ویژگی های فیزیکوشیمیایی روغن زیتون

روغن زیتون

یکی از مهم­ترین دلایل مصرف میوه زیتون، روغن آن است و روغن زیتون به علت کیفیت منحصر به فرد ترکیبات آن به عنوان یک محصول با خاصیت بالا و ارزش تغذیه­ای مناسب مورد توجه می­باشد (44). این روغن یکی از قدیمی­ترین روغن­های گیاهی شناخته شده است و در میان سایر روغن­های گیاهی همانند روغن کنجد ¹⁴ دارای ویژگی­های منحصر به فردی است (114)، به صورتی که می­تواند خام مصرف شود بنابراین همه ترکیبات تشکیل­دهنده آن حفظ می­شود (92و 97).خواص مفید آن به علت میزان زیاد اسیدهاي چرب تک غیراشباع می­باشد. تفاوتی که روغن زیتون را از دیگر روغن­هاي گیاهی متمایز می­کند روش استخراج روغن با پرس سرداست و روغن زیتون بکر بدون فرآیند تصفیه تهیه می­شود و بنابراین میزان زیادي از ترکیبات بیواکتیو مهم میوه زیتون را در خود نگه می­دارد، همچنین داراي میزان زیادي اسیدهاي چرب تک غیر اشباع بهخصوص اسید اولئیک و میزان نسبتا کم اسیدهاي چرب چند غیراشباع و حضور آنتی اکسیدان­هاي طبیعی شامل توکوفرول­ها، کارتنوئید­ها، استرول­ها و ترکیبات فنلی می­باشد (32 ،113).

روغن زیتون منبع اصلی چربی رژیمی نواحی مدیترانه استکه به صورت سس سالاد یا به منظور سرخ کردن مورد استفاده قرار می­گیرد و حاوی ترکیبات مهمی است که مانع از بروز بسیاری از بیماری­ها از جمله انواع سرطان و امراض قلبی، عروقی می­شود (43 و 121). آثار مثبت بر سلامت انسان، پایداری اکسایشی بالا و طعم و رایحه مطلوب روغن زیتون برگرفته از ساختار شیمیایی منحصر به فرد آن است. بسیاری از اجزای عطر و طعم در روغن زیتون به کیفیت نهایی طعم آن کمک می­کند (21). میزان بالای اسید اولئیک روغن زیتون از سرعت نفوذ اسیدهای چرب به جداره سرخرگ­ها می­کاهد (49). علاوه بر این آثار سودمند روغن زیتون تا حدود زیادی از حضور آنتی­اکسیدان­هایی چون توکوفرول­ها و ترکیبات فنولی آن ناشی می­شود.کیفیت و پایداری روغن زیتون تابع طیفی از شاخص­های کیفی اولیه و نیز ساختار شیمیایی آن است (122).

اعداد پراکسید و اسیدیته دو شاخص کیفی اولیه­ای هستند که معمولا" در ارتباط با تولید ترکیبات هیدروپراکسیدی و اسیدهای چرب آزاد مورد اندازه­گیری قرار گرفته و اهمیت آن­ها تا حدی است که جهت طبقه­بندی روغن زیتون مورد استفاده قرار می­گیرند. تحقیقات نشان داده­اند که بین عدد پراکسید و فساد شیمیایی روغن­ها رابطه­ای مستقیم وجود دارد که البته ماهیت روغن­ها نیز در این زمینه اهمیت خواهد  داشت (22).

1-7-1 تاریخچه زیتون

درخت زیتون یکی از قدیمی­ترین درختان کشت شده در جهان است و در حقیقت پیش از تاریخ مکتوب کاشت می­شده است. در روزگار باستان درخت زیتون نماد صلح و دوستی در بین ملت­ها بوده است (127).

با پیدایش تمدن­های اولیه انسانی، استفاده از آن نیز رواج پیدا کرده است. در ادیان مختلف از زیتون به عنوان درخت مقدس و مبارک نام برده شده و در قرآن مجید هفت مرتبه کلمه زیتون یاد شده است. خداوند در سوره نور آیه 35 می فرماید: «اللَّهُ نُورُ السَّمَوَتِ وَالْأَرْضِ مَثَلُ نُورِهِ کَمِشْکَوهٍ فِیهَا مِصْبَاحٌ الْمِصْبَاحُ فِى زُجَاجَهٍ الزُّجَاجَهُ کَأَنَّهَا کَوْکَبٌ دُرِّىٌّ یُوقَدُ مِن شَجَرَهٍ مُّبَرَکَهٍ زَیْتُونَهٍ لَّا شَرْقِیَّهٍ وَلَا غَرْبِیَّهٍ...»، خداوند نور آسمان­ها و زمین است. داستان نورش به مشکاتی ماند که در آن چراغی روشن باشد و آن چراغ در میان شیشه­ایست که تلألو آن ستاره­ایست درخشان و روشن از درخت مبارک زیتون (15).

در طول قرن نوزدهم کشت زیتون به اوج رسید. زیرا مهم­ترین منبع سوخت برای روشنایی، چربی­ها بوده­اند و روغن دانه­های روغنی برای مصارف غذایی استفاده نمی­گردید (91).

قدمت گیاه زیتون بیش از 6000 سال است ولی کشت آن در استان­های زنجان، گیلان و قزوین براساس اسناد و مدارک موجود سابقه 900 ساله دارد (15).

