กระบวนการผลิตแว็กซ์จากพืช
(Vegetables Wax Process)
ผลิตภัณฑ์แว็กซ์หรือไขที่ได้จากพืช (Vegetables Wax) ส่วนใหญ่เป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมการผลิตน้ำมันปาล์มและยังมีผลิตภัณฑ์อีกหลายชนิด ที่ได้จากอุตสาหกรรมนี้ กระบวนทั้งหมดกว่าจะมาเป็นแว็กซ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเทียนและอุตสาหกรรมอื่นๆ
ซึ่งสามารถแบ่งกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ได้จากผลของปาล์มน้ำมัน
ออกได้เป็น 2 ส่วน ดังนี้
1. กระบวนการผลิตน้ำมันปาล์ม
2. กระบวนการผลิตปาล์มแว็กซ์และผลิตภัณฑ์อื่นๆ
คือ ไฮโดรจีเนท ปาล์ม ออยล์ (Hydrogenate Palm
Oil),
สเตียรีน (Stearine),
และ ปาล์ม
แว็กซ์ (Palm
Wax)
1. กระบวนการผลิตน้ำมันปาล์ม
จุดเริ่มต้นของผลิตภัณฑ์ปาล์ม แว็กซ์นี้
เริ่มจากเมื่อทำการเก็บเกี่ยวทลายปาล์มน้ำมัน (Palm Fruit Bunch) ที่มีลักษณะผลเป็นสีแดง และหลังการเก็บเกี่ยวทะลายปาล์มน้ำมันจะมีการขนส่งผลผลิตเข้าสู่โรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม
ซึ่งจะมีกระบวนการผลิตน้ำมันปาล์มจะประกอบด้วย 2 กระบวนการหลัก คือ
1. กระบวนการสกัดน้ำมันปาล์ม (Mill
Processing)
2. กระบวนการกลั่นบริสุทธิ์น้ำมันปาล์ม (Refine Processing)
1. กระบวนการสกัดน้ำมันปาล์ม (Mill
Processing) กระบวนการสกัดน้ำมันปาล์มแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
1. แบบหีบน้ำมันแยกหรือแบบมาตรฐาน
โรงงานสกัดน้ำมันปาล์มแบบมาตรฐานจะเป็นโรงงานที่มีกำลังการผลิตสูงประมาณ
30-80 ตัน/ชั่วโมง
และน้ำมันที่ได้จัดเป็นน้ำมันเกรดเอเนื่องจากมีการแยกชนิดของน้ำมันปาล์ม
2. แบบหีบน้ำมันผสม
โรงงานสกัดน้ำมันปาล์มแบบหีบน้ำมันผสมจะเป็นโรงงานที่มีกำลังการผลิตค่อนข้างต่ำ
และน้ำมันที่สกัดได้เป็นน้ำมันผสมระหว่างน้ำมันปาล์มจากเปลือกและน้ำมันเมล็ดในปาล์ม
วิธีการสกัดน้ำมันปาล์มแบบมาตรฐาน ที่นิยมใช้โดยทั่วไปมีดังนี้
การอบทะลายด้วยไอน้ำ (Sterilization
Bunch) โดยทำการอบ (Autoclaves) ที่อุณหภูมิ 130-135
° C และที่ความดัน
2.5-3barsใช้เวลาในการอบประมาณ 50-75 นาที การอบทะลายของปาล์มน้ำมันจะช่วยหยุดปฏิกิริยาไลโปไลซิส (Lypolysis Reaction) ที่ทำให้เกิดกรดไขมันอิสระในผลปาล์ม และช่วยให้ผลปาล์มอ่อนนุ่มหลุดจากขั้วผลได้ง่าย
การแยกผล (Stripping)
เป็นการส่งทะลายเข้าเครื่องแยกผลปาล์มออกจากทะลายสำหรับทะลายเปล่าจะถูกแยกออกไป จากนั้นนำผลปาล์มไปย่อยด้วยเครื่องย่อยผลปาล์มเพื่อให้ส่วนเปลือกแยกออกจากเมล็ด
การสกัดน้ำมัน (Oil
extraction) นำส่วนเปลือกอบที่อุณหภูมิ 90-100
° C นาน 20 - 30นาทีจากนั้นผ่านเข้าเครื่องหีบแบบเกลียวอัดคู่จะได้น้ำมันปาล์มดิบที่มีองค์ประกอบคือ
น้ำมัน 66 % น้ำ 24 % และของแข็ง 10
%
การทำความสะอาดน้ำมันปาล์มดิบ (Clarification)
นำน้ำมันปาล์มดิบที่ได้จากการสกัด
ส่งเข้าถังกรองเพื่อแยกน้ำและของแข็งออก
จากนั้นนำเข้าเครื่องเหวี่ยงเพื่อทำความสะอาดอีกครั้ง และไล่น้ำออกเพื่อทำให้แห้ง
ส่งเข้าถังเก็บน้ำมันสำหรับรอการกลั่นหรือจำหน่ายต่อไป
น้ำมันปาล์มดิบที่ได้แยกเป็นสองส่วนคือ ส่วนบนมีลักษณะเป็นของเหลวสีส้มแดง (crude
palm oil olein) ประมาณ 30 - 50 % ส่วนล่างมีลักษณะเป็นไขสีเหลืองส้ม
