السوق
زيت أولين النخيل المكرر
$1150
زيت الصويا — بورصة شيكاغو
$1,493
زيت الصويا — بورصة داليان
$1,336
زيت دوار الشمس — فوب سانت بطرسبرغ
$1,315
زيت أولين النخيل المكرر
$1150
زيت الصويا — بورصة شيكاغو
$1,493
زيت الصويا — بورصة داليان
$1,336
زيت دوار الشمس — فوب سانت بطرسبرغ
$1,315
للأعلان
مقال متخصص

ستيارين النخيل.. درجات الصلابة وأسرار الاستخدام

قد يخرج الكرواسون من الفرن بلون ذهبي مثالي، ثم يخيب الاختبار الأول: طبقات متلاصقة أو إحساس دهني ثقيل. ومن العوامل التي تصنع هذا الفارق طبيعة الدهن المستخدم؛ فليست كل خامة صلبة قادرة على منح العجين اللدونة المطلوبة ثم الانصهار الملائم عند التذوق. هنا تظهر قيمة ستيارين النخيل والمشتقات الصلبة لزيت النخيل، حين تُختار درجاتها على أساس الأداء المطلوب.

داخل هذه الخامات، تصنع نسب الجليسريدات وطريقة انتظام بلوراتها فروقًا قد لا تكشفها العبوة أو الاسم التجاري. فقد يحتاج المصنع إلى دهن يحتفظ بقوامه أثناء الفرد، بينما تتطلب الحشوة ملمسًا وانصهارًا مختلفين. ومن هنا يبدأ هذا المقال، المكمل لمقال «أوليين النخيل.. درجات السيولة وأسرار الاستخدام»: من احتياجات المنتج إلى تركيب المشتق، ثم طريقة إنتاجه واختبار ملاءمته. [6، 8]

ما المشتقات الصلبة لزيت النخيل؟

ستيارين النخيل هو الجزء الأعلى انصهارًا الناتج من تجزئة زيت النخيل. وهو خليط من الجليسريدات الثلاثية، وليس حمض الستيريك النقي ولا مركب التريستيارين. ويميل تركيبه إلى احتواء نسبة أعلى من المكونات المشبعة، وبخاصة المشتقة من حمض البالمتيك، مقارنة بالأوليين. أما وصفه بأنه «صلب» فيرتبط بدرجة الحرارة وتاريخه الحراري؛ إذ يمكن صهره بالتسخين. [1]

وتشمل الصورة الأوسع أجزاءً وسطية تُنتج بمسارات تجزئة إضافية، وتتميز بتركيب وسلوك انصهار مختلفين عن الستيارين المعتاد. كما يجب التمييز بين هذه المشتقات وستيارين زيت نواة النخيل؛ فالأول مصدره لب الثمرة، والثاني مصدره النواة وله تركيب مختلف. ولا تُعد نواتج تقطير الأحماض الدهنية أثناء التكرير «ستيارين» ناتجًا من التجزئة.

كيف تُنتج المشتقات الصلبة لزيت النخيل؟

تقوم التجزئة على التبلور الانتقائي والفصل: يُصهر الزيت لتقليل أثر البلورات السابقة، ثم يُبرّد وفق برنامج مضبوط يسمح بتكوين بلورات لبعض الجليسريدات الأعلى انصهارًا. وبعد نمو البلورات، يفصل الترشيح الجزء السائل عن الكتلة الغنية بالبلورات. ويتأثر الناتج بسرعة التبريد والتحريك وانتقال الحرارة ودرجة الفصل وكفاءة الترشيح. [10]

التجزئة الجافة والتجزئة بالمذيبات

في التجزئة الجافة، يتم التبلور والفصل دون إضافة مذيب، وهي المسار الصناعي الشائع لزيت النخيل. ويمكن استخدام التجزئة بالمذيبات للحصول على فصل أكثر انتقائية في بعض المنتجات المتخصصة، مع ضرورة استرجاع المذيب والتحقق من مطابقته ومتَبقّياته لمتطلبات الاستخدام. وتوجد أيضًا التجزئة بمساعدة مواد فعالة سطحيًا؛ ويعتمد اختيار المسار على الانتقائية المطلوبة والتكلفة وتجهيزات المصنع. [1، 3]

