعروفة في العالم والدهون الحيوانية من الدهون الحاوية على نسبة عالية الكولسترول فضلا عن قلة احتوائها على مضادات الأكسدة وقد يستعمل شحم البقر المهدرج كليا في صناعة السمن الاصطناعي.

ومن المصادر الأخرى للدهون الحيوانية هي المصادر البحرية وأشهرها سمك السردين والرنجة والمنهان وتتصف باحتوائها على نسبة عالية من الحوامض الدهنية غير المشبعة لذا يتم هدرجتها للتقليل من تعرضها للأكسدة.

طرائق استخلاص الزيوت

عند استخلاص الزيوت يجب اختيار الطريقة المناسبة بحيث لا يحدث تغيير في التركيب الكيميائي للزيت مع تقليل نسبة الشوائب واستخلاص أكبر كمية ممكنة بأقل التكاليف، وتسبق عمليات استخلاص الزيوت الخام عمليات إعداد البذور الزيتية أو الانسجة الحيوانية كعمليات الطحن والثرم وتتم عملية استخلاص الزيوت بالطرائق الأتية:

أولا: طريقة العصر على البارد.

ثانيا: طريقة العصر على الساخن.

ثالثا: طريقة الاستخلاص بالحرارة (السلي).

رابعا: طريقة الاستخلاص بالمذيبات.

خطوات صناعة الزيوت

عند استخلاص الزيوت النباتية تتبع الخطوات التالية:

1- تجهيز البذور: يتم تجهيز البذور بذور القطن، فول الصويا، وعباد الشمس وتستقبل البذور من منطقة التخزين التي يجب أن تتوافر بها مظلات لحماية البذور من التلف نتيجة سقوط الأمطار أو أشعة الشمس في فصل الصيف.

2- تنظيف البذور: تنظف البذور ميكانيكيا باستخدام مجموعة من المناخل وفواصل كهرومغناطيسية لإزالة الأجزاء الغريبة والأتربة.

3- مرحلة التقشير: تنقل البذور الناتجة بعد عملية التنظيف إلى قسم المقاشر لتتم عملية تقشير البذور بواسطة سلندرات مزودة بسكاكين تتم معايرة نسبة القشر ليتم بعدها نزع القشرة وإبقاء اللب اذ تتم عملية فرز القشر عن اللب بواسطة الهز ومراوح سحب الهواء حيث تنقل القشور إلى مكبس القشور ليتم حزمه ضمن أكياس ليكون علف للحيوانات.

بينما اللب الناتج بعد التقشير ينقل إلى الهراسات ليتم هرسه بواسطة سلندرات وتتم إضافة نسبة من القشر إلى اللب بنسبة لا تتجاوز %12 كحد أعلى من أجل زيادة الاحتكاك في عملية العصر الشكل (1).

شكل (1) مرحلة تنظيف وتقشير البذور

4- مرحلة التحميص والعصر: يتم تجميع البذور (اللب) حيث تحمص بواسطة تيار هوائي ساخن لتخفيض رطوبتها، ومن ثم تنقل البذور المحمصة بواسطة أنابيب إلى مجموعة مكابس تعمل على ضغط بخار الماء وبعدها ينقل اللب إلى قسم المعاصر اذ يتم طبخ اللب ضمن المسخنات الحرارية المؤلفة من خمس طوابق كما في الشكل (2) وإيصاله لدرجة حرارة 100 درجة سليزية ليتم تفجير الخلايا الزيتية ضمن البذور اذ تعجن البذور وتعصر.

شكل (2) المسخنات الحرارية

وينتج عن عملية العصر عصارة سوداء اللون وهي الزيت الخام الذي لا يمكن تناوله، تخضع هذه العصارة إلى عملية ترشيح الزيت الخام الناتج لينقل بعدها إلى قسم التكرير لمعالجته كما في الشكل (3).

شكل (3) مرحلة تصفية وترشيح الزيت الخام

الكسبة: وهي بقايا عصار الزيت (التفل) كما في الشكل (4) وتكون غنية بمحتواها الدهني وتعد مصدراً هاماً وأساسياً لإنتاج الاعلاف الحيوانية.

