Cap. 1. STUDIU DE LITERATURĂ

1.1. Uleiul de palmier

Palmierul (Elaesis guineensis) face parte din familia palmeelor. Fructul are formă ovoidală şi culoare roşie închisă până la violet sau chiar neagră. El se compune din două părţi distincte: pulpa din care se obţine uleiul de palmier (ulei de palm) şi dintr-un sâmbure cu coajă lemnoasă şi tare, în care se află un miez alb şi uleios. Din acesta se obţine uleiul de sâmburi de palmier (ulei de palmist) care diferă de uleiul de palmier atât ca proprietăţi cât şi în compoziţia chimică.

Uleiul de palmier este de culoare galbenă închisă până la roşie, datorită conţinutului ridicat de caroten, având un gust dulceag şi miros de violete. Sub acţiunea oxigenului din aer uleiul de palmier se decolorează datorită oxidării carotenului.

Uleiul obţinut din miezul sâmburilor de palmier este de culoare albă până la gălbuie, cu miros caracteristic şi gust puţin dulceag.

Uleiul de palmier este originar din Africa de Vest, unde de peste 5000 de ani se extrage din fructele palmierului tropical (diferit de cocotier). Până în secolul nostru, acest ulei era produs pe scară redusă în satele africane şi abia dupa 1920 a devenit un important produs de export. Uleiul de palmier nerafinat (“virgin” sau roşu) este una din cele mai bogate surse naturale de caroten, este de asemenea bogat în vitaminele E si K, în coenzima Q10 şi în antioxidanţi. Cu toate că are un punct de fum ridicat (230° C), uleiul de palmier nu este recomandat pentru prăjit, deoarece după prima utilizare antioxidanţii sunt distruşi, iar dupa 4 utilizări carotenul dispare şi el. Se foloseşte pe scară industrială ca ingredient pentru produsele de brutărie şi patiserie, pentru margarine şi bomboane (în special de olată).

3

Unităţile agricole sunt de diferite dimensiuni şi pot fi clasificate drept, mici, mijlocii şi la scară mare (moşii). Există trei soiuri de palmieri: Dura, Pisifera şi Tenera. Dura, varietatea principală, se găseşte în livezi de zeci de ani şi a fost sursa principală de ulei de palmier cu mult înainte ca metodele moderne de cultivare a uleiului de palmier să fie introduse în Africa, în al doilea trimestru al secolului 20. Pisifera conţine fructe mici fără coajă. Tenera conţine de asemenea fructe mici care se decojesc uşor pentru eliberarea sâmburilor de palmier. Miezul de palmier Tenera este mai mic decât Dura, deşi ciorchinii Tenera sunt mult mai mari decât ciorchinii Dura. În total, Tenera este o varietate mai bună în scopuri industriale şi economice.

Din păcate, fermierii tradiţionali din Africa nu au îmbrăţişat cultivarea soiului Tenera, deoarece consumatorii s-au plans că uleiul de palmier produs din acest soi este prea gras ceea ce înseamnă că atunci când uleiul se răceşte la temperatura ambiantă se solidifică.

Uleiul de palmier se obţine din partea cărnoasă care înconjoară sâmburele, prin zdrobire şi presare. Sâmburii sunt separaţi şi după ce sunt sparţi şi decojiţi, pot fi procesaţi la rândul lor, rezultând uleiul din sâmbure de palmier, care reprezintă circa 10% din totalul producţiei de ulei obţinută din palmier, uleiul din sâmbure este prelucrat separat deoarece compoziţia şi utilizările sunt diferite.

Uleiul de palmier şi fracţiunea sa lichidă – oleina, se utilizează pe plan mondial ca ulei de gătit şi margarina. De asemenea, grăsimile din palmier se încorporează în amestecuri utilizate pentru fabricarea diverselor produse alimentare ca şi în prepararea produselor casnice.

4

1. 2. Originea uleiului de palmier

Originar din Africa, unde şi acum există plantaţii sălbatice de palmieri şi utilizat de peste 5000 de ani pentru scopuri alimentare, uleiul de palmier ocupă locul trei în consumul mondial de uleiuri şi grăsimi, după grăsimile animale şi uleiul din soia.

În general este acceptată ideea că uleiul de palmier îşi are originea în regiunea ploioasă a pădurii tropicale din Africa de Vest. Centura principală trece prin latitudinile sudice Camerun, Coasta de Fildeş, Ghana, Liberia, Nigeria Sierra Leone, Togo şi prin regiunea ecuatorială din Angola şi Congo. Prelucrarea fructelor de palmier în ulei comestibil a fost practicată în Africa de mii de ani, iar uleiul produs, foarte colorat şi aromat, reprezintă un ingredient esenţial în bucătăria tradiţională a Africii de Vest. Procesul de prelucrare tradiţional este simplu, dar plictisitor şi ineficient.

În timpul secolului al XIV-lea unele fructe de palmier au fost luate în America şi de acolo duse în Extremul Orient. Planta se pare că a prosperat mai bine în Extremul Orient, oferind astfel cea mai mare producţie comercială de o cultură economică departe de centrul său de origine.

În secolul al XV- lea, arborele a fost introdus şi în alte părţi din Africa, Asia de Sud-Est şi America Latină. În Malaezia arborele a fost introdus în 1870 ca plantă ornamentală, iar primele plantaţii comerciale au apărut în 1917. În anii 60 s-a extins considerabil producţia de ulei de plamier pentru a reduce dependenţa economică de cauciuc şi cafea.

Astăzi, Malaezia este cel mai mare producător şi exportator de ulei de palmier din lume. În 1995 producţia mondială de ulei de palmier a fost de 15,3 mil. tone, din care Malaezia producea 7,8 mil. tone, adică 51,6% din producţia mondială. În anul 2000 Malaezia a produs 8,6 mil. tone ulei brut de palmier, din care peste 8 mil tone au fost exportate.

Plantaţiile de palmier ocupă în Malaezia o suprafaţă de peste 2,5 mil. ha. Recoltarea ciorchinilor se face manual iar transportul este mecanizat, iar prelucrarea fructelor şi seminţelor se face în instalaţii moderne, de înaltă tehnologie şi productivitate.

Datorită conţinutului mare de grăsimi în fructele de palmier şi a productivităţii ridicate, preţul uleiului de palmier se situează, de regulă, sub preţul uleiului de soia. Uleiul de palmier şi fracţiunea sa lichidă oleina se utilizează pe plan mondial ca ulei de gătit, shortening şi margarină. De asemenea grăsimile din palmier se încorporează în amestecuri utilizate pentru fabricarea diverselor produse alimentare ca şi în prepararea produselor casnice.

Uleiul de palmier este bogat în carotenoide (pigmenți găsiți în plante şi animale), din care derivă culoarea sa roșie profundă, iar componenta majoră a

5

gliceridelor sale este acidul palmitic. Prin urmare, acesta este un lichid vâscos semi-solid.

Datorită importanţei sale economice ca sursă de randament ridicat a uleiurilor comestibile şi tehnice, uleiul de palmier este acum cultivat în plantaţii în majoritatea ţărilor cu precipitatii bogate (minim 1 600 mm / an) într-un climat tropical, la 10 ° de Ecuator.

Fructele sunt formate dintr-o piele exterioară (exocarp), pulpa (mezocarp), care conţine uleiul de palmier într-o matrice fibroasă, o parte centrală constând dintr-o coajă ( endocarp) şi miezul care conţine un ulei destul de diferit de uleiul de palmier, care seamănă cu uleiul de cocos.

6

Structura fructelor de palmier:

Dezvoltarea extensivă a industriilor uleiului de palmier în ţările tropicale a fost motivată de potenţialul său extrem de mare în productivitate. Uleiul de palmier are cel mai mare randament a uleiului pe unitatea de suprafaţă, comparativ cu orice altă recoltă şi produce două uleiuri distincte: ulei de palmier şi ulei din miez de palmier, ambele având o importanță deosebită în comerţul mondial. Înalta productivitate a soiurilor moderne dezvoltate de programe de reproducere, în condiţii climatice ideale şi un bun management, sunt capabile să producă 20 de tone de ciorchini/ ha / an, cu un conţinut de ulei de palmier de 25%. Aceasta este echivalentă cu un randament de 5 tone de ulei / ha / an (cu excepţia uleiului de sâmburi de palmier), care depăşeşte cu mult orice altă sursă de ulei comestibil.

Compoziţia ciorchinilor cu fructe de palmier

Greutatea ciorchinilor 23-27 kg Fructe/Ciorchini 60-65%

Ulei/Ciorchini 21-23% Miez/Ciorchini 5-7%

Mezocarp/Ciorchini 44-46% Mezocarp/fructe 71-76%

Miez/fructe 21-22 Coji/fructe 10-11

Cu toate acestea, randamentele ridicate sunt rareori atinse în practică din cauza condiţiilor climatice nefavorabile. Precipitaţiile sunt neregulate în Europa

7

Centrală şi Africa de Vest şi prin urmare copacul suferă datorită problemelor legate de apă. Gestionarea costisitoare a forţei de muncă şi a factorilor de procucţie, îngrăşămintele importate, pesticidele şi utilajele de recoltare sunt de asemenea o dificultate care frânează producţia plantaţiilor.