التجزئة متعددة المراحل

يمكن إعادة تجزئة الستيارين لإنتاج جزء أشد صلابة، مثل السوبر ستيارين، وجزء أكثر ليونة نسبيًا. وفي مسار آخر، تُجزّأ درجات من الأوليين لإنتاج أوليين أعلى سيولة وجزء وسطي لين، ثم تُجرى مراحل إضافية للحصول على جزء وسطي صلب. لذلك لا يكفي عدد مرات التجزئة لتعريف المنتج؛ فالمادة الداخلة في كل مرحلة وشروط الفصل تحددان هويته. [11]

تجزئة زيت النخيل: متى تتم قبل التكرير أو بعده؟

التجزئة والتكرير عمليتان مختلفتان. الأولى تفصل مجموعات من الجليسريدات بحسب سلوك التبلور، والثاني يعالج مكونات غير مرغوبة ويضبط جودة الزيت. ويمكن ترتيب العمليتين بأكثر من طريقة، بحسب حالة الخام ومواصفة المنتج وخط الإنتاج.

  • بعد التكرير الكامل: تُجزّأ عادةً زيوت النخيل المكررة والمبيضة والمنزوعة الرائحة، المعروفة اختصارًا باسم RBD. ويتيح الزيت المعالج تحكمًا أسهل نسبيًا في التبلور مقارنة بالخام المتفاوت في الشوائب. كما يمكن إعادة تجزئة الأوليين أو الستيارين الناتجين للحصول على درجات إضافية. [4]
  • قبل التكرير: يمكن تجزئة زيت النخيل الخام، ثم معالجة الأجزاء الناتجة بما يلائم استخدامها النهائي. لكن الشوائب وتباين الخام قد يؤثران في بدء التبلور وشكل البلورات وكفاءة الفصل، ولذلك يحتاج هذا المسار إلى برنامج تشغيل مناسب. [4]
  • بين مراحل التكرير: يمكن إجراء التجزئة على زيت متعادل، أو متعادل ومبيّض، ثم استكمال المعالجة مثل إزالة الرائحة. وتوثّق مسارات تقنية هذه الترتيبات؛ لكنها ليست وصفة موحدة لجميع المصانع. [5]

إذن، يتحدد التوقيت بمواصفة الخام والمنتج والجدوى التشغيلية. وتكرار التجزئة لا يعني بالضرورة تكرار دورة التكرير كاملة؛ فقد تكون المعالجة السابقة كافية، أو تستلزم الخامة معالجة لاحقة بحسب حالتها.

أنواع ستيارين النخيل والأجزاء الوسطية: ما الفروق؟

تفسر مسارات التجزئة لماذا تضم المشتقات الصلبة عائلتين ينبغي التمييز بينهما: الستيارين والأجزاء الوسطية. وتسميات «لين» و«صلب» و«سوبر» تحتاج إلى مواصفة تفصيلية من المورد؛ فهي لا تعني أن جميع المنتجات المتداولة تحت الاسم نفسه تمتلك منحنى انصهار واحدًا. وتبدأ المقارنة بفهم الدور المحتمل لكل مشتق داخل التركيبة.

الستيارين اللين: قاعدة للخلطات المرنة

يكون أقل إثراءً بالمكونات شديدة الانصهار من الدرجات الأشد صلابة ضمن عائلة الستيارين. ويُستخدم في بناء خلطات دهنية يمكن ضبط قوامها بالمزج والمعالجة. وتظل ملاءمته للمارجرين أو الشورتنينج مرتبطة بنسبة إدخاله وسرعة تبلوره وسلوك الخليط النهائي. [11، 12]

الستيارين الصلب: مكوّن لبناء القوام

يوفر مكونات أعلى انصهارًا تُستخدم بوصفها أساسًا صلبًا داخل الخلطات الدهنية، أو Hardstock. وقد يساعد على تحقيق التماسك المطلوب لبعض المخبوزات والدهون الصناعية، لكن زيادته دون ضبط قد تمنح المنتج قوامًا قاسيًا أو إحساسًا شمعيًا. ولذلك يُقيّم داخل التركيبة النهائية، لا بمعزل عنها. [6، 12]

السوبر ستيارين: درجات أشد إثراءً بالمكونات المشبعة

تُنتج هذه الدرجات بإعادة تجزئة الستيارين، وتتميز عادةً بانخفاض أكبر في رقم اليود وارتفاع محتواها من الجليسريدات الثلاثية المشبعة. ويعرض مخطط منشور في دراسة عام 2023 مثالًا لدرجات برقم يود من 9 إلى 14؛ وهو نطاق لذلك المسار، وليس تعريفًا تجاريًا إلزاميًا لكل منتج يحمل الاسم. وتُوظّف هذه الخامات في تركيبات متخصصة تحتاج إلى مكوّن صلب قوي. [2]