(crude palm oil stearin) ประมาณ 50 - 70 % สำหรับกากผลปาล์มจะถูกนำมาแยกเส้นใยออกจากเมล็ด
นำเมล็ดที่ได้มาอบแห้งและทำความสะอาด จากนั้นนำเข้าเครื่องกะเทาะเพื่อแยกกะลาออก
และนำเมล็ดในมาอบแห้งให้มีความชื้นไม่เกิน 7 % จากนั้นบรรจุกระสอบเพื่อรอจำหน่าย
หรือหีบน้ำมันต่อไป น้ำมันปาล์มดิบและน้ำมันเมล็ดในปาล์มที่ได้จากกระบวนการการสกัด
สามารถส่งเข้าสู่โรงงานเพื่อทำให้บริสุทธิ์ หรือจะนำไปแยกส่วน (fractionation)
ก่อนก็ได้ ซึ่งจะได้น้ำมันปาล์มที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันไป
โดยทั่วไป น้ำมันปาล์มดิบมีองค์ประกอบดังต่อไปนี้
คือ
Glycerides ประมาณ 95 %
Fatty acids ประมาณ 3 - 5 %
Minor & Trace component ประมาณ 1% ซึ่งประกอบไปด้วย phytonutrient ที่มีคุณค่าทางอาหารสูง และสารอื่น ๆ เช่น carotenoid, tocopherols, tocotrienols, sterols, triterperpene alcohols, phospholipids, glycolipids, terpenic hydrocarbons, waxes และ impurities
Glycerides ประมาณ 95 %
Fatty acids ประมาณ 3 - 5 %
Minor & Trace component ประมาณ 1% ซึ่งประกอบไปด้วย phytonutrient ที่มีคุณค่าทางอาหารสูง และสารอื่น ๆ เช่น carotenoid, tocopherols, tocotrienols, sterols, triterperpene alcohols, phospholipids, glycolipids, terpenic hydrocarbons, waxes และ impurities
จากกระบวนการสกัดปาล์มน้ำมัน
สามารถแบ่งน้ำมันปาล์มตามวัตถุดิบที่ใช้สกัดเป็น 2 ชนิด คือ น้ำมันปาล์มดิบ
และน้ำมันเมล็ดในปาล์มดิบ ซึ่งมีองค์ประกอบกรดไขมันที่แตกต่างกัน
โดยน้ำมันปาล์มดิบและน้ำมันเมล็ดในปาล์ม มีองค์ประกอบของกรดไขมันอิ่มตัว:
กรดไขมันไม่อิ่มตัว ในสัดส่วนประมาณ 50:50 และ 82:18 ตามลำดับ
3.
กระบวนการกลั่นบริสุทธิ์น้ำมันปาล์ม (Refine Processing)
การกลั่นบริสุทธิ์น้ำมันปาล์ม เป็นกระบวนการทำให้น้ำมันปาล์มดิบและน้ำมันเมล็ดในปาล์มดิบ เป็นน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์และน้ำมันเมล็ดในปาล์มบริสุทธิ์ พร้อมสำหรับการบริโภค ซึ่งกระบวน การกลั่น สามารถแบ่งได้เป็น 2 วิธีการ คือ
2.1 วิธีทางกายภาพ (Physical or Steam refining) เป็นกระบวนการกำจัดกรดไขมันอิสระโดยผ่านไอน้ำเข้าไปในน้ำมันร้อน แล้วกลั่นแยกกรดไขมันอิสระและสารที่ให้กลิ่นให้ระเหยออกไป จึงเป็นการกำจัดกลิ่นและทำให้น้ำมันเป็นกลางไปพร้อมกัน การกลั่นน้ำมันปาล์มโดยวิธีทางกายภาพ ทำได้โดยเตรียมน้ำมันปาล์มดิบหรือน้ำมันเมล็ดในปาล์มดิบที่ไม่มีฟอสโฟลิปิด โดยกำจัดออกด้วยน้ำ แล้วทำปฏิกิริยาด้วยกรดฟอสฟอริก ความเข้มข้น 80 – 85 % ประมาณ 0.05 – 0.2 % ของน้ำมันปาล์มดิบผสมกับน้ำมันที่อุณหภูมิ 90 – 100 ํC นาน 15 – 30 นาที
จากนั้นเติมผงฟอกสี (bleaching earth) ประมาณ 0.8 – 2.0 % ของน้ำมันปาล์มดิบ และฟอกสีภายใต้สภาพสุญญากาศที่อุณหภูมิ 95–100 ํC นาน 30–45 นาที จากนั้นนำน้ำมันปาล์มผ่านเข้าเครื่องกรองจะได้น้ำมันที่ไม่มีฟอสโฟลิปิด และทำการกลั่นโดยใช้ไอน้ำที่อุณหภูมิน้ำมัน 240 – 270 ํC นาน 1 - 2 ชั่วโมง ภายใต้สภาพสูญญากาศ จะได้น้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ (Refined Bleached and Deodorized Palm Oil, RBD PO) หรือน้ำมันเมล็ดในปาล์มบริสุทธิ์ (Refined Bleached and Deodorized Palm Kernel Oil, RBD PKO)