1.3. Începutul comercializarii produselor de palmier

Comerţul internaţional cu ulei de palmier a debutat la începutul secolului al XIX-lea, în timp ce comerţul cu ulei din miez de palmier a luat amploare numai după 1832. Stabilirea comerţului cu ulei de palmier din Africa de Vest a fost în principal rezultatul Revoluţiei Industriale din Europa. La începutul anilor 1870 exporturile de ulei de palmier din Delta Nigerului au fost de la 25 000 la 30 000 de tone pe an, iar în 1911, teritoriilor britanice din Africa de Vest au exportat 87 000 de tone.

Exportul de miez de palmier, de asemenea, a început în 1832 şi 1911 de către britanici, care au exportat din Africa de Vest 157 000 tone din care aproximativ 75% a provenit din Nigeria. Nigeria a fost cel mai mare exportator până în 1934 când a fost depăşită de către Malaezia. Africa de condus lumea în producţia şi exportul de ulei de palmier în prima jumătate a secolului XX, cele mai importante ţări exportatoare fiind Nigeria, Malaezia şi Indonezia.

Beneficiile consumului de ulei de palmier:

Uleiul de palmier este uşor absorbit, digerat şi utilizat in procesele metabolice normale, constituind un suport pentru dezvoltarea sănătoasă a organismului uman, grăsimile şi uleiurile reprezintă 95% din lipide.

Uleiul de palmier conţine un amestec de acizi graşi în următoarele proporţii: 44% acid oleic, 10% acid linoleic, 40% acid palmitic, 5% acid stearic. Această compoziţie este similară cu cea a ţesutului adipos al persoanelor ce au o dietă obişnuită.

Uleiul de palmier nu conţine colesterol. Rezultatele unor studii privind hrana umană au arătat ca o dietă bazată pe uleiul de palmier nu duce la creşterea colesterolului, ci conduce chiar la scăderea nivelului de colesterol.

Sursa bogată în vitaminele A şi E. Uleiul de palmier conţine foarte mult beta-caroten, care are rol important în adaptarea ochiului la întuneric, sănătatea mucoaselor, membranelor şi a pielii, creşterea oaselor. Rolul principal al vitaminei E este acela de antioxidant, previne oxidarea acizilor graşi nesaturaţi şi a fosfolipidelor şi a vitaminei A. De asemenea, ajută la

8

menţinerea stabilităţii membranei celulare şi este esenţială pentru menţinerea în limite normale a funcţiilor neurologice.Uleiul roşu de palmier (bogat în vitamina A) este folosit ca supliment

nutritiv în alimentaţia copiilor. Combinat cu cel de peşte micşorează riscul afecţiunilor cardiovasculare. Vitamina E este prezentă în toate ţesuturile. Datorită rolului său antioxidant cercetătorii au investigat posibilele legături cu prevenirea cancerului, artritelor, arterosclerozei şi bolii Alzheimer.

Calităţile nutritive superioare ale uleiului de palmier l-au transformat într-un ingredient preferat în numeroase feluri de mâncare. Cercetări efectuate în Statele Unite au demonstrat faptul că uleiul de palmier este bogat în vitaminele A şi E. Studii recente indică de asemenea faptul că uleiul roşu de palmier este un important supliment în prevenirea deficitului de vitamina A la copii. Efectul antioxidant al vitaminei E este important pentru sănătate acţionând împotriva îmbătrânirii şi împotriva cancerului dar şi în industrie.

Uleiul de palmier pur este uleiul preparat tradiţional şi care îşi păstrează nutrienţii naturali reprezentaţi de caroteni (precursori ai vitaminei A) şi tocotrienoli cu efect antioxidant (vitamina E). Uleiul de palmier de tip RBD (rafinat, dezodorizat şi decolorat) din care aceşti nutrienţi au fost eliminaţi este un ulei transparent. Uleiul de palmier se obţine din fructele unei specii de palmier tropical (Elaeis guineensis) care este originar din Africa. Acest tip de palmier a fost cultivat în Asia de Sud-Est la începutul anilor 1900 şi Malaezia este acum lider mondial în exportul de ulei de palmier.

În forma lui originală, uleiul de palmier este roşu, culoare datorată concentraţiei crescute de caroteni (Vitamina A) şi tocoferoli (Vitamina E). Acesta este un ulei tradiţional utilizat ca sursă nutritivă de mai bine de 5000 de ani în Africa. În zonele non-tropicale, la temperature mai reci, uleiul tinde să fie portocaliu, de culoarea morcovului.

Uleiul de palmier este bogat în antioxidanţi, acest efect natural se manifestă prin îndepărtarea radicalilor liberi de oxigen şi are astfel rol protector împotriva îmbătrânirii celulare, a aterosclerozei, a cancerului, a artritelor şi a bolii Alzheimer.

Cea mai bogată sursă de carotenoizi, uleiul roşu de palmier are o biodisponibilitae foarte mare a nutrienţilor antioxidanţi (proporţia nutrienţilor antioxidanţi care este utilizată de organism) faţă de alte surse vegetale şi este un supliment excelent de tocoferoli, tocotrienoli pentru persoanele care nu consumă suficientă vitamina E, dar şi de carotenoizi. Este considerat cea mai bogată sursă de carotenoizi cu concentraţii de 700-1000ppm. Aceasta reprezintă de 30 de ori mai mult decât conţinutul de carotenoizi al morcovilor.

9

Există peste 600 de tipuri diferite de carotenoizi-pigmenţi roşii, galbeni şi portocalii care dau plantelor culoarea vie. Majoritatea fructelor şi legumelor conţin concentraţii variate de carotenoizi, dar culoarea lor este adesea acoperită de clorofila (verde) conţinută de aceste plante.

Uleiul roşu de palmier conţine o concentraţie crescută de beta- şi alfa-caroten, care reprezintă cam 90% din conţinutul total de carotenoizi. Important este faptul că uleiul roşu de palmier este una din puţinele surse alimentare de alfa-caroten, care s-a demonstrat a avea un afect anticancerigen mai puternic decât beta-carotenul.

Cel mai studiat şi mai cunoscut efect al carotenoizilor este acela de a fi precursor al vitaminei A. Vitamina A poate fi produsă de organism din unii carotenoizi, mai ales din beta-caroten. Cercetătorii consideră că, datorită concentraţiei crescute de carotenoizi, uleiul roşu de palmier îmbunătăţeşte funcţia sistemului imunitar, protejează împotriva deficitului de vitamina A şi de unele forme de cancer.

Folosirea uleiului roşu de palmier pentru gătit are numeroase beneficii pentru sănătate, reduce riscul apariţilor trombilor sangvini şi al aterosclerozei, reduce nivelul de cholesterol din sânge, al LDL-colesterolului (colesterolul “rău”) şi al trigliceridelor, creşte nivelul HDL-colesterol (colesterolul “bun”), previne trombozele, ajută la normalizarea tensiunii arteriale, protejează împotriva unor forme de cancer şi împotriva deficitului de vitamina A.

10

Uleiul de palmier conţine un amestec de acizi graşi sănătoşi: 10% acizi graşi polinesaturaţi, 40% acizi graşi mononesaturaţi, şi 50% acizi graşi saturaţi. Acizii graşi saturaţi sunt reprezentaţi de acid palmitic în proporţie de 45% şi acid stearic 5%. Acizii graşi nesaturaţi sunt 39% acid oleic (mononesaturat) şi 10% acid linoleic (polinesaturat).

Acidul palmitic, un acid gras esenţial saturat de tip 6-omega, este important pentru aport de energie care nu creşte nivelul glicemiei sau al insulinemiei. Deşi este un acid gras saturat, el face parte dintre acei acizi graşi saturați cu efect benefic asupra organismului, având efect de îmbunătăţire al profilului lipidic. Uleiul de palmier este sursă de calorii uşor digerabile care nu necesită creşterea insulinei din sânge.

Nu cauzează sindrom X metabolic şi nici nu creşte nivelul de LDL-colesterol sau de trigliceride. Uleiul de palmier nu este hidrogenat, nu necesită pentru procesare solvenţi toxici cum este hexanul şi nu conţine acizi graşi nesănătoşi de tip “trans”.

Majoritatea uleiurilor, prin expunere la căldură, lumină sau oxigen îşi pierd calităţile. Uleiul roşu de palmier este protejat prin conţinutul crescut de antioxidanţi, având o rezistenţă naturală la oxidare şi râncezire. Este sigur pentru a fi folosit la gătit şi s-a demonstrat că folosit la temperaturi înalte nu modifică profilul lipidic al organismului. Pentru un ulei care conţine acizi graşi esenţiali (pe care organismul nu îi poate produce, singura lor sursă fiind externă) este extrem de rezistent la temperaturi înalte, deci poate fi folosit în siguranţă pentru gătit.

1.4. Comparaţia între uleiul de palmier şi alte uleiuri

uleiul roşu de palmier conţine mai mulţi antioxidanţi şi vitamina E dacât alte uleiuri;

nici un alt tip de ulei nu conţine o cantitate mai mare de carotenoizi; conţine un amestec de acizi graşi sănătoşi: 10% acizi graşi polinesaturaţi,

40% acizi graşi mononesaturaţi şi 50% acizi graşi saturaţi, similar cu ţesutul adipos al oamenilor care au o dietă obişnuită;

rămâne stabil când este folosit la gătit la temperaturi înalte; nu este hidrogenat, nu necesită pentru procesare solvenţi toxici cum este

hexanul şi nu conţine acizi graşi nesănătoşi de tip “trans”; uleiul de măsline, care era considerat cel mai sănătos ulei pentru gătit este

sărac în acizi graşi polinesaturaţi şi vitamina E, bogat în acizi graşi mononesaturaţi şi nu este stabil la temperaturi înalte când este folosit pentru gătit.