الجزء الوسطي اللين: تركيب مختلف رغم تقارب رقم اليود

يتميز الجزء الوسطي اللين، أو Soft PMF، بإثراء في جليسريدات ثنائية التشبع مثل POP. وقد يتقارب رقم يوده مع الستيارين اللين، بينما يختلف عنه في نسبة المكونات ثلاثية التشبع ومنحنى الدهن الصلب. وأظهرت دراسة مقارنة انخفاضًا أشد في محتواه الصلب بين 20 و30 درجة مئوية. لذلك لا يصح استبدال أحدهما بالآخر اعتمادًا على رقم اليود وحده. [7]

الجزء الوسطي الصلب: خامة متخصصة لتركيبات الحلويات

يُنتج الجزء الوسطي الصلب، أو Hard PMF، بتجزئة إضافية أكثر انتقائية، مع إثراء المكونات المناسبة وإزالة أجزاء أعلى انصهارًا لا تلائم السلوك المطلوب. وقد يُستخدم مكوّنًا في تركيبات الدهون المكافئة لزبدة الكاكاو، المعروفة باسم CBE. ولا يعني ذلك أن كل ستيارين صلب بديل مباشر لزبدة الكاكاو؛ فالملاءمة تتطلب تقييم التركيب والتوافق والتبلور والانصهار. [3]

مقارنة مصورة بين المشتقات الصلبة

شكل توضيحي: مقارنة نوعية بين عائلة الستيارين والأجزاء الوسطية واستخداماتها المحتملة داخل التركيبات. العينات المرسومة تمثيلية، ولا تمثل قياسات للصلابة أو منحنيات انصهار فعلية. [2، 3، 6، 7، 8]

خصائص ستيارين النخيل: كيف نقرأ مواصفة الدهن؟

رقم اليود ودرجة الانصهار

رقم اليود مؤشر لدرجة عدم التشبع، وتنخفض قيمته عمومًا مع إثراء المكونات المشبعة. وتعرض مواصفة هيئة زيت النخيل الماليزية (MPOB) للستيارين حدًا أقصى قدره 48 لرقم اليود، وحدًا أدنى قدره 44 درجة مئوية لدرجة الانصهار الانزلاقية. وهذه حدود تخص فئة المنتج بالمواصفة؛ ولا تُعمّم تلقائيًا على كل جزء وسطي أو درجة متخصصة. [1]

كما يجب ذكر طريقة القياس: فدرجة الانصهار الانزلاقية SMP ونقطة الإسقاط DP تعكسان اختبارات مختلفة، ولا تُستبدل إحداهما بالأخرى عند مقارنة بيانات الموردين. وقد تتشابه قيم رقم اليود بين مشتقين بينما تختلف استجابتهما الحرارية بوضوح. [7]

منحنى الدهن الصلب وتركيب الجليسريدات

يوضح محتوى الدهن الصلب SFC مقدار الجزء المتبلور عند درجات حرارة محددة، ويصبح منحناه مع ارتفاع الحرارة أكثر إفادة من رقم انصهار منفرد. فالمنتج قد يحتاج إلى تماسك أثناء التخزين، وقابلية تشغيل أثناء التصنيع، ثم انخفاض مناسب في المكونات الصلبة عند الاستهلاك.

ويفسر تحليل الجليسريدات الثلاثية TAG جانبًا من هذه الفروق. فالرمز PPP يدل على ثلاث وحدات مشتقة من حمض البالمتيك، بينما يدل POP على وحدتي بالمتيك تحيطان بوحدة أولييك. وإثراء هذه الأنواع أو خفضها يغيّر سلوك التبلور والانصهار؛ لذلك تُقرأ بيانات TAG وSFC معًا عند تقييم الخامات المتخصصة. [2، 7]

شكل البلورات والتاريخ الحراري

يعتمد القوام أيضًا على حجم البلورات وشكلها وتوزيعها. وتُفضّل عادةً بنية بلورية دقيقة في الدهون البلاستيكية المستخدمة للخفق والفرد. وقد يتطلب تحقيق ذلك ضبط التبريد والعجن والتكييف الحراري أو تعديل التركيبة؛ فالحصول على الجزء الصحيح لا يضمن وحده القوام النهائي. وتوضح أبحاث تطبيقية أن بعض الأجزاء الوسطية اللينة تحتاج إلى معالجة لتقليل التصلب اللاحق أو الملمس الحبيبي. [8]