1-7-2شرایط اقلیمی کشت درخت زیتون

بهترین شرایط برای رشد و نمو درخت زیتون آب و هوای مناطق اطراف دریای مدیترانه می­باشد. مشخصات این نوع شرایط اقلیمی عبارتست از زمستان­های کوتاه و ملایم، باران فراوان در بهار و پاییز نسبتا" مرطوب و تابستان خشک و گرم و تابش نور زیاد خورشید. این مشخصات مختص مناطق واقع بین 25 تا 45 درجه عرض جغرافیایی در شمال مدیترانه می­باشد که از کشورهای واقع در این مناطق می توان اسپانیا و ایتالیا و یونان و همچنین تونس و الجزایر و لبنان را نام برد. کشورهای اصلی تولید­کننده زیتون عبارتند از: اسپانیا، ایتالیا، یونان، تونس، ترکیه، مراکش، پرتغال، سوریه و الجزایر. درخت زیتون در فرانسه، یوگسلاوی، قبرس، مصر، فلسطین، لیبی، لبنان، اردن، آرژانتین، شیلی، مکزیک، پرو، مکزیک و استرالیا نیز کشت می­شود (127).

1-7-3 ترکیب شیمیایی میوه زیتون

Olea Europaea متعلق به جنس Olea از خانواده Oleaceae است. این جنس شامل 35 گونه درخت و درخچه سبز است. میوه زیتون شفت بیضی شکل است که از دو بخش برون­بر و درون­بر یعنی مغز و هسته تشکیل شده است. میوه شامل آب تا 70% می­باشد. میانگین ترکیبات شیمیایی میوه زیتون مطابق جدول 1-4 بوده و در ارقام مختلف به طور چشمگیری متفاوت است (91).

 

جدول 1-4 ترکیبات شیمیایی میوه زیتون

ترکیبات	درصد
آب	50
روغن	22
پروتئین	6/1
قند	1/19
سلولز	8/6
خاکستر	5/1

 

البته مقادیر بالا به طور میانگین می­باشند.

وزن میوه در مراحل مختلف تا مهر یا نیمه آبان ماه افزایش یافته و بعد از آن در اثر از دست دادن رطوبت وزن آن شروع به کاهش نموده و در نتیجه مقدار روغن میوه افزایش می­یابد. بیشتر روغن (96-98 درصد) در قسمت گوشتی نمونه قرار داشته و در حدود 40-60 درصد وزن میوه را تشکیل می­دهد. تشکیل و تجمع روغن در این بخش که منبع غنی از انواع چربی را تشکیل می­دهد، احتمالا" دلیل عطر و طعم منحصر به فرد این روغن است.به این ترتیب مرحله رسیدگی زیتون یکی از مهم­ترین عوامل موثر بر کیفیت و کمیت روغن می­باشد و  البته مرحله رسیدگی مناسب و نوع فرآیند استخراج روغن برای هر رقم متفاوت است (44).

1-7-4 تولید و مصرف روغن زیتون در جهان

هزاران سال است که زیتون در کشورهای پیرامون مدیترانه کشت می­شود و در رژیم غذایی مردم این ناحیه و همچنین در اقتصاد و فرهنگ آن­ها نقش موثری دارد. زیتون هنوز یک گیاه مشخصه مدیترانه ای است، زیرا کشت آن عمدتا" در کشورهای حاشیه دریای مدیترانه انجام می­شود. سه کشور تولید کننده زیتون عبارتند از: اسپانیا، ایتالیا و یونان و پس از آن­ها تونس، سوریه و ترکیه (127).

تولید جهانی روغن زیتون بالغ بر 2000000 تن است که حدود نیمی از آن در اتحادیه اروپا به ویژه در کشورهای اسپانیا، یونان، ایتالیا و پرتغال تولید شده است (95). کشورهای عضو جامعه اقتصادی اروپا در مجموع 80% تولید جهانی روغن زیتون را دارند. مصرف سرانه روغن زیتون در کشورهای حوزه مدیترانه به طور متوسط 10 کیلوگرم می باشد (80).

1-7-5 ترکیب روغن زیتون

به طور کلی مهم­ترین ترکیبات روغن زیتون^[1]در درجه اول ترکیبات گلیسیریدی^[2] شامل تری گلیسیرید­ها (تری آسیل گلیسرول­ها (95-98%)) و در درجه دوم اسیدهای چرب آزاد، مونو و دی گلیسیرید­­ها آسیل گلیسرول­ها و سپس ترکیبات غیر­گلیسیریدی^[3] می­باشند (121).

1-7-5-1 اسیدهای چرب و تری آسیل گلیسرول­ها

بررسی­هایی که تاکنون انجام شده نشان داده که اسیدهای چرب موجود در روغن زیتون عبارتند از: میریستیک، پالمیتیک، پالمیتولئیک، هپتادکانوئیک، استئاریک، اولئیک، لینولنیک، آراشیدیک، ایکوسنوئیک اسید، بهنیک، و لیگنوسریک اسید می­باشد که در جدول 1-5 نوع و مقدار اسیدهای چرب روغن زیتون مشاهده می شود (40 و 121).

