Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc (iii) Thành phần khí khơng khí khoảng trống hạt Ở điều kiện khơng có O2, hoạt động vi sinh vật giảm đáng kể Lợi dụng tính chất này, để q trình bảo quản hạt đạt hiệu quả, cần tạo điều kiện khơng có O2 khối hạt Q trình loại oxy khỏi khối hạt tiến hành hai cách: - Sử dụng chất khí: CO2, N2, khói thay vào khoảng trống khối hạt - Phương pháp hóa học: Đưa vào khoảng trống khối hạt acid propionic hay chất khí bromua metyl, diclo etan Quá trình đạt hiệu nhanh nhiên có khả thay đổi phẩm chất lipid 3.1.1.3 Bảo quản sơ chế hạt dầu sau thu hoạch Mục đích q trình nhằm khắc phục nguyên nhân gây hư hỏng ảnh hưởng đến chất lượng hạt dầu Phương pháp sơ chế hạt dầu phụ thuộc vào đặc điểm, tính chất hạt dầu quy mô điều kiện sản xuất chế biến Quá trình sơ chế hạt dầu tổng quát gồm công đoạn sau: Hạt tươi ↓ Phơi sấy ↓ Làm ↓ Thơng gíó cưỡng ↓ Làm nguội ↓ Bảo quản Hình 3.1 Các cơng đoạn sơ chế hạt dầu sau thu hoạch (i) Làm Tạp chất thường chất vơ ích q trình bảo quản, chế biến, cịn nguồn sản sinh loại vi sinh vật phá hoại điều kiện sống bình thường hạt Hỗn hợp tạp chất thường làm cho sản phẩm có mùi khó chịu Mục đích trình làm hạt nhằm loại bỏ tạp chất vơ có hại đất, đá, sỏi, kim loại có hạt dầu làm tăng độ tro, giảm lượng lipid protein hạt dầu, gây bẩn sản phẩm hư hỏng máy móc q trình chế biến Ngồi ra, cịn loại tạp chất hữu 30 Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc cỏ rác, thân vỏ tồn theo hạt dầu sau thu hoạch gây tăng ẩm nguyên liệu, thúc đẩy q trình tự bốc nóng nguồn cung cấp vi sinh vật có hại Các phương pháp làm hạt thường sử dụng : - Sàng - Sử dụng sức gió (khí động lực) - Sử dụng từ tính (nam châm) - Sử dụng sàng gió - Sử dụng mơi trường lỏng (ii) Sấy hạt Quá trình sấy hạt trước bảo quản chế biến giúp hạt có độ ẩm an tồn, khơng hư hỏng q trình chế biến Ngồi ra, cịn giúp diệt phần lớn vi khuẩn, sâu bọ ký sinh nhờ nhiệt độ sấy Dựa vào tính chất trình truyền nhiệt sử dụng phương pháp đối lưu, dẫn nhiệt hay xạ nhiệt để làm khơ hạt Trong đó, sấy hạt nhờ vào q trình đối lưu nhiệt phổ biến mang lại hiệu cao Nguồn nhiệt sử dụng khơng khí đốt nóng sản phẩm cháy nhiên liệu qua lớp hạt ẩm Tùy thuộc vào mục đích sấy, độ ẩm ban đầu nguyên liệu, kích thước nguyên liệu tiến hành sấy chiều hay ngược chiều Phương pháp sấy đối lưu chiều áp dụng nhiều (iii) Thơng gió cưỡng Ý nghĩa q trình thơng gió cưỡng hạ độ nhiệt làm khô phần ẩm đống hạt mà khơng cần phải đảo trộn chúng Ngồi thơng gió cưỡng cho hạt cịn sử dụng tốt phương án tổng hợp máy sấy nhằm: - Sơ làm khô hạt kho trước chuyển sấy, - Làm nguội hạt sau sấy giúp tăng hiệu suất máy sấy, - Giảm độ ẩm hạt trình bảo quản, - Loại trừ ổ tự bốc nóng hạt (iv) Làm nguội hạt Hạt khỏi thùng sấy thường có độ nhiệt cao, tiến hành bảo quản thường làm tăng độ ẩm hạt nước khơng khí ngưng tụ lại bề mặt lớp hạt Ngồi ra, q trình làm nguội hạt thường làm giảm thêm lượng