HUM RAFİNE (HRFN)

HUM RAFİNE (HRFN)

Kirlilik yaratan maddeler, mesela fosfatidler, serbest yağ asitleri (FFA) ve anti-oksidanlar, HUM Yağ Preslerinde (HPRS) veya HUM Extraksiyon (HEXT) prosesinde, endüstriyel kullanım ve tüketimden önce uzaklaştırılmalıdırlar. Yenilebilir sıvı ve katı yağlar, renklerinin, tatlarının, kokularının geliştirilmesi ve uzun ömürlü kullanımları için tamamen rafineri edilmelidirler. Endüstriyel kullanım yağları ise, son ürünün kalitesini etkileyecek istenmeyen bileşenleri kaldırılması için tamamen veya kısmen rafineri edilebilirler.

Yenilebilir yağların rafineri edilmesi için iki proses geliştirilmiştir. Bunlar fiziksel ve kimyasal rafinasyon işlemleridir. Bu proseslerin seçimindeki karar, işlenecek ham yağın tipine ve kalitesine bağlı olmaktadır. Fiziksel ve kimyasal rafinasyon işlemlerinin adı ise, yağın asitliligine neden olan serbest yağ asitlerinin (FFA) uzaklaştırılmasında kullanılan proses teknolojilerinden gelmektedir. Fiziksel rafinasyon, trigliseridli yağın kaynama noktasına kıyasla serbest yağ asitlerinin daha düşük kaynama noktası kullanılarak yapılan bir işlemdir. Kimyasal veya alkali rafinasyon işleminde ise, bir alkali serbest yağ asitlerini (FFA) nötralize emek için kullanılır. Kimyasal rafineri geçmiş yüzyıllarda kullanılan en yaygın yöntemdir. Kimyasal rafinasyon işleminin asıl amacı, bir alkali çözelti yardımıyla, serbest yağ asitlerini (FFA) sabunlaştırmak ve sabunu su fazında seyreltmektir. Bu sabunlar seperatorler tarafından uzaklaştırılmaktadır. Düşük kapasiteli kesikli proseslerde, statik ayırma işlemi kullanılırken, sürekli ve yüksek kapasiteli proseslerde, santrifüjlü prosesler kullanılmaktadır. Nötr yağ sırasıyla ağartılır ve deodorize edilir. Bu kimyasal rafinasyon işlemi, neredeyse tüm ham yağların rafinasyon işleminde kullanılır.

HUM Rafinasyon işleminin amacı, arzu edilen bileşenleri minimum kayıpla tutarak, gliseridlerin en az zarar görecek şekilde, yağdaki istenmeyen safsızlıkların uzaklaştırılması işlemidir.

Aşağıda proses adımlarının bir dizilimi vardır:

  • HUM Gam Uzaklaştırma (HDGM), ham yağlardan gamların ve fosfatidlerin uzaklaştırılmasıdır.
  • HUM Nötralizasyon (HNTR), ham yağlardan, suda çözünmeyen hidratların, tüm fosfatidlerin ve serbest yağ asitlerinin uzaklaştırılmasıdır.
  • HUM Ağartma (HBLC), ham yağlardan sabun, metal ve renk verici pigmentlerin uzaklaştırılmasıdır.
  • HUM Vinterizasyon (HWNT), yüksek sıcaklıkta erime noktasına sahip bileşenlerin uzaklaştırılmasıdır.
  • HUM Deodorizasyon (HDEO), nötralize edilmiş ve ağartılmış yağlarda kalan serbest yağ asitlerini, fiziksel rafinasyonda tüm serbest yağ asitlerini, yağın tadını ve kokusunu etkileyen (özellikle keton ve aldehitler) uçucu komponentlerin uzaklaştırılmasıdır.

HUM Gam Uzaklaştırma (HDGM)

HUM Yağ Presleri (HPRS) ve HUM Ekstraksiyon (HEXT) işlemleri ile yağlı tohumlardan elde edilen ham yağlar, tanklarda dinlenirken büyük ölçekli gamlar oluşmaktadır. Bu gamların kimyasal yapısını belirlemek oldukça güçtür. Bunlar, nitrojen ve şeker içerdikleri için fermantasyonu başlatabilirler. Şu günlerde bilinmektedir ki, bu gamlar çoğunlukta fosfatidler tarafından oluşturulmaktadır ve botanik ile hayvansal yağları da içermektedirler. Yağlar, suyu bünyelerine alınca formlarını değiştirirler ve böylece bazı fosfatidler ise hidrolize, suda çözünmüş olurlar. Buna göre, yağları depoda dinlendirmeden önce yağlardan hidrate olmuş gamları uzaklaştırmak veya gamları hidrate etmek, tank dibinde büyük ölçekli gamları oluşturmayı önler. Bu proses, HUM Gam Uzaklaştırma işlemi ile gerçekleştirilmektedir.

