Wskaż obowiązującą kolejność operacji w procesie otrzymywania olejów metodą ekstrakcji.
A. Destylacja, ekstrakcja, rafinacja.
B. Ekstrakcja, rafinacja, destylacja.
C. Rafinacja, destylacja, ekstrakcja.
D. Ekstrakcja, destylacja, rafinacja.
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2016 (arkusz T.16-X-16.08).
Poprawna kolejność operacji w procesie otrzymywania olejów metodą ekstrakcji to: najpierw ekstrakcja, potem destylacja, a na końcu rafinacja. Taki układ etapów wynika z logiki procesu technologicznego i z tego, co dokładnie chcemy osiągnąć na każdym kroku. Najpierw z surowca roślinnego (np. śruta, makuch, nasiona) trzeba „wyciągnąć” tłuszcz, czyli olej – do tego służy ekstrakcja rozpuszczalnikiem organicznym, najczęściej heksanem. Powstaje mieszanina oleju i rozpuszczalnika, tzw. miscella. W tym momencie nie ma sensu przeprowadzać rafinacji, bo wciąż mamy w układzie dużą ilość rozpuszczalnika, a sam olej jest jeszcze mocno zanieczyszczony związkami polarnymi, barwnikami, fosfolipidami itd. Dlatego drugi etap to destylacja (często połączona z odparowaniem i rektyfikacją rozpuszczalnika), której głównym celem jest oddzielenie heksanu od oleju. Stosuje się tu podwyższoną temperaturę, często obniżone ciśnienie i odpowiednie wymienniki ciepła, zgodnie z dobrymi praktykami przemysłowymi (minimalizacja strat rozpuszczalnika, odzysk energii, bezpieczeństwo przeciwwybuchowe). Dopiero kiedy mamy olej surowy, ale już bez rozpuszczalnika, można przejść do rafinacji, czyli całego pakietu operacji oczyszczających: odśluzowanie, odkwaszanie, odbarwianie, odwadnianie, odwanianie (deodoryzacja). Na tym etapie usuwa się wolne kwasy tłuszczowe, fosfolipidy, metale ciężkie, produkty utleniania, niepożądane aromaty. W praktyce przemysłowej, zgodnie z normami i standardami jakości (np. wymagania dotyczące olejów jadalnych), właśnie taka sekwencja: ekstrakcja → destylacja rozpuszczalnika → rafinacja, zapewnia zarówno wysoką wydajność odzysku tłuszczu, jak i bezpieczeństwo zdrowotne oraz stabilność przechowalniczą oleju. Moim zdaniem warto zapamiętać to jako prosty schemat: najpierw wydobywamy olej z surowca, potem usuwamy rozpuszczalnik, a dopiero na końcu „dopieszczamy” jakość produktu.
W procesie otrzymywania olejów metodą ekstrakcji bardzo łatwo pomylić kolejność operacji, bo w głowie mieszają się pojęcia: ekstrakcja, destylacja, rafinacja, a wszystkie brzmią dość „chemicznie”. Z technicznego punktu widzenia kluczowe jest zrozumienie, co każda z tych operacji tak naprawdę robi. Ekstrakcja to proces wyciągania oleju z surowca stałego za pomocą rozpuszczalnika, najczęściej heksanu. Powstaje mieszanina oleju i rozpuszczalnika, czyli tzw. miscella. Na tym etapie nie mamy jeszcze czystego oleju, tylko układ dwuskładnikowy, w którym rozpuszczalnik dominuje objętościowo. Jeśli ktoś ustawia najpierw rafinację, a dopiero potem ekstrakcję albo destylację, to miesza ze sobą dwa zupełnie różne poziomy obróbki: rafinacja dotyczy oleju już wydzielonego, pozbawionego rozpuszczalnika, natomiast ekstrakcja i destylacja dotyczą mieszaniny olej–rozpuszczalnik i surowca roślinnego. W praktyce nie da się sensownie rafinować oleju, którego jeszcze nie wydobyto z nasion, ani takiego, który wciąż zawiera duże ilości heksanu. To byłby błąd technologiczny i ekonomiczny. Z kolei odwrócenie kolejności ekstrakcji i destylacji też nie ma sensu, bo destylacja w tym procesie jest właśnie po to, żeby usunąć rozpuszczalnik z miscella po ekstrakcji. Nie można więc najpierw destylować, a dopiero potem ekstrahować, bo przed ekstrakcją nie mamy jeszcze mieszaniny do odparowania. To typowy błąd myślowy: traktowanie destylacji jako jakiegoś uniwersalnego „pierwszego kroku oczyszczania”, niezależnie od tego, co jest w układzie. Branżowe dobre praktyki i rozwiązania stosowane w nowoczesnych olejarniach są dość jednoznaczne: najpierw wydobycie tłuszczu z surowca (ekstrakcja), potem usunięcie rozpuszczalnika z oleju (destylacja/odparowanie heksanu), a dopiero na końcu kompleksowe oczyszczanie i poprawa jakości sensorycznej oraz stabilności oksydacyjnej, czyli rafinacja. Odwracanie tej kolejności prowadziłoby do większych strat surowca, problemów z bezpieczeństwem (pozostałości rozpuszczalnika w oleju) oraz niespełnienia wymagań norm jakościowych dla olejów jadalnych. Z mojego doświadczenia, gdy ktoś myli te etapy, zwykle wynika to z patrzenia na cały proces jak na jedną „wielką rafinację”, zamiast rozbić go na logiczne, następujące po sobie operacje jednostkowe.