جدول 1-5 نوع و مقدار اسیدهای چرب روغن زیتون

مقدار (درصد وزنی- وزنی متیل استر)	تعداد کربن	نوع اسید چرب	نام شیمیایی اسید چرب
05/0≤	C14:0	میریستیک اسید	Myristic acid
20-5/7	C16:0	پالمیتیک اسید	Palmitic acid
5/3-3/0	C16:1	پالمیتولئیک اسید	Palmitoleic acid
3/0≤	C17:0	هپتادکانویک اسید	Heptadecanoic acid
3/0≤	C17:1	هپتادسنوئیک اسید	Heptadecenoic acid
0/5-5/0	C18:0	استئاریک اسید	Stearic acid
0/83-0/55	C18:1	اولئیک اسید	Oleic acid
0/21-5/3	C18:2	لینولئیک اسید	Linoleic acid
1≤	C18:3	لینولنیک اسید	Linolenic acid
6/0≤	C20:0	آراشیدیک اسید	Arachidic acid
4/0≤	C20:1	ایکوزنوئیک اسید	Gadoleic acid (Eicosenoic)
2/0≤	C22:0	بهنیک اسید	Behenic acid
2/0≤	C24:0	لیگنوسریک اسید	Lignoceric acid

 

ساختار شیمیایی چربی­ها و روغن­ها تری آسیل گلیسرول­ها می­باشد. در تئوری و براساس ترکیبات اسید چرب باید حدود 70 نوع مختلف تری آسیل گلیسرول در روغن زیتون موجود باشد، اما تعداد تری آسیل گلیسرول­هایی که عملا" در روغن زیتون دیده می­شود بسیار کمتر است، زیرا بعضی از تری آسیل گلیسرول­ها هیچ وقت وجود ندارند و مقدار بعضی دیگر بسیار ناچیز است (6).

مهم­ترین تری آسیل گلیسرول که در روغن زیتون وجود دارند عبارتند از: (59-40%) OOO، (20-12%) POO، (20-5/12%) OOL، (7-5/5%) POL و (7-3%) SOO (40 و 109).

1-7-5-2اجزای تشکیل دهنده جزئی روغن زیتون

ترکیبات جزیی^[4] به 2 گروه تقسیم می­شوند  (30) :

گروه اول شامل مشتقات اسید چرب مانند مونو و دی آسیل گلیسرول­ها، فسفاتیدها، موم، اسیدهای چرب آزاد و استرهای استرول است.

گروه دوم ترکیباتی هستند که از لحاظ شیمیایی با اسیدهای چرب ارتباطی ندارند که شامل هیدروکربن­ها، الکل­های آلیفاتیک، استرول­های آزاد، توکوفرول­ها، کلروفیل­ها، کاروتنوئیدها و ترکیبات فنولی قطبی است.

حتی مقادیر جزیی این ترکیبات نقش مهمی در کیفیت روغن زیتون دارند و تاثیر آن­ها بر روی رنگ، بو، طعم و ارزش تغذیه­ای مشخص شده است (122). بعضی از اجزای تشکیل دهنده فقط در روغن خام وجود دارند. فرآیند تصفیه فسفاتیدها و ترکیبات فنولی را خارج  می­کند و تغییرات کمی و کیفی قابل توجهی در سایر ترکیبات ایجاد می­کند (121).

1-7-5-2-1 ترکیبات فنولی^[5]

ترکیبات فنولی در روغن زیتون به طور متداول به عنوان پلی فنول­ها مشهور می­باشند. پلی فنول­ها آنتی اکسیدان­های قوی هستند و مقدارشان می تواند از 0 تا 1000 ppm و یا بیشتر تغییر کند (59).

مقدار ترکیبات فنولی روغن­های مختلف را می­توان به عنوان شاخصی برای ارزیابی پایداری اکسایشی آن­ها در نظر گرفت (109). رقم، شرایط آب و هوایی، رسیدگی میوه، سالم بودن میوه، سیستم استخراج روغن و شرایط فرآیند روغن زیتون از فاکتورهای مهمی هستند که بر مقدار پلی فنول­ها اثر می­گذارند.(56 و 31)

مقدار بالای پلی فنول­ها بر ماندگاری روغن زیتون تاثیر مثبتی دارد و همبستگی خوبی بین پایداری و مقدار کل پلی فنول وجود دارد و پلی فنول­ها ترکیباتی آبدوست هستند که از طریق استخراج متانول-آب از روغن زیتون جدا می­شوند (43).

روغن زیتون تصفیه شده فاقد ترکیبات فنولی می­باشد زیرا، این ترکیبات قطبی همراه با آب در طی تصفیه روغن جدا می­شوند. از ترکیبات فنولی موجود در روغن زیتون تیروزول، اولئوروپین، الکل­های فنلی، ورباسکوزید، سکویریدویدها، اسید کافئیک و غیره می­باشند. از الکل­های فنولی مهم هیدروکسی تیروزول و تیروزول را می­توان نام برد (59).

1-7-6 گروه­بندی روغن زیتون

روغن زیتون به چند گروه مختلف درجه­بندی می­شود. براساس استاندارد ملی ایران 1446 (78) گروه بندی روغن زیتون به شرح زیر می­باشد:

1-7-6-1 روغن زیتون طبیعی

این نوع روغن از میوه درخت زیتون و فقط به طریق مکانیکی یا سایر روش­های فیزیکی در شرایط معین، به ویژه از لحاظ دمایی سبب تغییر در روغن نمی­شود، بدست می­آید و هیچ­گونه فرآوری جز شست و شو، سانتریوفوژ کردن و صاف کردن بر روی آن انجام نشده باشد. طبقه­بندی روغن زیتون بکر به شرح زیر است:

1-7-6-1-1روغن زیتون طبیعی ممتاز^[6]

این نوع روغن دارای طعم و بوی بسیار عالی است و حداکثر اسیدیته آن بر حسب اسید اولئیک 8/0 گرم در 100 گرم روغن است.

