Edible oil refining
ખાદ્ય તેલ શુદ્ધિકરણ એ વનસ્પતિના કાચા તેલને ખાદ્ય તેલમાં ફેરવવા માટે જરૂરી પ્રક્રિયાઓ અથવા સારવારોનો સમૂહ છે. કાચા વનસ્પતિ તેલ, દબાવીને, દ્રાવક નિષ્કર્ષણ દ્વારા બીજમાંથી મેળવવામાં આવે છે, તેમાં મુક્ત ફેટી એસિડ્સ અને ફોસ્ફોલિપિડ્સ, મીણ, પેરોક્સાઇડ, એલ્ડિહાઇડ અને કીટોન જેવા અન્ય ઘટકો હોય છે, જે અનિચ્છનીય સ્વાદ, ગંધ અને દેખાવમાં ફાળો આપે છે; આ કારણોસર, તમામ તેલને શુદ્ધ કરવું પડે છે. વનસ્પતિ તેલમાં લેસિથિન, ફોસ્ફોલિપિડ્સ અને ધાતુઓ હોય છે, જેને સામાન્ય રીતે તેમના દેખાવને કારણે મ્યુકિલાજિનસ ગુંદર અથવા ફક્ત ગુંદર કહેવામાં આવે છે. ગુંદર દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને ડીગમિંગ કહેવામાં આવે છે. આ ગુંદર કુદરતી પ્રવાહી મિશ્રણ છે, જે સ્નિગ્ધતામાં વધારો કરી શકે છે જે અંતિમ ઉત્પાદન માટે એક મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ છે. આ શારીરિક સમસ્યાને કારણે, આ પ્રથમ પગલું કરવું મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા ગાળણના અનુગામી પગલાં દરમિયાન મુશ્કેલીઓ ઊભી કરી શકે છે. કાચા તેલના આધારે, આ પદાર્થો વધુ કે ઓછા સામાન્ય છે, તેથી ડીગમિંગ એ ફરજિયાત પગલું નથીઃ તે સ્રોતના લેસિથિનના મૂલ્ય અને કાચા તેલમાં પેઢાની સાંદ્રતા પર ઘણો આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આ પગલું સોયાબીન અને રેપસીડ તેલમાં વધુ સામાન્ય છે, જેમાં સૂર્યમુખીના તેલ કરતાં વધુ ગુંદર હોય છે. તેના કારણે, વિવિધ ડીગમિંગ પ્રક્રિયાઓ વિકસાવવામાં આવે છે. ડ્રાય ડીગમિંગ આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ત્યારે થાય છે જ્યારે નારિયેળ અને પામ તેલમાં ફોસ્ફોલિપિડ્સની માત્રા ઓછી હોય. ધાતુઓ અને ફોસ્ફોલિપિડ્સનું સંકલન કરવા માટે કાચા તેલને સાઇટ્રિક એસિડના દ્રાવણ સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, મિશ્રણને સીધી બ્લીચિંગ સારવારમાં મોકલવામાં આવે છે. સોફ્ટ ડીગમિંગ આ પ્રક્રિયામાં કાચા તેલને ચિલેટિંગ એજન્ટના પાણીના દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. અગાઉની સારવારની જેમ જ, દ્રાવણ ધાતુઓ અને ફોસ્ફોલિપિડ્સનું સંકલન કરે છે, જો કે ઈડીટીએ જેવા ઉપયોગમાં લેવાતા ચિલેટિંગ એજન્ટ, રેપસીડ તેલ જેવા મેટ્રિક્સમાં 90 ટકાથી વધુ ફોસ્ફરસ સામગ્રીને દૂર કરવામાં સક્ષમ છે. કુલ ડીગમિંગ પ્રક્રિયા પણ સંક્ષિપ્તમાં ટી. ઓ. ડી. તરીકે ઓળખાય છે, આ પરંપરાગત પ્રક્રિયા છે જ્યાં કાચા તેલને એસિડ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે અને પછી બેઝ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, ક્યાં તો આ તબક્કામાં અથવા તટસ્થતા દરમિયાન. મેમ્બ્રેન ડીગમિંગ આ પ્રક્રિયામાં, તેનો ઉપયોગ ગુંદરની મિસેલ્સ બનાવવાની ક્ષમતાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે પછી અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશન જેવી પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને અલગ કરવામાં આવે છે. આ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને, તેલની