شكل (4) الكسبة

تذهب الكسبة الناتجة والمحملة بالزيت بنسبة تتراوح بين %18-14 إلى قسم المذيبات لتتم عملية استخلاص الزيت المتبقي في الكسبة بواسطة الهكسان كمذيب عضوي الذي يتم الحصول عليه من صهاريج على شكل سوائل مضغوطة. ثم تنقل نقل إلى جهاز التوستر (المحمص) المؤلف من خمس طبقات وظيفته تبخير الهكسان الموجود في هذه الكسبة ليتكاثف في المكثف ويعاد إلى خزان الهكسان على شكل سائل.

5- تكرير الزيت: تعرض الزيوت المستخرجة بطريقة الاستخلاص إلى عمليات مختلفة التنقيتها وجعلها صالحة للاستعمال في المواد الغذائية ومن هذه العمليات:

أ- نزع الصموغ: يتم إزالة المواد الصمغية ذات الطبيعة الدهنية غير الكليسريدات (كالفوسفولبيدات) بإضافة 2% ماء إلى الزيت ويحرك الماء والزيت لمدة نصف ساعة على درجة حرارة 60 -70 درجة سليزية، بعد ذلك تزال الصموغ التي تشربت بالماء بالترقيد أو بالطرد المركزي.

ب- التبييض Decolorization: يسخن الزيت لدرجة حوالي 70-60 درجة سليزية ويضاف إليه تراب التبييض (وهي عبارة عن مجموعة أكاسيد أهمها أكسيد الألمنيوم وأكسيد السيليسيو م). بنسبة تتراوح بين %1.5-0.5 (3.5-3=P) لإزالة الألوان وجعل لون الزيت مقبولا.

ويمكن إزالة معظم المواد الملونة عند غسل الدهن بالماء. ويفضل إضافة هيدروكسيد الصوديوم إلى ماء الغسيل للتفاعل مع الحوامض الشحمية الموجودة.

ج- إزالة الروائح الغريبة Deodorization: وتجري هذه العملية لطرد الروائح والمواد السريعة التبخر، وذلك بتعريض الزيوت إلى درجات حرارة معتدلة تبلغ 60-80 درجة سليزية مع استعمال التفريغ الهوائي.

د- التشتية (Winterization): وهي عملية إزالة المواد الشمعية والدهون التي تتصلب بدرجات حرارة منخفضة، وهي طريقة متبعة لتنقية الدهون التي تستعمل بحالة سائلة. وتجري هذه العملية بوضع الزيت في درجات حرارة منخفضة وأعلى من درجة انصهار الزيت. ويترك بهذه الدرجة لمدة يوم أو يومين أو باستعمال أجهزة الطرد المركزي. وتزال بعدها المواد الصلبة المترسبة وهي المواد الشمعية والدهون التي تتصلب بدرجة حرارة الغرفة.

7- الهدرجة: هي عملية كيميائية تحدث عن طريق إضافة جزئ هيدروجين، بهدف زيادة درجة تشبع المركب العضوي (أي إزالة الأواصر المزدوجة الموجودة في الزيت المصنع لزيادة قابلية حفظه وتحسين نوعيته، إذ أن الدهون المهدرجة تكون أقل عرضة للتزنخ من الدهون الغير مهدرجة. فالزيوت المهدرجة أرخص ثمنا من زيت الزيتون البكر وزيت جوز الهند الصحي، كما أنهما ليس لهما المذاق نفسه ولا يحققان الطراوة المطلوبة.

8- التعبئة: بعد أن تتم معالجة الزيت الخام يصبح قابلا للاستخدام والاستهلاك، ثم تتم التعبئة بواسطة آلات حديثة اذ نقوم بتعبئة صفائح سعة 16 كغم شكل (5) وصفائح 8 كغم وعبوات بلاستيكية سعة 5 لتر وعبوات بلاستيكية سعة 2 لتر وقناني بلاستيكية سعة 1 كغم.