11

1.5. Grăsimile de palmier

Uleiul poate fi obținut din diverse tipuri de plante. Din semințe se obțin cantități mari de ulei, dar și din partea cărnoasă a fructelor, cum este cazul uleiului de măsline sau de palmier. Recoltele cele mai importante de plante pentru ulei sunt în zonele tropicale și subtropicale, iar în zonele temperate se cultivă soia, in, rapiță, muștar, floarea-soarelui.

Uleiul de palmier este nativ din Africa unde şi acum există plantaţii sălbatice de palmieri, iar uleiul se obţine prin metode simple, tradiţionale. Are o lungă istorie în utilizarea pentru scopuri alimentare, dovezile arheologice mergând până în urmă cu 5000 de ani. El se produce din fructul arborelui de palmier numit Elaeis Guinneis, originar din Guineea de Vest și ocupă locul 3 în consumul mondial de uleiuri și grăsimi, după grăsimile animale și uleiul din soia

Arborele de palmier se maturizează după 3 ani de la plantare şi produce anual 10-12 ciorchini, fiecare cu o greutate de 20-30 kg. Un ciorchine poate avea 1000-3000 fructe de mărimea unei cireşe alungite care este alcătuită din partea cărnoasă şi sâmbure cu miez alb.

Concentraţia aproximativă a acizilor graşi (FAS) în ulei de palmier, este după cum urmează:

Conţinutul de acizi graşi din ulei de palmier Acid palmitic C16 (saturat) 44,3% Acid stearic C18 (saturat) 4,6% Acid miristic C14 (saturat) 1,0% Acid oleic C18 (mononesaturat) 38,7% Acid linoleic C18 (polinesaturat) 10,5% Alţi acizi graşi 0,9%

Conţinutul de acizi graşi de ulei de sâmburi de palmier Acid lauric C12 (saturat) 48,2% Acid miristic C14 (saturat) 16,2% Acid palmitic C16 (saturat) 8,4% Acid capric C10 (saturat) 3,4% Acid caprilic C8 (saturat) 3,3% Acid stearic C18 (saturat) 2,5%

12

Acid oleic C18 (mononesaturat) 15.3%, Acid linoleic C18 (polinesaturat) 2,3% Alţi acizi graşi 0,4%

1.6. Avantajele utilizării uleiului de palmier

Efecte benefice asupra organismului uman cât şi la utilizarea în industria alimentară

O seamă de caracteristici ale uleiului de palmier îl fac să fie preferat în fabricarea produselor alimentare şi anume :

- conţinut ridicat de gliceride solide, ceea ce conferă consistenţa dorită fară a fi necesară hidrogenarea;

- rezistenţă ridicată la oxidare şi deci o bună rezistenţă la păstrare; - textură (shortening) specială pentru prăjituri şi produse de panificaţie.

Grăsimile îndeplinesc diverse roluri în corpul uman şi în dietă. În dietă grăsimile furnizează acizii graşi esenţiali şi energie, fiind de asemenea un cărăuş pentru vitaminele liposolubile. În corp, funcţiunile grăsimilor sunt: rezerva de energie, izolator termic, protector al organelor, ţesuturilor şi metabolismului celular.

Uleiul de palmier este uşor absorbit, digerat şi utilizat în procesele metabolice normale, constituind un suport pentru dezvoltarea sănătoasă a organismului uman. Grăsimile şi uleiurile reprezintă 95% din substanţele nutritive numite lipide.

Pe lângă faptul că este sănătos, uleiul de palmier nu are gust sau miros şi nu face fum când este prăjit. Pentru că poate fi refolosit la următoarele prăjeli, el reuşeşte să contribuie la reducerea cheltuielilor. Cu puternice proprietăţi antioxidante, uleiul previne cancerul şi boala Alzheimer. În ultimii ani, uleiul de palmier a revoluţionat industria cosmeticelor. El a început să fie folosit la scară largă în producerea de săpunuri, geluri de duş şi alte produse pentru îngrijirea pielii. Datorită oleinei conţinute, uleiul extras din fructul palmierului este recunoscut ca având efecte miraculoase asupra pielii, pe care o catifelează şi o ajută să îşi recapete strălucirea.

În ciuda faptului că este bogat în acizi graşi saturaţi, acest produs nu favorizează apariţia afecţiunilor cardiace, ...“ s-a dovedit că acest ulei nu creşte nivelul grăsimilor din sânge”, confirmă prof. dr. Gheorghe Mencinicopschi, directorul Institutului de Cercetări Alimentare. În afara acizilor graşi saturaţi, produsul alimentar mai conţine acizi graşi nesaturaţi - 40% şi acizi graşi

13

polinesaturaţi - 10%. Aceste două componente au proprietatea de a se solidifica la temperatura camerei.

Uleiul de palmier conţine un amestec de acizi graşi în următoarele proporţii: 44% acid oleic, 10% acid linoleic, 40% acid palmitic, 5% acid stearic. Această compoziţie este similară cu cea a ţesutului adipos al persoanelor ce au o dietă obişnuită.

Uleiul de palmier are un nivel natural de saturare moderat şi nu necesită hidrogenare pentru folosirea în industria alimentară. Hidrogenarea reprezintă procesul prin care se adaugă hidrogen la acizii nesaturaţi pentru a-i face mai stabili, proces din care rezultă însă trans acizii graşi, consideraţi a avea efecte negative asupra sănătaţii. De asemenea, hidrogenarea creşte substanţial costurile de producţie.

Uleiul de palmier nu conţine colesterol. Colesterolul este un element esenţial al metabolismului dar nu unul nutritiv vital, deoarece este sintetizat de ficat. Funcţiile colesterolului sunt: precursor al hormonilor steroizi, formarea sărurilor biliare şi absorbţia grăsimilor. De asemenea reprezintă o componentă a membranei celulare.

Studii şi cercetări realizate în ultimii ani au dus la concluzia că felul şi cantitatea de grăsimi folosite în alimentaţie determină cantitatea de colesterol în sânge, al cărui excedent poate influenţa apariţia bolilor cardiovasculare. S-a stabilit că o dietă bazată pe uleiul de palmier a dus la creşterea nivelului colesterolului HDL (colesterolul bun), la creşterea producţiei de receptori care asigură distrugerea colesterolului LDL (colesterol rău) precum şi la anumite efecte antitrombotice. Rezultatele studiilor privind hrana umană au arătat că o dietă bazată pe uleiul de palmier nu duce la creşterea colesterolului ba chiar conduce la scăderea nivelului de colesterol.

Vitamina A are două forme: retinol şi beta-caroten. Uleiul de palmier conţine din belşug beta-caroten, care are rol important în adaptarea ochiului la întuneric, sănătatea mucoaselor, membranelor şi a pielii, creşterea oaselor etc.

Rolul principal al vitaminei E este acela de antioxidant. Ea previne oxidarea acizilor graşi nesaturaţi şi a fosfolipidelor şi a vitaminei A. De asemenea ajută la menţinerea stabilităţii membranei celulare şi este esenţială pentru menţinerea în limite normale a funcţiilor neurologice. Vitamina E este prezentă în toate ţesuturile. Datorită rolului său antioxidant cercetătorii au investigat posibilele legături cu prevenirea cancerului.

Uleiul de palmier este un ulei excelent pentru uz general. Dar deşi este un ulei de calitate foarte bună, recomandăm suplimentarea sa cu un aport de acizi graşi de tip 3-omega care se găsesc în uleiul de peşte, ulei de in, ulei de cânepă, seminţe de in. Un studiu a demonstrat faptul că uleiul de palmier utilizat concomitent cu uleiul de peşte îmbunătăţeşte nivelul de lipide şi de lipoproteine

14

din sânge şi scade riscul de afectare cardiovasculară. Acizi graşi de tip 6-omega se pot obţine şi din nuci, soia, floarea soarelui.

Tabelul 1 Proprietăţi fizice şi chimice [8]

A. Proprietăţi fizicePunct de topire (°C) 34.2Densitate relativă (25°C) 0.8937Indice de refractie (50°C) 1.455Umiditate si impurităţi (%) 0.1

B. Proprietăţi chimice [8]Indice de iod 53.3Indice de saponificare (mg KOH/g) 208.2Indice de hidroxid (mg KOH/g) 22.9Indice de aciditate (mg KOH/g) 26.0

Tabelul 2 Compoziţia în acizi graşi şi trigliceride (%)[8]

Acizi graşi ( %) Trigliceride ( %)Lauric C12:0 0.2 C46 0.8Myristic C14:0 1.1 C48 7.4Palmitic C16:0 44.0 C50 42.6Palmitoleic C16:1 0.1 C52 40.5Stearic C18:0 4.5 C54 8.8Oleic C18:1 39.2Linoleic C18:2 10.1Linolenic C18:3 0.4Arachidic C20:0 0.4

Tabelul 3 Componente minore ale uleiului de palmier [8]

Component (ppm)Caroteni 500– 800Steroli 360– 620Squaleni 429– 979

15

Vitamina E 800–1000Fosfolipide 5–130Glicolipide 1000–3000

Tabelul 4 Conţinutul în vitamina E a uleiului de palmier [8]

Component (ppm)Vitamina E 716α-tocopherol 158α-tocotrienol 143 γ-tocotrienol 329 δ-tocotrienol 86

Cap. 2. PARTE TEHNOLOGICĂ

2.1. Tehnologia de obţinere a uleiului de palmier

Descrierea generală a prelucrării uleiului de palmierMunca de cercetare şi dezvoltare în mai multe discipline - biochimie,

chimice şi inginerie mecanică şi înfiinţarea de plantaţii, care a oferit posibilitatea la scară largă a procesării complet mecanizate , a dus la evolutia unei secvenţe concepute pentru a extrage, de la ciorchinii de palmier recoltati, un randament ridicat al unui produs de calitate acceptabilă pentru comerţul de ulei comestibil internaţional. Procesul prin care se obţine uleiul implică recepţia unor ciorchini cu fructe proaspete direct din plantaţii, implică sterilizarea şi treieratul ciorchinilor pentru ca fructele de palmier să fie eliberate, zdrobirea fructelor şi presarea la rece a uleiului provenit din palmier brut. Uleiul nerafinat se tratează mai departe pentru a fi purificat şi depozitat pentru uscare şi export.