HUM Nötralizasyon (HNTR)

Rafine Nötralize

Ham yağ, serbest yağ asitleri ve kostik soda ile şartlandırılırlar. Böylece çözünmeyen sabunlarda dönüştürülür ve santrifüjle kolayca ayrıştırılabilirler. Bu işlemin asıl hedefi, ham yağlardan, suda çözünmeyen hidratların, tüm fosfatidlerin ve serbest yağ asitlerinin uzaklaştırılmasıdır. Ayrıca, kostik nötralizasyon işlemi zıt bileşenler (gosipol, susam, sterol, hidroksil yağ asitti vs.) ile reaksiyona girerek önemli ölçüde yağın rengini geliştirir. Yağın alkali rafineri işlemi, ham yağlarda yüksek asit ve pigment içerikleri var ise yapılması zorunludur. Yağdaki serbest yağ asitleri, kostik sodanın konsantrasyonu ve miktarını belirleyen en önemli faktörlerden bir tanesidir. Kostik soda miktarı minimum bir yağ kaybı için 5 – 20% fazla verilebilir. 80ºC sıcaklıkta, yavaşça karıştırma ve yaklaşık 30 dk. lık bir reaksiyon süresinden sonra, su fazı, santrifüjle uzaklaştırılır ve sonra kalan sabunların uzaklaştırılması için yağ su ile yıkanır.

HUM Ağartma (HBLC)

HUM Rafine Detay

Sıcak yağ (yaklaşık 100ºC), asitle aktive edilmiş ağartma toprağı (1-2%) ile bulamaç haline getirilir. Ağartma toprağı ise kalsiyum bentonit veya doğal susuzlaştırılmış alüminyum silikat olabilir. Nötralize edilmiş yağ yıkandıktan sonra, yağda kalan fosfatidler, artık sabunlar, oksidatif ürünler, iz metaller ve renk verici maddeler bu ağartma işlemi prosesinde emilirler. Oksidatif ürünleri ve renk maddelerinin optimum olarak uzaklaştırmayı başarabilmek için, ağartma reaksiyon işlemi en az 15 dk. ve en çok ise 30 dk. yı geçmemelidir. Klorofil renk verici maddelerinin uzaklaştırılması işlemi rafinasyon işlemlerinin diğer adımlarında ortadan kaldırılamadığı için deodorize işleminde ki karoten bileşenleri gibi oldukça önemlidir. Diğer yandan, son parlatma filtreleri ve filtrasyon işlemi, kalan iz metal gibi davranan aktive edilmiş ağartma toprağını ortadan tamamen kaldırmalıdırlar. Çünkü bu ağartma toprağı içerisinde demir ihtiva ettiği için depolama esnasında pro-oksidant olarak davranırlar.

HUM Vinterizasyon (HWNT)

Bu adım, vaks uzaklaştırma işlemi olarak ta bilinir. Doymuş trigliserol ve vaxların varlığından ötürü, oda sıcaklığında yağ, bulanık göründüğünden uygulanmaktadır. Bu komponentlerin varlığı, yağın performansını veya özelliğini negatif olarak etkilemediği önemli olarak not edilmelidir. Ancak, işlem uygulanmadığında ise yağın görünümü müşteriler tarafından beğenilmeyebilirler. Böylece, bu işlemin amacı, yüksek sıcaklıkta erime noktasına sahip bileşenlerin uzaklaştırılmasıdır. Bu kristalleştirme işlemi, olgunlaştırma tanklarında, 4ºC ve 8ºC sıcaklığa yağ kademeli olarak soğutularak gerçekleştirilmektedir. 24 saat boyunca bu sıcaklıkta kristal tanecik boyutları büyütüldükten sonra, katı kristaller max. 20 ºC sıcaklıkta santrifüj yöntemi ile ayrıştırılırlar. Bu işlem, yağın oda veya buzdolabı sıcaklığında depolanması esnasında, yağın mükemmel berraklığını sağlamaya yarar.

