Mengubah biji minyak menjadi minyak goreng jadi adalah proses multi-tahap yang beralih dari biji mentah menjadi minyak bersih, stabil, dan dapat dimakan melalui serangkaian langkah mekanis dan kimia yang diurutkan secara cermat. Alur kerja inti - yang digunakan untuk kacang tanah, kedelai, lobak, biji bunga matahari, biji kapas, wijen, dan sebagian besar biji minyak lainnya - mengikuti jalur yang konsisten: penerimaan dan penyimpanan benih, pembersihan dan penghilangan kotoran, penghilangan kulit opsional, penghancuran dan pengelupasan, pengkondisian dan pemanggangan, pengepresan mekanis, ekstraksi pelarut opsional pada kue tekan, penyaringan minyak mentah, dan pemurnian melalui degumming, netralisasi, pemutihan, dan penghilangan bau, dengan musim dingin opsional untuk minyak tertentu. Setiap tahap mempersiapkan bahan untuk tahap berikutnya, dan kualitas serta efisiensi setiap tahap hulu secara langsung mempengaruhi hasil, rasa, warna, dan umur simpan minyak jadi. Melewati atau mempercepat tahap - misalnya, menekan di bawah-biji yang sudah dibersihkan atau melewatkan pengelupasan - hampir selalu muncul sebagai hasil minyak yang lebih rendah, minyak mentah yang lebih gelap, atau kerugian penyulingan yang lebih tinggi di kemudian hari.
Pembersihan dan Persiapan Benih
Pembersihan adalah langkah kontrol kualitas-yang pertama dan paling dasar, dan juga merupakan salah satu langkah yang paling sering diremehkan. Benih mentah yang dikirim dari kebun atau pedagang mengandung campuran kotoran: debu, sekam, daun, batang, batu, pecahan logam, benih gulma, dan benih yang belum matang atau rusak. Pengotor ini tidak mengandung minyak, sehingga memenuhi kapasitas dan merusak peralatan hilir; batu dan logam dapat merusak rol penghancur dan cacing pengepres; dan debu serta sampah organik berkontribusi terhadap-rasa, warna gelap, dan kandungan asam lemak bebas yang lebih tinggi dalam minyak mentah. Pembersihan menggunakan kombinasilayar bergetar(untuk ukuran-terpisah),pengklasifikasi udara(untuk meniup sekam dan debu tipis),penghancur(pemisahan gravitasi untuk menghilangkan batu), danpemisah magnetik(untuk menghilangkan pecahan besi dan baja). Saluran pembersih-yang dikelola dengan baik mengurangi berat benda asing hingga di bawah 0,5%, sehingga melindungi peralatan, meningkatkan kualitas minyak, dan memastikan bahwa setiap kilogram yang dimasukkan ke dalam mesin cetak adalah biji minyak asli, bukan sampah. Untuk benih dengan kelembapan tinggi saat pengiriman, tahap pengeringan mungkin juga diperlukan pada tahap ini untuk membawa kelembapan ke kisaran 8–10% untuk penyimpanan yang aman dan pemrosesan yang konsisten.
