استخلاص زيت الزيتون

يتواجد زيت الزيتون على هيئة نقط صغيرة فى خلايا Mesocarp ثمار الزيتون - حيث تساعد عملية الجرش على خروج الزيت نتيجة تمزق وتهتك للخلايا وفى نفس الوقت تعمل خطوة الخلط والتقليب Malaxation التى تلى عملية الجرش على تجميع الزيت فى نقط كبيرة مما يسهل من فصل الزيت عن السائل المائى .

ذكر بعض العلماء أن عملية الجرش لها تأثير كبير على كمية وجودة الزيت الناتج حيث خلال تلك العملية يجب عدم تعريض الزيت للهواء لمنع حدوث أكسدة للزيت وكذلك لتقليل إمكانية حدوث الفقد فى نكهة الزيت . وهناك مشاكل قد تتواجد نتيجة لاحتمال انتقال آثار معدن المجرشة إلى الزيت مما يؤثر على جودة الخواص الحسية وكذلك على مدى الثبات الأوكسيدى للزيت نتيجة لقدرة تلك المعادن على أن تعمل كمواد محفزة للأكسدة - عموماً فإن الميكانزم المستخدم فى الخطوة الـ Malaxation يلعب دوراً هاماً فى استخلاص زيت الزيتون ، حيث يحدث أحياناً خلال عمليات الطحن والـ Malaxation تكون ليبوبروتين على سطح نقط الزيت التى تعمل على ربط الماء بنقط الزيت فتسبب حدوث استحلاب لكمية من الزيت مع الماء . أما فى حالة بطء خطوة الخلط والتقليب ( Malaxation ) فإن احتمالية تكوين نقط زيت كبيرة الحجم تكون عالية مما تقلل من تكون المستحلبات وتساعد على خروج الزيت بسهولة - كذلك درجة حرارة الطحن لها تأثير فى سرعة خروج الزيت حيث تقلل من لزوجته لكن تسبب ( الحرارة ) بعض التغيرات الكيميائية والبيوكيميائية فى عجينة الزيتون مع هدم للخواص الحسية للزيت وسبب ارتفاع درجة الحرارة أثناء الخلط والجرش راجع إلى أحد الاحتمالات الآتية منفردة أو مجتمعة :

1. نتيجة لزيادة سرعة دوران المطحنة .
2. نتيجة لزيادة الطحن والـ Malaxation .
3. نتيجة لإضافة ماء دافئ .

إلا أنه فى حالة تعذر خروج الزيت بسهولة فإنه يمكن إضافة مواد مرطبة لتزيد من معدل خروج الزيت .

خطوات تصنيع زيت الزيتون :

الخطوات الأساسية لاستخلاص زيت الزيتون يسبقها مرحلة تجهيز وإعداد وتشمل مرحلة التغذية Feeding ( مع إزالة الأوراق ) والغسيل Washing والجرش Crushing والخلط والتقليب Malaxation ثم مرحلة فصل الزيت وأخيراً خطوة التنقية باستخدام الطرد المركزى .

( أولاً ) خطوة التغذية وفصل الأوراق

يتم دفع ثمار الزيتون إلى الـ Hopper بغرض :

1. إزالة الأوراق التى تسبب الطعم المر بالزيت .
2. المحافظة على الزيت من التدهور نتيجة لخفض نسبة الكلوروفيل عن طريق إزالتها للأوراق ( الكلوروفيل عامل محفز للأكسدة فى وجود الضوء ) .

( ثانياً ) خطوة الغسيل

يستخدم رشاشات ماء لإزالة أى مواد غريبة قد تتواجد على سطح ثمار الزيتون .

( ثالثاً ) خطوة الجرش

الطاحونة الحجرية

هذاوقد تم فى السنوات الأخيرة استخدام أجهزة جرش (طواحين معدنية) فى صورة Grinders إلا أنها تسبب بعض المشاكل وهى احتمالية حدوث انتقال آثار المعدن المجروش إلى الزيت وحتى ولو تم تصنيعها من معدن ستانلس ستيل . وتتميز المجرشات المعدنية بأنها سريعة وذات كفاءة عالية فى تمزيق الخلايا . وتهدف خطوة الجرش إلى المساعدة فى زيادة خروج الزيت من الثمار عن طريق تمزيق خلاياها .

( رابعاً ) خطوة التقليب

ولجهاز الخلط والتقليب عدة أشكال فمنها الأفقى والرأسى وهو عبارة عن أوعية اسطوانية الشكل بها ( جاكت خارجى ) ويحتوى بالداخل على مقلبات تدار بنظام معين لضمان خلط وتقليب العجينة ( عجينة البذرة ) بمعدل 19 - 20 لفة فى الدقيقة لمنع حدوث استحلاب للزيت مع الماء وعموماً زمن الخلط فى جهاز Malaxtor حوالى 20 - 30 دقيقة وقد يصل إلى 60 ق فى حالات خاصة ، هذا فإنه يفضل نظام الـ Malaxtor الأفقى عن الرأسى حيث الأول يمنع تلامس الهواء مع عجينة الزيتون وبالتالى يحافظ على ثبات وجودة الزيت الناتج . وفى نفس الوقت يجب أن يصنع الـ Malaxtor من معدن ستانلس ستيل .

