طـــرق الفصـــل :
1 - عمليات الطرد المركزى
http://s3.kenanaonline.com/photos/1138891678.jpgطريقة عمل جهاز الطرد المركزىhttp://www.kenanaonline.com/gfx/zoom.gif استخدمت حديثاً أجهزة الطرد المركزى لفصل الزيت عن باقى مكونات ثمار الزيتون معتمداً على الاختلاف فى كثافتهم - حيث هناك أكثر من جهاز للفصل أهمها الـ Decanter والتى يدفع فيه عجينة الزيتون التى سبق أن أجريت عليها عملية الطحن ( الجرش ) والتقليب بعد تخفيفها بكمية وفيرة من الماء لتخرج فى صورتان من جهاز الـ Decanter فالصورة الأولى تحتوى على الوجه الصلب ( الكسب ) بينما الصورة الثانية تحتوى على الوجه السائل ( الزيت + الماء ) .
إلا أنه توجد أجهزة Decanter كما هو بالشكل يتم الفصل بها لعجينة الزيتون المطحونة وبها ثلاث فتحات الأولى لخروج الزيت مع قليل من الماء والثانية لخروج كيك ( الكسب ) الزيتون ثم الثالثة لخروج الوجه المائى مع قليل من الزيت من فتحات خاصة . لهذا فعمليات الفصل داخل الـ Decanter تتأثر بعدة عوامل من أهمها مدى كفاءة عملية الجرش حيث أن عمليتى الجرش والخلط تعملان على تجميع جزيئات الزيت الصغيرة فى صورة زيت حر ، هذا وقد يكون الزيت موجوداً داخل Microgels ( Locked ) فيصعب فصله وبالتالى يجب إضافة كميات من الماء لتغير من شكله وصورته الغروية مما يسهل فصله - وحتى يتم الفصل بنجاح يجب أن يتم الجرش بكفاءة عالية ( عجينة الزيتون ناعمة ) حتى يقلل من فقد الزيت أثناء خطوة الطرد المركزى .
2- عملية الفصل بالطريقة المشتركة :
يشمل هذا النوع من الفصل نظام ترشيح مع طرد مركزى وهذا النوع من المرشحات يسمى وحدة سينوليا Sinolea unit . حيث يتم فصل حوالى 80 % من الزيت المتواجد بالعجينة المجروشة ويسمى الزيت الناتج باسم زيت سينوليا Sinolea oil حيث يخرج الزيت مع قليل من الماء ليجرى عليه طرد مركزى لتحصل على زيت سينوليا بينما الوجه الصلب المتبقى فيه 20% من الزيت ( Olive paste ) يجرى عليه عملية تبليل باستخدام العصير الخلوى الناتج من زيت Sinolea oil أو إضافة ماء دافئ مع العلم بأنه لايفضل إضافة ماء ثم تجرى عليه عملية خلط جديدة Malaxtion ليدخل بعد ذلك إلى جهاز Decanter لتخرج منه العجينة بعد ذلك فى صورتين الأولى زيت Decanter oil مع قليل من الماء والثانية ماء مع قليل من الزيت ليجرى طرد مركزى لهما على انفراد لتحصل على زيت يسمى Decanter oil منفصلاً عن المخلف المائى وعن كسب خالى من الزيت وهذا الجزء تم توضيحه فى شكل تخطيطى موضح فى أنظمة استخلاص زيت الزيتون .
عمل الإنزيمات فى فصل زيت الزيتون :
استخدم بعض العلماء فى الآونة الأخيرة بعض الإنزيمات بغرض زيادة استخلاص كمية الزيت من ثمار الزيتون ومن تلك الإنزيمات :
pectin depolymerase, papain celluase, hemicelluase, acid protease
مع العلم بأن تلك الإنزيمات ليس لها تأثير ضار على خواص جودة الزيت الناتج من حيث تركيبة الأحماض الدهنية - تركيبة مفردات المواد غير القابلة للتصبن ( ستيرولات - توكوفيرولات . . إلخ ) .
هذا ويتم إضافة بعض تلك الإنزيمات خلال مرحلة الجرش أو خلال مرحلة Malaxation إلا أنه يفضل إضافة تلك الإنزيمات خلال مرحلة الجرش وليس فى مرحلة التقليب ، وتستخدم الإنزيمات بنسب 0.05 - 0.1% من وزن الثمار وأول من استخدم تلك الإنزيمات لزيادة الكمية المستخلصة من زيت الزيتون كان فى إيطاليا واليونان .
