روغن ها و دانه های روغنی
کار گروه صنایع غذایی انجمن مدیریت کیفیت ایران در آبان ماه 1400 به مناسبت روز ملی کیفیت وبیناری در خصوص کنترل کیفیت در صنعت روغن‌ها و چربی‌های خوراکی با ارائه خانم دکتر آسیه حسن زاده عضو هیات علمی دانشگاه، محقق و مشاور صنعت روغن‌های خوراکی برگزار کردند که نشریه میکروسکوپ گزیده‌هایی از این وبینار مفید را در اختیار شما قرار می دهد.
با هم بخوانیم:
دسته بندی روغن‌ها و چربی‌ها
بر اساس منشا
– چربی‌های ذخیره حیوانی
– چربی‌های شیر نشخوارکنندگان
– روغن‌های دریایی
– روغن‌های گیاهی
بر اساس محصول حاصل از هیدرولیز
– ساده
– مرکب
– مشتق بودن
چربی‌ها و روغن‌ها
چربی‌ها و روغن‌ها دسته‌ای از لیپید‌ها هستند که از پیوند استری بین یک اسید چرب و گلیسرول به دست می‌آیند
CH3(CH2)14-COO-
1) اسیدهای چرب: یک هیدورکربن (زنجیره هیدروکربنی) که در انتها دارای یک کربوکسیلیک اسید می‌باشد.
2) گلیسرول : یک الکل با 3 گروه الکلی است.
اسید چرب اشباع: اسید چربی که تمام پیوندهای کربن به کربن آن از نوع تک‌پیوند است.
اسید چرب غیر اشباع: اسید چربی که دارای حداقل یک پیوند دوگانه در ساختار خود است.
فرم‌های مختلف اسیدهای چرب غیر اشباع
الف: فرم سیس : در حالت طبیعی، اسیدهای چرب غیراشباع به فرم سیس هستند.
ب: فرم ترانس: در طی فرآیند هیدروژناسیون برای تبدیل روغن‌های نباتی مایع به روغن‌های نباتی جامد فرم ترانس تولید می‌شود.
اسیدهای چرب امگا
اگر اسیدهای چرب غیراشباع را بر اساس فاصله پیوندهای دوگانه از کربن امگا (کربن آخر) نام‌گذاری کنیم، به این حالت نام‌گذاری امگا می‌گویند.
دسته‌بندی اسیدهای چرب براساس منشأ بافت چرب
چربی حیوانی
*ذخیره‌ای در حیوانات به طور عمده از اسید پالمیتیک و اولئیک و اسید استئاریک تشکیل شده است (POE)، در این چربی‌ها میزان کل اسیدهای چرب 18 کربنه بیش از نیمی از اسیدهای چرب موجود را تشکیل می دهد. با این‌حال، ترکیب چربی‌های ذخیره‌ای می‌تواند تحت تأثیر غذای دام قرار گیرد، مصرف اسید لینولئیک در علوفه تازه، می‌تواند باعث افزایش اسید چرب غیراشباع شود.
*در شیر، اسیدهای چرب اشباع و همانطور که اشاره شد، کوتاه‌زنجیر وجود دارند ولی اسیدهای چرب اولئیک، پالمیتیک و استئاریک اسیدهای چرب غالب موجود بر تری گلیسیریدها در شیر هستند.
چربی نباتی
چربی دانه‌ها عموما شامل اسید پالمیتک ، اولئیک ، لینولیئک و لینولنیک هستند و تنوع بسیار گسترده‌ایی در ترکیب چربی‌های گیاهی وجود دارد. ولی بعضی از اسیدهای چرب در بعضی روغن‌ها شاخص هستند. برای مثال وجود اسید اروسیک 1:C22 به میزان 40-20 درصد در ترکیب چربی ویژه چربی‌های دانه از خانواده کروسیفراسه است که پیشتر نیز به آن اشاره گردید. چربی‌های موجود در پالم (گیاه نخل) و کره کاکائو دارای اسیدهای چرب اشباع بالا و همچنین نقطه ذوب بالایی هستند. ترکیب اسیدهای چرب در کره کاکائو شباهت زیادی به چربی حیوانی دارد.