การกลั่นบริสุทธิ์น้ำมันปาล์ม เป็นกระบวนการทำให้น้ำมันปาล์มดิบและน้ำมันเมล็ดในปาล์มดิบ เป็นน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์และน้ำมันเมล็ดในปาล์มบริสุทธิ์ พร้อมสำหรับการบริโภค ซึ่งกระบวน การกลั่น สามารถแบ่งได้เป็น 2 วิธีการ คือ
2.1 วิธีทางกายภาพ (Physical or Steam refining) เป็นกระบวนการกำจัดกรดไขมันอิสระโดยผ่านไอน้ำเข้าไปในน้ำมันร้อน แล้วกลั่นแยกกรดไขมันอิสระและสารที่ให้กลิ่นให้ระเหยออกไป จึงเป็นการกำจัดกลิ่นและทำให้น้ำมันเป็นกลางไปพร้อมกัน การกลั่นน้ำมันปาล์มโดยวิธีทางกายภาพ ทำได้โดยเตรียมน้ำมันปาล์มดิบหรือน้ำมันเมล็ดในปาล์มดิบที่ไม่มีฟอสโฟลิปิด โดยกำจัดออกด้วยน้ำ แล้วทำปฏิกิริยาด้วยกรดฟอสฟอริก ความเข้มข้น 80 – 85 % ประมาณ 0.05 – 0.2 % ของน้ำมันปาล์มดิบผสมกับน้ำมันที่อุณหภูมิ 90 – 100 ํC นาน 15 – 30 นาที
จากนั้นเติมผงฟอกสี (bleaching earth) ประมาณ 0.8 – 2.0 % ของน้ำมันปาล์มดิบ และฟอกสีภายใต้สภาพสุญญากาศที่อุณหภูมิ 95–100 ํC นาน 30–45 นาที จากนั้นนำน้ำมันปาล์มผ่านเข้าเครื่องกรองจะได้น้ำมันที่ไม่มีฟอสโฟลิปิด และทำการกลั่นโดยใช้ไอน้ำที่อุณหภูมิน้ำมัน 240 – 270 ํC นาน 1 - 2 ชั่วโมง ภายใต้สภาพสูญญากาศ จะได้น้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ (Refined Bleached and Deodorized Palm Oil, RBD PO) หรือน้ำมันเมล็ดในปาล์มบริสุทธิ์ (Refined Bleached and Deodorized Palm Kernel Oil, RBD PKO)
2.2 วิธีทางเคมี (Chemical refining) เป็นกระบวนการกำจัดกรดไขมันอิสระโดยใช้สารเคมี ที่นิยมคือ
ใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์หรือโซเดียมคาร์บอเนต
ทำปฏิกิริยากับกรดไขมันอิสระในน้ำมันให้เกิดเป็นสบู่
จากนั้นแยกสบู่ออกโดยวิธีการหมุนเหวี่ยง
สำหรับความเข้มข้นของด่างที่ใช้มากน้อยแปรผันตามปริมาณกรดไขมันอิสระในน้ำมันปาล์ม
การกลั่นน้ำมันปาล์มด้วยสารละลายด่าง
เริ่มด้วยการให้ความร้อนแก่น้ำมันปาล์มดิบที่อุณหภูมิ 80 – 90 ํC แล้วเติมกรดฟอสฟอริกความเข้มข้น 80 – 85
% ในปริมาณ 0.05 – 0.2 % จากนั้นเติมสารละลายด่างซึ่งจะทำให้เกิดสบู่
แยกสบู่ออกด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยง และล้างไขสบู่ด้วยน้ำ
จากนั้นให้ความร้อนแก่น้ำมันเพื่อไล่น้ำให้ระเหยออก นำน้ำมันมาฟอกสี
และกำจัดกลิ่นด้วยไอน้ำ จะได้น้ำมันปาล์มที่เรียกว่า Neutralized Bleached
and Deodorized Palm Oil น้ำมันปาล์มที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์แล้ว
จะแยกเป็นสองส่วนคือ
ส่วนล่างมีลักษณะเป็นไขและส่วนบนเป็นน้ำมันมีสีเหลืองอ่อนถึงเข้ม เนื่องจากน้ำมันที่ได้มีคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพบางประการที่ไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์บางชนิด
จึงได้มีการศึกษาการดัดแปรคุณสมบัติของน้ำมันปาล์มโดยใช้กระบวนการต่างๆ
เพื่อให้สามารถนำไปใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ได้หลากหลายมากขึ้น ผลิตผลพลอยได้ที่สำคัญ
จากการกลั่นบริสุทธิ์น้ำมันปาล์ม คือ กรดไขมันปาล์ม หรือ Palm Fatty Acid