1-7-6-1-2 روغن زیتون طبیعی درجه یک^[7]

این نوع روغن طعم و بوی بسیار خوبی دارد و حداکثر اسیدیته آن بر حسب اسید اولئیک 2 گرم در 100 گرم روغن است.

1-7-6-1-3 روغن زیتون طبیعی معمولی^[8]

روغن زیتون بکری است که طعم و بوی خوبی دارد و حداکثر اسیدیته آن بر حسب اسید اولئیک 3/3 گرم در 100 گرم روغن است.

1-7-6-1-4 روغن زیتون لامپانت^[9]

روغنی است که برای مصرف خوراکی انسان مناسب نمی­باشد و اسیدیته آن برحسب اسید اولئیک بیشتر از 3/3 گرم در 100 گرم روغن می­باشد.

1-7-6-2 روغن زیتون تصفیه شده^[10]

روغن زیتون بدست آمده از عملیات پالایش روغن زیتون طبیعی به گونه­ای که سبب تغییر در ساختار اولیه گلیسیریدی آن نشده باشد و حداکثر اسیدیته آن برحسب اسید اولئیک 3/0 گرم در 100 گرم روغن است.

1-7-6-3 روغن زیتون^[11]

این روغن مخلوطی از روغن زیتون طبیعی و روغن زیتون تصفیه شده است و حداکثر اسدیته آن بر حسب اسید اولئیک 1 گرم در 100 گرم روغن است.

1-7-6-4 روغن تفاله زیتون^[12]

این روغن با استفاده از حلال از تفاله بدست می­آید که به آن روغن تفاله زیتون خام^[13] می­گویند. این روغن می تواند تصفیه شود که به آن روغن تفاله زیتون تصفیه شده^[14] می­گویند. چنانچه این روغن با روغن­های طبیعی مخلوط شود، در این صورت آن را روغن مخلوط تفاله زیتون^[15] می­گویند و حداکثر اسیدیته این روغن بر حسب اسید اولئیک 5/1 گرم در 100 گرم است.

1-7-7 ارزش تغذیه­ای روغن زیتون

روغن زیتون دارای عطر و طعم و مزه مجزایی نسبت به سایر روغن­ها می­باشد. برخلاف بسیاری از روغن­های دیگر حاوی مقادیر زیادی از آنتی اکسیدان، فیتواسترول­ها و ویتامین­ها می­باشد. روغن زیتون به عنوان یکی از سالمترین روغن­های خوراکی به رسمیت شناخته شده چرا که شامل چربی­های اشباع کمتری می­باشد. علاوه بر این، در آن نسبت اسیدهای چرب ضروری لینولئیک (امگا 6) و اسید لینولنیک (امگا 3) به میزان 1:8 محاسبه شده است (48).

روغن کالری بالایی دارد که این کالری از میزان چربی آن گرفته شده است. اگرچه این روغن غنی است از لحاظ اسیدهای چرب تک غیر اشباعی (MUFA) مانند اولئیک اسید و پالمیتولئیک اسید که به کاهش کلسترول بد و افزایش کلسترول خوب کمک می­کنند. تحقیقات نشان می­دهد که رژیم غذایی مدیترانه­ای که سرشار اسیدهای چرب اشباع شده است برای کمک به جلوگیری از بیماری عروق کرونر بسیار مفید می­باشد(48).

روغن زیتون، به ویژه نوع فرابکر آن شامل ترکیبات فنلی مانند اولئوروپین و Oleocanthal است که این ترکیبات مسئول طعم تلخ و تند آن می­باشد و این ترکیبات فنلی قوی­ترین آنتی­اکسیدان­های طبیعی محسوب می­شوند و همراه با ویتامین E و کاروتنوئیدها نقش حیاتی در مبارزه با سرطان، التهاب، بیماری عروق کرونر، بیماری­های دژنراتیو عصبی، دیابت و غیره ... بازی می­کند (48).

روغن زیتون غنی از ویتامین E بوده و 100 گرم روغن زیتون فرابکر تازه شامل 14.39 میکروگرم از آلفاتوکوفرول است. ویتامین E یک آنتی اکسیدان محلول در چربی قدرتمند و مورد نیاز برای حفظ یکپارچگی غشای سلولی، غشاهای مخاط و پوست از طریق محافظت از آن از رادیکالهای آزاد مضر اکسیژن است (48).

بعلاوه، روغن زیتون فوق العاده خالص هم­چنین منبع بسیار خوبی از ویتامین K است. ویتامین K نقش بالقوه در افزایش توده استخوان با افزایش فعالیت استخوان سازی (osteotrophic) استخوان دارد. نقش مهم دیگر آن در درمان بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر با محدود کردن آسیب عصبی در مغز می باشد (48).