Dehulling, Menghancurkan dan Mengelupas
Banyak biji minyak mempunyai kulit terluar atau sekam yang mengandung sedikit atau tidak ada minyak sama sekali dan dapat mengencerkan hasil minyak dan menggelapkan minyak jika dibiarkan.mengupas kulitnyamerupakan standar untuk biji bunga matahari, kacang tanah, biji kapas, dan beberapa biji sawit, menggunakan pengupas kulit akibat benturan atau gesekan yang diikuti dengan pemisahan udara untuk membuang kulitnya (yang sering kali dijual sebagai pakan ternak atau bahan bakar). Kedelai dan rapeseed biasanya diproses tanpa dikupas, meskipun pemrosesan-kedelai berprotein tinggi mungkin memerlukan penghilangan kulitnya. Setelah dikupas (atau langsung untuk benih utuh), benih akan melewati proses tersebutpenumpasan- biasanya dengan penghancur gulungan-bergigi yang memecah benih menjadi 4–6 bagian - untuk meningkatkan luas permukaan dan mulai memecah sel-yang mengandung minyak. Potongan-potongan yang hancur kemudian ditusukpelunakan(pengkondisian pada suhu 40–60 derajat dengan penyesuaian kelembapan hingga 8–10%) agar lentur, diikuti denganmengelupasmelalui rol halus yang menekan potongan menjadi serpihan tipis, biasanya setebal 0,3–0,5 mm. Pengelupasan sangat penting karena dapat merusak dinding sel, melepaskan minyak dari badan minyak, dan menciptakan area permukaan yang besar dan tipis yang memungkinkan panas dan kelembapan menembus secara merata selama pemanggangan dan memungkinkan minyak mengalir keluar dengan bebas selama pengepresan. Serpihan yang terkelupas dengan buruk atau terlalu-tebal menghasilkan rendemen minyak yang lebih rendah dan sisa minyak yang lebih tinggi pada kue tekan.
Pengkondisian dan Pemanggangan
Pengondisian dan pemanggangan - sering digabungkan dalam satu penanak uap atau penanak tumpukan - adalah tahap di mana biji yang dipipihkan disesuaikan dengan suhu dan kadar air yang tepat yang memaksimalkan pelepasan minyak dan rasa selama pengepresan. Prosesnya meliputi melembabkan, memanaskan, mengukus, dan mengeringkan serpihan untuk mencapai kelembapan akhir sekitar 5–8% dan suhu 100–130 derajat, ditahan selama 20–40 menit tergantung benihnya. Pada suhu ini, protein benih mengalami denaturasi dan koagulasi, yang melepaskan minyak dari matriks protein dan mengurangi viskositas minyak sehingga lebih mudah mengalir keluar dari mesin press. Memanggang juga mengembangkan karakteristik rasa seperti kacang dan panggang yang diasosiasikan dengan minyak panas-minyak pres - minyak kacang tanah, minyak wijen, dan minyak lobak mendapatkan sebagian besar aroma khasnya dari tahap ini - dan mengurangi kelembapan pada kue, sehingga meningkatkan hasil pengepresan. Profil suhu dan kelembapan yang tepat bergantung pada-benih tertentu: kedelai biasanya dikondisikan pada suhu 100–110 derajat , kacang tanah pada suhu 110–120 derajat , dan wijen pada suhu 120–130 derajat untuk mendapatkan rasa yang maksimal. Untukminyak-yang diperas dingin, tahap pemanggangan dihilangkan atau dijaga di bawah 60 derajat untuk menjaga panas-nutrisi yang sensitif, warna alami, dan rasa yang lembut - dengan mengorbankan hasil minyak yang jauh lebih rendah (seringkali 20–30% lebih sedikit dibandingkan pengepresan panas) dan sisa minyak yang lebih tinggi dalam kue.
Menekan / Mengeluarkan
Pengepresan adalah tahap ekstraksi mekanis di mana bahan yang sudah dikondisikan dan dipanggang dimasukkan ke dalam amesin press sekrup (expeller)- cacing yang berputar di dalam tong berlubang yang terus-menerus membawa material ke depan sambil meningkatkan tekanan, memeras minyak keluar melalui slot tong dan mengeluarkan-kue yang sudah dihilangkan minyaknya di ujung pelepasan. Pengepres ulir adalah mesin-throughput tinggi yang menangani sebagian besar pengepresan biji minyak komersial, dengan kapasitas mulai dari beberapa ratus kilogram per jam untuk model kecil hingga puluhan ton per jam untuk lini industri. Alternatifnya adalah atekan hidrolik, yang beroperasi dalam batch dan lebih disukai untuk-minyak premium atau khusus skala kecil (wijen, zaitun, argan) yang mana pengepresan lembut dan retensi rasa maksimum lebih penting daripada hasil. Alat pengepres ulir yang disetel dengan baik biasanya menyisakan 5–8% sisa minyak dalam kue pengepres untuk sebagian besar biji minyak, dengan hasil minyak sebenarnya bergantung pada kandungan minyak bijinya: kacang tanah dan wijen menghasilkan 40–45% minyak, biji lobak dan bunga matahari 30–40%, dan kedelai 15–20%. Minyak mentah yang dihasilkan dari pengepresan berwarna gelap, keruh, dan mengandung padatan halus, uap air, fosfolipid (getah), asam lemak bebas, pigmen, dan senyawa bau - belum dapat dimakan dan harus melalui penyaringan dan pemurnian. Sementara itu, kue press adalah produk sampingan berharga yang digunakan sebagai pakan ternak berprotein tinggi, pupuk, atau pakan pada tanaman besar untuk ekstraksi pelarut guna memulihkan sisa minyak.