આગળની પ્રક્રિયાઓને મર્યાદિત કરવા અને તેને શુદ્ધ કરવા માટે કચરો અને ઊર્જાને ઘટાડવા માટે માત્ર પેઢાને જ નહીં, પરંતુ ફેટી એસિડ્સ જેવી અન્ય અશુદ્ધિઓને પણ અલગ કરવી શક્ય છે. જો કે, માઇસેલ્સ બનાવવા માટે હેક્ઝેનનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે, અને જે પ્રક્રિયાઓમાં તેને ટાળવું શક્ય છે, તેમાં પ્રવાહ ઓછો છે, તેથી તે ઔદ્યોગિક સ્તરે શક્ય નથી. એન્ઝાઇમેટિક ડીગમિંગ આ પ્રક્રિયામાં ઉત્સેચકો, જે ફોસ્ફોલિપિડ્સને હાઇડ્રોલાઇઝ કરવામાં સક્ષમ હોય છે, તે કાચા તેલમાં ઉમેરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિથી ઉચ્ચ તાપમાન અને એસિડિક એજન્ટોનો ઉપયોગ ટાળવો શક્ય છે. જો કે, ઉત્સેચકોની કિંમત અને અલગ કરવાની વિવિધ પદ્ધતિઓની જરૂરિયાત પ્રક્રિયાની મોટી ખામીઓ દર્શાવે છે. તટસ્થીકરણમાં મુક્ત ફેટી એસિડ્સને દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે ટ્રાઇગ્લાઇસેરાઇડ્સના આંશિક કુદરતી હાઇડ્રોલિસિસમાંથી આવે છે. આ પામ અથવા નાળિયેર તેલ જેવા ટૂંકા ફેટી એસિડ્સના કિસ્સામાં વરાળ દ્વારા કરવામાં આવે છે. નહિંતર, પાતળા દ્રાવણ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અથવા ચૂનો ઉમેરીને પીએચ વધે છે. ફેટી એસિડ્સ સાબુમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે મૂળભૂત પાણીના તબક્કાથી અલગ થાય છે, અને 65-90 °C પર ગરમ પાણી સાથે બીજી સારવારમાં રજૂ થાય છે. આ પગલાની આડપેદાશને સોપસ્ટોક કહેવામાં આવે છે. વૈકલ્પિક પ્રક્રિયાઓ સાબુના જથ્થાને ઘટાડવા અને પ્રક્રિયામાં વપરાતી ઊર્જા અને આધારને ઘટાડવા માટે, પ્રક્રિયાને સુધારવા માટે વિવિધ પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા હતા. પટલના વિઘટનમાં, એવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે કેટલાક મુક્ત ફેટી એસિડ્સને અલગ કરવું શક્ય છે. અન્ય તકનીકીએ ધાતુના ઉત્પ્રેરણ સાથે અથવા સુક્ષ્મસજીવોના ઉપયોગ દ્વારા વનસ્પતિ તેલને ફરીથી મેળવવા માટે ગ્લિસરોલ સાથે મુક્ત ફેટી એસિડ્સના એસ્ટરિફિકેશનનું મૂલ્યાંકન કર્યું છે. જો કે, આ તમામ પ્રયાસો મૂળ તટસ્થકરણ પ્રક્રિયા કરતાં ઓછા અનુકૂળ આદરમાં પરિણમ્યા હતા. વિન્ટરાઇઝેશન અથવા ડીવેક્સિંગ વિન્ટરાઇઝેશન અથવા ડીવેક્સિંગ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં તેલને મીણ, ટોકોફેરોલ્સ અને શેષ ફોસ્ફોલિપિડ્સથી અલગ કરવામાં આવે છે, જે અંતિમ ઉત્પાદનમાં હાજર રહે તો તેલમાં અસ્પષ્ટતાની સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે. પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયામાં, ઓરડાના તાપમાને તેલને હળવું હલાવવામાં આવે છે જ્યારે તે ધીમે ધીમે ઠંડુ થાય છે, જેથી તમામ ઉચ્ચ ગલન તાપમાનના પદાર્થોને સ્ફટિકીકૃત કરી શકાય. પછી ઘન પદાર્થોને ડિકેન્ટેશન, ગાળણક્રિયા, સેન્ટ્રીફ્યુગેશન અથવા અન્ય ઘન પ્રવાહી અલગ કરવાની તકનીકો દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે. સ્ફટિકીકરણ એક મુશ્કેલ પ્રક્રિયા હોવાથી, અને કુદરતી તેલ વિવિધ રચના અને