Conversia uleiului de palmier nerafinat în rafinat implică îndepărtarea proceselor de hidroliză şi oxidare, culoare şi aromă. După procesul de rafinare, uleiul poate fi separat (fracţionat) în două faze: lichidă şi solidă, prin mijloace mecanice, termice (răcire, cristalizare, filtrare) iar fracţiunea lichidă a uleiului, oleina, este utilizată ca ulei de gătit lichid, în climatul tropical, concurând cu succes cu cel mai scump unt de arahide, cu uleiul de porumb şi floarea-soarelui.

Extracţia de ulei din miezul fructelor de palmier este, în general, diferită de extracţia de ulei de palmier propriu-zisă. Etapele acestui proces cuprind măcinarea miezului în particule mici, încălzirea şi extragerea de ulei folosind o turtă de oleaginoase sau derivate uleioase cu solvent. Uleiul necesită apoi o limpezire într-o presă filtru sau prin sedimentare. Extracţia este o industrie bine dezvoltată, cu un număr mare de producatori internationali care deţin

16

echipamente ce pot procesa de la 10 kg la câteva tone pe oră. Eforturile de îmbunătăţire a procedurilor tradiţionale - manuale au fost susținute de către organismele de cercetare, agenţiile de dezvoltare şi în sectorul privat al companiilor de inginerie, dar aceste activităţi au fost fragmentate şi necoordonate. Ei s-au concentrat, în general, pe înlăturarea efortului depus la procesele de zdrobire sau digestie, precum şi îmbunătăţirea eficienţei la extracţia uleiului. Procesatoarele de ulei de palmier de toate mărimile trec prin diferite etape operaţionale.

2.2.Diagrama de flux tehnologic generală este după cum urmează:

Ciorchini reziduu

Pielite si fibre

17

RECEPTIE

STERILIZARE

SORTARE

MACERAREA FRUCTELOR

PRESAREA PULPEI

EXTRACTIA ULEIULUI

USCAREA ULEIULUI

AMBALAREA ULEIULUI

2.3. Fazele procesului tehnologic

În stadiile incipiente de formare a fructelor de palmier, conţinutul de ulei este foarte scăzut. Cu cât fructele se apropie de maturitate conținutul de ulei creşte rapid, cântărind aproximativ 50% din greutatea mezocarpului. În fructele coapte conţinutul de ulei este mai mic de 0,3%. Cu toate acestea, exocarpul fructelor coapte devine moale, fiind astfel atacat mult mai uşor de enzimele lipolitice, în special la bază, atunci când fructele se desprind de pe ciorchini. Procesul enzimatic duce la creşterea AGL din ulei prin hidroliză. Cercetătorii au arătat că în cazul în care fructele sunt zdrobite, conţinutul de AGL în partea avariată a fructelor creşte rapid până la 60% într-o oră. Prin urmare, există o mare variaţie în compoziţie şi calitate în funcţie de cât de mulţi ciorchini au fost zdrobiţi.

Tehnica de recoltare implică tăierea ciorchinilor din copaci permiţându-le acestora să cadă pe pământ. Fructele pot fi deteriorate în procesul de tăiere a frunzelor de palmier, proces realizat cu scopul expunerii bazei ciorchinilor pentru a facilita tăierea lor. Durata încărcării şi descărcării ciorchinilor din mijloacele de transport, crează oportunităţi suplimentare pentru ca fructele să fie zdrobite. În Africa cei mai mulți ciorchini sunt transportați la locul de prelucrare cu ajutorul coșurilor purtate pe capul recoltatorilor, lucru care duce la apariția mai multor lovituri ale acestora. În orice caz, trebuie exercitată o atenție deosebită în manipularea fructelor, pentru a evita zdrobirile excesive.

Un răspuns la multele moduri în care se efectuează recoltarea, transportul şi manipularea ciorchinilor cu fructe, este acela că în maxim 48 de ore trebuie să ajungă în fabricile de procesare. Cu toate acestea se consideră că este mai bine ca fructele să fermenteze câteva zile înainte de prelucrare.

2.3.1. Recepţia ciorchinilor de palmier

Recepția fructelor proaspete se face în ciorchini sau în vrac. Aceste fructe sunt în mod normal golite în cutii de lemn potrivite pentru a putea fi cântărite, astfel încât cantităţile de fructe care ajung la locul de prelucrare să poată fi verificate.

Standardul de calitate atins depinde de calitatea ciorchinilor care sosesc la

fabrică. Fabrica nu poate îmbunătăţii această calitate, dar poate preveni sau minimaliza o eventuală deteriorare în continuare.

Factorii externi care afectează compoziţia şi calitatea finală a uleiului de palmier sunt: factorii genetici, vârsta copacului, factorii agronomici, factorii de

18

mediu, tehnica de recoltare, manipulare şi transport. Mulți dintre acești factori nu țin de controlul procesării la scară mică. Probabil puțin control poate fi exercitat după tehnica de colectare și de asemenea după manipulare.

2.3.2. SterilizareaSterilizarea şi fierberea presupun utilizarea unui tratament termic umed

aplicat fructelor în vrac. Fierberea presupune în mod normal utilizarea de apă fierbinte, iar sterilizarea presupune utilizarea de aburi sub presiune.

Acţiunea de fierbere serveşte mai multor scopuri: tratamentul termic distruge enzimele uleiului şi opreşte hidroliza şi

autoxidarea; pentru instalaţii la scară mare, unde ciorchinii sunt fierţi în întregime,

aburii ajută slăbirea tulpinii fructelor şi uşurează îndepărtarea fructelor din ciorchini prin scuturare sau rostogolire maşina de treierat;

căldura ajută la solidificarea proteinelor în care celulele purtătoare de ulei sunt dispersate; solidificarea proteinelor permite celulelor care conţin ulei să se adune şi să plutească mai uşor la aplicarea presiunii;

fierberea fructelor slăbeşte structura pulpei, o înmoaie şi îi uşurează detaşarea materialului fibros şi a conţinutul în timpul procesului de digestie.

Umiditatea provocată de acţiunea aburilor duce la eliminarea gumelor şi răşinilor, fapt care determină formarea spumei în timpul prăjirii uleiului. Unele dintre acestea sunt solubile în apă, în timp ce altele pot fi făcute să fie solubile în apă prin hidroliză, astfel încât acestea să poată fi eliminate în cursul limpezirii uleiului. Amidonul prezent în fructe este hidrolizat şi eliminat tot în acest fel.

Atunci când se utilizează pentru sterilizare presiunea înaltă a aburilor, căldura provoacată împiedică umiditatea să se extindă şi în seminţe. Atunci când presiunea este redusă, contracţia seminţelor conduce la detaşarea miezului de coajă, facilitând mai târziu fisurarea seminţelor. Din cele de mai sus rezultă că sterilizarea este una dintre cele mai importante operaţiuni în prelucrarea uleiului, asigurând cu succes continuarea procesului tehnologic.

Cu toate acestea, în timpul sterilizării este important să se asigure evacuarea aerului. Acesta nu acţionează doar ca o barieră în calea de transfer a căldurii ci și măreşte considerabil oxidarea uleiului la temperaturi ridicate. Prin urmare, riscurile oxidării sunt ridicate în timpul procesului de sterilizare.

Sterilizarea este, de asemenea, factorul principal responsabil pentru modificările de culoare ale miezului de palmier.

19

Fig. 2 Sterilizarea fructelor de palmier (Centrul de Formare Tehnică Steinmetz-Benin)

2.3.3. Sortarea (îndepărtarea fructelor din ciorchini) Ciorchinii formați din fructe proaspete conțin fructe fixate pe o plasă care creşte pe o tulpină principală. Sortarea manuală se realizează prin tăierea cu un cuțit sau cu un topor a acestor plase încărcate cu fructele de pe tulpina principală iar apoi se separă manual. Copiii şi persoanele în vârstă din sat câştiga venituri ca muncitori ocazionali care desfăşoară această activitate la fabrică.

Într-un sistem mecanizat un tambur rotativ sau fix, echipat cu bare, separă fructele de ciorchine, lăsând acele plase pe tulpină (fig. 1).

Fig.1 Sortarea ciorchinilor (Centrul de Formare Tehnică Steinmetz-Benin)

20

Cele mai multe procesoare la scară mică nu au capacitatea de a genera abur pentru sterilizare, prin urmare, fructele sortate sunt fierte în apă. Ciorchinii întregi care includ acele plase absorb o cantitate mare de apă în procesul de fierbere.

Aburii cu presiune mare sunt mai eficienți în încălzirea ciorchinilor, fără a pierde multă apă. Prin urmare, cele mai multe operațiuni la scară mică treieră ciorchinii înainte ca fructele să fie fierte, în timp ce sistemele de sterilizare cu presiune mare treieră ciorchinii după încălzire, pentru a ușura desprinderea fructelor de pe ciorchini.

