Chöông 3 THIEÁT LAÄP QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ Ket noi com kho tài li u mi n phíệ ễ MUÏC LUÏC Chöông I Giôùi Thieäu chung 2 I Sô löôïc veà nguyeân lieäu haït coù daàu 2 II Ñònh höôùng vaø caùc giaûi phaùt[.]
Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỤC LỤC Chương I : Giới Thiệu chung I Sơ lược nguyên liệu hạt có dầu II Định hướng giải phát triển nghành dầu thực vật Việt Nam .3 III Tổng quan cám gạo Chương II :Tổng quan trích ly 10 I.Nguyên lý trích ly dầu 10 II Các loại dung môi thường sử dụng 12 III Các thiết bị trích ly 15 Chương III: Thiết lập quy trình công nghệ .19 I Quy trình công nghệ 19 II Thuyết minh quy trình 21 II Tính toán cân vật chaát 24 III Tính toán máy móc thiết bị 30 Chương IV: Cung cấp lượng – cấp thoát nước 39 Chương V : Thiết kế phân xưởng .41 Chương VI: An toàn lao động 42 I Chống ồn chống rung 42 II An toàn sử dụng điện 42 III An toaøn lao động 42 IV Phòng cháy chữa cháy 44 Phuï luïc .45 Tài liệu tham khảo 50 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG I SƠ LƯC VỀ NGUYÊN LIỆU HẠT CÓ DẦU Hạt chứa dầu loại sản phẩm nông nghiệp phổ biến ngày đóng vai trò quan trọng kinh tế Xu hướng chung giới ngày diện tích trồng dầu thực phẩm không ngừng mở rộng nhanh chóng, diện tích dầu công nghiệp ngày bị thu hẹp lại Điều phần thay dầu công nghiệp hoá chất, chủ yếu vai trò quan trọng dầu ăn thể ngày khoa học khẳng định Ở nước ta, điều kiện có nhiều vùng khí hậu đất đai khác nhau, nên hạt chứa dầu phong phú Nhiều cho quả, hạt để lấy dầu qúi trồng phổ biến như: đậu phộng, đậu nành, mè, dừa, hướng dương, thầu dầu, cải dầu, cám, oliu, Trong công nghiệp ép dầu có loại hạt có hàm lượng dầu từ 15- 20% trở lên có giá trị thực tế để tổ chức sản xuất đảm bảo hiệu kinh tế kỹ thuật sản xuất Vì người ta chia nguyên liệu sản xuất dầu làm loại: + Loại có hàm lượng dầu cao: từ 40% trở lên + Loại có hàm lượng dầu trung bình: từ 30- 40% + Loại có hàm lượng dầu thấp: từ 15- 30% Theo thời vụ thu hoạch kỹ thuật trồng chia nguồn thực vật cho hạt dầu làm hai nhóm chính: + Nhóm hàng năm: lạc, vừng, hướng dương, đậu tương… Loại năm thu hoạch vụ, năm sau phải trồng lại Đây nhóm thực vật chủ yếu, dễ trồng quy hoạch, tiện lợi luân canh, dễ dàng giới hóa kỹ thuật chăm bón thu hoạch Loại thường gieo trồng vùng đồng bằng, đất màu mỡ, vùng thuộc lưu vực sông Hồng, Mã, Gianh cónăng suất cao Thuộc nhóm gồm phụ phẩm sản phẩm nông nghiệp: cám gạo, phôi ngô, công nghiệp như: hạt bông, hạt cao su, hạt đay, hạt gai, hạt thuốc phiện, cải dầu… + Nhóm lâu năm dừa, cọ dầu, trấu, sở, lai, bời lời, dọc, đen, mù u… Các thường cho nguyên liệu sản xuất dầu đặc sản vùng nhiệt đới Đặc điểm thuận lợi thực vật loại phát triển mạnh vùng đất đai không thuộc phạm vi sản xuất lương thực, miền rừng núi, miền trung du, ven sông, kênh lạch, ven đường, ven đê dọc bờ biển Tuy nhiên việc thu hoạch hạt chúng gặp nhiều khó khăn, thu nhặt hạt rụng hái tay Trừ dừa ra, đại phận hạt thu hoạch rơi rụng nên có phẩm chất không đồng đều, chí xấu, sâu mọt nhiều Vì dầu sản xuất màu xẫm, có số acid cao (30- 40) Cần lưu ý loại hầu hết có vỏ cứng, độ ẩm lớn nên phương thức sản xuất nhiều có