વનસ્પતિ સ્રોતો દર્શાવે છે, વિવિધ પ્રકારો વિકસાવવામાં આવ્યા હતા, જેમાં વિવિધ તાપમાન, રહેઠાણના સમયનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે અને સર્ફેક્ટન્ટ્સ, ફોસ્ફોલિપિડ્સ અથવા કાર્બનિક દ્રાવકોની હાજરી અથવા પરિચયનો ઉપયોગ વિભાજનને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે કરવામાં આવે છે. બ્લીચિંગ અને ગાળણ કાચા તેલમાં ક્લોરોફિલ, કેરોટીનોઇડ્સ, ઝેન્થોફિલ વગેરે જેવા વિવિધ રંગદ્રવ્યો હોય છે, જે અનુગામી સારવારમાં સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે અથવા સંગ્રહ દરમિયાન અંતિમ ઉત્પાદનને રંગ આપી શકે છે. આ પ્રક્રિયાનો હેતુ તેમને બ્લીચિંગ અર્થનો ઉપયોગ કરીને દૂર કરવાનો છે, જે એસિડિક માટીનો એક વર્ગ છે જે તેલના રંગદ્રવ્યો અને ધાતુઓને પણ શોષી લેવા માટે સક્ષમ છે. આ પ્રક્રિયા શિયાળા પછી અથવા તે પહેલાં કરી શકાય છે. તેલને આ પૃથ્વી સાથે 0.2-2% વજનના ગુણોત્તરમાં મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, પછી વેક્યૂમ લાગુ કરવામાં આવે છે અને સસ્પેન્શનને 70-140 °C પર ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી બંને ફેટી એસિડ પેરોક્સાઇડના વિઘટન અને રંગદ્રવ્યના શોષણમાં સુધારો કરે. તે પછી, તેલ ફિલ્ટર પ્રેસમાંથી પસાર થાય છે. શુદ્ધિકરણ અને ધાતુઓને દૂર કરવામાં સુધારો કરવા માટે સિલિકા સાથે તેલની સારવાર કરવી પણ શક્ય છે. ડિઓડોરાઇઝેશન શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાના છેલ્લા તબક્કા દરમિયાન, તેમાં હાજર બાકીની તમામ અપ્રિય ગંધ અને સ્વાદને દૂર કરવા માટે તેલને ઊંચા તાપમાને વરાળથી છીનવી લેવામાં આવે છે. આ પગલું અવશેષ ફેટી એસિડ્સ, સ્ટેરોલ્સ અને અન્ય બિનઉપયોગી પદાર્થોને દૂર કરે છે. સામાન્ય રીતે, 270 ડિગ્રી સેલ્સિયસ વરાળનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, પરંતુ જો તેલમાં ગંધ ઓછી હોય અને વેક્યૂમ લાગુ કરવામાં આવે તો નીચું તાપમાન લાગુ કરી શકાય છે. હાલમાં કોઈ વૈકલ્પિક પ્રક્રિયાઓ ધ્યાનમાં લેવામાં આવતી નથી. પોલિશિંગ સંરક્ષણ પહેલાંના અંતિમ પગલા તરીકે, બીજું ગાળણ કરવામાં આવે છે, જે વાઇન પર કરવામાં આવે છે તેના જેવું જ છે. આ તેલમાં અંતિમ અવશેષ અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા અને અંતિમ દેખાવને સુધારવા માટે કરવામાં આવે છે. કચરાનું મૂલ્યાંકન છેલ્લા દાયકા દરમિયાન, કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર, એન્ઝાઇમેટિક, મેટલઓર્ગેનિક અને ઓર્ગેનોકેટાલિસિસમાં પ્રગતિએ માત્ર પ્રક્રિયામાં સુધારો કરવાનું જ નહીં, પરંતુ પરિપત્ર અર્થતંત્ર પ્રક્રિયાને અમલમાં મૂકવા અને બાયોરિફાઇનરી માટે નવી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ વિકસાવવા માટે કેટલાક કચરાને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાનું પણ શક્ય બનાવ્યું છે. ડીગમિંગ પ્રક્રિયામાંથી આવતા પેઢાના પેઢાને સામાન્ય રીતે શુદ્ધ કરવામાં આવે છે અને પ્રવાહી મિશ્રણ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. જો લેસિથિન મૂલ્યવાન