عملية فصل زيت الزيتون :

تحتوى عجينة الزيتون على ماء - زيت زيتون - قطع نوى ذات حجم صغير - أنسجة الزيتون المجروشة وعن طريق عمليات الكبس ( العصر ) والطرد المركزى يتم الحصول على زيت الزيتون من تلك المكونات .

الطرد المركزى لفصل زيت الزيتون :

تستخدم أجهزة الطرد المركزى لفصل زيت الزيتون عن باقى مكونات ثمار الزيتون المجروشة ، وهناك عوامل تؤثر على كفاءة استخلاص زيت الزيتون بنظام الطرد المركزى وهى :

1- الكثافة :
كلما كان هناك اختلاف فى كثافة الزيت وكثافة المحلول المائى كان الفصل أسهل .

2- شكل وحجم نقط الزيت :
كلما كانت نقط الزيت كبيرة كان الفصل أسهل بينما النقط الصغيرة تسبب استحلاب للزيت .

3- اللزوجة :
كلما كان هناك فرق فى لزوجة مكونات العجينة كلما سهل فصله .

4- درجات الحرارة :
بزيادة درجة الحرارة يزداد الفصل نتيجة لخفض لزوجة وسيولة الزيت .

ظروف وإجراءات تصنيع زيت الزيتون :

تعتمد عمليات تصنيع زيت الزيتون على كفاءة المكابس ( الضغط ) وكفاءة عمل الابراش وأخيراً على أجهزة الطرد المركزى كما يلى :

1- خطوة الكبس :

2- دور الابراش فى فصل زيت الزيتون :

الإبراش

وتحدد كمية وحجم عجينة الزيتون التى توضع على الابراش عدة عوامل أهمها :

حيث أن التوزيع غير المنتظم للعجينة وكذلك الطحن ( الجرش ) غير المنتظم ( غير الناعم ) يسبب الإختلاف فى توزيع الضغط على أماكن مختلفة بالعجينة مما يتسبب فى تحطم الابراش بسرعة بجانب خروج كمية من الزيت فى الكسب ( تقليل كفاءة استخلاص الزيت ) - بينما فى حالة استخدام عجائن زيتون ملساء وذات توزيع منتظم فإن كفاءة الضغط يكون عالياً جداً فى الأطراف مما يزيد من كفاءة خروج الزيت من العجينة - وعموماً فإن الابراش المستخدمة فى صناعة زيت الزيت تصنع من خوص النخيل أو من الألياف البلاستيكية إلا أنه حديثاً يفضل الابراش المصنعة من معدن الاستانلس ستيل .

أنواع الابراش :

هناك أكثر من نوع من الابراش فمنها الابراش المصنعة من خوص النخيل والمصنعة من البلاستيك وأخيراً المصنعة من ستانلس ستيل .

1- الابراش المصنعة من خوص النخيل :

2- الابراش المصنعة من البلاستيك :

3- الأبراش المصنعة من معدن ستانلس ستيل :

مواصفات الأبراش الجيدة :

• لها المقدرة العالية على الترشيح أثناء الكبس .
• لها المقدرة العالية على تحمل الضغط المرتفع .
• سهلة التداول وذات وزن خفيف .
• ذات سمك صغير .
• قدرتها على الاحتفاظ بالماء والزيت منخفضة جداً فى حالة الأبراش غير المصنعة من معدن ستانلس ستيل .
• قوية جداً تتحمل الصدمات .

طـــرق الفصـــل :

1 - عمليات الطرد المركزى

طريقة عمل جهاز الطرد المركزى

2- عملية الفصل بالطريقة المشتركة :

عمل الإنزيمات فى فصل زيت الزيتون :

استخدم بعض العلماء فى الآونة الأخيرة بعض الإنزيمات بغرض زيادة استخلاص كمية الزيت من ثمار الزيتون ومن تلك الإنزيمات :

pectin depolymerase, papain celluase, hemicelluase, acid protease

مع العلم بأن تلك الإنزيمات ليس لها تأثير ضار على خواص جودة الزيت الناتج من حيث تركيبة الأحماض الدهنية - تركيبة مفردات المواد غير القابلة للتصبن ( ستيرولات - توكوفيرولات . . إلخ ) .