موم‌ها (واکس‌ها)
واکس‌ها: همانند آسیل گلیسرول ها از یک الکل و اسید چرب ساخته می‌شوند. اما الکل موجود در واکس‌ها دارای تعداد کربن بیشتری است بنابراین دارای وزن ملکولی بالاتری هستند.
واکس‌ها از ترکیب اسید چرب بلند‌زنجیر با الکل بلند‌زنجیرحاصل می‌شود
– در سطح برگ‌ها و دانه‌ها موجودند و نقش محافظتی برای گیاه ایفا می‌کنند
– در حرارت پایین به دلیل نامحلول بودن از روغن جدا شده و یک حالت ابری ایجاد می‌نمایند
– با استفاده از فرایند زمستانه‌کردن واکس را از روغن جدا می‌نمایند
– واکس‌ها جامدند و نقطه ذوب آن ها 80-60 درجه سانتی‌گراد است.
ویتامین‌های روغن
ویتامین A : مشتقی از بتاکاروتن است که از شکستن یک مولکول بتاکاروتن در میانه زنجیر و افزایش یک مولکول آن به هر کدام از قطعه‌های آن در بدن صورت می‌گیرد.
ویتامین D: از مشتقات استرول‌ها می‌باشد.
ویتامین E: آلفا توکوفرول بیشترین خاصیت ویتامینی را بین توکوفرول‌ها دارد.
ویتامین K: ویتامین k از گروهی از نفتوکینون‌ها تشکیل شده که دارای زنجیره جانبی ترپنوئید در موقعیت 3 هستند.
کاروتنوئید‌ها
مواد اولیه روغن‌کشی
در اینجا به مواد اولیه‌ای که می‌توانند در بحث روغن‌کشی مورد استفاده قرار گیرند، اشاره می‌کنیم:
بافت‌های چربی حیوانی
میوه‌های روغنی
دانه‌های روغنی
سویا: سویا مهم‌ترین دانه روغنی است که در جهان تولید می‌شود معمولا دارای 20% روغن است و حدود 40% پروتئین دارد. به همین دلیل روغن آن در مصرف خوراک انسان سهم زیاد و کنجاله آن در خوراک دام نقش مهمی دارد. دانه سویای رسیده بیضی شکل است و رنگ روشنی دارد.
آفتابگردان: این گیاه از قدیمی‌ترین گیاهان روغنی است. این دانه دارای دو نوع آجیلی و روغنی است. نوع آجیلی به رنگ سفید یا دارای خطوط سفید بوده و درشت است و نوع روغنی سیاه رنگ و کوچک بوده و مغز آن دارای بیش از 50% روغن و حدود 35دزصد پروتئین است.
کلزا: کلزا دانه ای از تیره شلغم روغنی است. روغن استحصالی از شلغم روغنی در ابتدا به علت وجود اروسیک اسید خوراکی نبوده. ولی پس از اصلاح ژنتیک نام گیاه به کانولا تغییر یافت و امروزه یکی از مهم‌ترین منابع تامین روغن خوراکی است. این دانه نزدیک به 40 درصد روغن و کنجاله آن نیز 40 درصد پروتئین دارد. شکل آن کروی و سیاه رنگ است.
کنجد: کنجد یکی از قدیمی‌ترین محصولات کشاورزی در نواحی استوایی است. دانه‌های کنجد کوچک، مسطح و بیضی شکل هستند و به رنگ های سفید، مشکی، قهوه ای و یا ترکیبی از آنها یافت می‌شوند. پوسته دانه بسیار نازک است و به راحتی شکافته شده و دانه دارای حدود 50% روغن و حدود 40% پروتئین است.
ذرت: ذرت گیاهی است که در نواحی گرمسیری و در بهار کاشت می‌شود. در صنایع غذایی به عنوان ماده اولیه کاربرد بسیار دارد و از بخش‌های مختلف گیاه استفاده می‌شود. تقریبا 95 درصد وزن دانه را آرد (نشاسته) تشکیل می‌دهد و 5 درصد آن جوانه و پوسته است. جوانه‌های ذرت حاوی 45 تا 50 درصد روغن هستند. عملیات روغن‌کشی از این جوانه‌ها پس از جدا کردن آنها انجام می‌شود.