طرق استخلاص زيت الزيتون :
هناك أكثر من طريقة لاستخلاص زيت الزيتون فمنها ماهو معتمد على الكبس ( الضغط ) وأخرى معتمداً على الطرد المركزى وأخيراً مايعتمد على الطرد المركزى والترشيح معاً .
طريقة الاستخلاص بالكبس ( مكابس هيدروليكية ) :
من أقدم الطرق المستخدمة فى الحصول على زيت الزيتون وهى تعتمد على إحداث ضغط عالٍ على عجينة الزيتون المطحونة ( المجروشة ) حيث يتم فصل مكونات ثمار الزيتون إلى وجهين الأول وجه سائل ويحتوى على ماء وزيت ووجه صلب يحتوى على باقى مكونات الثمار الصلبة والرسم التوضيحى المرفق يوضح خطوات استخلاص زيت الزيتون باستخدام الكبس ( الضغط )
وهناك عوامل تؤثر على كفاءة استخلاص زيت الزيتون وهى : - مدى كفاءة الأبراش فى عمليات الترشيح .
- كمية المكونات الغروية .
- كمية الماء .
- حجم وشكل جزيئات العجينة ( ناعم - خشن ) .
- درجات الحرارة مع بعض العوامل الطبيعية الأخرى .
- تعتمد على الأبراش ( لما لها من مشاكل ) .
- غير مستمرة - تحتاج إلى مجهود عالٍ وعمالة - بطيئة .
- يحتوى الكسب على كميات زيت عالية .
مميزات طريقة المعصرة المعتمدة على الضغط :
- طريقة بسيطة - غير مكلفة .
- تستخدم فى حالة الانتاج غير الوفير .
طريقة الاستخلاص المعتمدة على الطرد المركزى :
طرق الاستخلاص المعتمدة على النظام المشترك :
بدأ استخدام نظام الترشيح والطرد المركزى معاً ضمن نظم استخلاص الزيت عام 1972 م والمكونات الأساسية لهذا النظام يتكون من وحدة ترشيح تعرف فى الصناعة باسم Sinolea مع Decanter من النوع الأفقى يفصل حوالى 70 - 80% من إجمالى الزيت الموجود بثمار الزيتون عن طريق وحدةSinola unit على أن يتبعها طرد مركزى لفصل الماء والمواد الأخرى عن الزيت - والمتبقى من الزيت حوالى 20 - 30% بعجينة كسب الزيتون يتم معاملته بمعاملات خاصة ( إضافة مواد مرطبة مثال الماء أو العصير الخلوى مع العلم لايفضل إضافة الماء ) مع إجراء خطوة Malaxation من جديد على أن يليها خطوة الطرد المركزى لإزالة الماء المتبقى ويبين الشكل التخطيطى التالى خطوات استخلاص الزيت باستخدام طريقة Sionlea-decanter وفيه يتم الحصول على زيت Sinolea بدون إضافة الماء حيث يتميز بارتفاع جودة الزيت نتيجة لاحتفاظه بالأروما Aroma ومضادات الأكسدة الطبيعية بينما زيت الـ Decaner oil يتميز بقتامة لونه ( يحتوى على كلوروفيل أكثر ) عن لون زيت الـ Sinolea نتيجة لأن الزيت الأخير يجرى عليه معاملات خاصة . وهذه الطريقة تم تطبيقها فى اليونان . http://s3.kenanaonline.com/photos/1138891711.jpgرسم تخطيطى لمراحل تجهيز واستخلاص زيت الزيتون بالطريقة المشتركة ( المزدوجة)http://www.kenanaonline.com/gfx/zoom.gifومميزات هذا النظام : - انخفاض الأيدى العاملة .
- انخفاض حموضة الزيت الناتج .
- الاحتفاظ بالمركبات الطيارة بالزيت ( Sinolea oil ) بدرجة كبيرة .
بينما العيوب يمكن تلخيصها فيما يلى :
- مكلف جداً .
- الزيت الناتج والمسمى بالـ Decanter oil منخفض فى درجة ثباته نتيجة لانخفاض كمية الفينولات به .
مخلفات ( متبقيات ) عمليات تصنيع زيت الزيتون :
يتخلف عن عصر ثمار الزيتون كلاً من الكسب والماء الخضرى حيث يستخدم الكسب فى تسميد التربة بعد معاملات خاصة .