استخدامات ستيارين النخيل والأجزاء الوسطية في الأغذية

المارجرين والشورتنينج ودهون المخبوزات

يمكن مزج الستيارين بزيوت أكثر سيولة، أو تطبيق الأسترة التبادلية على الخلطة لضبط سلوكها. تختلف المتطلبات بحسب المنتج: فمارجرين المائدة يحتاج إلى قابلية فرد مناسبة، ودهون التوريق تحتاج إلى لدونة تسمح بتكوين الطبقات، ودهون الكيك تحتاج إلى أداء ملائم للخفق واحتجاز الهواء. وتُحسم ملاءمة الخلطة بتجربة التطبيق. [6، 8]

الحشوات وتركيبات بدائل زبدة الكاكاو

في الحشوات والتغطيات، يلزم ضبط التماسك وخروج الزيت والإحساس داخل الفم. وفي تركيبات CBE، يُستخدم الجزء الوسطي المناسب مع مكونات أخرى لتحقيق سلوك قريب من زبدة الكاكاو. ويجب تقييم التوافق وظروف التبلور والتخزين؛ فلا يكفي ارتفاع الصلابة للحكم على نجاح المنتج. كما تختلف هذه التركيبات عن البدائل اللوريكية التي قد تُصنع من مشتقات زيت نواة النخيل. [3]

التجزئة والأسترة التبادلية والهدرجة: ما الفرق؟

التجزئة فصل فيزيائي، والأسترة التبادلية تعيد توزيع الأحماض الدهنية بين جزيئات الجليسريدات، أما الهدرجة فتعدل الروابط غير المشبعة. لذلك تختلف هذه التقنيات في وظيفتها ونتائجها. وتتيح التجزئة والأسترة التبادلية خيارات لبناء الدهون الوظيفية دون الاعتماد على الهدرجة الجزئية. [6]

ومع ذلك، فإن عبارة «غير مهدرج» لا تعني انخفاض الدهون المشبعة، ولا تثبت وحدها خلو المنتج النهائي من الدهون المتحولة. تُبنى البيانات الغذائية على تركيب الخلطة ونتائج التحليل ومتطلبات السوق، لا على اسم تقنية واحدة.

استخدامات ستيارين النخيل في الصابون والصناعات الأوليوكيميائية

يمتد استخدام ستيارين النخيل إلى الصناعات الأوليوكيميائية، حيث يمكن تحويله إلى أحماض دهنية ومشتقات تُستخدم في الصابون والمواد الفعالة سطحيًا. وقد تناولت أبحاث إنتاج إسترات ميثيلية مسلفنة من خامات تشمل الستيارين. وهنا تتغير معايير الاختيار بحسب التفاعل والمواصفة الصناعية المطلوبة. [9]

العوامل المؤثرة في جودة ستيارين النخيل

تبدأ جودة الفصل من الخام وبرنامج التبلور. فالشوائب وتباين الخامة، ونمو البلورات والتحريك وانتقال الحرارة، تؤثر في إمكانية فصل السائل بكفاءة. كما أن احتجاز الأوليين داخل كتلة الستيارين يغير تركيبها؛ ولذلك قد يؤدي تحسين الترشيح إلى الحصول على جزء صلب أقل احتواءً على السائل. [4، 10]

وعند الشراء، تُراجع شهادة التحليل وحالة التكرير ورقم اليود وطريقة قياس الانصهار ومنحنى SFC، إلى جانب مؤشرات الجودة مثل الأحماض الدهنية الحرة والرطوبة والشوائب واللون. وتُضاف الاختبارات الملائمة للأكسدة والملوثات ومتطلبات الاستخدام الغذائي، بحسب المنتج والسوق. [1]

أما قبول الخامة للتطبيق فيحتاج إلى اختبار داخل المنتج النهائي: هل تحتفظ الدهون بلدونتها؟ هل يتغير القوام مع التخزين؟ هل تظهر بلورات كبيرة أو ينفصل الزيت؟ تساعد هذه الأسئلة على تحويل المواصفة من أرقام منفصلة إلى أداء يمكن التحقق منه.

اتجاهات التطوير في المشتقات الصلبة لزيت النخيل

تشمل مجالات التطوير تحسين انتقائية التبلور وكفاءة الترشيح، وإنتاج أجزاء متعددة بمواصفات أدق، واستخدام المزج والأسترة التبادلية لتصميم منحنيات انصهار تناسب التطبيقات. وتوضح الأبحاث أهمية متابعة الحرارة المنطلقة أثناء التبلور، وتركيب الجليسريدات، وتطور البنية البلورية، بدل الاعتماد على درجة تبريد نهائية فقط. [2، 6]

ويواكب ذلك اهتمام بمصدر الخامة وقابلية التتبع وإدارة الموارد. وتُقيّم هذه الجوانب بأدلة التوريد والممارسات الفعلية، إلى جانب الجودة التقنية؛ فلا يمنح اسم المشتق وحده حكمًا على استدامته.