Operatorii la scară mică folosesc resturile de ciorchini (ciorchini goi) pe post de combustibil pentru gătit. În fabricile mai mari aceste resturi de ciorchini sunt incinerate şi cenuşa, care reprezintă o sursă bogată de potasiu, este returnată plantaţiei pe post de îngrăşământ.

2.3.4. Macerarea a fructelor

Macerarea este procesul de eliberare a uleiului din fructele de palmier, prin ruperea celulelor purtătoare de ulei. Autoclava, frecvent utilizată este formata dintr-o navă de încălzit cilindrică, echipată cu un ax de rotaţie central, care transportă materialul, omogenizând-ul. Pe durata procesului de rotire fructele sunt pisate. Pisarea sau digestia fructelor la temperatură înaltă ajută la reducerea vâscozităţii uleiului, distruge exocarpul fructelor şi completează procesul început mai înainte în faza de sterilizare, proces prin care se întrerupe pierderea uleiului din celule.

Din păcate, din motive legate de costuri şi de întreţinere, cele mai multe autoclave de scară mică nu au izolare termică şi injecţii cu abur care să ajute la menţinerea unor temperaturi ridicate pe durata acestei operaţiuni.

Contaminarea cu fier este mai mare pe durata procesului de digestie când cea mai mare rată de uzură a metalului este întâlnită în procesul de frezare (lustruire). Contaminarea cu Fier creşte riscul oxidării uleiului şi apariţia uleiului rânced.

2.3.5. Extracţia uleiului de palmier prin presare Există două metode distincte de extragere a uleiului din materialul digerat. Un sistem foloseşte prese mecanice şi se numeşte metoda uscată, cealaltă este numită metoda umedă, aceasta folosind apa fierbinte pentru a extrage uleiul. În cazul metodei uscate obiectivul etapei de extracţie este acela de a stoarce uleiul dintr-un amestec de ulei cu umiditate, fibre şi seminţe prin

21

aplicarea unei presiuni mecanice asupra materialului digerat. Există un număr mare de diferite tipuri de prese, dar principiul de functionare este similar pentru fiecare. Presele pot fi proiectate pentru cantităţi mici de material operat sau operaţiuni continue.În operaţiunile de lotizare, materialul este plasat într-o cuva, folosindu-se un piston de metal pentru presarea materialului. Principalele diferenţe dintre prese sunt urmatoarele:

a) metoda utilizată pentru mutarea pistonului sub presiune;b) creșterea presiunii în presă; c) dimensiunea presei.Pistonul poate fi mutat manual sau cu ajutorul unui motor. Metoda

motorizată este mai rapidă, dar mult mai scumpă. Modelele diferite utilizează fie un şurub filetat (fig. 3, 4) fie un sistem hidraulic (presa hidraulică, fig. 5) pentru a muta pistonul. Dimensiunea cuvei variază de la 5 kg la 30 kg cu o dimensiune medie de 15 kg. Presiunea trebuie să crească treptat, pentru a permite uleiului să se scurgă. Presele hidraulice cu ax și şurub sunt mai puternice și mai rapide decât cele manuale. Unele tipuri de prese manuale necesită un efort considerabil pentru a opera şi nu atenuează munca.

Fig. 3Presă cu arbore orizontal (Luapula, Zambia)

Fig. 4 Presă cu arbore vertical (Luapula, Zambia)

22

Fig. 5 Presă hidraulică (manuală)

2.3.6. Limpezirea şi uscarea uleiului Principalul punct de limpezire este acela da a separa uleiul de impurităţile

acestuia. Lichidul care iese din presă este un amestec de ulei de palmier, apă, resturi celulare, materiale fibroase şi uleiuri non-solide. Din cauza uleiurilor non-solide amestecul este foarte vascos. Apa fierbinte se adaugă, prin urmare, la amestecul de ieşire pentru a-l dilua. Diluţia prevede o barieră care cauzează căderea solidelor grele la fundul recipientului, în timp ce picăturile de ulei mai ușoare plutesc la suprafața amestecului apos când căldura este aplicată pentru a dispersa emulsia. Apa se adaugă într-un raport de 3:1.

Amestecul diluat este trecut printr-o sită pentru îndepărtarea fibrelor grosiere. Amestecul filtrat este fiert una sau două ore și apoi îi este permis să se depună în rezervorul mare, astfel încât uleiul de palmier, fiind mai uşor decât apa, se va separa şi se va ridica la suprafaţă. Uleiul limpezit conţine încă urme de apă şi impurităţi. Pentru a preveni creşterea acizilor graşi liberi prin hidroliza autocatalitică a uleiului, conţinutul de umiditate a acestuia trebuie să fie redus de la 0,25 la 0,15%.

2.3.7. Depozitarea uleiului de palmier

În fabricile mari uleiul filtrat și uscat este transferat într-un rezervor de depozitare înainte de a fi livrat. De vreme ce rata de oxidare a uleiului crește odată cu temperatura de depozitare a uleiului, acesta este în mod normal menținut la temperatura de 50° C, folosindu-se apă fierbinte sau bobine de încălzire cu

23

abur, pentru a preveni solidificarea şi fracţionarea. Contaminarea cu Fier din rezervorul de stocare poate aparărea dacă rezervorul nu este căptuşit cu un strat protector adecvat.

Fabricile la scară mică împachetează pur şi simplu uleiul uscat în butoaie de plastic şi le depozitează la temperatura ambiantă.

2.3.8. Recuperarea miezului Reziduurile din presă constă într-un amestec de fibre și semințe de palmier.

Semințele sunt separate de fibre manual în operaţiunile la scară mică. Fibrele sortate sunt acoperite şi încălzite folosindu-se pentru aceasta propriile reacții exoterme și se țin două sau trei zile. Fibrele sunt apoi presate în prese ax pentru a recupera un ulei de clasa a doua care este utilizat în mod normal în procesul de fabricare a săpunului. Miezul este uscat şi vândut altor operatori care îl prelucrează în ulei de sâmburi de palmier. Operaţiunea de sortare este de obicei rezervată persoanelor tinere şi în vârstă din sat într-un efort deliberat pentru a le ajuta la câştigarea unor venituri.

Fabricile la scară mare folosesc fibrele recuperate şi cojile la foc pentru cazanele de abur. Aburii încălziți sunt folosiți în turbine pentru generarea electricității pentru instalaţie. Din acest motiv are sens economic recuperarea fibrelor şi semințelor de palmier. În procesul de recuperare a miezului, sâmburii sunt separați de fibrele pericarpului. Ele sunt uscate şi strivite în centrifugă pentru a elibera miezul (fig. 6). Acesta este în mod normal separat de coajă folosindu-se o combinaţie între procesul de decorticare si hidrociclone. Miezul este apoi uscat în silozuri pentru un conţinut de umiditate de aproximativ 7%, înainte de ambalare.

Pe durata procesului de zdrobire multe dintre nuclee sunt rupte. Rata de creştere a acizilor grași liberi este mult mai rapidă boabele sparte decât în boabele întregi. Ruperea miezului ar trebui, prin urmare, să fie cât mai redusă, având în vedere alte considerente de prelucrare.

24

Fig. 6 Centrifugă (OPC, Camerun)

Rezumatul etapelor procesului tehnologic

Etapele procesului tehnologic

Scopul

1. Fermentarea fructelor Pentru a desprinde fructele din ciorchini şi pentru a permite reducerea procesului de maturare

2. Tocarea ciorchinilor Pentru a facilita îndepărtarea manuală a fructelor

25

3. Sortarea fructelor Pentru a elimina şi îndepărta impurităţile

4. Fierberea fructelor Pentru a steriliza şi opri alterările enzimatice; pentru coagularea proteinelor şi expunerea celulelor de ulei

5 Macerarea fructelor Ruperea celulelor de ulei; permite fluxul de ulei în timpul extracţiei cu separarea de fibre din seminţe

6 Presarea fructelor Eliberarea uleiul din fructele de palmier, utilizând presiunea, aplicată pe conţinutul celular rupt

7 Purificarea uleiului Fierberea amestecului de ulei şi apă pentru eliminarea gumelor şi răşinilor

8 Recuperarea miezului Separarea fibrelor din seminţele de palmier de ulei

9 Presarea Recuperarea uleiului rezidual

10 Uscarea Uscarea seminţelor la soare pentru spargerea acestora.

2.4. Procesul de proiectare a echipamentelor şi criteriile de selecţie În proiectarea echipamentelor pentru extracţia uleiului la scară mică, unul

din factorii-cheie care se iau în considerare este calitatea necesară, aceasta depinzând de cerinţele consumatorului final. Pentru industria de rafinare a uleiului comestibil cele mai importante criterii de calitate sunt:

conţinut scăzut de acizi graşi liberi (care sunt costisitori pentru reducerea timpului de rafinare a uleiului);

conţinut redus de produse care facilitează oxidarea; îndepărtarea uşoară a culorii.

Etapele cele mai critice, în secvenţa de prelucrare, pentru un procesor care doreşte să îndeplinească aceste criterii sunt: sterilizarea ciorchinilor cât mai curând posibil după recoltare, precum şi clarificarea şi eficienţa uscării uleiului după operaţia de extracţie.

