مدير الجودة والبحوث والتطوير شركة القاهرة لاستخلاص وتكرير الزيوت
في أي صناعة تعتمد على الزيوت والدهون لابد الحذر من الأعداء الستة للحفاظ على جودة الزيت أطول فترة ممكنة وزيادة فترة التحضين induction period (الفترة قبل ظهور طعم ورائحة التزنخ نتيجة لتفاعلات الأكسدة).
فى هذا المقال سوف نتعرف على الأعداء الستة والوقاية منها :-
كما أن للحرارة دورا هاما وفعالا فى عمليات التكرير الا أنها قد تكون أحد العوامل الأساسية فى تدهور جودة الزيت المكرر. تعد مرحلة الازالة أخطر مرحلة من مراحل التكرير ( حرارة 200-260 درجة مئوية وفاكيوم لا يزيد عن 2 ملى بار ) حيث أن استخدام درجات حرارة فوق 260 تؤدى الى thermal decomposition للجسلريدات وتتكون الأحماض الدهنية الحرة F.F.Aبالاضافة الي الأحماض الدهنية المتحولة trans fatty acids والبوليمرات Polymers. مع الأخذ في الاعتبار أنه فى حالة تكرير زيوت النخيل ومشتقاتها يتم استخدام درجات حرارة أقل نسبيا ( 200-230 ) لمنع تكون مركبات GE , 3MCPD. وجدير بالذكر مراعاة درجة حرارة التخزين المثالية حتى 25 درجة مئوية ولكن فى البلدان الحارة مثل مصر مسموح حتى 40 درجة مئوية بمراعاة باقى العوامل لوقت تخزين أقل.
الزيوت وخاصة السائلة المحتوية على نسبة عالية من الأحماض الدهنية غير المشبعة تتأكسد عند تعرضها للأكسجين فيما يُعرف بـ الأكسدة الذاتية (Auto-oxidation) وخاصة أن الأكسجين يذوب في الزيت بمعدل أسرع تسع مرات عن ذوبانيته في الماء مما يؤدى الى سرعة تكون مركبات البيروكسيد والهيدروبيروكسيد وتتحلل مع الوقت الى مركبات الأكسدة الثانوية( ألدهيدات - كيتونات - بوليمرات - هيدروكرونات-...) المسئولة عن النكهات الكريهة والروائح غير المرغوبة. لهذا منع أو تقليل وجود الأكسجين في مراحل الإنتاج والتخزين هو خطوة حاسمة في الحفاظ على جودة الزيوت وعليه يوصى بحقن غاز خامل ومضاد أكسدة مباشرة في الزيت المكرر الخارج من جهاز الازالة وتقليل الفراغات فى التنكات مع عمل blanket بغاز النيتروجين لعزلها عن الهواء الجوي . ويراعى عند التعبئة أن تكون تحت ضغط غاز خامل فى عبوات ضيقة الفوهة ذات فراغ قمى قليل.
عند تعرض الزيت لضوء الشمس المباشر وغير المباشر واضاءة المتاجر وخاصة الأشعة فوق البنفسجية U.V تحفز تفاعلات photo oxidation التى تؤدى الى تدهور الزيوت بسرعة أكبر من الأكسدة الذاتية وتحديدا مع وجود الكلوروفيل الذى يؤدى الى تكون Singlet oxygen والذى هو أسرع ألف مرة من triplet oxygen في عمليات الأكسدة ومن الممكن ان يؤدى الى تدهور الزيت فى عدة ساعات. لذلك يجب التعامل بحذر مع الكلوروفيل فى مراحل التكرير عن طريق استخدام نوع التراب والفحم النشط المناسبين ليصل تركيزه الى ما دون 30 ppb . وفى الزيوت المعصورة على البارد Cold pressedمثل زيت الزيتون يُفضل تعبئته في زجاج داكن وتخزينه بعيدًا عن الضوء.
تحفز الرطوبة عمليات التحلل المائي لجزيئات ثلاثى الجلسريدمما يؤدى الى زيادة نسبة الأحماض الدهنية الحرة والتى تجعل الزيت غير مستساغ ووصوله الى الحد الأقصى للنسبة المسموح بها من الأحماض الحرة ( 0.3 % ) قبل انتهاء فترة الصلاحية ( 12-24 شهر ) . من الخطأ الاعتقاد أنه تم السيطرة على نسب الرطوبة فى مراحل التكرير وخاصة مع الفاكيوم فى كافة المراحل تقريبا الا أنه من الممكن أن تتكون الرطوبة فى الزيت المكرر بعد الانتهاء من عمليات التكرير أثناء مرحلتى التخزين والتعبئة .