كــسب الــزيتون :
يشمل كسب الزيتون على الأغلفة الخارجية لثمار الزيتون مع اللب والأنوية وتختلف جودة كسب الزيتون على حسب نوع الثمار وطريقة الاستخلاص مع الأخذ فى الاعتبار أن نسبة كسب الزيتون تتراوح مابين 25 - 30% من وزن الثمار المصنعة بطريقة المكبس . ويحدد قيمة الكسب كلاً من كمية الماء والزيت المتبقى به والتى تعتمد على نوع طريقة الاستخلاص المستخدمة ( الضغط- الطرد المركزى . . . إلخ) وعلى ظروف التشغيل ويطلق على زيت كسب الزيتون Olive Pomace Oil نتيجة لاستخراجه من كسب الزيتون .
تدهور كسب الزيتون :
يحدث تدهور للزيت الموجود بكسب الزيتون نتيجة لاحتوائه على نسبة رطوبة من شأنها أن تنشط النمو الميكروبى ( مثال Aspergillus laucus - Cephalosporum sp. ) مما يحدث زيادة فى نسبة الحموضة سريعة جداً فى وقت قصير من 5 إلى 60% ( نشاط إنزيم الليبيز ) مع حدوث أكسدة للزيت مما يكون مركبات ألدهيدية وكيتونية خلال التخزين من شأنها أن تؤثر على جودة زيت الكسب .
استخلاص زيت كسب الزيتون :
http://s3.kenanaonline.com/photos/1138891718.jpgخطوات استخلاص زيت كسب الزيتونhttp://www.kenanaonline.com/gfx/zoom.gif يتم تجفيف الكسب المتخلف عن عصر ثمار الزيتون فى أوعية معينة باستخدام هواء ساخن يتم تسخينه عن طريق استخدام كسب الزيتون المتخلف بعد نزع الزيت منه كوقود - بعد ذلك يدفع الكسب المجفف إلى كسارات لتفتيته إلى جزيئات صغيرة وقد تسبق تلك العملية ( خطوة الجرش ) عملية التجفيف حيث يخرج كسب مجفف فى صورة مسحوق ( مجروش ) ليدخل فى أوعية خاصة تحتوى على أنظمة لدفع الهكسان (رشاشات أو نقع) بنظام معين ويتم استخلاص الزيت من الكسب لينتج مايسمى بالميسيلا Miscella ( الزيت + الهكسان ) ليرشح ثم يقطر لفصل الزيت عن الهكسان فى أجهزة تقطير خاصة على أن يعاد استخدام (تدوير) الهكسان مرة أخرى لاستخلاص الزيت من الكسب الجديد ويسمى الزيت الناتج Crude olive pomace oil زيت كسب الزيتون الخام وهو ذو حموضة مرتفعة بالتالى يصبح زيتاً منخفض الجودة وهو يحتوى على صبغات ( Chlorophlly & Anthocyanins ) بالإضافة إلى مكونات أخرى مسئولة عن خواص النكهة والطعم . ويجرى على هذا النوع من زيت الزيتون عملية التكرير حتى يكون صالحاً للاستهلاك الآدمى ويسمى pomace oil Refined olive زيت كسب الزيتون المكرر وقد يتم خلطه مع زيت زيتون بكر لينتج مايسمى Pomace olive oil هذا فالرسم التوضيحى التالى يوضح طريقة استخلاص زيت كسب الزيتون من الكسب .
تكرير زيت كسب الزيتون
يجرى عملية تكرير لزيت كسب الزيتون الخام باستخدام محلول صودا كاوية ليحول إلى زيت كسب مكرر ثم يجرى عليه عملية نزع الرائحة ثم التبييض ليصبح زيت كسب الزيتون صالحاً للاستهلاك الآدمى وقد يجرى تصبين لزيت كسب الزيتون الخام باستخدام الصودا الكاوية ثم يليها عملية تحميض بحمض معدنى للحصول على أحماض دهنية ( مثال الأوليك آسيد Oleic acid ) وقد يجرى عملية التحميض على مخلفات التكرير الناتج من التكرير لينتج أحماض دهنية تستخدم فى كثير من الصناعات .
مخلف كسب الزيتون الخالى من الزيت ( هالك كسب الزيتون ) :
يعرف مخلف كسب الزيتون الخالى من الزيت باسم " نوى الخشب " " Kernel wood " وهو يحتوى على كميات كبيرة من الألياف والسليلوز وبعض البروتينات ويستخدم هذا المخلف الخالى من الزيت فى تسخين الماء وتسخين الهواء المستخدم فى تجفيف الكسب الجديد قبل معاملته بالهكسان وكذلك فى بعض المنتجات البلاستيكية بجانب استخدام رماده كسماد جيد لاحتوائه على عناصر الكالسيوم والبوتاسيوم والفوسفور .
