روغن پالم و روغن هسته پالم

روغن پالم و روغن هسته پالم دو ماده پرکاربرد در صابون‌ سازی هستند که به دلیل خواص متفاوت اما مکمل خود، بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند. روغن پالم، که از میوه پالم استخراج می‌شود، به صابون خاصیت سفتی و ماندگاری بالا می‌دهد و به ایجاد کف مناسب کمک می‌کند. این روغن غنی از اسیدهای چرب اشباع مانند پالمتیک اسید است که به تقویت ساختار صابون و دوام آن کمک می‌کند. روغن هسته پالم که از هسته میوه پالم گرفته می‌شود، دارای خواصی مشابه روغن نارگیل است و باعث تولید کف بیشتر و احساس نرمی روی پوست می‌شود. ترکیب این دو روغن در صابون‌ سازی معمولاً باعث ایجاد محصولی با کف مناسب، سختی خوب و خواص مرطوب‌کنندگی معتدل می‌شود.

خاستگاه روغن پالم

پالم روغنی ( oil palm) و میوه آن منبع دو روغن مختلف است:

1) روغن پالم که از مزوکارپ (mesocarp) میوه به دست می آید.

2) روغن هسته پالم (palm kernel oil) که از هسته ها استخراج می شود.

پالم روغنی آفریقایی ریشه در مناطق گرمسیری آفریقا (tropical Africa) و آنگولا (Angola) دارد. افزایش استفاده از چربی های گیاهی و افزایش تقاضا باعث افزایش کشت شد به طوری که امروزه این گیاه در مناطق گرمسیری در سراسر جهان کشت می شود. مناطق اصلی رشد در آسیای جنوب شرقی، آفریقا و آمریکای جنوبی است. مهمترین تولیدکنندگان مالزی (Malaysia) و اندونزی (Indonesia) با سهمی حدود 50 درصد و 30 درصد از تولید جهانی هستند. پالم روغنی آفریقایی می تواند تا ارتفاع 30 متر رشد کند.

هسته پالم روغنی آفریقایی مغزی است که از پوسته (shell) یا اندوکارپ (endocarp) و یک یا چند هسته (kernels) تشکیل شده است. هسته ها حاوی لایه هایی از آندوسپرم سخت و روغنی (hard, oily endosperm) و یک جنین (embryo) هستند.

مزوکارپ میوه (fruit’s mesocarp) حاوی 45 تا 60 درصد روغن (روغن پالم) و دانه ها 43 تا 52 درصد روغن (روغن هسته پالم) است.

مناطق ایده آل برای رشد نخل پالم بین 10 درجه عرض شمالی و جنوبی در ارتفاعات تا 700 متر قرار دارند. میانگین دمای سالانه باید بین 24 تا 27 درجه سانتیگراد باشد و میزان بارندگی سالانه (annual precipitation) باید بین 2000 تا 3000 میلی متر باشد.

تغییرات مداوم بین هوای آفتابی و بارانی برای رشد گل و میوه مهم است. خاک عمیق، کمی اسیدی و شکننده غنی از هوموس (humus) برای رشد ریشه ایده آل است. برای تکثیر، پالپ را از بذر جدا می کنند که در جعبه هایی با دمای بین 37 تا 40 درجه سانتی گراد نگهداری می شود. به محض اینکه شاخه ها 2 تا 3 برگ سبز ایجاد کردند، در مکان های آفتابی (sunny locations) در بستر کاشته می شوند. گیاهان پس از 10-14 ماه بستر می شوند و پس از حدود 4 سال، نخل رشد عمودی خود را آغاز می کند و برای اولین بار میوه می دهد.

بسته به موقعیت جغرافیایی، میوه در عرض 5 تا 8 ماه رشد می کند. بیشترین بازده بین سال 12 و 20 رخ می دهد. متوسط عملکرد سالانه حدود 120 کیلوگرم در هر بوته است.

شرکت های بزرگ تولید کننده روغن پالم از روش های مضر برای محیط زیست استفاده می کنند که بارها توسط سازمان های زیست محیطی مورد انتقاد قرار گرفته است. در همین حال، تبدیل نسبی به تولید روغن پالم سازگارتر با محیط زیست و پایدار صورت گرفته است، به عنوان مثال در جنوب تایلند.