În schimb, pentru consumatorul de ulei brut de palmier, aroma este factorul primar de calitate. Acest lucru este amplificat de procesul de fermentare care are loc în cazul în care ciorchinilor cu fructe le este permis un repaus de trei sau mai multe zile după recoltare. Pentru o îmbunătăţire a gustului sunt introduse ierburi şi condimente în timpul fazei de uscare a uleiului. Prin urmare, controlul rigid în timpul procesului de clarificare a uleiului nu trebuie să fie prevăzut sau încorporat în design.

Acizi graşi liberi şi urmele de tocoferoli conţinute de uleiul de palmier brut după fermentarea naturală, au de asemenea un efect laxativ care este de dorit pentru consumatorii din Africa deoarece înlocuitorii sintetici reprezintă un lux

26

pentru aceştia. Aciditatea uleiului, pe care unii consumatori o preferă, este conferită de o “muscă”. Astfel cerinţele de calitate de pe piaţă pot intra în conflict cu cele de pe o altă piaţă. Metodele tradiţionale manuale de obţinere a uleiului sunt în mod normal prevăzute ca fiind o tehnologie “scăzută” de producţie în timp ce unităţile mecanizate sunt de asemenea menţionate "intermediare” în tehnologia de producţie.

Producătorii de maşini procesoare au tendinţa de a face maşini potrivite operaţiunilor de prelucrare individuale. Cu toate acestea, evoluţiile recente s-au îndreptat spre fabricarea de maşini integrale, care combină procesele cu mai multe operaţiuni, cum ar fi digestia, presarea şi separarea fibrelor de seminţe într-un ansamblu. Se constată că aceste maşini se încadrează în două grupări ale proceselor cheie: lot şi procesele semi-continue.

Dizolvanţi pentru extragerea uleiului

Solvenţii folosiţi la extracţie trebuie să fie nepolari, hidrofobi, cu constantă dielectrică apropiată de cea a uleiurilor. Ideal, un solvent ar trebui să îndeplinească următoarele condiţii:

Să dizolve repede şi uşor uleiul, fără să extragă alte substanţe care se găsesc în seminţe;

Să nu distrugă aparatura în procesul de producţie; Să nu lase, după distilare, un miros străin şi substanţe dăunătoare în

ulei; Să aibă compoziţie omogenă, stabilă, un punct de fierbere constant şi nu

prea ridicat, capacitate calorică masică şi căldură latentă cât mai scăzute;

Să nu fie miscibil cu apa şi să nu dea cu aceasta un amestec cu punct de fierbere constant;

Să nu-şi schimbe compoziţia şi proprietăţile la depozitare; Să nu formeze amestec exploziv cu aerul; Să fie ieftin.

Solvenţi utilizaţi în industria uleiului sunt:

N-hexanul are avantajul că lasă un reziduu după evaporare de 0,0016%, este inflamabil ;

Benzina de extracţie, un amestec de hidrocarburi alifatice, este principalul dizolvant utilizat. Faţă de alţi dizolvanţi prezintă unele

27

avantaje: nu este miscibil cu apa, are masă specifică mică, are un interval de fierbere mic, nu este toxică, are o mare putere de dizolvare;

Acetona, care este folosită la purificarea lecitinei şi la separarea ei din uleiul iniţial;

Soda caustică este utilizată pentru neutralizarea alcalină a acizilor graşi liberi din uleiul brut. Soda caustică are un conţinut de 94-98% hidroxid de sodiu şi se livrează ambalată în butoaie de tablă;

Materiale decolorante sunt folosite la eliminarea substanţelor colorate din uleiul de floarea soarelui şi se face prin reţinere pe materiale absorbante : pământuri decolorante;

Materiale filtrante sunt utilizate pentru separarea componenţilor solizi din mediul lichid în mai multe stadii ale procesului de fabricaţie şi se recurge la filtrare folosind următoarele materiale filtrante:

- pânza de filtru este folosită ca mediu filtrant la filtre presă. Se utilizează ţesătura de bumbac, iar uneori ţesături din iută, lână, celofibră şi fibre sintetice tip polivinil sau poliamidă, ca şi site din materiale inoxidabile.- kiselgurul este o pulbere alb cenuşie produsă din diatomee. Este utilizat

ca suport de cristalizare la operaţia de vinterizare şi ca strat filtrant. Structura internă a materialului, asigură o bună filtrare la debite mari. Kiselgurul trebuie să fie inactiv din punct de vedere chimic şi lipsit de impurităţi pentru a nu imprima uleiului un gust şi miros străin. Stratul filtrant de kiselgur trebuie să fie solid, elastic şi permeabil pentru ulei.

- cristal-theoritul este format dintr-un amestec de scamă de celuloză cu azbest. Se foloseşte în operaţia de vinterizare a uleiului ca suport la formarea stratului filtrant, asigurând o bună porozitate a stratului.

BILANŢUL DE MATERIALE

Dozarea materiilor prime şi auxiliareAceastă operare constă în proporţionarea materiilor prime şi auxiliare în

funcţie de reţeta şi de tipul de produs care doreşte să se obţină.

RecepţieNr. crt. Materiale intrate Cantitate

(kg)Materiale ieşite Cantitate

(kg)1 Recepţie fructe de palmier 15000 Fructe de palmier -

recepţionate14475

2 Pierderi 525 TOTAL 15000 TOTAL 15000

28

SterilizareNr. crt. Materiale intrate Cantitate

(kg)Materiale ieşite Cantitate

(kg)1 Fructe de palmier -

recepţionate14475 Fructe de palmier

sterilizate13027,5

2 Pierderi 1447,5 TOTAL 14475 TOTAL 14475

SortareNr. crt. Materiale intrate Cantitate

(kg)Materiale ieşite Cantitate

(kg)1 Fructe de palmier

sterilizate13027,5 Fructe de palmier sortate 11399,07

2 Coji 1563,33 Pierderi 65,13

TOTAL 13027,5 TOTAL 13027,5

Macerarea fructelorNr. crt. Materiale intrate Cantitate

(kg)Materiale ieşite Cantitate

(kg)1 Fructe de palmier sortate 11399,07 Fructe de palmier

macerate11228,09

2 Pierderi 170,98 TOTAL 11399,07 TOTAL 11399,07

Presarea fructelorNr. crt. Materiale intrate Cantitate

(kg)Materiale ieşite Cantitate

(kg)1 Fructe de palmier

macerate11228,09 Ulei de palmier de presă 3817,56

2 Broken 7298,253 Pierderi 112,28

TOTAL 11228,09 TOTAL 11228,09

Extracţia uleiului din brokenNr. crt. Materiale intrate Cantitate

(kg)Materiale ieşite Cantitate

(kg)1 Broken 7298,25 Miscela 26543,762 Solvent 29193 Şrot 9642,433 Pierderi 305,06

TOTAL 36491,25 TOTAL 36491,25

29

DistilareNr. crt. Materiale intrate Cantitate

(kg)Materiale ieşite Cantitate

(kg)1 Miscela 26543,76 Solvent recuperat 25462,142 Ulei extras 561,99

Pierderi 519,63 TOTAL 26543,76 TOTAL 26543,76

2.5. Norme igienico-sanitare, de tehnica securităţii muncii şi de prevenire şi stingere a incendiilor

Protecţia muncii cuprinde totalitatea măsurilor ce trebuie luate pentru asigurarea condiţiilor de muncă nepericuloase, pentru prevenirea accidentelor de muncă şi a îmbolnăvirilor profesionale.

Măsurile de protecţia muncii trebuie aplicate efectiv la nivelul fiecărui loc de muncă şi eliminării factorilor cauzatori de aciditate şi îmbolnăviri.

Atingerea acestor obiective se realizează în principal prin aplicarea normelor de protecţia muncii.

Norme de protecţia muncii la exploatarea maşinilor de curăţit

Cele mai importante măsuri care trebuie luate în vederea prevenirii accidentelor de muncă la exploatarea curăţitoarelor pot fi rezumate astfel:

intervenţiile la curăţire se fac numai după ce, în prealabil s-au scos siguranţele de la tabloul de comandă;

se interzice pornirea utilajelor de curăţire fără asigurarea că toate elementele de mişcare sunt prevăzute cu apărătoare;

curăţirea sitelor şi controlul ventilatorului se fac numai după oprirea maşinii;

instalaţiile de curăţire se menţin în stare de curăţenie pentru a preveni depunerea prafului, deoarece acesta prezintă pericol de autoaprindere;

electricianul de serviciu va controla buna funcţionare a electromagneţilor cel puţin o dată pe schimb, iar muncitorii ce deservesc maşinile de curăţit trebuie să cureţe cel puţin de două ori pe schimb părţile feroase reţinute de electromagneţi. Părţile feroase colectate în cutii speciale vor fi îndepărtate din secţie;

în cazul electromagneţilor rotativi, curăţirea tamburului se va face numai când maşina este oprită;

30

ciocanele pentru separarea prafului trebuie controlate în permanenţă curăţirea lui se face numai cu instalaţia oprită.

Norme de protecţia muncii la exploatarea utilajelor de măcinat

La exploatarea utilajelor de măcinat se interzice categoric:- punerea curelelor pe roţile de transmisie în mers;- curăţirea sau repararea utilajelor în timpul funcţionării;

- aşezarea sau sprijinirea pe apărătoare, cu care trebuie să fie prevăzute toate părţile de mişcare.Utilajele de măcinat trebuie prevăzute cu scări sau podeţe pentru deservirea lor. Este interzisă urcarea pe maşină în timpul funcţionării.

Când se constată o patinare a curelelor sau când apar zgomote anormale ori vibraţii, maşina este imediat oprită şi revizuită pentru eliminarea defecţiunilor.