المخلـف المـائى :
تحتوى ثمار الزيتون على أكثر من 50% ماء ويحتوى الماء المتخلف على سكريات وأحماض عضوية وكميات قليلة من مستحلب الزيت وكذلك معادن وبعض المكونات الأخرى كذلك يحتوى المخلف المائى على المركبات المسئولة عن المرارة وهى Oleuropein مع الفينولات والبولى فينولات ( وتتميز درجة الـ pH للمخلف المائى 5.5 ) وهى ذات لون أسود أو مائل للسواد وذات رائحة غير مستحبة عند حدوث تخمرات له .
استخدام المخلف المائى : - يستخدم فى نمو الخمائر نتيجة لأنه غنى بالأملاح عدا ملح كبريتات الأمونيوم الذى يجب إضافته .
- استخلاص صبغة Anthocyanins .
- إنتاج البيتانول Butanol باستخدام بكتيريا معينة .
- إمكانية استخدامه فى تسميد الأرض ( بعد معاملته بمعاملات خاصة ) نتيجة لاحتوائها على نسب عالية من الفوسفور والبوتاسيوم إلا أنه يجب مراعاة أنه قد يسببب زيادة فى ملوحة التربة .
بعض المعاملات الكيميائية على زيت الزيتون منخفض الجودة :
يتميز زيت الزيتون بأنه ذو نكهة ( مميزة وطعم ورائحة جيدة ) وهذه الصفة لايتميز بها باقى الزيوت الغذائية . بجانب أنه الزيت الوحيد الذى يستهلك بدون أى معاملات تكريرية مثل باقى الزيوت - وتجرى بعض المعاملات على زيت الزيتون المنخفض الجودة الناتج من ثمار زيتون منخفضة الجودة أو نتيجة لظروف تخزين سيئة أو لإصابة الثمار بالآفات - أو نتيجة لعدم سرعة عصر الثمار بعد الجمع .
ولكى نتجنب إجراء أى معاملات على زيت الزيتون يجب اتباع الآتى :
- تحسين عمليات جمع الثمار .
- تحسين ظروف تخزين الثمار فى حالة تعذر عصرها بسرعة .
- سرعة عصر الثمار بعد الجمع مباشرة .
- استخدام طرق العصر الحديثة .
بينما زيت الزيتون الردئ يجرى عليه المعاملات الآتية :- إزالة بقايا المخلفات من الزيت .
- معادلة الأحماض الدهنية الحرة .
- نزع رائحة الزيت غير الجيدة .
- تبييض الزيت .
- الترويـق .
- الترشيـح .
- التشتيـة .
- الهدرجة .
وسوف نشرح تلك المعاملات فيما يلى :
1- إزالة المواد المتبقية بالزيت :
تجرى هذه الخطوة لإزالة الموسيلاج والمواد غير المستحبة بالزيت وهذه المواد تصبح غير ذائبة عند إضافة الماء إليها وبالتالى يسهل التخلص منها عن طريق الطرد المركزى أو بالترشيح .
2- إزالة الأحماض الدهنية الحرة ( التكرير ) :
هناك طريقتان لإزالة الأحماض الدهنية الأولى باستخدام محلول قلوى بتركيز معين لإنتاج صابون يتم التخلص منه إما بالطرد المركزى أو أن يترك الزيت للراحة على أن يستخدم كميات كثيرة من الماء للشطف - والثانية باستخدام عملية الأسترة . هذا فخلال مرحلة التكرير يتم هدم وفقد جزء كبير من التوكوفيرولات والفينولات لذا من الممكن إضافة توكوفيرولات إلى زيت الزيتون المكرر .
3- نـــزع الرائحــة :
تجرى خطوة نزع الرائحة لإزالة بعض المواد المسئولة عن الرائحة غير المرغوبة ( ألدهيدات - كيتونات ) وتجرى تلك الخطوة باستخدام ضغط منخفض ( تفريغ عالى ) مع حرارة مرتفعة وتتم هذه الخطوة على زيت الزيتون القديم ذو الرائحة غير المرغوب فيها - بينما زيت الزيتون الطازج ( الجيد ) غير محتاج أى معاملة بالمرة - كذلك وجد أن متبقيات مخلفات المبيدات تزال خلال تلك المرحلة .