Ekstraksi Pelarut (Opsional)
Untuk-pabrik minyak komersial skala besar, pengepresan mekanis saja akan menyisakan terlalu banyak minyak di dalam kue (5–8%) sehingga menjadi ekonomis, sehingga kue pengepresan akan melewatiekstraksi pelarut- biasanya menggunakan-heksana tingkat makanan - untuk melarutkan dan memulihkan sisa minyak, sehingga mengurangi sisa minyak pada makanan akhir hingga di bawah 1%. Prosesnya melibatkan mengontakkan kue dengan heksana dalam ekstraktor kontinu (biasanya jenis perkolasi atau perendaman), memisahkan hasil miscella (campuran minyak-heksana) dari tepung yang telah dihilangkan lemaknya, lalu menguapkan dan menghilangkan heksana dari miscella dan tepung dalam kondisi vakum, dengan heksana diperoleh kembali dan didaur ulang. Ekstraksi pelarut sangat efisien dan merupakan metode standar untuk minyak kedelai (yang memiliki kandungan minyak yang terlalu rendah untuk pengepresan yang ekonomis saja) dan untuk pabrik berkapasitas besar yang memproses sebagian besar biji minyak lainnya. Namun, hal ini- padat modal, memerlukan sistem keamanan dan pemulihan-pelarut yang ketat, dan tidak praktis untuk operasi skala kecil atau menengah. Pabrik minyak skala kecil dan menengah biasanya berhenti pada pengepresan mekanis dan menjual press cake sebagai pakan, sehingga menerima total hasil minyak yang lebih rendah sebagai imbalan atas investasi yang lebih rendah dan pengoperasian yang lebih sederhana. Minyak mentah dari ekstraksi pelarut umumnya berwarna lebih terang dan padatan lebih rendah dibandingkan minyak mentah yang dipres, namun masih memerlukan pemurnian penuh.
Filtrasi Minyak Mentah
Sebelum dimurnikan, minyak mentah - baik dari pengepresan atau ekstraksi pelarut - harus dimurnikantersaringuntuk menghilangkan partikel padat halus (tepung biji-bijian, serat, protein halus) yang dapat mengganggu bahan kimia penyulingan, penukar panas yang kotor, dan menyebabkan-rasa tidak enak. Filtrasi biasanya dilakukan denganpenekan filter pelat-dan-bingkaiataufilter daun tekanan vertikalmenggunakan kertas saring atau kain saring, terkadang dengan bantuan penyaring seperti tanah diatom untuk partikel yang sangat halus. Minyak mentah yang disaring kemudian diendapkan atau disentrifugasi untuk menghilangkan sisa air dan getah sebelum memasuki jalur pemurnian. Langkah ini sederhana namun penting: minyak mentah yang tidak disaring menyebabkan masalah pada setiap tahap penyulingan hilir, mulai dari degumming yang buruk hingga konsumsi bleaching earth yang berlebihan.