استخراج روغن پالم

روغن هسته پالم محصول جانبی تولید روغن پالم است. میوه ها در آسیاب ها فشرده می شوند. روغن پالم از مزوکارپ گوشتی به دست می آید، اما آجیل فشار را بدون شکستگی تحمل می کند. آنها برای حذف الیاف مزوکارپ (fleshy mesocarp) تمیز می شوند، بدون پوسته و خشک می شوند تا رطوبت آنها به 8٪ کاهش یابد. این آخرین مرحله برای جلوگیری از رشد کپک ضروری است. سپس هسته‌های پالم را در دستگاه‌های پرس پیچی (screw presses) فشار می‌دهند تا روغن هسته پالم و کنجاله‌ی هسته پالم به دست آید. برای افزایش بازده روغن، کیک پرس را می توان با حلال ها استخراج کرد. با این حال، این فرآیند به طور فزاینده ای منسوخ می شود، زیرا به نظر نمی رسد از نظر اقتصادی ارزش داشته باشد.

روغن پالم تصفیه نشده روغن پالم قرمز (red palm oil) نیز نامیده می شود. رنگ قرمز ناشی از مقدار زیاد کاروتینوئیدها (carotinoids) است.

رنگ روغن ها

روغن هسته پالم

• سفید، کمی مایل به زرد، تقریبا بی رنگ (Nearly colourless)

روغن پالم

• کره ای (Buttery)، چربی زرد تیره تا زرد متمایل به قرمز (dark-yellow to reddish-yellow fat)

بوی روغن ها

روغن هسته پالم

علفی (Herbaceous)، شبیه اکالیپتوس (eucalyptus)، کمی سبز، معطر (aromatic)، کمی میوه ای، شیرین، حس مرکبات.

تقریبا بی بو (Nearly odourless)

روغن پالم

ضعیف، تازه، کمی سبز (Weak, fresh, slightly green)

ترکیب شیمیایی اسیدهای چرب

روغن هسته پالم

• کاپروییک اسید (Caproic acid): کمتر از 0.8 درصد
• کاپریلیک اسید (Caprylic acid): 2–5
• کاپریک اسید (Capric acid): 3–5
• لوریک اسید (Lauric acid):  44–51
• میریستیک اسید (Myristic acid):   15–17
• پالمیتیک اسید (Palmitic acid): 7–10
• استئاریک اسید (Stearic acid):  2–3
• اولئیک اسید (Oleic acid): 12–18
• لینولئیک اسید (Linoleic acid): 1–4

جدول نشان می دهد که روغن هسته پالم بسیار اشباع است و اسید لوریک به طور متوسط 50٪ سهم دارد و در نتیجه روغن هسته پالم به عنوان یک روغن پاک کننده در صابون سازی در نظر گرفته می شود و سبب افزایش کلینزینگ (پاک کنندگی)، سفتی (hardness) و تولید حباب صابون می شود.

روغن پالم

• لوریک اسید (Lauric acid):  0.3
• میریستیک اسید (Myristic acid):   1.1
• پالمیتیک اسید (Palmitic acid): 45.1
• استئاریک اسید (Stearic acid):  4.7
• اولئیک اسید (Oleic acid): 38.8
• لینولئیک اسید (Linoleic acid): 9.4

جدول بالا نشان می دهد که روغن پالم به ویژه غنی از پالمیتیک اسید (16:0) و اولئیک اسید (18:1) است.

ترکیب شیمیایی استرول ها روغن هسته پالم (غلظت بر حسب میلی گرم در 100 گرم و محتوا بر حسب درصد)

• محتوی کل (Total content): 60–120
• کسترول (Cholesterol): 1–2
• براسیکاسترول (Brassicasterol): –
• کامپسترول (Campesterol): 9–10
• استیگماسترول (Stigmasterol): 12–16
• β-سیتوسترول (β-Sitosterol): 65–73
• Δ5-آوناسترول (Δ5-Avenasterol): 4–7
• Δ7- استیگماسترول (Δ7-Stigmasterol): کمتر از 0.2
• Δ7 – آوناسترول (Δ7-Avenasterol): کمتر از 0.2

ترکیب شیمیایی استرول ها روغن پالم (غلظت بر حسب میلی گرم در 100 گرم و محتوا بر حسب درصد)

• محتوی کل استرول  (Total content): 40–90
• کسترول (Cholesterol): کمتر از 3
• کامپسترول (Campesterol): 19–21
• استیگماسترول (Stigmasterol): 11–13
• β-سیتوسترول (β-Sitosterol): 56–59
• Δ5-آوناسترول (Δ5-Avenasterol): 2–3
• Δ7- استیگماسترول (Δ7-Stigmasterol): 1–2
• Δ7 – آوناسترول (Δ7-Avenasterol): 1–2

ترکیب توکوفرول ها و توکوترینول های روغن هسته پالم (غلظت بر حسب mg/100 گرم و محتوا بر حسب درصد)

• محتوای کل توکوفرول ها: 8–10
• α-توکوفرول (α-Tocopherol): 1–10
  β- توکوفرول (β-Tocopherol): 1–30
• γ-توکوفرول (γ-Tocopherol): 1–10
• توکوترینول ها (Tocotrienols): 1–40