---

[1]Olive oil constituents

[2]Glyceric constituents

[3]Nonglyceric constituents

[4]Minor constituents

[5]Phenolic compounds

[6]Extra virgin olive oil

[7]Virgin olive oil

[8]Ordinary virgin olive oil

[9]Lampante

[10]Refined olive oil

[11]Olive oil

[12]Olive pomace oil

[13]Crude olive pomace oil

[14]Refined olive pomace oil

[15]Olive pomace oil

تصفیه روغن های خوراکی

چربی­ها و روغن­های خام حاوی ناخالصی هستند که بر روی مشخصات ظاهری، طعم، بو و به خصوص پایداری و ماندگاری روغن تاثیر منفی دارند. لذا ضروریست که روغن­ها قبل از مصرف تحت فرآیند پالایش و تصفیه قرار گیرند تا کلیه ناخالصی­ها و ترکیبات مضر از آن­ها جدا شوند. هدف از تصفیه روغن حذف آلاینده­ها و ناخالصی­ها و رسیدن به روغنی با بهترین مشخصات کیفی از نظر مزه، رنگ، بو و پایداری مورد قبول می­باشد. فرآیند تصفیه روغن شامل مراحل صمغ گیری، خنثی سازی (شامل بخش­های خنثی سازی، شستشو و خشک کردن)، بی رنگ کردن و بی بو کردن است. بسته به نوع روغن تولیدی و کاربرد آن مراحل دیگری نظیر هیدروژناسیون، رنگبری ثانویه ^[1] و زمستانه کردن نیز در طی فرآیندهای تصفیه انجام می­پذیرد (1 و 2)

1-5-1    مراحل پالایش روغن

1-5-1-1 صمغ گیری

هدف از عملیات صمغ­گیری جداسازی تقریبا" کامل فسفاتیدها و سایر صمغ­ها از روغن خام است. صمغ­ها در حالت خشک (بدون آب) در روغن­خام محلول هستند اما بر اثر هیدراته شدن و جذب آب به صورت ترکیبات نامحلول در روغن ته نشین می­شوند. اساس فرآیند صمغ­گیری نیز بر همین نکته استوار است. این فرآیند با اضافه کردن آب به همراه مواد شیمیایی نظیر اسید­فسفریک در دمای مناسب (حدود 80 درجه سانتیگراد) تسریع می­شود. اسید فسفریک سرعت هیدراته شدن صمغ­ها را افزایش می­دهد و زمان ته نشینی و جدا شدن آنها را کوتاه­تر می­کند. در طی عملیات صمغ گیری می­توان به کمک میکسرهای مناسب زمان و فرصت کافی برای اختلاط آّب، اسید فسفریک و روغن فراهم شود و سپس فسفاتیدهای هیدراته که سنگین­تر و نامحلول در فاز روغنی هستند را توسط سپراتورهایی که با مکانسیم نیروی گریز از مرکز کار می­کنند جداسازی نمود (1، 2 ، 7).

1-5-1-2  خنثی سازی

در طی دوران نگهداری دانه­ها و میوه­های روغنی از زمان برداشت تا زمان استحصال، روغن بر اثر رطوبت و فعالیت آنزیم­ها همچنین برخی میکروارگانیسم­ها چربی (روغن) موجود در دانه یا میوه هیدرولیز شده و به اسید چرب آزاد و گلیسرول تبدیل می­شود. این اسید چرب آزاد در طی فرآیند استخراج روغن به همراه روغن خام استحصال می­شوند. در طی فرآیند تصفیه لازم است که اسیدهای چرب آزاد از روغن خام جدا شوند که این فرآیند به خنثی سازی معروف است. به دو صورت شیمیایی و فیزیکی قابل انجام است که نوع شیمیایی آن متداول­تر است. اسیدهای چرب روغن­هایی را که به طور طبیعی دارای فسفاتید کمی هستند و یا فسفاتید آن­ها خارج شده باشد و به حرارت حساس نباشند را می­توان به کمک تقطیر با بخار خارج کرد. این روش برای کاهش اسیدهای چرب آزاد به حدود 5/0-2/0 درصد استفاده می­شود و برای حذف کامل آن­ها از روش تصفیه قلیایی یا خنثی سازی استفاده می­شود (2 و 1).

1-5-1-3 بی­رنگ کردن (رنگبری)