gặp khó khăn Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Theo phạm vi sử dụng sản phẩm, chia nguyên liệu sản xuất dầu làm hai nhóm: + Nhóm thực phẩm: lạc, dừa, đậu tương, cám gạo, phôi ngô, hạt cải, đại bái… Khô dầu dầu thành phẩm chủ yếu sử dụng cho thực phẩm Khô dầu phẩm chất dùng làm thức ăn gia súc + Nhóm công nghiệp: trẩu, lai, dọc, bời lời, thầu dầu… Dầu khô dầu chủ yếu dùng vào công nghiệp sản xuất sơn dầu, xà phòng, y tế… Ngoài chia nguồn nguyên liệu sản xuất dầu theo giá trị công nghiệp: + Nhóm cho dầu thô (chỉ số iod >130) trẩu, gai dầu, lanh… Công dụng chủ yếu sản phẩm màng khô sơn dầu, vecni, vật liệu tổng hợp hợp chất cao phân tử… + Nhóm cho dầu khô(chỉ số iod =100- 130): lạc, vừng, đậu tương, sở, hướng dương, bông, ô liu… loại dầu lỏng, nguồn dầu thực phẩm chủ yếu giới + Nhóm cho dầu không khô (chỉ số iod < 100) Lớp màng dầu chúng không tạo thành màng khô không khí Thuộc nhóm dầu dừa, dầu thịt cọ, dầu ca cao… Trước loại dầu chủ yếu dùng sản xuất xà phòng rắn, ngày trở thành nguồn nguyên liệu quan trọng sản xuất bơ nhân tạo, mỡ sào rán, dùng sản xuất bánh kẹo nhiều nước Châu u Dự báo nhu cầu dầu thực vật toàn giới khoảng 100 triệu tấn/năm, thị trường Việt Nam năm 2005 khoảng 300 nghìn (hiện nhu cầu Việt Nam khoảng 200 nghìn tấn/năm, gần kg/người) Hàng năm nhà máy chế biến dầu thực vật phải nhập khoảng 90% nguyên liệu dầu thô để chế biến Vì phát triển có dầu để hạn chế nhập cần thiết II Định hướng giải pháp phát triển ngành dầu thực vật Việt Nam Định hướng chiến lược phát triển ngành: [27] Phát triển ngành theo hướng đa dạng hoá sản phẩm, đáp ứng nhu cầu thị trường nước xuất khẩu, nâng cao lực cạnh tranh ngành, chủ động hội nhập thông qua áp dụng công nghệ kỹ thuật tiên tiến Đẩy mạnh phát triển loại có dầu có hiệu kinh tế cao, có khả cạnh tranh thành vùng nguyên liệu lớn Nghiên cứu tuyển chọn có dầu chủ lực cho ngành Thực việc xây dựng số sở ép, trích ly dầu thô quy mô lớn, đại cảng, ban đầu sử dụng nguyên liệu nhập sau thay dần nguyên liệu nước Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Bảng 1.1: Các mục tiêu chủ yếu phát triển nghành thời kỳ 2001-2010: [27] TT Tổng tiêu Đơn vị 2005 A B C Giá trị sản xuất công 4.0001 nghiệp Tỷ đồng 4.500 (Giaù cố định năm 1994) Tốc độ tăng trưởng %/năm 13-14 GTSXCN Sản lượng dầu tiêu thụ - Trong đó: để xuất Dầu thoâ sản xuất nước Coâng suất tinh luyện dầu Công suất trích ly dầu thô Sản lượng hạt , trích ly dầu Tỷ trọng dầu thoâ nước 1000 420-460 80-100 1000 70-75 1000 1000 nguyeân liệu 1000 nguyeân liệu 663 % 14,3-15 628,6 253,1261,9 2010 6.006.500 7,58,5 620660 80120 210220 783 9331.306 526675 18,333 Bảng1.2 :Quy hoạch phát triển nguồn nguyên liệu: [27] I- Diện tích gieo trồng (1.000 ha); II- Khối lượng để chế biến dầu (1.000 tấn) 2005 2010 Loại có dầu I II I II Đậu tương 169,10 29,17 205,00-400,00 31,40-433,20 Lạc 302,40 15,90-17,80 368,60 32,90-47,20 Vừng 49,90 10,80-17,73 58,10 18,50-358,10 Dừa (copra) 151,00 39,32 159,10 39,36-53,30 Sở 20,00 0,9 100,00 18,00-72,00 Cám gạo 150,00 300,00 Trẩu - 1,8 28,00 12,60 Bông 60 30,00 150,00 90,00 Bảng 1.3: Quy hoạch công suất trích ly dầu thoâ sau: [27] Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Công suất trích ly (tấn nguyên liệu/năm) 2005 420.000 2010 660.000-900.000 (NguồnM.O.I) Năm Công suất (tấn nguyên liệu/năm) 208.600 273.100-406.000 Tổng công suất (tấn nguyên liệu/năm) 628.600 933.100-1.306.000 Nhận xét : Nước ta nước xuất gạo đứng hàng thứ hai giới nên nguồn nguyên liệu cám gạo dồi Khu vực đồng sông Cửu Long cung cấp 800.000 cám gạo/năm từ 16 triệu lúa Đồng thời, cám gạo nằm quy hoạch phát triển nguồn nguyên liệu Công nghiêp, dầu cám gạo sản phẩm có giá trị Còn bã cám gạo sau trích ly dầu bổ xung làm thức ăn gia súc Thực tế , nước ta có số nhà máy sản xuất dầu cám gạo để tiêu thụ nước xuất Tiêu biểu nhà máy trích ly dầu từ cám gạo có quy mô lớn đồng sông Cửu Long, thuộc liên doanh VOCARIMEX ( Việt Nam) Siteki Investments (Singapore), đầu tư xây dựng với tổng vốn triệu USD Nhà máy có công suất 100.000 cám gạo/năm 15.000 dầu cám gạo chất lượng cao, xây dựng khu công nghiệp Hưng Phú, TP Cần Thơ Dựa vào thực tế sản xuất, tình hình nước, điều kiện khách quan nên em chọn nguyên liệu để trích ly cám gạo III TỔNG QUAN VỀ CÁM GẠO[17] Cám gạo Cám gạo phụ phẩm thu từ lúa sau xay xát thường chiếm khoảng 10% trọng lượng lúa Cám gạo hình thành từ lớp vỏ nội nhũ, mầm phôi hạt, phần từ Cám gạo có màu sáng mùi thơm đặc trưng Thành phần hoá học giá trị dinh dưỡng cám gạo biến động lớn, phụ thuộc nhiều vào kó thuật xay xát gạo Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Tỷ lệ vỏ trấu sau xay xát ảnh hưởng nhiều tới hàm lượng protein, béo xơ cám gạo thành phẩm Tỷ lệ Protein cám gạo mịn đạt đến 12 – 14% Lượng protein thô cám gạo cao so với bắp hạt Hàm lượng chất béo khoảng 13 – 20 % xơ 7- % Tuy nhiên, theo kết phân tích biến động lớn Cụ thể, hàm lượng béo thô khoảng 110 -180 g/kg vật chất khô (VCK) lượng xơ biến động khoảng 90 – 120 g/kg VCK Theo báo cáo Gene ctv (2002) Creswell ( 1987) qua phân tích nhiều mẫu cám gạo thu thập từ nước Đông Nam Á cho thấy thành phần dinh dưỡng chúng biến động Hàm lượng chất béo mẫu cám gạo nói biến động từ 12 -22 % Cám có thành phần xơ chủ yếu arabinixylan, cellulose ligin Bảng1.4: Thành phần xơ giá trị dinh dưỡng nguyên liệu [29] Chi tiêu Bắp Cám gạo Cám Lúa Cám Bột gạo mì lúa mì nguyên dầu Trích mì dầu Protein (%) 15 12 16 16 13 Xơ (%) 2,2 11 2,5 11 Xơ tổng số 9,5 27 10,5 44 27 19 (%) Cellulose (%) 2,0 2,5 11 Lignin (%) 0,5 5,8 3,5 Arabinoxylan 3,7 11 5,5 21 15 (%) (nguồn: Gene vaø ctv, 2002) Arabinoxylan laø thành phần chủ yếu có cấu thành xơ cám gạo Đâây loại đường đa đường đơn arabinose xylose tạo nên nhờ liên kết 1- 3, - glucoside, động vật có dầy đơn tiêu hóa chúng Cám gạo nguyên liệu có nguồn gốc thực vật khác thường chứa hàm lượng phốt khaù cao dạng phytate Mặc khaùc, gốc phốt phaùt từ phytate thường tạo liên kết với chất axít amin chất khoáng làm giảm tiêu hoá dưỡng chất bổ sung vô phần Thường thường có khoảng 2/3 hàm lượng phốt có loại nguyên liệu thô sử dụng làm thức ăn gia súc, diện dạng phytate Cám gạo có lượng phốt cao 50% dạng phytate Nghiên cứu dược lí thực nghiệm cho thấy cám gạo có tác dụng bảo vệ chống viêm dây thần kinh trị bệnh da Cám tinh thu sau chàxát gạo có tác dụng làm