Distillated (PFAD) ซึ่งนิยมใช้เป็นวัตถุดิบในการทำสบู่ อาหารสัตว์
ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสกัดกรดไขมันชนิดต่าง ๆ
หรือการสกัดวิตามินอีในอุตสาหกรรมออริโอเคมิคอล
การดัดแปรไขมันและน้ำมัน (Modification
of Fats and Oil)
การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของไขมันและน้ำมัน เป็นการปรับปรุงไขมันและน้ำมันให้มีความเหมาะสมในการนำไปใช้ประโยชน์หรือดัดแปรเพื่อให้มีคุณสมบัติที่มีประโยชน์หลากหลายเพิ่มขึ้น วิธีการดัดแปรหลักมี 3วิธี คือ
1. การแยกส่วน (Fractionation) เป็นกระบวนการทางกายภาพ
2. การอินเทอร์เอสเทอริฟิเคชัน (Interesterification) เป็นกระบวนการทางเคมีและกายภาพ
3. การทำไขมันแข็ง (Hardening) หรือเติมไฮโดรเจน (Hydrogenation) เป็นกระบวนการทางเคมีการดัดแปรไขมันและน้ำมันอาจทำวิธีเดียวหรือผสมก็ได้ จะทำให้ไขมันและน้ำมันมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ เป็นการปรับปรุงบทบาทและหน้าที่ของไขมันและน้ำมัน เช่น การเติมไฮโดรเจนเล็กน้อยเพื่อลดปริมาณกรดลิโนเลนิค เป็นการปรับปรุงให้น้ำมันมีความคงตัวเพิ่มขึ้น หรือการผสมน้ำมันเมล็ดในปาล์มที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกับน้ำมันปาล์มและน้ำมันฝ้ายที่ผ่านการทำไขมันแข็ง และดัดแปรน้ำมันผสมด้วยวิธีอินเทอร์เอสเทอริฟิเคชัน จะได้ไขมันที่มีจุดหลอมเหลวสูง สามารถใช้แทนโกโก้บัตเตอร์ ใช้เคลือบคุกกี้ และเติมชอคโกแลตได้
การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของไขมันและน้ำมัน เป็นการปรับปรุงไขมันและน้ำมันให้มีความเหมาะสมในการนำไปใช้ประโยชน์หรือดัดแปรเพื่อให้มีคุณสมบัติที่มีประโยชน์หลากหลายเพิ่มขึ้น วิธีการดัดแปรหลักมี 3วิธี คือ
1. การแยกส่วน (Fractionation) เป็นกระบวนการทางกายภาพ
2. การอินเทอร์เอสเทอริฟิเคชัน (Interesterification) เป็นกระบวนการทางเคมีและกายภาพ
3. การทำไขมันแข็ง (Hardening) หรือเติมไฮโดรเจน (Hydrogenation) เป็นกระบวนการทางเคมีการดัดแปรไขมันและน้ำมันอาจทำวิธีเดียวหรือผสมก็ได้ จะทำให้ไขมันและน้ำมันมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ เป็นการปรับปรุงบทบาทและหน้าที่ของไขมันและน้ำมัน เช่น การเติมไฮโดรเจนเล็กน้อยเพื่อลดปริมาณกรดลิโนเลนิค เป็นการปรับปรุงให้น้ำมันมีความคงตัวเพิ่มขึ้น หรือการผสมน้ำมันเมล็ดในปาล์มที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกับน้ำมันปาล์มและน้ำมันฝ้ายที่ผ่านการทำไขมันแข็ง และดัดแปรน้ำมันผสมด้วยวิธีอินเทอร์เอสเทอริฟิเคชัน จะได้ไขมันที่มีจุดหลอมเหลวสูง สามารถใช้แทนโกโก้บัตเตอร์ ใช้เคลือบคุกกี้ และเติมชอคโกแลตได้
1. การแยกส่วน (Fractionation)
ไขมันและน้ำมันเป็นส่วนผสมของไตรกลีเซอร์ไรด์หลายชนิด ไตรกลีเซอร์ไรด์แต่ละชนิดจะมีจุดหลอมเหลวต่างกันจึงทำให้ไขมันและน้ำมันมีจุดหลอมเหลวเป็นช่วง ในการดัดแปรด้วยวิธีแยกส่วนจะใช้สมบัตินี้ในการแยกไขมันที่มีจุดหลอมเหลวต่างกัน น้ำมันที่ใช้ในการแยกส่วนคือน้ำมันปาล์มซึ่งมีความเหมาะสมในการนำมาแยกส่วนเพราะมีส่วนของความอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวในสัดส่วนใกล้เคียงกันการแยกส่วนทำโดยหลอมหรือละลายไขมันและน้ำมันให้เป็นเนื้อเดียวกันแล้วลดอุณหภูมิลงจะทำให้ทำให้น้ำมันและไขมันเกิดการตกผลึกหลังจากนั้นนำมากรองแยกส่วนจะได้น้ำมันหรือโอเลอินและไขมันหรือสเตียริน วิธีการแยกส่วนแบ่งออกเป็น 3 แบบ คือ
