น้ำมันปาล์มเป็นหนึ่งในน้ำมันพืชที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลก ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย รวมถึงอาหาร เครื่องสำอาง เชื้อเพลิงชีวภาพ และสารเคมี อย่างไรก็ตาม น้ำมันปาล์มดิบ (CPO) ที่สกัดจากผลปาล์มนั้นไม่พร้อมสำหรับการใช้งานโดยตรง เนื่องจากมีสิ่งเจือปน กรดไขมันอิสระ (FFA) สารแต่งสี และกลิ่นที่ต้องกำจัดออกเพื่อให้ได้มาตรฐานคุณภาพและความปลอดภัย การกลั่นน้ำมันปาล์มช่วยยืดอายุการเก็บรักษา ปรับปรุงรสชาติและลักษณะ และทำให้มั่นใจได้ว่าเป็นไปตามข้อกำหนดสากล

บทความนี้ให้คำแนะนำอย่างละเอียดทีละขั้นตอนเกี่ยวกับการกลั่นน้ำมันปาล์ม ครอบคลุมขั้นตอนสำคัญ อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง พารามิเตอร์คุณภาพ และแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับผู้แปรรูปในระดับอุตสาหกรรม

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับน้ำมันปาล์มดิบ

ก่อนที่จะเจาะลึกถึงกระบวนการกลั่น เราต้องเข้าใจคุณลักษณะของน้ำมันปาล์มดิบเสียก่อน น้ำมันปาล์มดิบจะถูกแยกออกจากเนื้อผลปาล์ม (เมโซคาร์ป) โดยการบีบอัดทางกล โดยทั่วไปจะมีลักษณะดังนี้:

• มีปริมาณกรดไขมันอิสระ (FFA) สูง: 3–5% ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิต
• แคโรทีนอยด์: สารสีธรรมชาติที่ทำให้น้ำมันมีสีส้มแดงเข้ม
• ความชื้นและสิ่งเจือปน: อนุภาคขนาดเล็ก เหงือก และน้ำจากกระบวนการผลิต
• กลิ่นและรสชาติ: เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือการทำงานของเอนไซม์

กระบวนการกลั่นมีจุดมุ่งหมายเพื่อกำจัดส่วนประกอบที่ไม่พึงประสงค์เหล่านี้ออกไป ในขณะเดียวกันก็ลดการสูญเสียน้ำมันที่เป็นกลางให้น้อยที่สุด และรักษาคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์เอาไว้

แผนผังแสดงขั้นตอนการกลั่นน้ำมันปาล์ม

โดยทั่วไปแล้ว การกลั่นน้ำมันปาล์มประกอบด้วยขั้นตอนหลักสามขั้นตอน:

• การกำจัดยางเหนียวและการทำให้เป็นกลาง (การกลั่นทางเคมีหรือทางกายภาพ)
• การฟอกขาว
• การกำจัดกลิ่น

ขั้นตอนเพิ่มเติมที่ไม่บังคับ เช่น การทำให้เย็นตัว (การแยกส่วน) หรือการเติมไฮโดรเจน อาจตามมา ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ต้องการ

การกลั่นสามารถทำได้โดยการกลั่นทางเคมี (โดยใช้โซดาไฟเพื่อทำให้กรดไขมันอิสระเป็นกลาง) หรือการกลั่นทางกายภาพ (โดยใช้ไอน้ำเพื่อกำจัดกรดไขมันอิสระ) น้ำมันปาล์มเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกลั่นทางกายภาพเนื่องจากมีปริมาณฟอสฟาไทด์ค่อนข้างต่ำ

การกำจัดยางเหนียวและการทำให้เป็นกลาง

การกำจัดยางเหนียว

วัตถุประสงค์: กำจัดเหงือก ฟอสโฟลิปิด และสิ่งเจือปนอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อความเสถียรและก่อให้เกิดปัญหาในขั้นตอนต่อๆ ไป

กระบวนการ:

• การกำจัดกัมด้วยน้ำ: เติมน้ำลงในน้ำมันดิบที่ให้ความร้อน (ประมาณ 80–90 °C) กัมที่สามารถดูดซับน้ำได้จะดูดซับน้ำ บวมตัว และสามารถแยกออกได้โดยการเห centrifuging
• การกำจัดยางเหนียวด้วยกรด: สำหรับยางเหนียวที่ไม่สามารถละลายน้ำได้ จะมีการเติมกรดในปริมาณเล็กน้อย (เช่น กรดฟอสฟอริกหรือกรดซิตริก) ก่อนที่จะเติมน้ำ ซึ่งจะเปลี่ยนยางเหนียวให้เป็นรูปแบบที่สามารถกำจัดออกได้