ẩm hạt khoảng 1% 31 Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc Ngun tắc q trình làm nguội hạt sử dụng khơng khí mát thổi qua hộp chóp hạt rơi phía ngồi chóp (v) Bảo quản hạt Để bảo quản hạt khô thường sử dụng xilơ chứa hạt Trong q trình bảo quản, cần kiểm tra thường xun tình trạng hạt thơng qua việc xác định độ nhiệt, độ ẩm, số acid hạt nhằm phát khắc phục kịp thời tình trạng hư hỏng có khối hạt 3.1.2 Giai đoạn tiền xử lý hạt dầu Các hạt có dầu thường chứa từ 1/ đến 3/ lipid Thành phần lipid không nằm dạng tự mà kết hợp chặt chẽ với thành phần khác nguyên liệu protein, glucid giữ lại nội bào hạt Chính ngun nhân này, hạt dầu trước tách chiết cần phải trải qua q trình chuẩn bị nhằm mục đích: - Tăng hiệu suất q trình trích ly: Dầu di chuyển ngồi bề mặt hạt qua cơng đoạn chuẩn bị - Giúp ngun liệu có cấu trúc tính chất phù hợp cho trình - Giảm hao tốn ngun liệu Hai cơng đoạn chủ yếu q trình tiền xử lý tách vỏ hạt nghiền hạt dầu 3.1.2.1 Tách vỏ hạt (i) Mục đích (ii) - Tăng hàm lượng dầu nguyên liệu chế biến: Dầu mô tập trung chủ yếu nhân hạt, vỏ vỏ hạt có lượng với thành phần khơng giống thành phần lipid nhân Vì chế biến hầu hết loại hạt dầu cần tiến hành tách nhân, mô chứa dầu chủ yếu khỏi lớp vỏ ngồi hạt chứa dầu Ngồi ra, vỏ vỏ hạt có tính xốp, hấp thu dầu, hình thành liên kết giữ dầu lại vỏ, tăng tổn thất dầu - Nâng cao suất thiết bị cơng nghệ: Vỏ vỏ hạt có độ bền lớn nhiều so với nhân gây giảm hiệu suất làm việc máy, thiết bị, gây chóng mịn phận làm việc máy - Tăng chất lượng dầu: Lipid vỏ hạt với thành phần chủ yếu sáp chất tương tự lẫn vào dầu làm giảm giá trị cảm quan chất lượng dầu Phương pháp tách vỏ hạt Quá trình tách vỏ hạt bao gồm bước chính: phá vỡ vỏ hạt, xay xát phân ly hỗn hợp sau xay Tùy thuộc tính chất lý mô hạt dầu, máy xay xát vỏ thiết kế quy trình làm việc theo nguyên lý khác Yêu cầu máy xát vỏ phá vỡ 32 Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc vỏ, giữ cho nhân không xay xát Khi xát vỏ, công chi dùng cho phá vỡ vỏ giải phóng nhân Dưới tác động tải trọng đập lên vỏ hạt, vỏ bị phá vỡ Các phương pháp phá vỡ vỏ hạt thường sử dụng công nghệ sản xuất dầu: - Phá vỡ vỏ hạt ma sát với bề mặt nhám Sử dụng thiết bị có vành nhám thân hay máy xát khí động học, chuyển hạt vào máy với vận tốc xác định, tiếp xúc bề mặt hạt với bề mặt nhám hình thành lực cản hãm chuyển động hạt, vỏ tróc khỏi nhân - Phá vỡ vỏ hạt va đập lên bề mặt rắn Nguyên lý: Vỏ hạt chuyển động với vận tốc (khơng cố định) va đập lên bề mặt rắn chuyển động, vỏ hạt vỡ tách khỏi nhân Tùy thuộc loại hạt mà vận tốc dịng hạt khác Thí dụ tách q trình tách vỏ hạt hướng dương, với vận tốc 10 m/s, vỏ bắt đầu tróc khỏi hạt, tăng vận tốc 65 m/s, vỏ bị phá vỡ hoàn toàn, nhiên với vận tốc này, tỷ lệ hạt bể 25% Thiết bị sử dụng cho trình tách vỏ hạt theo phương pháp máy xát kiểu cánh búa, máy xát ly tâm - Phá vỡ vỏ hạt cắt hạt cấu dao Nguyên lý: Hạt rơi vào khe