ترکیب توکوفرول ها و توکوترینول های روغن پالم (غلظت بر حسب mg/100 گرم و محتوا بر حسب درصد)

• محتوای کل توکوفرول ها: 32–100
• α-توکوفرول (α-Tocopherol): 16–20
  β- توکوفرول (β-Tocopherol): کمتر از 1
• γ-توکوفرول (γ-Tocopherol): کمتر از 1
• توکوترینول ها (Tocotrienols): 80–83

مشخصات فیزیکی روغن هسته پالم

• ضریب شکست (refractive index): 1.448–1.452
• چگالی (density): 0.899–0.94
• عدد صابونی شدن (saponification number): 230–234
• عدد اسیدی (acid number): 0.14
• عدد یدی (iodine num): 14.1–21
• بخش غیرقابل صابونی شدن (unsaponifiable):  0.1–0.8 درصد
• نقطه ذوب (melting point):  23–30 درجه سانتی گراد
• عدد پروکسید (peroxide number): 0.17

مشخصات فیزیکی روغن پالم

• ضریب شکست (refractive index): 1.449–1.456
• چگالی (density): 0.891–0.899
• عدد صابونی شدن (saponification number): 190–209
• عدد یدی (iodine number): 49–55
• بخش غیرقابل صابونی شدن (unsaponifiable): 0–1.2 درصد
• نقطه ذوب (melting point): 33–40

کاربردهای روغن پالم

در صنعت از روغن پالم برای تولید صابون و شمع و به دست آوردن لوریک اسید (lauric acid) که ماده اولیه تانسایدهای مختلف (various tensides) است (سدیم لوریل سولفات (sodium lauryl sulphate)، سوربیتان مونولورات (sorbitan monolaureate) و غیره) استفاده می شود.

اخیراً از روغن پالم در تولید سوخت زیستی (bio fuel) نیز استفاده می شود. با این حال، تولید این محصول که گفته می شود دوستدار محیط زیست است، منجر به تخریب گسترده زیست محیطی در اندونزی شده است.

روغن پالم (Palm oil) یک روغن گیاهی همه کاره است که از میوه درخت پالم روغنی به دست می آید. برای صابون سازان، چندین هدف را انجام می دهد:

خواص سخت شدن: روغن پالم در سختی صابون ها در هنگام استفاده در صابون سازی نقش دارد. این برای ایجاد صابون محکم و ماندگار مفید است.

کیفیت کف کردن: وقتی روغن پالم با روغن نارگیل همراه شود، خاصیت کف کردن صابون فرآیند سرد را افزایش می دهد. باعث ایجاد کفی غنی و پایدار می شود که تجربه کلی صابون را بهبود می بخشد.

کف حالت دهنده پایدار: صابون های ساخته شده با روغن نخل کف پایدار و حالت دهنده ای را ارائه می دهند که آن را به انتخابی محبوب در فرمولاسیون صابون تبدیل می کند.

کمک به بافت صابون: ترکیب اسیدهای چرب خاص روغن پالم، از جمله پالمتیک اسید برای سختی و اولئیک اسید و لینولئیک برای نرمی، آن را به یک عنصر متعادل برای بافت صابون تبدیل می کند.

به طور خلاصه، روغن پالم یک عنصر کلیدی در صابون سازی است که تعادل سختی، خاصیت کف کنندگی و حالت دهنده پایدار را برای صابون ها فراهم می کند.

کابردهای روغن هسته پالم

روغن هسته پالم در تولید مواد غذایی

در صنایع غذایی، روغن هسته پالم اغلب در تولید مارگارین (margarine production) استفاده می شود. مقدار نسبتاً زیاد اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه به طعمی مشابه کره کمک می کند.

در دمای بدن، روغن هسته پالم به سرعت ذوب می شود و اثر خنک کنندگی دلپذیری (pleasant cooling effect) دارد. بنابراین اغلب به شکلات آیسینگ (chocolate icing)، فنجان‌های یخ، روکش‌های خامه‌ای (cream coatings) و شکلات‌های با ذوب سرد (cool-melting chocolate fillings) اضافه می‌شود. این روغن همچنین برای تولید تافی و کارامل استفاده می شود، زیرا به سختی و طعم کمک می کند.

با اصلاح روغن هسته پالم، انواع چربی های مخصوص با کیفیت بالا برای صنعت شیرینی سازی تولید می شود.

روغن هسته پالم در داروسازی و پزشکی

در صنعت داروسازی (pharmaceutical industry)، روغن هسته پالم به عنوان پایه ای برای کرم های مختلف عمل می کند.

مراجع:

https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/palm-oil