ไขมันและน้ำมันเป็นส่วนผสมของไตรกลีเซอร์ไรด์หลายชนิด ไตรกลีเซอร์ไรด์แต่ละชนิดจะมีจุดหลอมเหลวต่างกันจึงทำให้ไขมันและน้ำมันมีจุดหลอมเหลวเป็นช่วง ในการดัดแปรด้วยวิธีแยกส่วนจะใช้สมบัตินี้ในการแยกไขมันที่มีจุดหลอมเหลวต่างกัน น้ำมันที่ใช้ในการแยกส่วนคือน้ำมันปาล์มซึ่งมีความเหมาะสมในการนำมาแยกส่วนเพราะมีส่วนของความอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวในสัดส่วนใกล้เคียงกันการแยกส่วนทำโดยหลอมหรือละลายไขมันและน้ำมันให้เป็นเนื้อเดียวกันแล้วลดอุณหภูมิลงจะทำให้ทำให้น้ำมันและไขมันเกิดการตกผลึกหลังจากนั้นนำมากรองแยกส่วนจะได้น้ำมันหรือโอเลอินและไขมันหรือสเตียริน วิธีการแยกส่วนแบ่งออกเป็น 3 แบบ คือ
Dry fractionation เป็นวิธีการแยกส่วนโดยใช้วิธีให้ความร้อนแก่น้ำมันปาล์ม
ให้มีอุณหภูมิประมาณ 75 – 90 ํC เพื่อให้น้ำมันปาล์มหลอมรวมเป็นเนื้อเดียวกัน
จากนั้นนำเข้าถังตกผลึกทำให้เย็นที่อุณหภูมิ 25 - 30 ํC
อย่างช้า ๆ น้ำมันปาล์มจะฟอร์มผลึกสเตียริน
จากนั้นแยกผลึกออกโดยใช้เครื่องกรอง (filter press) ซึ่งจะได้โอเลอิน
(จุดขุ่น 8 ํC) 60 % และ สเตียริน 40
% และถ้าต้องการโอเลอีนที่มีคุณภาพสูง (Super olein) ต้องแยกส่วนครั้งที่ 2 ซึ่งโอเลอินที่แยกส่วนในครั้งที่
2 มีจุดขุ่นต่ำลง (4 ํC) เช่นเดียวกับสเตียรินเมื่อมีการแยกส่วนหลายครั้ง จะได้สเตียรินที่มีค่า IV
แตกต่างกันไป ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่ได้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย
สำหรับ PMF (palm mid fraction) สามารถนำไปใช้ในการผลิตโกโก้บัตเตอร์
Lanza
fractionation ค้นพบโดย Fractelli Lanza เป็นการแยกส่วนโดยการเติมสาร detergents
หรือ wetting agents เช่น sodium
lauryl sulphate ในน้ำมันพืช
เพื่อทำให้พื้นผิวหน้าของผลึกเปียกและตกตะกอน
ผลึกที่เปียกจะชอบน้ำและตกตะกอนในส่วนที่มีน้ำ น้ำจะมีส่วนของไขมัน
น้ำมันหยดใหญ่จะรวมตัวกันใหญ่ขึ้น และจะเห็นเป็น 2 ชั้น
ชั้นน้ำมันประกอบด้วยน้ำมันโอเลอิน และส่วนชั้นน้ำมีน้ำและสเตียริน
วิธีการแยกส่วนแบบนี้เป็นวิธีที่แยกผลึกขนาดเล็กออกได้ง่ายกว่า dry
fractionationและใช้เวลาในการตกผลึกสั้นกว่า
Wet
fractionation เป็นวิธีที่อาศัยความสามารถในการละลายของไขมันและน้ำมันที่แตกต่างกัน
การแยกส่วนด้วยตัวทำละลายจะให้การแยกที่ชัดเจนกว่าเพราะไม่ต้องใช้การตกผลึกแต่ใช้การเปลี่ยนอุณหภูมิและปริมาณตัวทำละลาย
ทำโดยการผสมตัวทำละลายกับไขมันและปั๊มผ่านไปสู่เครื่องเกิดผลึก
ซึ่งทำให้เย็นที่อุณหภูมิที่จะแยกส่วน ผลึกที่เกิดขึ้นจะถูกกรองแยกออกมา
จากนั้นระเหยตัวทำละลายจะได้สเตียริน ส่วนโอเลอินและตัวทำละลายจะถูกเก็บทันที
หรือไม่ก็ปั๊มไปเครื่องเกิดผลึกเพื่อให้ตกผลึกและแยกออกอีกตัวทำละลายที่นิยมใช้คือ เฮกเซน อะซิโตน และ 2-nitropropane ตัวทำละลายที่แยกส่วนได้ชัดเจนที่สุดคือ
อะซิโตนจากการเปรียบเทียบคุณสมบัติของปาล์มโอเลอินที่ถูกแยกส่วนด้วยวิธีต่าง ๆ