هذا ويتم إضافة بعض تلك الإنزيمات خلال مرحلة الجرش أو خلال مرحلة Malaxation إلا أنه يفضل إضافة تلك الإنزيمات خلال مرحلة الجرش وليس فى مرحلة التقليب ، وتستخدم الإنزيمات بنسب 0.05 - 0.1% من وزن الثمار وأول من استخدم تلك الإنزيمات لزيادة الكمية المستخلصة من زيت الزيتون كان فى إيطاليا واليونان .

طرق استخلاص زيت الزيتون :

هناك أكثر من طريقة لاستخلاص زيت الزيتون فمنها ماهو معتمد على الكبس ( الضغط ) وأخرى معتمداً على الطرد المركزى وأخيراً مايعتمد على الطرد المركزى والترشيح معاً .

طريقة الاستخلاص بالكبس ( مكابس هيدروليكية ) :

من أقدم الطرق المستخدمة فى الحصول على زيت الزيتون وهى تعتمد على إحداث ضغط عالٍ على عجينة الزيتون المطحونة ( المجروشة ) حيث يتم فصل مكونات ثمار الزيتون إلى وجهين الأول وجه سائل ويحتوى على ماء وزيت ووجه صلب يحتوى على باقى مكونات الثمار الصلبة والرسم التوضيحى المرفق يوضح خطوات استخلاص زيت الزيتون باستخدام الكبس ( الضغط )

وهناك عوامل تؤثر على كفاءة استخلاص زيت الزيتون وهى :

• مدى كفاءة الأبراش فى عمليات الترشيح .
• كمية المكونات الغروية .
• كمية الماء .
• حجم وشكل جزيئات العجينة ( ناعم - خشن ) .
• درجات الحرارة مع بعض العوامل الطبيعية الأخرى .

عموماً فإن طريقة الضغط ( الكبس ) لها عيوب ومميزات نذكر منها :

رسم تخطيطى لمراحل تجهيز واستخلاص زيت الزيتون بطريقة المعاصر ( الضغط )

عيوب طريقة المعاصر المعتمدة على الضغط :

• تعتمد على الأبراش ( لما لها من مشاكل ) .
• غير مستمرة - تحتاج إلى مجهود عالٍ وعمالة - بطيئة .
• يحتوى الكسب على كميات زيت عالية .

مميزات طريقة المعصرة المعتمدة على الضغط :

• طريقة بسيطة - غير مكلفة .
• تستخدم فى حالة الانتاج غير الوفير .

طريقة الاستخلاص المعتمدة على الطرد المركزى :

خط تصنيع زيت الزيتون بالطريقة المستمرة

رسم تخطيطى لمراحل تجهيز واستخلاص الزيت بالطريقة المستمرة

طرق الاستخلاص المعتمدة على النظام المشترك :

بدأ استخدام نظام الترشيح والطرد المركزى معاً ضمن نظم استخلاص الزيت عام 1972 م والمكونات الأساسية لهذا النظام يتكون من وحدة ترشيح تعرف فى الصناعة باسم Sinolea مع Decanter من النوع الأفقى يفصل حوالى 70 - 80% من إجمالى الزيت الموجود بثمار الزيتون عن طريق وحدةSinola unit على أن يتبعها طرد مركزى لفصل الماء والمواد الأخرى عن الزيت - والمتبقى من الزيت حوالى 20 - 30% بعجينة كسب الزيتون يتم معاملته بمعاملات خاصة ( إضافة مواد مرطبة مثال الماء أو العصير الخلوى مع العلم لايفضل إضافة الماء ) مع إجراء خطوة Malaxation من جديد على أن يليها خطوة الطرد المركزى لإزالة الماء المتبقى ويبين الشكل التخطيطى التالى خطوات استخلاص الزيت باستخدام طريقة Sionlea-decanter وفيه يتم الحصول على زيت Sinolea بدون إضافة الماء حيث يتميز بارتفاع جودة الزيت نتيجة لاحتفاظه بالأروما Aroma ومضادات الأكسدة الطبيعية بينما زيت الـ Decaner oil يتميز بقتامة لونه ( يحتوى على كلوروفيل أكثر ) عن لون زيت الـ Sinolea نتيجة لأن الزيت الأخير يجرى عليه معاملات خاصة . وهذه الطريقة تم تطبيقها فى اليونان .

رسم تخطيطى لمراحل تجهيز واستخلاص زيت الزيتون بالطريقة المشتركة ( المزدوجة)

ومميزات هذا النظام :

1. انخفاض الأيدى العاملة .
2. انخفاض حموضة الزيت الناتج .
3. الاحتفاظ بالمركبات الطيارة بالزيت ( Sinolea oil ) بدرجة كبيرة .

بينما العيوب يمكن تلخيصها فيما يلى :

1. مكلف جداً .
2. الزيت الناتج والمسمى بالـ Decanter oil منخفض فى درجة ثباته نتيجة لانخفاض كمية الفينولات به .