Penyulingan: Dari Minyak Mentah Menjadi Minyak Goreng
Penyulingan adalah proses-bertahap yang mengubah minyak mentah-yang berbau tajam menjadi minyak nabati yang jernih, netral, dan stabil-di penyimpanan. Ini mengikuti empat tahap inti, dengan langkah tambahan opsional tergantung pada jenis oli dan kadar yang diinginkan.Degummingpertama-tama menghilangkan fosfolipid (getah) dengan mencampurkan minyak mentah dengan air panas atau asam encer (asam fosfat atau sitrat), yang menghidrasi fosfolipid menjadi gom yang tidak larut yang dipisahkan dengan mesin sentrifugasi. Gusi yang diperoleh kembali sering kali diolah menjadi lesitin komersial, pengemulsi makanan yang berharga.Netralisasi (deasidifikasi)kemudian menghilangkan asam lemak bebas dengan menambahkan soda kaustik (NaOH) dalam jumlah terkontrol, yang bereaksi dengan asam lemak bebas untuk membentuk stok sabun yang dipisahkan dan dicuci; minyak kemudian dicuci dengan air-dan dikeringkan dengan vakum-untuk menghilangkan sabun dan kelembapan. (Untuk minyak-berkualitas tinggi-keasaman rendah, pemurnian fisik - pengupasan uap dalam vakum tinggi - dapat menggantikan netralisasi kimia.)Pemutihanmencampur minyak yang dinetralkan dengan bahan pemutih aktif (dan terkadang karbon aktif) dalam kondisi vakum dan panas, yang menyerap pigmen (klorofil, karotenoid), sisa sabun, produk oksidasi, dan logam sisa; sisa pemutihan bumi kemudian disaring, meninggalkan minyak pucat dan bening.Deodorisasiadalah tahap terakhir: minyak yang telah diputihkan dipanaskan hingga 200–250 derajat dalam kondisi vakum tinggi dan dihilangkan dengan uap hidup, yang menghilangkan senyawa bau yang mudah menguap, sisa asam lemak bebas, dan beberapa produk oksidasi, sehingga menghasilkan minyak akhir yang-rasanya netral, tidak berbau, dan stabil. Untuk minyak yang mengandung lilin atau-trigliserida titik leleh tinggi - terutama minyak bunga matahari, minyak jagung, dan minyak dedak padi - tambahanmusim dingin (dewaxing)langkah ditambahkan: minyak didinginkan perlahan hingga 5–10 derajat untuk mengkristalkan lilin, yang kemudian disaring, mencegah kekeruhan dalam botol minyak saat didinginkan. Total kerugian penyulingan biasanya berkisar antara 3–8% minyak mentah, tergantung pada kualitas minyak mentah dan kadar yang diinginkan.
Kesimpulan
Alur kerja pemrosesan minyak yang lengkap adalah rantai operasi mekanis dan termal yang diurutkan secara cermat, masing-masing dibangun berdasarkan operasi sebelumnya: pembersihan menghilangkan kotoran dan melindungi peralatan; mengupas, menghancurkan, dan mengelupas dinding sel pecah dan menyiapkan benih untuk pelepasan minyak; pengkondisian dan pemanggangan menyesuaikan kelembapan dan suhu untuk memaksimalkan hasil minyak dan mengembangkan rasa; pengepresan secara mekanis mengekstraksi minyak mentah dan menghasilkan kue protein yang berharga; ekstraksi pelarut opsional memulihkan sisa minyak untuk pabrik besar; dan pemurnian melalui degumming, netralisasi, pemutihan, dan penghilangan bau mengubah minyak mentah menjadi minyak yang jernih, stabil, dan dapat dimakan. Hasil, rasa, warna, dan umur simpan minyak jadi bergantung pada seberapa baik setiap tahap dikendalikan - jalan pintas pada tahap hulu mana pun hampir selalu menimbulkan kerugian hasil atau biaya pengilangan yang lebih besar di kemudian hari. Bagi produsen kecil dan menengah, jalur pengepresan yang terintegrasi dengan baik dengan pembersihan, pengelupasan, pemanggangan, dan penyaringan yang tepat adalah konfigurasi yang paling praktis dan menguntungkan; untuk operasi skala-besar, penambahan ekstraksi pelarut dan pemurnian penuh secara terus-menerus akan menghasilkan perolehan minyak total tertinggi dan kualitas produk paling konsisten.