Se interzice categoric a introduce sau a scoate cu mâna obiecte sau materiale ce se prelucrează din utilaje în funcţiune.

La punerea în funcţiune a utilajului, dispozitivul de alimentare este închis, şi apoi se deschide, făcându-se treptat alimentarea utilajelor până la sarcina admisibilă. Luarea probelor de material se face cu lopeţi de lemn numai din locuri stabilite în instrucţiunile de deservire.

Personalul ce deserveşte utilajele de măcinare trebuie să poarte haine de lucru bine încheiate cu nasturi sau fermoare, iar personalul de deservire feminin să poarte bonete sau plase pentru prinderea părului.

Norme de protecţia muncii şi prevenire a incendiilor în secţia de extracţie

Extracţia uleiurilor vegetale cu benzină se încadrează în categoria proceselor tehnologice cu pericol de explozie şi de incendiu, motiv pentru care trebuie respectate cu stricteţe normele de protecţie stabilite.

În interiorul secţiei de extracţie, ca şi în afară pe o rază minim 10 m este interzis:

- a se produce flacără sau a produce scântei, inclusiv de a fuma; - a utiliza aparate electrice care nu au construcţie antiexplozivă;- de a întrebuinţa scule care să nu fie confecţionate din fier; - accesul autovehiculelor, tractoarelor etc.; - accesul în aceste locuri a persoanelor având încălţăminte cu

blancheuri sau purtând obiecte de îmbrăcăminte din fibre sintetice. Intrarea persoanelor străine în secţie este interzisă, fără a fi însoţite de

persoane autorizate.

31

Este interzisă introducerea în secţia de extracţie a oricărei surse de scântei sau foc, cum ar fi brichete, chibrituri, sau perii de sârmă, razuri, raşchete din material feros, etc.

Supapele de siguranţă trebuie să fie reglate pentru presiunea maximă de regim admisă, iar contragreutăţile să fie fixate prin şplinturi.

Concentraţia vaporilor de benzină se urmăreşte permanent cu ajutorul explozimetrului şi se menţine sub limite periculoase (0,5 mg/l din nocivităţii şi 10 mg/l din punct de vedere al pericolului de explozie). Eliminarea vaporilor de benzină nocivi, mai grei decât aerul, se face cu ventilaţie mecanică. Tubulatura de evacuare se montează totdeauna în locurile cele mai joase din încăpere, ca; picioare de elevator, florentine, adâncituri, pentru obţinerea unei concentraţii nepericuloase. Se vor lua măsuri operative de înlăturare a scurgerilor de benzină pe la armături sau la garniturile pompelor.

În incinta secţiei de extracţie este interzisă spălarea hainelor cu benzină, sau depozitarea acestora. Scoaterea benzinei din secţie este permisă numai pentru efectuarea probelor de laborator.

Pentru scurgerea la pământ a electricităţii statice formată în diverse conducte şi tubulaturi se execută legături standardizate.

Clădirile secţiei de extracţie şi anexele trebuie să fie protejate cu paratrăsnete. În timpul furtunilor cu descărcări electrice se închid uşile şi ferestrele clădirilor şi se întrerupe descărcarea cisternelor cu benzină.

Măsuri obligatorii înainte de pornirea secţieiÎnainte de pornirea secţiei de extracţie se verifică buna funcţionare a

explozimetrului;- releelor electrice limitatoare de intensitate;- indicatorilor de nivel pentru apa de siguranţă, inclusiv a dispozitivelor

de semnalizare; - instalaţilor de semnalizare optică şi acustică; - blocajul electric. De asemenea se verifică cu atenţie dacă reţeaua de aer condiţionat este sub

presiune şi vidul din instalaţie. La extractor se verifică etanşeitatea garniturilor, precum şi închiderea

canalelor de sub extractor şi sub separator combinat. Alimentarea cu material al extractorului se poate începe numai cu pornirea

ventilatoarelor şi alimentarea suficientă cu apă a deflegmentatoarelor şi condensatoarelor.

32

Măsuri în cursul funcţionării instalaţieiLa oprirea accidentală a extractorului, pentru evitarea formării presiunii în

aparat, se deschi canaua de aerisire spre deflegmator. Este interzisă demontarea capacelor la agregatele în funcţiune, pentru a se

evita degajarea de vapori de benzină în hală. Deschiderea extractorului, rezervorului în miscelă a vaselor florentine sau

a oricăror alte aparate cu benzină se face numai cu aprobarea şefului de secţie sau a inginerului de tură pe fabrică.

La toaster se vor evacua orar depunerile de şrot în colectoarele de gaze. La oprire, se închide aburul, iar deschiderea este permisă numai după evacuarea şrotului din interior şi răcire minim 4 ore.

Evacuarea apelor de condensare la canal se face numai după trecerea lor prin fierbătorul de ape reziduale şi printr-un separator cu închidere hidraulică.

Controlul separatorului se face cel puţin o dată pe oră, pentru a se observa eventualele pierderi de benzină.

Orice intervenţie la instalaţia electrică este permisă numai după deconectarea prin scoaterea siguranţelor de la tabloul de comandă şi se poate face numai de personal calificat şi autorizat.

Secţia de extracţie continuă se scoate complet din funcţiune în următoarele cazuri:

- dacă nu se asigură apa la debitul şi presiunea normală;- staţia de răcire nu asigură temperatura normală a agentului termic şi ca

urmare,- temperatura gazelor de evacuare este peste limite admise; - se observă deversări de benzină sau scăpării de gaze; - ventilaţia nu funcţionează normal, iar concentraţia vaporilor de benzină

depăşeşte limitele admise; - instalaţia electrică de forţă sau lumină este defectă şi poate produce

scântei; - în orice alte cazuri care ar putea provoca avarii, incendii sau explozii.

Reparaţii în secţia de extracţie şi anexele saleAcestea se pot face numai cu aprobarea specială a şefului de secţie, după

ce s-au luat toate măsurile de protecţie. Reparaţia instalaţilor care lucrează cu benzină se poate face numai după

spălare cu apă, aburire şi aerisire completă. Orice reparaţie sau investiţie se poate face numai cu scule confecţionate din metale care să nu producă scântei, din bronz sau alamă. Reparaţiile sau intervenţiile la instalaţiile electrice se fac numai

33

după scoaterea siguranţelor de la tabloul electric de comandă, iar lucrul se va face cu iluminat de la lămpi tip miner.

Intrarea în interiorul rezervoarelor, sau în alte aparate care lucrează cu benzină, se face în prezenţa şefului de secţie, după luarea măsurilor necesare de protecţie. Muncitorul care intră în aparate va fi instruit special în acest scop şi supravegheat permanent din afară. În timpul intervenţiei, muncitorul va purta mască izolantă cu tub flexibil pentru aspirat aer curat, sau dispozitive speciale.

Toţi muncitorii secţiei de extracţie au obligaţia de aşi însuşi perfect toate normele de securitatea muncii specifice instalaţiilor deservite, putând fi folosiţi numai la lucrările pentru care au fost instruiţi.

Igiena munciiÎn secţiile de fabricaţie a uleiului se asigură un regim igienico-sanitar

sever, care permită obţinerea de produse sterile din punct de vedere bacteriologic.Principalele măsuri abordate sunt:

- păstrarea încăperilor în stare de perfectă curăţenie;- curăţirea şi dezinfectarea radicală;- desmuştizarea şi dezinfecţia radicală;- respectarea regulilor de igienă personală şi evitarea atingerii produsului

cu mâna de către personalul de producţie şi control.Spălarea instalaţiei se face cu apă fierbinte după care se recirculă 30

minute soluţie 1%Na2CO3 sau 0,5% NaOH încălzită la 80°C şi apoi, 15 minute apă fierbinte. Dezinfecţia se face cu soluţie de 1,5–2% hipoclorit de sodiu la 200C timp de 20 min. urmată de clătire cu apă la 80C.

Prin analize specifice se determină gradul de curăţenie al aparaturii. În acest scop, de fiecare dată după curăţirea şi spălarea aparatului cu un tampon de vată sterilă, se şterg 10 cm2 din suprafaţa fiecărui aparat şi se introduce tamponul în mediul Kessler şi apoi într-un termostat unde se menţine timp de 2 zile la temperatura de 370C. Absenţa oricărei fermentaţii indică absenţa bacteriilor coliforme.

Pentru controlul bacteriologic al procesului de fabricaţie se iau, cu o spatulă sterilizată şi flambată, probe de produse din diferite locuri ale instalaţiei. În acelaşi fel se procedează şi pentru controlul bacteriologic al materiilor prime şi auxiliare, cu excepţia laptelui pentru care se fac determinări bacteriologice.

Periodic se controlează şi puritatea aerului din secţie. În acest scop se folosesc capsule Petri şi cu agar-agar şi malţ, pentru determinarea conţinutului de drojdie şi mucegaiuri din aer şi capsule Petri cu agar-agar-bulion de carne peptonă şi lactoză, pentru determinarea germenilor care se dezvoltă în medii neutre sau slab alcaline. După expunere 30 minute, capsulele Petri se

34

termostatează 3 zile la temperatura camerei şi se evaluează puritatea bacteriologică a aerului.