อุปกรณ์ที่ใช้:

• ถังกำจัดยางเหนียวพร้อมเครื่องกวน
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
• เครื่องแยกแบบแรงเหวี่ยง

พารามิเตอร์หลัก:

• อุณหภูมิ: 80–90 องศาเซลเซียส
• การเติมน้ำ: 2–3%
• การเติมกรด: 0.05–0.2%
• ระยะเวลาคงอยู่ในภาชนะ: 20–30 นาที

การทำให้เป็นกลาง (การกลั่นทางเคมี)

ในกระบวนการกลั่นทางเคมี กรดไขมันอิสระ (FFAs) จะถูกทำให้เป็นกลางโดยใช้โซดาไฟ (NaOH) ก่อให้เกิดสบู่ข้น ซึ่งจะถูกแยกออกในภายหลัง

กระบวนการ:

• มีการผสมโซดาไฟลงในน้ำมันที่ผ่านการกำจัดยางเหนียวแล้ว
• FFA ทำปฏิกิริยากับ NaOH เพื่อก่อให้เกิดสบู่
• กากสบู่จะถูกแยกออกโดยใช้การเหวี่ยงแยก
• น้ำมันที่ผ่านการทำให้เป็นกลางแล้วจะถูกล้างและทำให้แห้ง

ข้อเสีย:การสูญเสียน้ำมันที่เป็นกลางสูงขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากการเกิดสบู่

ทางเลือกการกลั่นทางกายภาพ

การกลั่นแบบกายภาพจะข้ามขั้นตอนการทำให้เป็นกลางทางเคมี โดยน้ำมันที่ผ่านการกำจัดกัมแล้วจะเข้าสู่กระบวนการฟอกสีและกำจัดกลิ่นโดยตรง ซึ่งจะกำจัดกรดไขมันอิสระ (FFA) ออกด้วยไอน้ำ เนื่องจากใช้สารเคมีน้อยกว่า ผลิตน้ำเสียได้น้อยกว่า และให้ผลผลิตสูงกว่า วิธีนี้จึงเป็นวิธีที่แนะนำสำหรับน้ำมันปาล์ม

การฟอกขาว

วัตถุประสงค์: กำจัดเม็ดสี (ส่วนใหญ่เป็นแคโรทีนอยด์) สบู่ตกค้าง โลหะหนัก และเปอร์ออกไซด์ เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพและลักษณะของน้ำมัน

กระบวนการ:

• น้ำมันจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิประมาณ 100–120 องศาเซลเซียสภายใต้สภาวะสุญญากาศ
• มีการเติมดินฟอกขาว (ดินเหนียวที่ผ่านการกระตุ้น) และบางครั้งอาจมีการเติมถ่านกัมมันต์เพื่อดูดซับเม็ดสีและสิ่งเจือปน
• คนส่วนผสมเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำมันและสารดูดซับสัมผัสกันอย่างทั่วถึง
• หลังจากผ่านช่วงเวลาการกักเก็บที่กำหนดแล้ว ส่วนผสมจะไหลผ่านตัวกรองเพื่อแยกดินที่ใช้แล้วออก

อุปกรณ์ที่ใช้:

• ถังฟอกขาวพร้อมเครื่องกวน
• ระบบสุญญากาศ
• หน่วยกรอง (ตัวกรองแบบอัดหรือตัวกรองแบบใบไม้)
• ระบบจ่ายดินเหนียว

พารามิเตอร์หลัก:

• อุณหภูมิ: 100–120 องศาเซลเซียส
• ความดัน: 50–70 มิลลิบาร์
• ปริมาณการใช้ดินฟอกขาว: 0.5–2%
• ระยะเวลาในการติดต่อ: 15–30 นาที

ข้อควรพิจารณา:

• คุณภาพของดินฟอกขาวส่งผลต่อประสิทธิภาพ
• การใช้งานมากเกินไปอาจทำให้สูญเสียน้ำมันมากขึ้น
• การกรองที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีดินเหนียวหลงเหลืออยู่ในน้ำมัน

การกำจัดกลิ่น

วัตถุประสงค์: กำจัดสารประกอบระเหยง่าย กรดไขมันอิสระ (โดยกระบวนการกลั่นทางกายภาพ) และกลิ่นหรือรสชาติที่ไม่พึงประสงค์ เพื่อผลิตน้ำมันที่มีรสชาติเป็นกลางและจืดชืด เหมาะสำหรับใช้ในอาหาร

กระบวนการ:

• น้ำมันถูกให้ความร้อนถึง 240–260 °C ภายใต้สุญญากาศสูง (2–6 มิลลิบาร์)
• มีการฉีดไอน้ำเพื่อชะล้างสารระเหยออกไป
• กระบวนการนี้อาจใช้เวลา 2-4 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับการออกแบบโรงงานและปริมาณการลดกรดไขมันอิสระ (FFA) ที่ต้องการ

อุปกรณ์ที่ใช้:

• เครื่องกำจัดกลิ่น (แบบคอลัมน์บรรจุ, แบบคอลัมน์ถาด หรือระบบผสม)
• หน่วยผลิตไอน้ำ
• ระบบสุญญากาศ
• ระบบการกู้คืนความร้อน

พารามิเตอร์หลัก:

• อุณหภูมิ: 240–260 องศาเซลเซียส
• สุญญากาศ: 2–6 มิลลิบาร์
• อัตราส่วนไอน้ำ: 1–3% โดยน้ำหนัก
• ระยะเวลา: 2–4 ชั่วโมง

ผลลัพธ์:

• น้ำมันปาล์มกลั่น ฟอกขาว และกำจัดกลิ่น (RBDPO)
• น้ำกลั่นที่มีกรดไขมันอิสระและสารระเหย (สามารถนำไปแปรรูปเพื่อสกัดกรดไขมันอิสระหรือใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพได้)

กระบวนการเสริม: การเตรียมรับมือกับฤดูหนาวและการแยกส่วนประกอบ

น้ำมันปาล์มประกอบด้วยไขมันอิ่มตัวและไขมันไม่อิ่มตัวผสมกัน กระบวนการแยกส่วน (หรือที่เรียกว่า วินเทอร์ไรเซชัน) ใช้ในการแยกน้ำมันปาล์มออกเป็นส่วนที่เป็นของเหลว (โอเลอิน) และส่วนที่เป็นของแข็ง (สเตียริน) สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ

กระบวนการ:

• น้ำมันที่ผ่านการกลั่นแล้วจะถูกทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ ภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้
• เกิดผลึก (ส่วนประกอบสเตียริน) และถูกแยกออกโดยการกรอง
• ส่วนที่เป็นของเหลว (โอเลอิน) จะใสและใช้สำหรับทำน้ำมันปรุงอาหารและทอด

การใช้งาน:

• น้ำมันปาล์มโอเลอิน: น้ำมันสำหรับปรุงอาหาร, มาการีน, ไขมันพืช
• ปาล์มสเตียริน: ใช้ในไขมันสำหรับทำเบเกอรี่ สบู่ เทียน และการใช้งานในอุตสาหกรรม

การควบคุมคุณภาพระหว่างกระบวนการกลั่น

มีการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดตลอดกระบวนการกลั่น เพื่อรับประกันว่าน้ำมันที่ได้นั้นตรงตามความต้องการของลูกค้าและข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ พารามิเตอร์สำคัญที่ต้องตรวจสอบ ได้แก่:

พารามิเตอร์	น้ำมันปาล์มดิบ	น้ำมันปาล์มอาร์บีดี
กรดไขมันอิสระ (%)	3–5	< 0.1
ความชื้น (%)	< 0.2	< 0.1
สี (โลวิบอนด์)	สีส้มแดงเข้ม	สีเหลืองอ่อน
กลิ่น	แข็งแกร่ง	เป็นกลาง
สิ่งเจือปน (%)	0.1–0.3	< 0.05

การสุ่มตัวอย่างอย่างสม่ำเสมอ การทดสอบในห้องปฏิบัติการ (เช่น การไทเทรตหา FFA เครื่องวิเคราะห์ความชื้น เครื่องวัดสี) และการสอบเทียบอุปกรณ์ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาความสม่ำเสมอ

สายการผลิตอุปกรณ์กลั่นน้ำมันปาล์ม

สายการผลิตน้ำมันปาล์มทั่วไปประกอบด้วย:

• การจัดเก็บและการให้ความร้อนน้ำมันดิบ
• ส่วนการกำจัดยางเหนียว/การทำให้เป็นกลาง
• ส่วนฟอกขาว
• ส่วนกำจัดกลิ่น
• การแยกส่วน (ไม่บังคับ)
• ถังเก็บน้ำมัน RBD
• แผนกบรรจุภัณฑ์

ระดับการทำงานอัตโนมัติจะแตกต่างกันไปตามขนาดของโรงงาน โรงกลั่นขนาดเล็ก (1–10 ตันต่อวัน) อาจใช้ระบบแบบเป็นชุด ในขณะที่โรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ (50–1000 ตันต่อวัน) ใช้ระบบการกลั่นแบบต่อเนื่องพร้อมระบบควบคุม PLC ขั้นสูงเพื่อการจัดการอุณหภูมิ สุญญากาศ และไอน้ำที่แม่นยำ

