جداسازی خشک (DRY FRACTIONATION) قسمت دوم

مرحله تبلور (ساخته شدن بلور)

مفاهیم اصلی

تبلور (کریستال) کنترل شده مذاب، پشتوانه هر فرآیند شکنش (جداسازی) خشک است، و موفقیت این فرآیند اساساً به رفتار فازی تری گلیسیریدهای تشکیل دهنده بستگی دارد. بنابراین، احتمالاً مفید است که برخی از کلمات را به آن بخش از شیمی فیزیکی چربی ها و روغن ها اختصاص دهیم که بر اساس فناوری شکنش قرار دارد. اگر از مرور کتابخانه لیپید چیزی مشخص باشد، این واقعیت است که یک روغن طبیعی مخلوط بسیار پیچیده ای از تری گلیسیریدهای مختلف است (به غیر از دی گلیسریدها، اسیدهای چرب آزاد، فسفولیپیدها، استرول ها و سایر ترکیبات جزئی غیرقابل شمارش). ترکیب تری گلیسیریدها تأثیری بر رفتار ذوب چربی دارد: نقطه ذوب شدیدی از خود نشان نمی دهد، اما اغلب با افزایش دما، نرم شدن ثابت (یا افزایش محتوای مایع) را نشان می دهد تا زمانی که کاملاً مایع شود. موقعیت و عرض این محدوده ذوب در مقیاس دما با توجه به نوع تری گلیسیرید سازنده و ناهمگنی ترکیبی روغن تعیین می شود:

·         نوع تری گلیسیریدها: در یک رویکرد بسیار ساده، هر چه بخش‌های اسید چرب طولانی‌تر باشند، کل مولکول بزرگ‌تر و در نتیجه انرژی بیشتری (یعنی دمای بالاتر) برای تبدیل این تری‌گلیسریدها از حالت جامد به مایع مورد نیاز خواهد بود. '. با این حال، پیوند دوگانه در زنجیره کربن، نقطه ذوب را به طور چشمگیری کاهش می دهد، و به همین دلیل است که روغن های حاوی نسبت بالایی از اسیدهای چرب غیراشباع معمولا مایع هستند.

·         هرچه طیف تری گلیسیریدهای موجود در روغن گسترده تر باشد، محدوده ذوب گسترده تر است. برخی از تری گلیسیریدها فقط در دمای 5 درجه سانتیگراد جامد می شوند (یا ذوب می شوند) در حالی که برخی دیگر همچنان به عنوان موم شمع در دمای اتاق سخت خواهند بود.

نکته دیگری که باید مورد توجه قرار گیرد غلظت مربوط به هر یک از این تری گلیسیریدها است. این باعث می‌شود دو متغیر در نظر بگیرید که آیا یک تری گلیسیرید خاص در مذاب باقی می‌ماند یا متبلور می‌شود: دما و غلظت آن (در واقع، همین اصل برای قند موجود در قهوه نیز صدق می‌کند). بنابراین، محاسبات انحلال پذیری ایده آل بر اساس دمای ذوب و آنتالپی املاح خالص، و همچنین دمای مطلق به عنوان متغیرهای اصلی، می تواند به عنوان اولین رویکرد برای حلالیت تری گلیسیرید در یک حلال باشد. اما این پیش‌فرض ایده‌آلی مسئله واقعی در کریستالیزاسیون جزئی روغن است: اینها محلول‌های منظم نیستند، تری گلیسیریدها در یک حلال «بی‌اثر» حل نمی‌شوند. آنها در یک مذاب، یعنی سایر تری گلیسیریدها حل می شوند. بنابراین، این واقعیت که حلال و املاح دارای شباهت ساختاری کامل هستند منجر به انحراف قابل توجهی از حلالیت ایده آل می شود. مهم‌ترین مورد، وقوع «حلول‌پذیری بین‌المللی» در حالت جامد است: خاصیت تشکیل «محلول» جامد که در آن تری‌گلیسریدهای تشکیل‌دهنده را نمی‌توان به طور جداگانه تعیین کرد، یا تقسیم کرد: مانند یک فاز رفتار می‌کند. در نتیجه، چنین حلالیت بین تری گلیسیریدها اغلب بزرگترین مشکل اساسی را در چندین فرآیند شکنش ایجاد می کند، زیرا هدف واقعی شکنش جداسازی انتخابی تری گلیسیریدهای مختلف است.

منصفانه است که بگوییم سایر پدیده‌های کریستالیزاسیون چربی مانند چندشکلی در مقایسه با حلالیت در بین یکدیگر اهمیت ثانویه دارند. شرایط شکنش معمولی معمولاً به اندازه کافی در محدوده زمانی و دمایی محدود می شود تا فقط یک نوع آرایش مولکولی ایجاد شود. برای روغن پالم، این معمولاً از ابتدا تا انتها به شکل β' است.

ادامه دارد...