مخلفات ( متبقيات ) عمليات تصنيع زيت الزيتون :

يتخلف عن عصر ثمار الزيتون كلاً من الكسب والماء الخضرى حيث يستخدم الكسب فى تسميد التربة بعد معاملات خاصة .

كــسب الــزيتون :

يشمل كسب الزيتون على الأغلفة الخارجية لثمار الزيتون مع اللب والأنوية وتختلف جودة كسب الزيتون على حسب نوع الثمار وطريقة الاستخلاص مع الأخذ فى الاعتبار أن نسبة كسب الزيتون تتراوح مابين 25 - 30% من وزن الثمار المصنعة بطريقة المكبس . ويحدد قيمة الكسب كلاً من كمية الماء والزيت المتبقى به والتى تعتمد على نوع طريقة الاستخلاص المستخدمة ( الضغط- الطرد المركزى . . . إلخ) وعلى ظروف التشغيل ويطلق على زيت كسب الزيتون Olive Pomace Oil نتيجة لاستخراجه من كسب الزيتون .

تدهور كسب الزيتون :

استخلاص زيت كسب الزيتون :

خطوات استخلاص زيت كسب الزيتون

تكرير زيت كسب الزيتون

يجرى عملية تكرير لزيت كسب الزيتون الخام باستخدام محلول صودا كاوية ليحول إلى زيت كسب مكرر ثم يجرى عليه عملية نزع الرائحة ثم التبييض ليصبح زيت كسب الزيتون صالحاً للاستهلاك الآدمى وقد يجرى تصبين لزيت كسب الزيتون الخام باستخدام الصودا الكاوية ثم يليها عملية تحميض بحمض معدنى للحصول على أحماض دهنية ( مثال الأوليك آسيد Oleic acid ) وقد يجرى عملية التحميض على مخلفات التكرير الناتج من التكرير لينتج أحماض دهنية تستخدم فى كثير من الصناعات .

مخلف كسب الزيتون الخالى من الزيت ( هالك كسب الزيتون ) :

يعرف مخلف كسب الزيتون الخالى من الزيت باسم " نوى الخشب " " Kernel wood " وهو يحتوى على كميات كبيرة من الألياف والسليلوز وبعض البروتينات ويستخدم هذا المخلف الخالى من الزيت فى تسخين الماء وتسخين الهواء المستخدم فى تجفيف الكسب الجديد قبل معاملته بالهكسان وكذلك فى بعض المنتجات البلاستيكية بجانب استخدام رماده كسماد جيد لاحتوائه على عناصر الكالسيوم والبوتاسيوم والفوسفور .

المخلـف المـائى :

استخدام المخلف المائى :

• يستخدم فى نمو الخمائر نتيجة لأنه غنى بالأملاح عدا ملح كبريتات الأمونيوم الذى يجب إضافته .
• استخلاص صبغة Anthocyanins .
• إنتاج البيتانول Butanol باستخدام بكتيريا معينة .
• إمكانية استخدامه فى تسميد الأرض ( بعد معاملته بمعاملات خاصة ) نتيجة لاحتوائها على نسب عالية من الفوسفور والبوتاسيوم إلا أنه يجب مراعاة أنه قد يسببب زيادة فى ملوحة التربة .

بعض المعاملات الكيميائية على زيت الزيتون منخفض الجودة :

ولكى نتجنب إجراء أى معاملات على زيت الزيتون يجب اتباع الآتى :

• تحسين عمليات جمع الثمار .
• تحسين ظروف تخزين الثمار فى حالة تعذر عصرها بسرعة .
• سرعة عصر الثمار بعد الجمع مباشرة .
• استخدام طرق العصر الحديثة .

بينما زيت الزيتون الردئ يجرى عليه المعاملات الآتية :

1. إزالة بقايا المخلفات من الزيت .
2. معادلة الأحماض الدهنية الحرة .
3. نزع رائحة الزيت غير الجيدة .
4. تبييض الزيت .
5. الترويـق .
6. الترشيـح .
7. التشتيـة .
8. الهدرجة .

وسوف نشرح تلك المعاملات فيما يلى :

1- إزالة المواد المتبقية بالزيت :

2- إزالة الأحماض الدهنية الحرة ( التكرير ) :

3- نـــزع الرائحــة :

ولحساب كمية البخار المستخدمة فى تلك المرحلة وجد أن واحد طن زيت يحتاج إلى 60 كم بخار ( درجة حرارته 115ْ م ) فى الساعة لإتمام نزع الرائحة .

4- التبيـض :

5- الترويـق :

6-الترشيــح :

جهاز الترشيح بالضغط لتنقية الزيت

7- التشتيـــــة :

8- الهدرجــة :