عند تخزين الزيت في خزانات غير معزولة حراريًا أو معرضة لاختلاف درجات الحرارة بين الليل والنهار يتكثف بخار الماء على الجدران خاصة مع وجود فراغ غازى فى التنك بدون زيت. أضف الى ذلك فى المناطق عالية الرطوبة عند فتح غطاء التنك لأخذ عينات يساعد فى تكاثف بخار الماء خاصة مع الزيوت المنتجة حديثا والتى تكون دافئة نسبيا .
أثناء التعبئة يمكن حدوث تسرب داخلي في المبادلات الحرارية الخاصة بتبريد الزيت . كذلك غاز النيتروجين من وحدة استخلاص النيتروجين الذى يتم حقنه اذا لم يتم تجفيفه جيدا من بخار الماء سوف يكون مصدرا للرطوبة بالتأكيد حيث أن الاعتماد على نقاوة غاز النيتروجين وحده غير كافى . وأخيرا عبوات الزيت التى تم تخزينها فى أماكن عالية الرطوبة قد تحتفظ برطوبة داخلية على الجدران أو الغطاء.
تواجد المعادن الثقيلة فى الزيوت ناتج من البذور الزيتية نفسها نتيجة امتصاصها من التربة وأشهرها الحديد (Fe²⁺ / Fe³⁺) النحاس (Cu⁺ / Cu²⁺) والتى لها تأثير ضار على الزيت مثل الضوء والحرارة تماما .يمكن اعتبارها pro-oxidant حيث تحفز سرعة تكوين free radical سواء من الأحماض الدهنية أو مركبات الهيدروبيروكسيد لانتاج جذور حرة مما يسرع معدلات الأكسدة حيث تقلل المعادن طاقة التنشيط اللازمة لبدء تفاعلات الأكسدة.لذلك استخدام التراب التبييض المنشط وحامض الستريك والفسفوريك كعوامل مخلبية chelating agent فى التكرير بالاضافة الى عدم استخدام معادن فى خطوط الانتاج والتعبئة باستناء الاستانلس ومتابعة نسب الحديد فى البخار المستخدم ضرورى للسيطرة عليها. كما يجب الأخذ فى الاعتبار أن بعض أنواع تراب التبييض الرديئة قد تكون مصدرا مباشرا للمعادن الثقيلة.
هي بروتينات بيولوجية نشطة تحفّز التفاعلات الكيميائية في الزيوت النباتية تأتي بشكل طبيعي من البذور الزيتية خاصة المصابة أو المخزّنة بشكل سئ وتسبب عدة أضرار للزيت مثل انزيم الليبز Lipase والذى يعمل على تحلل ثلاثى الجلسريد فى وجود رطوبة عن طريق كسر رابطة الاستر بين الجليسرول والحمض الدهنى وزيادة نسبة الأحماض الدهنية الحرة . انزيم الليبوأوكسجنيز Lipoxygenase والذى يساعد فى عمليات الأكسدة من خلال تكوين مركبات الهيدروبيروكسيد دون الحاجة الى محفزات لانتاج الجذور الحرة . لحسن الحظ حرارة التكرير كافية لتثبيط عمل هذه الانزيمات .لكن السيطرة عليها أفضل قبل الاستخلاص من خلال المعالجة الحرارية للبذور والتخزين الجيد.
يبقى السؤال هل يمكن أن يتعرض الزيت المكرر لهذه الانزيمات بعد عمليات التكرير ؟ الاجابة نعم اذا تلوث الزيت خلال عمليات التخزين والنقل بكائنات دقيقة تفرز هذه الانزيمات وهذا يحدث بسبب التنكات والصهاريج غير النظيفة والمحتوية على رطوبة أو بقايا زيت خام .
الحفاظ على جودة الزيت المكرر يتطلب رقابة دقيقة في كل مرحلة من مراحل الإنتاج، من البذور إلى التخزين، مع التحكّم في هذه العوامل الستة:
الحرارة – الهواء – الضوء – الرطوبة – المعادن – الإنزيمات.
الوعي بهذه العوامل يساعد المنتجين على إطالة عمر المنتج وضمان الجودة حتى نهاية فترة الصلاحية.