การกลั่นทางเคมีเทียบกับการกลั่นทางกายภาพ: การเปรียบเทียบ

ด้าน	การกลั่นทางเคมี	การกลั่นทางกายภาพ
การถอดถอน FFA	การทำให้เป็นกลางด้วยโซดาไฟ	การลอกด้วยไอน้ำ
ของเสีย	ก้อนสบู่และน้ำสำหรับซัก	กลั่น FFA
การสูญเสียน้ำมัน	สูงขึ้นเล็กน้อย	ต่ำกว่า
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม	น้ำเสียเพิ่มขึ้น	ลดการใช้สารเคมี
ความเหมาะสม	น้ำมันที่มีฟอสเฟตสูง	น้ำมันที่มีฟอสเฟตต่ำ เช่น น้ำมันปาล์ม

บทสรุป:การกลั่นทางกายภาพเป็นวิธีการที่นิยมใช้สำหรับน้ำมันปาล์ม เนื่องจากต้นทุนต่ำ ผลผลิตสูง และลดปริมาณของเสียที่เกิดขึ้น

ข้อควรพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน

กระบวนการกลั่นน้ำมันปาล์มก่อให้เกิดผลพลอยได้ เช่น กากสบู่ ดินฟอกขาวที่ใช้แล้ว และสารกลั่นดับกลิ่น ซึ่งจำเป็นต้องมีการจัดการอย่างรับผิดชอบ:

• กากสบู่สามารถเติมกรดเพื่อสกัดกรดไขมันอิสระ (FFA) สำหรับใช้ทำสบู่หรือไบโอดีเซลได้
• ดินฟอกขาวที่ใช้แล้วควรได้รับการกำจัดอย่างปลอดภัย หรือแปรรูปเพื่อนำน้ำมันที่เหลืออยู่กลับมาใช้ใหม่
• สารกลั่นกำจัดกลิ่นประกอบด้วยโทโคฟีรอลและสเตอรอลที่มีคุณค่า ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

นอกจากนี้ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง โรงกลั่นสมัยใหม่ใช้ระบบการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่เพื่ออุ่นน้ำมันดิบขาเข้าด้วยน้ำมันร้อนที่ส่งออกไป ซึ่งช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง

ใบรับรองต่างๆ เช่น RSPO (Roundtable on Sustainable Palm Oil) เน้นย้ำไม่เพียงแต่การปลูกปาล์มอย่างมีความรับผิดชอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการกลั่นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมด้วย

การใช้งานผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

น้ำมันปาล์มกลั่น (น้ำมันปาล์ม RBD) และส่วนประกอบต่างๆ ของน้ำมันปาล์มกลั่น ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท:

• อาหาร: น้ำมันสำหรับทอด, มาการีน, เนยเทียม, ขนมอบ, ขนมหวาน
• เครื่องสำอาง: สบู่ ครีม สารลดแรงตึงผิว
• พลังงานชีวภาพ: วัตถุดิบสำหรับผลิตไบโอดีเซล
• อุตสาหกรรม: สารหล่อลื่น, เทียนไข, สารเคมีจากน้ำมัน

การปรับแต่งพารามิเตอร์การกลั่นช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับแต่งคุณลักษณะของน้ำมันขั้นสุดท้ายให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะด้านได้

การกลั่นน้ำมันปาล์มเป็นขั้นตอนสำคัญที่เปลี่ยนสารสกัดดิบให้เป็นน้ำมันคุณภาพสูงพร้อมจำหน่าย โดยผ่านกระบวนการกำจัดยางเหนียว การทำให้เป็นกลาง หรือการนึ่งด้วยไอน้ำ การฟอกสี และการกำจัดกลิ่น—รวมถึงการแยกส่วนประกอบเพิ่มเติม—เพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์ ความเสถียร และความหลากหลายในการใช้งานตามที่ต้องการ

การเลือกใช้วิธีการกลั่นทางเคมีหรือทางกายภาพขึ้นอยู่กับคุณภาพของวัตถุดิบ กำลังการผลิตของโรงงาน และข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม ด้วยการควบคุมกระบวนการที่เหมาะสม การเลือกอุปกรณ์ และการประกันคุณภาพ ผู้กลั่นสามารถเพิ่มผลผลิตสูงสุด สร้างความสอดคล้องกับมาตรฐานสากล และสนับสนุนการผลิตน้ำมันปาล์มอย่างยั่งยืน