HUM Deodorizasyon (HDEO)

Sıvı ve katı yağların deodorizasyon işlemi, düşük vakum ve bilinen sıcaklıkta buhar distilasyonu ile yapılmaktadır. Bu adımın amacı, nötralize edilmiş ve ağartılmış yağlarda kalan serbest yağ asitlerini, fiziksel rafinasyonda tüm serbest yağ asitlerini, yağın tadını ve kokusunu etkileyen (özellikle keton ve aldehitler) uçucu komponentlerin uzaklaştırılmasıdır. Deodorizasyon süreci ayrıca kontaminasyon oluşturan maddelerinde uzaklaştırılmasını ve yüksek sıcaklıkta kalan karotenlerin parçalanması yüzünden yağın rengindeki kararmayı düzenler. Deodorizasyon verimliliği ise sıyırıcı gazın hacmine (1-3%), kalma süresine (0,5 – 3 saat), çalışma sıcaklığına ( 230 – 260ºC) ve basıncına (max. 3 mbar, g) bağlıdır. Ancak, deodorize işleminde kullanılan ekipmanların farklılığı, verimliliği oldukça etkilemektedir. Deodorizasyon işleminden sonra, yağ soğutulur ve sitrik asit (20% lik sitrik asit çözeltisinden 100 mg/kg) eklenir. Sitrik asit, depolama esnasında yağın kararlılığını arttırmak ve iz metalleri etkisiz hale getirmek için kullanılması önerilir.

HUM Deodorizasyon, (HDEO) sürekli ve yarı sürekli olarak ihtiyaçları karşılamaktadır. Yani, bir asit alıcı, klasik kimyasal rafineri işlemi olaraktan çalıştırılabilir veya modern bir fiziksel rafinasyon işlemi olaraktan çalıştırılabilir. Sürekli deodorizasyon seçimi, haftada bir veya iki kez ürün değişiklikleri yapılmak istendiğinde uygundur. Eğer, ürün değişikliği çok sık yapılacak ise, yarı sürekli deodorizasyon işlemi makuldür.

PLC ile kontrol edilmiş prosesin avantajı, farklı çeşit yağ (ürün) değişikliklerinde minimum ürün karışım oranı sağlayaraktan, normal deodorizasyon operasyonunu bozmadan, yağ beslemesini değiştirme imkânı sağlar. Fabrikanın otomatik kontrollü prosesinin başlangıcı ise ham yağın transferi ile başlar. Her bir bağımsız yağ akışı, deodorize işleminde adım adım uygulanmaktadır. Bu adımlar ise kurutma, ekonomizer ile ısıtma, yüksek basınçlı buhar ile son ısıtma, deodorizasyon işlemi, ekonomizer ile soğutma ve soğuk akışkan ile son soğutma işlemleridir. Yağ, sitrik asidin sıyırıcı kolonda buhar ile karşılaştığı son adımda iç ısı transferi ile soğutulur ve farklı deodorizasyon kademleri boyunca geçer.

Rafinasyon prosesinin son kademesi deodorize, prensip olarak yüksek kaliteli bir yağ veya iç yağ üretmek için zamksızlaştırılmış veya nötralize edilmiş ve ağartılmış yağdan istenmeyen koku ve tat maddelerini almak için taşıyıcı olarak buhar kullanan bir destilasyon prosesidir.

İster konvansiyonel bir kimyasal rafine sisteminden sonra olsun, ister modern bir fiziksel rafine tesisinin baş unsuru olan bir deacidifier olsun, yarı kontinü veya kontinü deodorize olarak çok kademeli sütun ihtiyaçlarınızın tümünü karşılayacaktır. Haftada bir veya iki kez meydana gelen ürün değişimleri için kontinü deodorize eğer ürün değişimi daha sık gerçekleşiyorsa, yarı kontinü deodorize seçimi doğru olacaktır.

HUM ÇOK KADEMELİ DEODORİZE KOLONU

Yarı-kontinü deodorize ve deasidifikasyon Proses Prensibi.

Zamksızlaştırılmış ve ağartılmış yağ deodorize ünitesine beslenmeden önce baç miktarı mutlaka belirlenmelidir. Kesin baç miktarının tespiti, yükleme hücreleri üzerindeki bir besleme tankında tartma veya deodorize üzerindeki gazsızlaştırma tankının hacmi ile belirlenebilir.