رنگبری به فرآیندی گفته می­شود که در آن ترکیبات عامل رنگ به همراه برخی ناخالصی­های دیگر از روغن جدا شوند. این فرآیند اساسا" یک عمل جذب فیزیکی است که طی آن رنگدانه­ها و سایر ناخالصی­ها از طریق جذب در یک جاذب که معمولا" خاک رنگبر است (خاک رنگبر طبیعی از نوع خاک­های سیلیسی متخلخل و اساسا" از سیلیکات آلومینیوم هیدراته تشکیل شده است) از روغن خارج می­شوند. گرچه کاهش رنگ آشکارترین اثر این فرآیند است ولی جداسازی ناخالصی­هایی نظیر باقیمانده صمغ­ها، صابون­ها، فلزات سنگین، پراکسیدها، آلدئید­ها و کتون­ها از روغن در این مرحله سبب سهولت در مراحل بعدی فرآیند تصفیه روغن­ها و چربی­ها (نظیر هیدروژناسیون و بی­بو کردن) می­شود. باقی ماندن صابون ها و فسفاتیدها در روغن سبب مسموم و غیر فعال شدن کاتالیست در طی فرآیند هیدروژناسیون می­شود. همچنین باقی ماندن صابون در روغن سبب پلیمریزاسیون در طی فرآیند بی بو کردن می­شود و بر روی کیفیت روغن بی بو شده نهایی تاثیر می­گذارد. عملیات رنگبری به روش غیر مداوم (Batch) و مداوم قابل انجام است. معمولا" این عملیات در مخازن تحت خلاء مجهز به همزن انجام می­پذیرد. دمای مناسب این عملیات 110-100 درجه سانتیگراد است و ترجیحا" باید زمانی بین 15 تا 20 دقیقه فرصت تماس و تبادل میان خاک رنگبر و روغن ایجاد شود. در طی فرآیند بی­رنگ کردن باید سعی شود، حداکثر میزان رنگدانه­ها (کلروفیل و کاروتنوئیدها) از روغن حذف شوند و طراحی خطوط و سیستم­های مختلف رنگبری نیز با این هدف صورت پذیرفته است. در پایان عملیات بی­رنگ کردن مخلوط روغن و خاک رنگ بر به وسیله سیستم­های فیلتر صاف شده و خاک رنگبر از روغن جدا می­شود و به عبارتی روغن عاری از خاک می­گردد (2 ، 7، 1).

1-5-1-4 بی بو کردن (بوگیری)

روغن­ها و چربی­های خام دارای بو و طعم نامطلوبی هستند که بر اثر عوامل مختلفی از جمله فعالیت آنزیم­های موجود در دانه و میوه روغنی ایجاد شده­اند و علاوه بر این در طی زمان نگهداری، فرآیندهای مختلف و حمل و نقل نیز ممکن است ترکیبات نامطلوبی که دارای بو طعم نامناسب هسند در روغن به وجود آمده باشند. عمده این ترکیبات عبارتند از لاکتون­ها، آلدئیدها، کتون ها، باقیمانده اسیدهای چرب آزاد و ترکیبات حاصل از اکسیداسیون. این ترکیبات اکثرا" فرار هستند و در طی عملیات بی بو کردن به کمک تزریق حباب­های بخار زنده به داخل روغن از آن جدا می­شوند. عملیات بی بو کردن معمولا" تحت دمای حدود 270 درجه سانتیگراد و خلاء تقریبا" کامل می­شود تا باعث جداسازی ترکیبات فرار شده و از اکسیداسیون و هیدرولیز روغن نیز دردمای بالا جلوگیری نماید. در واقع به کمک سه عاملخلاء، دمای بالا و تزریق مستقیم بخار ترکیبات فرار عامل بو و طعم نامطلوب از روغن جدا شده و روغن بی بو می­شود (7و2).

سایر فرآیندهایی که ممکن است بر روی روغن­ها انجام شود، عبارتند از:

1-5-1-5 هیدروژناسیون

هیدروژناسیون روغن­ها که طی آن هیدروژن به کربن­های پیوند دوگانه اضافه می­شود یکی از مهم­­ترین فرآیندهای غذایی می­باشد. با هیدروژناسیون می­توان روغن­های مایع را به جامد یا نیمه جامد جهت تولید شورتنینگ یا مارگارین تبدیل نمود. هیدروژناسیون هم­چنین سبب می­شود که مقاومت روغن­ها در برابر اکسیداسیون افزایش یابد. عمل هیدروژناسیون تحت اثر حرارت انجام می­شود که طی آن روغن با گاز هیدروژن در حضور یک کاتالیزور فلزی در تماس قرار می­گیرد. برای انجام واکنش، ابتدا کربن­های طرفین پیوند دوگانه در سطح کاتالیزور قرار می­گیرند، سپس هیدروژن به یکی از کربن­ها اضافه می­شود و یک ترکیب نیمه هیدروژنه را به وجود می­آورد. به دنبال آن ممکن است یک اتم دیگر هیدروژن به کربن دیگر اضافه شود که در این­صورت هر دو کربن اشباع می­گردند و از کاتالیزور جدا می­شوند. اما در صورتی که به هر دلیلی میزان هیدروژن در سطح کاتالیزور کافی نباشد ترکیب نیمه هیدروژنه از آن جدا می­گردد و مجددا" پیوند دوگانه ایجاد می­شود. این پیوند دوگانه جدید ممکن است در محل پیوند دوگانه اولیه تشکیل شود و یا در محل دیگری قرار بگیرد. هم­چنین ممکن است پیوند جدید به شکل ایزومری ترانس در­آید (7).

اسیدهای چرب ترانس تشکیل شده به دلیل نقطه ذوب بالای خود عمیقا" بر خصوصیات فیزیکی روغن­های هیدروژنه اثر می­گذارند و اساسا" بخش مهمی از سفت شدن روغن به دلیل تشکیل آن­ها می­باشد (7و2).

به طور کلی در اثر هیدروژناسیون تشکیل ایزومرها از نقطه نظر شکل هندسی و محل قرار گرفتن پیوند دوگانه در حد وسیعی صورت می­گیرد و همین امر سبب پیچیدگی این فرآیند می­شود (7).

برای هیدروژناسیون روغن­ها بیشتر از نیکل به عنوان کاتالیزور استفاده می­شود. موادی چون صابون، ترکیبات گوگرددار، فسفاتیدها، پراکسیدها و اسیدهای چرب در سطح کاتالیزور جذب می­شوند و سبب اختلال در کار هیدروژناسیون می­شوند به همین دلیل عمل هیدروژناسیون باید تا آنجا که ممکن است در شرایطی عاری از این مواد که موسوم به سموم کاتالیزور هستند صورت گیرد.(7و 2و 1).