2.6. Apa componentă tehnologică în industria alimentară Apa se foloseşte în scopuri tehnologice pentru umectarea măcinăturii, prepararea reactivilor de neutralizare, antrenare cu vapori de apă etc., în scopuri igienice pentru spălarea spaţiilor de fabricaţie şi anexelor şi pentru instalaţiile sanitare. Ea trebuie să corespundă standardului pentru apă potabilă. De menţionat că fierul, manganul şi cuprul conţinute în apă catalizează oxidarea uleiurilor. Necesarul de apă este de 6 – 10 m3/t uleiuri. La fabricarea uleiurilor vegetale rezultă ape reziduale în special la procesele de rafinare la care se adaugă apele de condens. Apele reziduale conţin uleiuri, emulsii, materii organice cu azot etc.

Consumul chimic de oxigen este ridicat, provocând defect de oxigen în cursul de apă receptor. De asemenea, în funcţie de pH, există şi posibilitatea de dezvoltare a microorganismelor. Apa industrială este apa necesară realizării unui număr mare de procese tehnologice din diferite ramuri industriale şi alimentării cazanelor de abur.

Pentru fiecare utilizare apa trebuie să îndeplinească anumite condiţii de calitate. Apa naturală folosită în scopuri industriale nu satisface toate condiţiile impuse de fiecare ramură industrială din cauza diferitelor substanţe dizolvate pe care le conţine.

Se vor menţiona câteva condiţii generale pe care trebuie să le îndeplinească apele de alimentare industrială:

apa industrială trebuie să nu prezinte risc pentru sănătatea personalului care poate intra în contact cu ea;

apa nu trebuie să producă coroziunea conductelor, armăturilor şi utilajelor; apa nu trebuie să asigure condiţii favorabile dezvoltării vegetaţiei pe

circuitele tehnologice.

Purificarea apei tehnologicePurificarea are ca scop corectarea unor caracteristici ale apei naturale,

astfel încât aceasta să corespundă din punct de vedere calitativ cerinţelor impuse de folosinţa ei.

În funcţie de dimensiunile impurităţilor din apă, limpezirea se poate efectua fie în mod natural (sedimentarea naturală) fie utilizând coagularea.

35

Sedimentarea naturală a particulelor cu diametrul mai mare de 0,1 mm se realizează în bazine special amenajate, numite desnisipatoare, care servesc la depunerea nisipului aflat în suspensii şi la îndepărtarea lui, viteza de trecere a apei brute prin desnisipator este de 0,1 - 0,5 m /s.

Desnisipatoarele pot fi orizontale sau verticale, în funcţie de direcţia de curgere a apei.

Filtrarea apeiFaza finală a limpezirii o constituie filtrarea.Prin filtrare se înţelege trecerea apei printr-un strat filtrant alcătuit din nisip

cuarţos sau cocs, care se aşează în straturi, după dimensiune, în bazine de capacitate mare numite filtre.

În tehnologia apelor industriale cele mai utilizate filtre sunt cele realizate din agregate naturale cu dimensiuni descrescătoare (pietriş, nisip).

După viteza de trecere apei prin filtre, acestea se clasifică în:- filtre lente;- filtre rapide.

Demineralizarea apelorPrin demineralizare se înţelege operaţia de îndepărtare completă a

anionilor şi cationilor dizolvaţi în apă. Demineralizarea apelor se poate realiza prin procedee fizice şi chimice.

Duritatea apelor.Sărurile de calciu şi de magneziu dizolvate în apă în conferă duritate.Se deosebesc următoarele durităţi:

duritate temporară, t, determinate de prezenţa în apă a bicarbonatului de calciu, şi de magneziu. Prin fierberea apei, bicarbonaţii se descompun după reacţiile:

Ca (HCO3)2 Ca CO3 + CO2 + H2OMg (HCO3)2 Mg CO3 + CO2 + H2O

Carbonaţii se depun sub formă de precipitaţii duritate permanentă, p, determinată de prezenţa în apă a clorurilor şi sulfaţilor de calciu şi de magneziu. Aceste săruri rămân dizolvate în apă chiar şi după fierbere.

Suma durităţilor temporare şi permanentă formează duritatea totală a apei, T.

T = t + p

36

Duritatea apei se exprimă în grade de duritate 0d. Un grad de duritate corespunde la 10 mg CaO / l. Calculul capacităţii instalaţiei

Pentru calculul capacităţii instalaţiei se va lua în considerare mărimea şarjei, care este 371 kg. Timpul de elaborare a unei şarje este de 12 ore. Deoarece timpul de funcţionare al utilajelor este 7980 h/an (se consideră că din 7980 ore cât are un an, 780 sunt destinate procurării materiilor prime şi reviziilor periodice) obţinem:

şarje/an

sau 300 x 371= 111300 l /an= 111 t/an (ulei extras nerafinat)

2.7. Examenul organoleptic

Tabelul 4.1Caracteristici fizico-chimice ale uleiului de palmier

Proba I.R. I.A. (mg KOH/g)

I.S. (mg KOH/g)

I.I. (gI2/100g)

I.P.(mEO2/kg)

Culoare de iod (mg I2/100g

Ulei de palmier

1,4490 0,24 198 46 12 0,52

37

Tabelul 4.2Caracteristici organoleptice ale uleiului de palmier

Ulei Culoare Gust Miros Consistenţă

palmier galben închisamărui-dulceag

plăcut Până la 20°C este solid

Peste 20 devine văscos

Peste 24 devine lichid

Rezultatele din tabelul 4.1 nu sugerează diferenţe notabile în cazul indicilor de refracţie, de saponificare, de aciditate şi de iod.

Culoarea de iod raportată la scara de iod pentru uleiurile vegetale studiate este comparativă cu datele specificate pentru produsele tradiţionale (floarea-soarelui, germeni de porumb, soia), întrucât s-au analizat uleiuri brute de extracţie. Datele sunt mult mai mici comparativ cu rezultatele din literatură (max. 7 – 9 mg iod/100 mL) referitoare la uleiurile rafinate.

2.8. Concluzii

Din studierea materialului bibliografic, se pot concluziona următoarele:

1. Lucrări ştiinţifice publicate în reviste de specialitate cotate ISI pun în evidenţă proprietăţile fizico-chimice, compoziţia în acizi graşi şi proprietăţile antioxidante ale uleiului de palmier

2. Profilul acizilor graşi a evidenţiat atât prezenţa acizilor graşi saturaţi (în proporţii egale) cum sunt: acidul miristic (1,1%), palmitic (44%), stearic (4,5%), cât şi a acizilor graşi nesaturaţi (în proporţii egale), şi anume: acidul oleic (39,2%), acidul linoleic (10,1%) şi acidul linolenic (0,4%)

3. Uleiul de palmier conţine cantităţi apreciabile de tocoferoli, din care cel mai predominant a fost α-tocoferoli (716 ppm), respectiv 83,44 – 88,28%), in cantităţi foarte mici, γ-tocotrienoli (143 ppm), steroli si caroteni

4. Literatura de specialitate evidenţiază efectele benefice si nutritive ale consumului uleiului de palmier pentru sănătatea omului.

Cercetările întreprinse în cadrul acestei lucrări au condus la următoarele concluzii:

38

Rezultatele obţinute nu sugerează diferenţe notabile în cazul indicilor de refracţie, de saponificare, de aciditate şi de iod.

Valorile principalilor parametri fizico-chimici ale uleiului de palmier(densitate, umiditate, indici de refracţie, aciditate, saponificare, ester, de iod) analizaţi, sunt apropiate de valorile literaturii de specialitate.

Ca o concluzie de ansamblu, se recomandă şi în România, continuarea cercetărilor în viitor, a acestui domeniu, de valorificare şi caracterizare a uleiului de palmier bogat în compuşi antioxidanţi.

Bibliografie

1. ***Monitorul Oficial al României, 19922. ***Sistemul legislativ şi instituţional de protecţie a consumatorilor în

România, Ed. Eurografica, Bucureşti, 20013. ***Macherey Nagel, Sample Preparation, Solid phase extraction and

membrane filtration, (1999) 4. Dăescu, C., Macarie, I., Boc, I., 1983, Îndrumar de proiect, Lito IPT,

Timişoara

39

5. C.F. Pavlov, P.G. Romankov, A.A. Noscov, 1981, Procese şi aparate în ingineria chimică, Ed. Tehnică, Bucureşti

6. Teodor Ioan Traşcă, 2007, Utilaje în industria alimentară, Editura Eurostampa Timişoara, , pag. 300, ISBN 978-973-687-637-0

7. Teodor Ioan Traşcă, 2006, Operaţii, aparate şi utilaje în industria alimentară. Operaţii mecanice, hidro- şi aerodinamice, ediţia a II-a revizuită, Editura Eurostampa Timişoara, , pag. 252, ISBN (10) 973-687-426-5, (13) 978-973-687-426-0

8. http://www.medicina-familiei.ro/arhiva-articole/70-alimente-fructe/320-uleiul-de-palmier-.html

9. http://www.google.ro/search? hl=ro&q=palm+oil&revid=599020544&sa=X&ei=Et0RTNTLPN-XOJDitdgH&ved=0CEEQ1QIoBDgK;

ANEXE

40

RECEPŢIE

Solvent

Bilanţul de materiale grafic (Diagrama Sankey)

Ulei de presă

Fructe de palmier Pierderi

41

SORTARE

EXTRACŢIE

DISTILARE

STERILIZARE

MACERARE

PRESARE

Fructe de palmier recepţionate

Pierderi

Fructe de palmier Solvent sterilizate Miscela Pierderi Şrot Fructe de palmier sortate Pierder i

Coji Solvent recuperat

Pierderi

Fructe de palmier Ulei extras macerate

Pierderi Pierderi

Broken

42