ન હોય તો તેનો જૈવ-પાચન પ્રક્રિયામાં નિકાલ કરી શકાય છે. તાજેતરના એક કાર્યમાં દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે ગુંદરમાં હાજર વિવિધ ફોસ્ફોલિપિડ્સને અલગ કરવું અને લાક્ષણિકતા દર્શાવવી શક્ય છે, મિશ્રણમાંથી તેઓ ફોસ્ફેટિડિક એસિડ, એન્ઝાઇમેટિક ઉત્પ્રેરણ સાથે અને અન્ય રસપ્રદ ફોસ્ફેટિડિક એસ્ટરને ફર્મેટેટ કરવામાં સક્ષમ હતા. સોપસ્ટોક સોપસ્ટોક તટસ્થકરણના પગલાથી આવે છે અને તેમાં આલ્કલાઇન પાણી, ફેટી એસિડના સોડિયમ ક્ષાર, અવશેષ ટ્રાઇ-, ડી-અને મોનોગ્લિસરાઇડ્સ અને અન્ય નાના ઘટકો હોય છે. તે મૂળ જથ્થાના 6 ટકા જથ્થાને રજૂ કરે છે. સામાન્ય રીતે, તેને તટસ્થ કરવામાં આવે છે, ઓલિન મેળવવા માટે અલગ કરવામાં આવે છે, અને ઊર્જા પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે બાયો-ડાયજેસ્ટમાં મોકલવામાં આવે છે. તાજેતરમાં, ઓલિક એસિડ, જે ઉત્સેચકીય સારવાર દ્વારા ઉચ્ચ-ઓલિક સૂર્યમુખી તેલના સાબુના જથ્થામાંથી પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું, તેને પેલાર્ગોનિક એસિડ અને એઝેલિક એસિડનું ઉત્પાદન કરવા માટે કેમો-એન્ઝાઇમેટિક ઓક્સિડેટિવ ક્લેવેજમાં રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું. અન્ય ઉપયોગમાં ઓલિક એસિડ, લિનોલેઇક એસિડ અને લિનોલેનિક એસિડને પુનઃપ્રાપ્ત કરવું શક્ય હતું અને આથો લાવવો, સલામત-થી-ખાવા માટે પ્રોબાયોટિક લેક્ટિકાસીબેસિલસ રામનોસસનો ઉપયોગ કરીને, (આર)-10-હાઇડ્રોક્સિસ્ટેરિક એસિડ, (એસ)-(12ઝેડ)-10-હાઇડ્રોક્સી-ઓક્ટાડેસેનોઇક એસિડ, અને (એસ)-(12ઝેડ, 15ઝેડ)-10-હાઇડ્રોક્સિયોક્ટાડેકેડિએનોઇક એસિડ, અનુક્રમે; આ સંયોજનોનો ઉપયોગ સ્વાદ ઉત્પન્ન કરવા માટે મધ્યવર્તી સંયોજન તરીકે થઈ શકે છે. થાકેલા શર્બત-થાકેલા બ્લીચિંગ અર્થ એ બ્લેંચિંગ પ્રક્રિયાનો બગાડ છે. તેઓ પૃથ્વી અને શેષ તેલ દ્વારા રચાય છે જે નકામા વજનના 30-40% નું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તેઓ જોખમી માનવામાં આવે છે કારણ કે તે સ્વયંભૂ આગ પકડી શકે છે. આ જોખમને કારણે, સામાન્ય રીતે આ કચરાને લેન્ડફિલમાં નિકાલ કરતા પહેલા યોગ્ય રીતે પ્રક્રિયા કરવાની જરૂર પડે છે. જો કે, આ પર્યાવરણીય મુદ્દો રજૂ કરે છે. તેથી, પૃથ્વીને પુનર્જીવિત કરવા અને બાયોડિઝલના સંશ્લેષણ માટે બાકીના તેલનો ફરીથી ઉપયોગ કરવાના પ્રયાસો થઈ રહ્યા છે. વિન્ટરાઇઝેશન ઓઇલ કેક વિન્ટરાઇઝેશનમાંથી આવતા ઘન કચરાને ઘણીવાર વિન્ટરાઇઝેશન ઓઇલ કેક અથવા ફક્ત ફિલ્ટર કેક કહેવામાં આવે છે. તેમાં 50-60% તેલ અને ઘન મીણના અન્ય ભાગોનો સમાવેશ થાય છે. સૂર્યમુખી તેલમાં, ઉદાહરણ તરીકે, મીણની રચના C36 થી C60 સુધીની હોય છે. બાકીની કેકનો સામાન્ય રીતે નિકાલ કરવામાં આવે છે. જો કે, તાજેતરમાં એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે સ્ટારમેરેલા બોમ્બિકોલાનો ઉપયોગ ખાંડના સ્રોતો, જેમ કે બીટરૂટ કાકવી સાથે સંયોજનમાં કરીને મીણને સોલિડ સ્ટેટ ફર્મેન્ટેશનમાં જમા કરી શકાય છે, અને તેનો ઉપયોગ સર્ફેક્ટન્ટનું ઉત્પાદન કરવા માટે કરી શકાય છે. સંદર્ભો વનસ્પતિ ઉત્પાદનો ખાદ્ય ઉદ્યોગ