در هیدروژناسیون روغن­ها هدف این است که حتی الامکان این عمل روی اسیدهای چربی متمرکز و انجام شود که دارای پیوند دوگانه بیشتری هستند. زیرا در این حالت، هم مقاومت روغن در برابر فساد زیادتر می­شود و هم ارزش تغذیه­ای آن بهتر حفظ می­شود (مقدار اسید استئاریک تشکیل شده کم است). این نوع هیدروژناسیون انتخابی^[2] گفته می­شود. به طور کلی وضعیت تغییر و تبدیل اسیدهای چرب در هیدروژناسیون به صورت زیر می­باشد:

K1                           K3                          K2

               استئاریک                     اولئیک                     لینولئیک                     لینولنیک

K1، K2 وK3 سرعت یا میزان تبدیل یک اسید به اسید دیگر است که از طریق اندازه­گیری میزان اسیدها در قبل و بعد از هیدروژناسیون (یا در طول هیدروژناسیون) مشخص می­شوند. نظر به اهمیتی که میزان تبدیل اولئیک به استئاریک دارد، طبق تعریف نسبت K2 به K3 میزان انتخابی بودن^[3] گفته می­شود که یعنی هر اندازه این نسبت بیشتر باشد، هیدروژناسیون انتخابی­تر است (7).

میزان هیدروژناسیون با افزایش درجه حرارت، فشار هیدروژن و افزایش شدت بهم­زدن زیاد می­شود. افزایش درجه حرارت سبب افزایش میزان انتخابی بودن و میزان ایزومرهای ترانس می­شود در صورتی که افزایش فشار و شدت بهم زدن باعث کاهش انتخابی بودن و تشکیل ایزومرهای ترانس می­گردد. علت این کاهش این است که تحت فشار و بهم­زدن زیاد، میزان هیدروژن در سطح کاتالیزور زیاد است از این نظر شانس هیدروژناسیون پیوندهای دوگانه بدون توجه به میزان تمرکز آن­ها در اسید چرب افزایش می­یابد. به طور کلی یک رابطه مستقیم میان انتخابی بودن و تشکیل ایزومرهای ترانس وجود دارد (7 و 2).

1-5-1-6 رنگبری ثانویه (Post Bleaching):

هدف از انجام این عملیات حذف کامل فلزات و نیکل باقیمانده در روغن هیدروژنه شده می­باشد. در طی این عملیات، فلزات و نیکل محلول در روغن با اسید سیتریک به صورت کمپلکس در می­آید که نامحلول در روغن بوده و با افزایش خاک دیکالیت و فیلتر، باقیمانده فلزات از روغن جدا می­شوند در صورتی که از خاک رنگبر به جای خاک دیکالیت یا مخلوط آن­ها در این مرحله استفاده شود رنگ بری مجدد نیز در این فرآیند انجام می­گیرد (2 و 7).

1-5-1-7 اینتراستریفیکاسیون روغن­ها و چربی­ها

اینتراستریفیکاسیون روغن­ها یکی از روش­های پیشرفته در تکنولوژی روغن می­باشد. در طی این فرآیند ترتیب اسیدهای چرب بر روی مولکول گلیسرول به طور تصادفی تغییر می­کند، بدون آن­که ساختمان شیمیایی اسیدهای چرب دچار تغییر شود. با جابجایی جایگاه اسیدهای چرب در مولکول تری گلیسرید (روغن) نقطه ذوب و حالت فیزیکی روغن تغییر می­کند. به همین دلیل این فرآیند یکی از روش­های تولید روغن­های نیمه جامد با بافت یکنواخت به شمار می­رود (7 و 47).

بسته به نوع کاتالیزور بکار رفته در اینتراستریفیکاسیون، دو فرآیند اینتراستریفیکاسیون شیمیایی و آنزیمی وجود دارد. کاتالیزورهای شیمیایی که معمولا" مورد استفاده قرار می­گیرند، متیلات و اتیلات سدیم هستند و کاتالیزور اینتراستریفیکاسیون آنزیمی، آنزیم لیپازی می­باشد که فقط اسیدهای چرب واقع در موقعیت­های 1و3 از تری گلیسرید را جا به جا می­کند. با توجه به اینکه فرآیند آنزیمی هیچ گونه محصول جانبی تولید نمی­نماید، هیچ اسید چرب ترانسی در این فرآیند تولید نشده و به محیط زیست آسیب نمی­رساند. اینتراستریفیکاسیون آنزیمی مفیدتر از نوع شیمیایی آن می­باشد (7 و 9).

1-5-1-8 زمستانه کردن ^[4]

برخی روغن­های مایع در طی نگهداری در محیط­های سرد (از جمله یخچال) کدر شده و باقی مانده موم­ها و تری گلیسریدهای با نقطه ذوب بالا به صورت رسوبی در آن ته­نشین می­شوند که سبب ایجاد وضع نامطلوب در روغن خواهد شد. برای رفع این مشکل، روغن را زمستانه می­کنند. در طی فرآیند زمستانه کردن روغن را به ملایمت تا دمای حدود 10 درجه سانتیگراد سرد می­کنند تا کلیه ترکیبات و عوامل ایجاد کدورت به صورت جامد در آمده و کریستالیزه گردد، سپس این عوامل را به کمک فیلتراسیون از روغن جدا می­نمایند. روغن شفاف عبور کرده از فیلتر بر اثر سرما دچار کدورت (رسوب ترکیبات با نقطه ذوب بالا) نخواهد شد (2 و 7).