พบว่า การแยกส่วนแบบ Lanza จะให้ผลผลิตสูงที่สุดและมีจุดที่มีของแข็งต่ำที่สุด
น้ำมันปาล์มโอเลอินที่ได้มีกรดไขมันอิสระต่ำ และมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าวิธีอื่น ๆ
2. อินเทอร์เอสเทอริฟิเคชัน (Interesterification)
อินเทอร์เอสเทอริฟิเคชัน เป็นปฏิกิริยาของไขมันและน้ำมัน หรือสารที่ประกอบด้วย fatty acid esters กับกรดไขมัน อัลกอฮอล์หรือเอสเทอร์อื่นที่มีการแลกเปลี่ยนกรดไขมัน ทำให้เกิดเอสเทอร์ชนิดใหม่ ผลจากการอินเทอร์ ์เอสเทอริฟายน์ทำให้คุณสมบัติไขมันและน้ำมันเปลี่ยนแปลงไป จะเปลี่ยนแปลงมากน้อยขึ้นกับองค์ประกอบและการจัดเรียงตัวของกรดไขมัน และสภาวะที่เหมาะสม ไขมันและน้ำมันที่ผ่านการอินเทอร์เอสเทอริฟายน์ จะทำให้จุดหลอมเหลวของน้ำมันเปลี่ยนแปลงไป โดยมีค่าเพิ่มสูงขึ้นและมีปริมาณของแข็งเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของน้ำมันก่อนการอินเทอร์เอสเทอริฟายน์ ปฏิกิริยานี้จะเกิดได้ ต้องมีการให้ความร้อนไขมันและน้ำมันมากกว่า 250 ํC ซึ่งทำได้ยาก จึงต้องใช้สารเร่งปฏิกิริยาเช่น sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium metal หรือ sodium-potassium alloy โดยใช้ประมาณ 0.01 – 0.1% และสามารถหยุดปฏิกิริยาได้ด้วยน้ำ วิธีการนี้ใช้ดัดแปรให้ได้ไขมันและน้ำมันที่จะนำไปใช้เฉพาะอย่าง หรือเป็นการปรับสมบัติของน้ำมันให้เหมาะสมมากขึ้น การเลือกวัตถุดิบจึงมีความจำเป็น เพื่อให้ได้องค์ประกอบของกรดไขมันตามที่ต้องการ ไขมันและน้ำมันที่จะทำอินเทอร์เอสเทอริฟายน์ต้องผ่านการกำจัดกรดไขมันอิสระ, ทำให้เป็นกลางและแห้ง เพื่อหลีกเลี่ยงการยับยั้งสารเร่งปฏิกิริยา และอาจไม่ต้องฟอกสีก็ได้ เพราะน้ำมันจะมีสีเข้มขึ้นเมื่อผ่านการอินเทอร์เอสเทอริฟายน์ จึงควรฟอกสีภายหลังและนำไปกำจัดกลิ่นต่อไป การกำจัดสารเร่งปฏิกิริยาออกเนื่องจากเป็นพิษ หรือมีผลเสียต่ออายุการเก็บ ทำได้โดยการรีไฟน์แต่จะเกิดการสูญเสีย จึงอาจเติมกรดฟอสฟอริกเพื่อทำลายสบู่ แล้วเติมสารช่วยกรองกวนผสมหลังจากนั้นกรองสารเร่งปฏิกิริยาออก
อินเทอร์เอสเทอริฟิเคชัน เป็นปฏิกิริยาของไขมันและน้ำมัน หรือสารที่ประกอบด้วย fatty acid esters กับกรดไขมัน อัลกอฮอล์หรือเอสเทอร์อื่นที่มีการแลกเปลี่ยนกรดไขมัน ทำให้เกิดเอสเทอร์ชนิดใหม่ ผลจากการอินเทอร์ ์เอสเทอริฟายน์ทำให้คุณสมบัติไขมันและน้ำมันเปลี่ยนแปลงไป จะเปลี่ยนแปลงมากน้อยขึ้นกับองค์ประกอบและการจัดเรียงตัวของกรดไขมัน และสภาวะที่เหมาะสม ไขมันและน้ำมันที่ผ่านการอินเทอร์เอสเทอริฟายน์ จะทำให้จุดหลอมเหลวของน้ำมันเปลี่ยนแปลงไป โดยมีค่าเพิ่มสูงขึ้นและมีปริมาณของแข็งเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของน้ำมันก่อนการอินเทอร์เอสเทอริฟายน์ ปฏิกิริยานี้จะเกิดได้ ต้องมีการให้ความร้อนไขมันและน้ำมันมากกว่า 250 ํC ซึ่งทำได้ยาก จึงต้องใช้สารเร่งปฏิกิริยาเช่น sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium metal หรือ sodium-potassium alloy โดยใช้ประมาณ 0.01 – 0.1% และสามารถหยุดปฏิกิริยาได้ด้วยน้ำ วิธีการนี้ใช้ดัดแปรให้ได้ไขมันและน้ำมันที่จะนำไปใช้เฉพาะอย่าง หรือเป็นการปรับสมบัติของน้ำมันให้เหมาะสมมากขึ้น