تخم پنبه: پنبه از قدیمی‌ترین گیاهان کشت شده توسط انسان است. این گیاه دارای دانه‌های بیضی شکل با پوست محکم و به رنگ سیاه و قهوه‌ای تیره است. پوست آن به طور محکم مغز را فرا گرفته و مغز حدود 30% روغن و 30% پروتئین دارد.
بادام زمینی: دانه بادام زمینی دارای حدود 50 درصد روغن است. مغز آن کرم رنگ بوده و حالت کشیده و بیضوی دارد. روغن آن نسبت به حرارت مقاوم‌تر از روغن سویا و کلزا است.
گلرنگ: کاشت گیاه گلرنگ قدمت زیادی دارد. از گل‌های خشک‌شده آن برای تولید رنگ‌های خوراکی استفاده می‌شود و رنگی مشابه زعفران ایجاد می‌کند. دانه گلرنگ دقیقا به شکل دانه آفتابگردان روغنی اما با رنگ کرم تا سفید است. پوسته سختی دارد و مغز آن حدود 45 درصد روغن دارد. روغن آن نیز از نظر خواص بسیار شبیه آفتابگردان است.
بزرک یا بذر کتان: این گیاه در مناطق سردسیر بیشتر رشد می‌کند و دانه آن به شکل دانه کنجد اما کمی درشت‌تر است. به رنگ‌های قهوه‌ای روشن تا تیره دیده می‌شود. روغن حدود 40% وزن دانه را تشکیل داده و دارای مقدار بسیار زیادی اسید چرب امگا -3 است. همچنین جز روغن‌های زود خشک‌شونده بوده و در صنعت رنگ‌سازی کاربرد زیادی دارد.
روغن‌کشی
روغن‌کشی به دو صورت قابل انجام است.
استخراج فیزیکی
با پرس که بیشتر برای دانه‌های پرروغن و متوسط روغنی انجام می‌شود.
استخراج با حلال
کارآمدترین روش استخراج است که از دانه‌های کم‌روغن و استخراج باقیمانده روغن دانه‌های پرس‌شده صورت می‌گیرد.
در جدول زیر به مقایسه این دو روش خواهیم پرداخت:
تصفیه روغن به روش فیزیکی
– اسیدهای چرب آزاد به روش فیزیکی (تقطیر) و با تزریق بخار حذف می‌شوند.
– تصفیه فیزیکی عملی مشابه با بی‌بو‌کردن است و برای روغن‌های با اسید چرب آزاد بالا، ترجیح دارد
– در تصفیه فیزیکی میزان افت روغن و مصرف مواد شیمیایی و آب کاهش قابل ملاحظه‌ای نشان می‌دهد
– مناسب برای گروه روغن‌های لوریک مانند روغن نارگیل، هسته پالم و گروه روغن های پالم
تصفیه روغن به روش شیمیایی
1- صمغ‌گیری (Dequmming )
2- خنثی‌سازی یا تصفیه قلیایی (Neutralisation)
3- رنگ‌بری (Bleaching)
4- هیدروژناسیون (Hydrogenation)
5- بی‌بو‌کردن (Deodorization)
6- جزء‌جزء‌کردن (Fractionation)
7- زمستانه‌کردن- موم‌زدایی (Winterization-Dewaxing)
8- استریفیکاسیون
کنترل کیفیت محصول نهایی
یکی از اهداف جنبی بازرسی و کنترل محصول نهایی روغن‌های خوراکی حصول اطمینان از کنترل‌های قبلی و تشخیص مشکلات و کاستی‌های آنها است.
علاوه بر شاخص‌ها و ویژگی‌های فیزیکی روغن که به‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می‌گیرد، ویژگی‌های حسی محصول مانند طعم و بو نیز از دیگر ویژگی‌های مهم تشخیص کیفیت روغن محسوب می‌شوند.
میکروسکوپ را در 