---

[1] Post Bleaching

[2]Selective

[3]Selectivity Rate

[4] Winterizing

نمونه پروپوزال صنایع غذایی - ارزيابي زمان دورريز روغن افتابگردان بر اساس شاخص هاي اكسايشي طي سرخ كرد

نمونه پروپوزال صنایع غذایی -ارزيابي زمان دورريز روغن افتابگردان بر اساس شاخص هاي اكسايشي طي سرخ كردن عميق سيب زميني

Assessment of discarding time of sunflower oil based on oxidation indexes during deep frying of potatoes

بيان مسأله (تشريح ابعاد، حدود مسأله، معرفي دقيق مسأله، بيان جنبه‌هاي مجهول و مبهم و متغيرهاي مربوط به پرسش‌هاي تحقيق، منظور تحقيق):

روغن ها از اجزاي مهم غذايي انسان هستند كه به صورت مستقيم (نظير فرآيندهاي سرخ كردن) و يا به شكل مخلوط با اجزاي ديگر (در مواردي مثل بيسكويت) مورد استفاده قرار مي گيرند. به دليل وجود مقدار قابل توجهي از پيوندهاي دوگانه در بسياري از روغن ها، اين مواد در معرض اكسيداسيون و فساد قرار دارند كه چنانچه اين فساد از حد خاصي تجاوز كند، روغن يا ماده حاوي آن را غير قابل استفاده براي مصارف غذايي مي كند. از طرفي برخي از تركيبات به وجود آمده در اثر اكسيداسيون براي سلامت انسان زيان آور مي باشد (هومن^[1]، 1994). ارزش روغن هاي سرخ كردني به كاهش هرچه بيشتر اسيدهاي چرب چند غير اشباعي مربوط مي شود كه در دماهاي بسيار بالا واكنش پذير و ناپايدار هستند (مالکولمسان[2] و همکاران، 1994).

سرخ کردن عمیق، یک روش پخت سریع است که در آن ماده غذایی در داخل روغن داغ با دماي بالاتر از نقطه جوش آب، به طور معمول 200-150 درجه سانتی گراد غوطه ور می شود (تورانی و همکاران، 1392). در طی سرخ کردن عمیق مواد غذایی، برخی از واکنش هاي بیوشیمیایی در ماده غذایی نظیر تغییرات رنگ پوسته، واسرشت شدن پروتئین ها^[3]، اُفت ترکیبات فرار، واکنش مایلارد و غیره ایجاد می شود. به علاوه، امروزه تشکیل آکریل آمیدها به عنوان عوامل بالقوه سرطان زا و جهش زا اهمیت کنترل دقیق فرآیند سرخ کردن عمیق را بیش از پیش ضروري نموده است. تشکیل آکریل آمید، ارتباط نزدیکی به واکنش مایلارد دارد. بنابراین این عوامل می توانند کیفیت فرآورده نهایی را کاهش و ...

 

سوابق مربوط (بيان مختصر سابقه تحقيقات انجام شده دربارة موضوع و نتايج به دست آمده در داخل و خارج از كشور نظرهاي علمي موجود دربارة موضوع تحقيق)

دبنا^[1] و همکاران (2012) به بررسی تاثیر سیکل های سرح کردن بر کیفیت فیزیکوشیمیایی و انتقال حرارت روغن روغن سبوس برنج در طول سرخ کردن عمیق پرداختند. عملیات سرخ کردن بصورت پیوسته به تعداد 5 سیکل در روز و هر بار 3 دقیقه انجام شد. نتایج نشان داد در دو سیکل اول مقدار اسید چر ب آزاد، عدد پراکسید و ترکیبات قطبی کل افزایش یافته و فعالیت ضدرادیکالی کاهش می یابد. همچنین مقدار اسیدهای چرب اشباع کل با کاهش مقدار اسیدهای چرب غیراشباع کل در طول سرخ کردن افزایش یافته و ضریب انتقال حرارت جابجایی نیز با افزایش ویسکوزیته در طول سرخ کردن کاهش یافت.

وانگ^[2] و همکاران (2015) تاثیر شرایط سرخ کردن بر شکل گیری آمین های هتروسیلیک و اسیدهای چرب ترانس را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد میزان اسیدهای چرب ترانس در محدوده دمایی 150 تا 210 درجه سانتیگراد اختلاف معنی داری ندارد. تعداد و نوع آمین های هتروسیلیک با افزایش دمای سرخ کردن افزایش یافت. همچنین مشخص گردید با افزایش سیکل های سرخ کردن ...

 

برای دریافت متن کامل و منابع بکار رفته در تهیه این مطلب درخواست خود را با ایمیل گروه آریورادمهر به آدرس  [e-mail] مطرح نمائید. پاسخگویی به ایمیل نهایتا پس از 48 ساعت انجام خواهد شد.

---

[1] - Debnath

[2] - Wang

---

[1] - Haumann

[2] - Malcolmson

[3] - Denaturation