ولحساب كمية البخار المستخدمة فى تلك المرحلة وجد أن واحد طن زيت يحتاج إلى 60 كم بخار ( درجة حرارته 115ْ م ) فى الساعة لإتمام نزع الرائحة .
4- التبيـض :
يتم إزالة معظم الصبغات ( كلوروفيل - فيوفيتين ) الموجودة بالزيت الردئ والذى سبق وأن أجريت عليه عمليتا التكرير ونزع الرائحة ( وليكن زيت اللمبانت ) وذلك باستخدام كربون نشط بنسبة 1 - 2% وتجرى تلك الخطوة تحت تفريغ وعلى درجة حرارة أقل من 100ْ م ولضمات نجاح كفاءة التبيض يجب ألا تزيد نسبة الحموضة بالزيت عن حد معين .
5- الترويـق :
للحصول على زيت زيتون عالى الجودة يجب التخلص من أى جزيئات موجودة بالزيت بجانب الماء - لذا يترك داخل تنكات خاصة إسطوانية الشكل ذات قاع مخروطى ومصنعة من مادة ستانلس ستيل فيحدث تجميع وترسيب للجزيئات الصلبة مع الماء إن وجد فى القاع فى مدة قصيرة فى صورة Sludge حيث أن وجود تلك المخلفات يسبب تخمرات ينتج عنها نكهة كريهة بالزيت - إلا أن عيب تلك الخطوة هو السماح بدخول الأوكسجين إلى داخل الزيت مما يسبب فى إحداث أكسدة له ولعلاج ذلك يتم استخدام غاز خامل .
6-الترشيــح :
http://s3.kenanaonline.com/photos/1138891726.jpgجهاز الترشيح بالضغط لتنقية الزيتhttp://www.kenanaonline.com/gfx/zoom.gif معظم الجزيئات غير المرغوب فيها يتم التخلص منها أثناء خطوة الطرد المركزى بينما المتبقى يجب أن يزال عن طريق خطوة الترشيح - وتتم خطوة الترشيح ما إذا كان الزيت شفافاً لإزالة الغرويات المهدرتة بالزيت . عموماً تتم تلك الخطوة قبل خطوة التعبئة مباشرة مع العلم بأن الترشيح يسبب زيادة تكلفة الزيت فى حالة ما استخدم قماش من القطن مع تعرض الزيت للأكسجين المباشر لما له من تأثير سيئ على جودة الزيت ، والشكل التالى يبين طريقة ترشيح زيت الزيتون باستخدام مرشحات مزودة بطلمبة ضغط .
7- التشتيـــــة :
تجرى هذه الخطوة فى حالة ما استخدم زيت الزيتون فى إنتاج المارجرين والمايونيز وتجرى هذه الخطوة بهدف إزالة الجليسريدات المرتفعة فى درجة انصهارها وذلك لمنع غربشة وتصلب جزء من الزيت عند تخزينه على درجات حرارة منخفضة هذا فوجود الجليسريدات الصلبة بالمارجرين أو المايونيز يؤدى إلى هدم المستحلبات ( المارجرين عبارة عن مستحلب ماء فى الزيت ) - وتتم خطوة التشتية بتبريد زيت الزيتون ببطء إلى أن يصل إلى درجة حرارة منخفضة ( 2ْ م ) لمدة 36 ساعة وفى خلال ذلك يحدث أن تتبلور الجليسريدات الثلاثية ذات درجة الانصهار العالية والتى تزال بالترشيح مع ملاحظة أن استخدام التبريد السريع يؤدى إلى تكوين بلورات الجليسريدات ذات حبيبات صغيرة يصعب التخلص منها أثناء الترشيح .
8- الهدرجــة :
تجرى خطوة الهدرجة بإدخال هيدروجين على الروابط الزوجية بالأحماض الدهنية للتراى جلسريد وتتم هدرجة زيت الزيتون تحت ظروف خاصة من ضغط وحرارة فى وجود عامل لمسى وهو النيكل الذى يتم إزالته بخطوة الترشيح وهدف هدرجة زيت الزيتون فى بعض الدول راجع إلى استخدامه فى إنتاج المارجرين ( يستخدم هدرجة اختيارية ) بينما فى حالة استخدامه فى إنتاج الشورتينج فتتم الهدرجة الشديدة مع مراعاة أن الهدرجة تزيل لون زيت الزيتون نتيجة لهدمها صبغات Chlorophyll & Pheophytin .
|