من سيولة الأوليين إلى قوام الستيارين

تكتمل صورة زيت النخيل حين تُقرأ مشتقاته من خلال الوظيفة التي تؤديها: درجات من الأوليين تحقق سيولة مناسبة، ودرجات من الستيارين والأجزاء الوسطية تساعد على بناء القوام وضبط الانصهار. ويبدأ الاختيار المهني من احتياجات المنتج، ثم يطابقها مع التركيب ومنحنى الدهن الصلب وسلوك التبلور وظروف التشغيل.

وفي قطعة الكرواسون التي بدأنا بها، يظهر أثر هذا الاختيار في أداء الدهن أثناء الفرد والخبز، ثم في ملمس المنتج عند التذوق. هكذا تنتقل المعرفة بالمشتقات الصلبة من شهادة التحليل إلى نتيجة يختبرها المصنع ويلمسها المستهلك.

المراجع العلمية والفنية

  1. MPOB. Latest Amendments to the Malaysian Standards Specifications for Palm Stearin (MS 815:2007, Amd.1:2023) and Palm Superolein (MS 1762:2004, Amd.1:2023). Palm Oil Engineering Bulletin 144.
  2. https://palmoilis.mpob.gov.my/publications/POEB/poeb144-farah.pdf
  3. Gibon, V. et al. (2023). Peculiar Crystallisation Behaviour of Palm Oil During Dry Fractionation. Journal of Oil Palm Research 35(2), 296-306.
  4. https://jopr.mpob.gov.my/wp-content/uploads/2022/10/GIBON-V-PECULIAR-CRYSTALLISATION-BEHAVIOUR-OF-PALM-OIL-DURING-DRY-FRACTIONATION.pdf
  5. Hashimoto, S. et al. (2001). Preparation of sharp-melting hard palm midfraction and its use as hard butter in chocolate. JAOCS 78, 455-460.
  6. https://doi.org/10.1007/s11746-001-0285-0
  7. Chong, C.L. and Yeoh, C.B. Offer for Technology Adoption of MPOB Modified Fractionation Programme for Increased Olein Yield. Palm Oil Developments 60, 24-27.
  8. https://palmoilis.mpob.gov.my/publications/POD/pod60-chong.pdf
  9. Improved fractionation processes. Patent WO2013163112A1. Technical examples of fractionating partially refined oils.
  10. https://patents.google.com/patent/WO2013163112A1/en
  11. Minal, J. Applications of Palm-Based Interesterified Fats. Palm Oil Developments 39, 11-17.
  12. https://palmoilis.mpob.gov.my/publications/POD/pod39-p11.pdf
  13. Kanagaratnam, S. et al. (2020). Are Characteristics of Soft Palm Stearins Similar to Soft Palm Mid Fractions? Journal of Oil Palm Research 32(1), 103-116.
  14. https://doi.org/10.21894/jopr.2020.0004
  15. MPOB. Palm Mid Fraction-Based Hardstocks for Cake Margarine. Technology Transfer Information Sheet 605.
  16. https://tot.mpob.gov.my/wp-content/uploads/2020/02/TT605.pdf
  17. MPOB. Palm Based Sulphonated Methyl Esters and Soap. Journal of Oil Palm Research.
  18. https://jopr.mpob.gov.my/palm-based-sulphonated-methyl-esters-and-soap/
  19. Desmet. Dry Fractionation. Process description and membrane press filtration.
  20. https://www.desmet.com/en/food/oils-fats-modification/dry-fractionation
  21. Saw, M.H., Chong, C.L. and Yeoh, C.B. New Developments in Palm Oil Fractionation. Palm Oil Developments 62.
  22. https://palmoilis.mpob.gov.my/publications/POD/pod62-saw.pdf
  23. Zaliha, O. et al. (2014). Effect of Blending on Physico-Chemical Properties of Palm Oil and Palm Oil Products With Soyabean Oil. Journal of Oil Palm Research 26(4), 332-339.
  24. https://jopr.mpob.gov.my/effect-of-blending-on-physico-chemical-properties-of-palm-oil-and-palm-oil-products-with-soyabean-oil/

‍

الفهرس

مقالات آخرى للكاتب