Tesisin otomatik kontrollü prosesinde başlangıç sinyali ham yağın içeriye pompalanmasıdır. Herbir ayrı yağ baçı aşağıdaki adımları takip ederek, adım adım deodorize içerisine verilir: gazsızlaştırma, termosifon ısı eşanjörü ile ısıtma, yüksek basınçlı buhar ile son ısıtma, deodorize, termosifon ısı eşanjörü ile soğutma, dolaylı soğutma sıvısı ile soğutma.

PLC kontrollü prosesin avantajı, deodorizenin normal operasyonunu kesmeden ve mümkün olan en düşük ürün karışım oranı ile değişik tipte besleme yağının değişimine imkan tanımasıdır.

Genel yemeklik yağ ve içyağlar, 230-260°C arasında değişen sıcaklıklarda ve yaklaşık 3 mbar basınçta deodorize edilir.

Sıyırıcı kolonlu kontinü deodorize ve deasidifikasyon Proses Prensibi.

Zamksızlaştırılmış ve ağartılmış yağ, öncelikle sıcak deodorize yağdan oluşturulan ısıtma sistemindeki ısı transferi aracılığı ile ön ısıtılır ve daha sonra dolaylı yüksek basınçlı buhar ısıtma ile son proses sıcaklığına getirilir.

Daha yüksek serbest yağ asiti içeriklerinin deasidifikasyonu için, daha yüksek sıyırma sıcaklıklarında sıyırıcı kolon içindeki kalış süresi, bu arada deodorize daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleşir. (ortadaki ısı değişimi opsiyonel)

Yağ, sıyırıcı kolonda buhara ters eğilimli olarak sitrik asidin de ilave edildiği son tabladaki iç ısı transferi ile soğutulmadan önce farklı deodorize katlarından geçerek, işlenir.

Genel yemeklik yağ ve iç yağlar 230-260°C arasında değişen sıcaklıklarda ve 3-5 mbar arasında değişen basınçlarda deodorize edilir.

ÇARPICI NOKTALAR

  • Deodorizerin her bir tablasında yüksek vakum.
  • Yağın vakum altında deodorize sıcaklığına ısıtılması.
  • Yarı kontinü proseste tek veya çift termosifon sistemi yardımı ile vakum altında deodorizedeki iç ısı değişimi.
  • Kontinü proseste vakum altında soğuk ağartılmış yağ ile sıcak deodorize yağ arasındaki ısı değişimi.
  • Kontinü proseste yüksek serbest yağ asidi içeren yağın sıyırıcı kolondaki yüksek sıcaklıklar altında kısa kalış süresi gibi nedenlere bağlı olarak Yemeklik yağın uygun işlenmesi.
  • Deodorizeye giren havanın aşırı kısıtlanması.
  • Deodorize yağın oksidasyon oranını azaltmak için yağdaki ağır metaller ile bileşikler oluşturan sitrik asit dozajı.
  • Yarı kontinü proseste ürün değişimi sırasında her bir baçın aşırı az kirlenmesi.
  • Düşük sıcaklıklarda deodorize sırasında trans-izomerlerin düşük artış oranı.
  • Kontinü proseste yüksek serbest yağ asidi içeren yüksek sıcaklıklar altında sıyrılan yağın ek bir sıyırıcı kolon içermesi durumunda trans-izomerlerin düşük artış oranı gibi nedenlere bağlı olarak Deodorize yağın yüksek kalitesi.
  • Yüksek verimli ısı değişimi ve mamut pompalı sirkülasyon sistemleri ile deodorize.
  • Yarı kontinü prosesteki sık ürün değişimleri için asla zaman ve ürün kaybı oluşmaması.
  • Kontinü proseste giren ve çıkan yağ arasındaki ısı geri kazanımı.
  • Kontinü proseste deodorizenin katlarında düşük yağ seviyeleri.
  • Kontinü proseste ek bir sıyırıcı kolon dahil edilmesi ile yüksek serbest yağ asidi içeren yağın işlenmesinde açık buhar sarfiyatının azaltılması gibi nedenlere bağlı olarak Yüksek tesis verimliliği.
  • Serbest yağ asitleri buhardan, paket bir buhar sıyırıcı içerisinde yoğunlaştırılarak atık suyun en aza indirilmesi sağlanır.
  • Fiziksel bir rafine tesisi ile entegre bir halde kontinü bir proses olarak deasidifikasyon, kimyasal rafinede olduğu gibi soapstock benzeri herhangi bir atık üretmez. Bu da daha az yatırım ve operasyon maliyeti ile sonuçlanır.