dao chuyển động dao tĩnh, lưỡi dao bố trí đĩa quay xát vỏ, giải phóng nhân Thiết bị: Máy xay dĩa, xay dao - Phá vỡ vỏ hạt nén ép khe trục quay Hạt rơi vào khe trục quay máy cán đôi trục, có bề mặt nhẵn mặt nhám, rãnh khía bị nén, vỏ bị xé nứt tách khỏi nhân (iii) Các nhân tố ảnh hưởng đến xay xát vỏ hạt - Độ ẩm Trong trường hợp độ ẩm vỏ < độ ẩm nhân: phá vỡ vỏ khơ giịn, nhân ẩm dai, giữ ngun hình dạng nhân dễ dàng tách khỏi vỏ Với độ ẩm khối hạt khác nhau, vỏ tróc khơng trình xay xát Tùy thuộc loại hạt, yêu cầu độ ẩm khác Nhìn chung, độ ẩm phù hợp nằm khoảng từ 7%- 8% Độ ẩm hạt thấp, chi phí điện giảm hạt q khơ, dễ vỡ Khi độ ẩm hạt tăng: Nếu cỡ hạt chỉnh phù hợp với vận tốc, vỏ dễ bị phá vỡ, lượng nhân nguyên cao, chi phí điện tăng Trường hợp cỡ hạt không phù hợp với vận tốc, lượng nhân nguyên giảm rõ rệt - Kích thước hạt Khối hạt đồng kích thước, hiệu xát vỏ tăng, dễ dàng điều chỉnh xác chế độ làm việc máy xát 33 Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc Với khối hạt có độ ẩm, hạt lớn dễ tróc vỏ hạt bé, đồng thời việc tiêu thụ điện Thí dụ: Hạt hướng dương có độ ẩm 6-7 %, với cỡ hạt mm, vận tốc xát 31m/s; với cỡ hạt < 6mm, vận tốc xát 34 m/s - Đặc điểm hạt Hạt có phẩm chất khác kích thước, độ dày vỏ, tỷ lệ vỏ/nhân khác nhau, hiệu xát khác Hạt có độ bền lớn, cỡ hạt nhỏ, khối lượng nhỏ, nhân nhiều, vận tốc phá vỡ vỏ tăng - Động lực phá vỡ vỏ hạt Vỏ hạt chịu tác dụng ngoại lực cánh búa tay quay va đập lên hạt- lực nén đẩy, lực ma sát hạt với nhau, ma sát hạt thiết bị Ngồi ra, hạt cịn chịu tác động nội lực lực uốn cong, lực biến dạng đàn hồi hạt Hạt chịu nén động học mối liên hệ bền vững nhân vỏ, hạt bị rạn nứt, nhân tách khỏi vỏ hạt Vỏ hạt cạnh biên cánh búa làm vỡ bị vỡ lúc bay từ mặt cánh búa vào thành lịng máy Những hạt búa đập khơng đủ lực làm vỡ vỏ, văng vào mặt ráp lòng máy bị vỡ tiếp tục (iv) Phân ly hỗn hợp xay Thành phần hỗn hợp sau xay chủ yếu gồm: - Nhân nguyên, nhân nửa, - Mảnh nhân vỡ lớn, nhỏ, trung bình, - Vỏ nguyên, nát, - Bụi dầu (cám) 3.1.2.2 Phương pháp tách vỏ khỏi nhân Sau q trình xay, để tách riêng thành phần hỗn hợp khỏi nhau, trình phân ly sàng phân loại kích thước hay sử dụng tính chất khí động học thành phần để phân ly nhờ quạt gió ứng dụng Các thiết bị phân ly thường dùng như: - Sàng quạt Nhiệm vụ chủ yếu máy sàng quạt loại bỏ triệt để vỏ khỏi nhân với tổn thất dầu theo vỏ Máy sàng quạt làm việc bình thường sản xuất khơ dầu có độ vỏ thấp, tỷ lệ vỏ cho phép nhân không lớn 1,6%, thông thường không vượt 3% Khi dùng nhân để trích ly, tỷ lệ vỏ cho phép nhân không lớn 8% nhằm trợ giúp cho 34 Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc trình khuếch tán dầu Hàm lượng dầu vỏ thải không vượt 0,5% Năng suất: 50-60 hạt/ngày - Sàng điện Máy sàng điện gồm phần: phần tĩnh điện (điện cực) phần khung sàng phân tách nhân vỏ dựa khác biệt tính chất vật lý điện lý chúng Năng suất 200 hạt/ngày Tỷ lệ nhân lẫn theo vỏ