شكل (5) تعبئة الدهون المهدرجة في الصفائح المعدنية

الخواص الطبيعية والكيميائية للزيوت والدهون

إن من أهم الخواص الطبيعية والكيميائية للزيوت والدهون التي تحدد صلاحية ونوع الزيوت هي:

درجة الانصهار Melting point: هي درجة الحرارة التي يبدأ عندها الدهن بالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. وتزداد درجة الانصهار بزيادة طول السلسلة وتقل كلما زادت درجة عدم التشبع.

درجة التصلب Solidification point: وهي الدرجة التي يبدأ عندها الدهن بالتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة.

الوزن النوعي (الكثافة النوعية): يقدر الوزن النوعي للزيوت عند درجة ۲۰ درجة سليزية ويعرف بأنه: وزن حجم معين من الزيت مقسوما على وزن نفس الحجم من الماء المقطر عند 20 درجة سليزية.

والوزن النوعي للدهن يقدر عند 60 درجة سليزية ويعرف بأنه: وزن حجم معين من الدهن عند ۹۰ درجة سليزية مقسوما على وزن نفس الحجم من الماء المقطر عند ۲۰ درجة سليزية.

ويزداد الوزن النوعي (الكثافة النوعية) للأحماض الدهنية كلما قل الوزن الجزيئي وكلما زادت درجة عدم التشبع. وقد وضعت معادلة Lund لحساب الوزن النوعي للزيوت:

الوزن النوعي= 0.8475 + 0.0003 x رقم التصبن + x 0.00014 الرقم اليودي

معامل الانكسار: لكل نوع من الزيوت والدهون معامل إنكسار ثابت، ويزداد معامل الانكسار بزيادة طول سلسلة الأحماض الدهنية في الدهن أو بزيادة عدم تشبعها (أي زيادة الأواصر المزدوجة) في الدهن.

الرقم اليودي: يعرف الرقم اليودي بأنه عدد ملغرامات من اليود الممتصة من قبل 100 غرام من الدهن، تتفاعل الاواصر المزدوجة في الحوامض الدهنية غير المشبعة مع اليود فتعطي دليل على مقدار عدم تشبع في الدهن (مقدار الاواصر المزدوجة في الدهن). ومن فوائد قياس الرقم اليودي هو لمعرفة درجة تشبع الدهون عند هدرجتها كخطوة من خطوات انتاج الدهون.

قيمة البيروكسيد: وهو تعبير عن درجة أكسدة الدهون (تزنخها)، وتتكون البيروكسيدات نتيجة عملية أكسدة الدهون (أي تزنخها). ويمكن قياس قيمة الاكسدة بقياس مقدار اليود الذي يمكن الدهن المؤكسد تحريره من أيوديد البوتاسيوم، ويعبر عن قيمة البيروكسيد بأنه عدد ملي مكافئات اليود المتكونة من كيلوغرام من الدهن ويعتبر مقدار واحد ملي مكافئ / كغم دهن حد فاصل للدلالة على تزنخ الدهن.

رقم التصبن: هو الوزن بالمليغرام من هیدروکسید البوتاسيوم اللازم لتصبن غرام واحد من الدهن بصورة كاملة، ويرتبط رقم التصبن بمتوسط الاوزان الجزيئية للأحماض الدهنية الموجودة في دهن معين ويتناسب مع الوزن الجزيئي لها تناسبا عكسيا.

قيمة الحوامض الدهنية الحرة: يعد هذا الفحص كمعيار لمعرفة نسبة الحوامض الدهنية الحرة الموجودة في الدهن نتيجة عملية التحلل بفعل أنزيم اللايبيز، إذ أن هذه الأحماض عند ارتفاع نسبتها في الدهن تؤدي إلى إكساب الزيت أو الدهن نكهات وروائح متزنخة. ويعبر عن هذا الفحص بعدد الأوزان المكافئة من هيدروكسيد البوتاسيوم اللازمة لمعادلة غرام واحد من الدهن.