การเลือกวัตถุดิบจึงมีความจำเป็น เพื่อให้ได้องค์ประกอบของกรดไขมันตามที่ต้องการ ไขมันและน้ำมันที่จะทำอินเทอร์เอสเทอริฟายน์ต้องผ่านการกำจัดกรดไขมันอิสระ, ทำให้เป็นกลางและแห้ง เพื่อหลีกเลี่ยงการยับยั้งสารเร่งปฏิกิริยา และอาจไม่ต้องฟอกสีก็ได้ เพราะน้ำมันจะมีสีเข้มขึ้นเมื่อผ่านการอินเทอร์เอสเทอริฟายน์ จึงควรฟอกสีภายหลังและนำไปกำจัดกลิ่นต่อไป การกำจัดสารเร่งปฏิกิริยาออกเนื่องจากเป็นพิษ หรือมีผลเสียต่ออายุการเก็บ ทำได้โดยการรีไฟน์แต่จะเกิดการสูญเสีย จึงอาจเติมกรดฟอสฟอริกเพื่อทำลายสบู่ แล้วเติมสารช่วยกรองกวนผสมหลังจากนั้นกรองสารเร่งปฏิกิริยาออก
3. การทำไขมันแข็ง (Hardening) หรือการเติมไฮโดรเจน
(Hydrogenation)
เป็นการเติมไฮโดรเจนที่พันธะคู่ เพื่อทำให้น้ำมันเปลี่ยนเป็นไขมันแข็ง และลดจำนวนพันธะคู่ลง ทำให้น้ำมันที่ได้มีความคงตัวต่อการเหม็นหืน ป้องกันการเกิดกลิ่น เนื่องจากกรดลิโนเลนิก และทำให้น้ำมันมีสีอ่อน การเติมไฮโดรเจนต้องมีสารเร่งปฏิกิริยา ที่นิยมใช้คือ นิเกิล (nickle) มีลักษณะเป็นของแข็งอยู่กับ supportor ที่มีลักษณะโปร่งเป็นโพรง และคงรูปร่างแข็งแรงถึงจะได้รับความร้อนสูง ปัจจัยที่มีผลต่อการเติมไฮโดรเจนคือ อุณหภูมิ ความดัน การเคลื่อนย้ายมวลสาร หรือ การกวน สารเร่งปฏิกิริยาทั้งชนิด สภาพ และความเข้มข้น เวลา และสารตั้งต้น สภาวะการเติมไฮโดรเจนจะมีผลต่อปริมาณ trans isomer การควบคุมสภาวะเพื่อให้ได้น้ำมันที่มีคุณภาพตามต้องการเป็นสิ่งสำคัญ ถ้ามีน้ำในน้ำมันจะมีผลทำให้ยับยั้งการทำงานของนิเกิล และทำให้น้ำมันเกิดการแตกตัว ปริมาณกรดไขมันอิสระสูงเกินไป ซึ่งจะทำให้เกิดสบู่และสารอื่น ๆ ที่จัดเป็นสารที่มีพิษต่อสารเร่งปฏิกิริยา (catalyst poison) เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และคลอรีน คุณสมบัติของน้ำมันที่ผ่านการทำไขมันแข็งถ้ามีลักษณะเป็น semiliquid และ soft fat จะนำไปใช้ในอุตสาหกรรมขนมอบและขนมหวาน soft fat นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการทอดที่ใช้น้ำมันปริมาณมาก (deep frying) คุณค่าทางโภชนาการของน้ำมันที่ผ่านการทำไขมันแข็งจะมีการย่อยที่ไม่แตกต่างกัน
เป็นการเติมไฮโดรเจนที่พันธะคู่ เพื่อทำให้น้ำมันเปลี่ยนเป็นไขมันแข็ง และลดจำนวนพันธะคู่ลง ทำให้น้ำมันที่ได้มีความคงตัวต่อการเหม็นหืน ป้องกันการเกิดกลิ่น เนื่องจากกรดลิโนเลนิก และทำให้น้ำมันมีสีอ่อน การเติมไฮโดรเจนต้องมีสารเร่งปฏิกิริยา ที่นิยมใช้คือ นิเกิล (nickle) มีลักษณะเป็นของแข็งอยู่กับ supportor ที่มีลักษณะโปร่งเป็นโพรง และคงรูปร่างแข็งแรงถึงจะได้รับความร้อนสูง ปัจจัยที่มีผลต่อการเติมไฮโดรเจนคือ อุณหภูมิ ความดัน การเคลื่อนย้ายมวลสาร หรือ การกวน สารเร่งปฏิกิริยาทั้งชนิด สภาพ และความเข้มข้น เวลา และสารตั้งต้น สภาวะการเติมไฮโดรเจนจะมีผลต่อปริมาณ trans isomer การควบคุมสภาวะเพื่อให้ได้น้ำมันที่มีคุณภาพตามต้องการเป็นสิ่งสำคัญ ถ้ามีน้ำในน้ำมันจะมีผลทำให้ยับยั้งการทำงานของนิเกิล และทำให้น้ำมันเกิดการแตกตัว ปริมาณกรดไขมันอิสระสูงเกินไป ซึ่งจะทำให้เกิดสบู่และสารอื่น ๆ ที่จัดเป็นสารที่มีพิษต่อสารเร่งปฏิกิริยา (catalyst poison) เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และคลอรีน คุณสมบัติของน้ำมันที่ผ่านการทำไขมันแข็งถ้ามีลักษณะเป็น semiliquid และ soft fat จะนำไปใช้ในอุตสาหกรรมขนมอบและขนมหวาน soft fat นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการทอดที่ใช้น้ำมันปริมาณมาก (deep frying) คุณค่าทางโภชนาการของน้ำมันที่ผ่านการทำไขมันแข็งจะมีการย่อยที่ไม่แตกต่างกัน
กระบวนการผลิตปาล์มแว็กซ์และผลิตภัณฑ์อื่นๆ
หลังจากกระบวนการสกัดน้ำมันปาล์มด้วยวิธีการต่างๆน้ำมันปาล์มดังที่กล่าวมาข้างต้นแล้วนอกจากจะได้ผลิตภัณฑ์น้ำมันปาล์มที่ใช้ใช้ในการบริโภคแล้ว
ส่วนที่เหลือจากกระบวนการยังสามารถนำมาผ่านกระบวนการทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ต่างๆอีกหลายชนิด
เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้จากกรดไขมันปาล์ม (Palm Fatty Acid) ดังนี้
ไฮโดรจีเนท ปาล์ม ออยล์
(Hydrogenate Palm Oil)
ผลิตโดยผ่านกระบวนการ
Hydrogenate (Gas
Hydrogen) เพื่อเปลี่ยนโครงสร้างองค์ประกอบกรดไขมันและทำให้ Palm
Oil แข็งตัวและมีจุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น (Melting Point) เหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมประเภท Rubber, Candle, Textile โดยเฉพาะอุตสาหกรรม Candle สามารถนำไปผสมกับ Paraffin
wax ประมาณ 10-25% เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวที่ใกล้เคียงกัน
และเพื่อลดต้นทุนในการผลิตเนื่องจาก Palm Oil เป็นผลิตภัณฑ์ที่ราคาไม่แพงมากนัก
สเตียรีน
(Stearine)
ผลิตโดยผ่านกระบวนการตกผลึกและบีบอัดด้วย
Pressure
แรงดันสูง
เพื่อแยกองค์ประกอบกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัวออกจากกรดไขมันที่อิ่มตัวมากกว่าจึงทำให้ไขมันแข็งตัวและมีจุดหลอมเหลวที่สูงขึ้นและมีความเหนียวแตกต่างจาก
การผ่าน Hydrogenate ที่แข็งเปราะ
และเหมาะกับอุตสาหกรรมประเภท Rubber, Candle, Textile โดยเฉพาะอุตสาหกรรม
Candle สามารถนำไปผสมกับ Paraffin Wax ประมาณ
20-40% เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวที่ใกล้เคียงกัน
และค่อนข้างมีความเหนียวที่มาพอสมควร และเพื่อลดต้นทุนในการผลิตเนื่องจาก Palm
Oil เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้ในประเทศราคาจึงไม่สูงมากนัก
ปาล์ม
แว็กซ์
(Palm
Waxes)
ผลิตภัณฑ์แว็กซ์หรือไขที่ผลิตได้จากไขมันปาล์มธรรมชาติ (Crude palm oil / CPO)
ที่ได้จากผลของปาล์มน้ำมันและได้จากขั้นตอนสุดท้ายของการผลิตน้ำมันปาล์มบริโภค
นำมาผสมกับไฮโดรเจน (Hydrogenate Palm Oil / HPO) ในอัตราส่วนที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มจุดหลอมเหลวให้สูงขึ้นเหมาะสำหรับที่จะใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเทียน
(Candle)
บรรณานุกรม
http://it.doa.go.th/palm/linkTechnical/oil%20palm%20processing.html
การแปรรูปปาล์มน้ำมัน
ข้อมูลจากเอกสารวิชาการ
ฉบับที่ 07-48-014, 14 กุมภาพันธ์ 2549 เรื่อง
“ปาล์มน้ำมัน” หน้า 107-108,110 ของกลุ่มวิจัยและพัฒนาอนุรักษ์ดินและน้ำพื้นที่พืชไร่,สำนักวิจัยและพัฒนาการจัดการที่ดิน, กรมพัฒนาที่ดิน
http://www.siamoil.com/th/products.asp
บริษัท สยามน้ำมันพืช จำกัด