tăng huyết sắc tố máu, chống thiếu máu Thử nghiệm lâm sàng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí người cho thấy hoạt chất dầu cám gạo có tác dụng làm hạ nồng độ cholesterol máu Dầu cám gạo hoạt chất chiết từ cám gạo có tác dụng chống ung thư, khả kích thích hoạt tính miễn dịch thể bệnh nhân ung thư Bảng1 5: So sánh chất chống oxi hoá loại dầu [17] Loại dầu Cám gạo Olive Canola Dầu hướng dương Dầu nành Dầu cọ VITAMIN E TOCOPHEROL (ppm*) VITAMIN E TOCOTRIENOL (ppm*) ORYZANOL (ppm*) TOTAL NATURAL ANTIOXIDANTS (ppm*) 81 336 2,000 2,417 51 650 0 0 51 650 487 0 487 1,000 0 1,000 256 149 405 Baûng 1.6: Hàm lượng loại chất béo số loại dầu [15] Loại dầu Smoke point monounsaturated fat polyunsaturated fat saturated fat Cám gạo 4900 47% 33% 20% Olive 3600 77% 9% 14% Canola 4500 61% 33% 7% Đậu phụng 4600 48% 34% 18% Đậu nành 4400 24% 61% 15% Haït nho 4850 14% 77% 9% Bảng 1.7: Hàm lượng acid béo số loại ngun liệu có dầu [17] acid béo(%) Cám gạo Đậu phộng Đậu nành Hạt cotton Myristic (14:0) 0.2 0.2 0.8 Palmitic (16:0) 15.0 8.1 10.7 27.3 Stearic (18:0) 1.9 1.5 3.9 2.0 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Oleic (18:1) 42.5 49.9 22.8 18.3 Linoleic (18:2) 39.1 35.4 50.8 50.5 Linolenic (18:3) 1.1 6.8 Arachidic (20:0) 0.5 1.1 0.2 0.3 Behenic (22:0) 0.2 2.1 0.1 Hình 1.1 : Biểu đồ sử dụng cám gạo cho việc sản xuất dầu qua năm Dầu cám gạo : [16] Dầu cám gạo chứa : - 2% gadoleic acid - 30 -35% linoleic aicd - 40 – 45 % oleic acid - 18- 20 % palmitic acid - 2-3% stearic acid Chỉ số Idod : 99 – 108 Bảng 1.8 : Thành phần dầu cám gạo [10] Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ TRÍCH LY Lipid gắn kết với thành phần khác thông qua lực : Van de wall, lực tónh điện, liên kết hydro Vì để tách thu lipids từ tế bào, ta cần tiến hành xử lý hoá học vật lý khác Khả không tan nước tính chất quan trọng ý tiến hành phân tách lipid từ tế bào Các quy trình trích ly dầu béo từ mô tế bào động vật thực vật bao gồm nhiều bước : a) Xử lý nguyên liệu : bao gồm trình sấy, làm giảm kích thước, thuỷ phân b) Cho nguyên liệu xử lý tiếp xúc với dung môi c) Sự phân tách pha lỏng ( bao gồm lipid chất tan nước ) phần rắn d) Loại bỏ tạp chất lipid e) Loại dung môi I Nguyên lý trích ly dầu : Nguyên lý : - Trích ly dầu từ nguyên liệu hạt chứa dầu trình trích ly lỏng rắn Sự di chuyển dầu từ hạt chứa dầu dung môi chia làm ba bước : o Sự khuếch tán dung môi vào chất rắn o Sự hoà tan giọt dầu vào dung môi o Sự khuếch tán dầu từ mảnh nguyên liệu rắn vào dung môi xung quanh - Dùng dung môi hoà tan dầu nguyên liệu, sau tách dung môi khỏi dầu Đây phương pháp thường dùng để tách dầu có hàm lượng dầu thấp 20% Đối với nguyên liệu chứa nhiều dầu, người ta thường ép sơ trước, sau trích ly - So sánh trích ly ép : Ưu điểm : tách dầu triệt để , sử dung nhiệt độ thấp nên dầu không bị oxy hoá, protein không bị oxy hoá, chất lượng sản phẩm cao Hiệu suất cao so với ép Nhược điểm : Trích ly nhiều tạp chất dầu, nên khó tinh luyện hơn, tổn thất tinh luyện cao - Sự chênh lệch nồng độ dầu miscella dầu nguyên liệu lớn , tốc độ trích ly cao - Tỷ lệ dầu : dung môi ảnh hưởng đến độ nhớt sức căng bề mặt miscella - Thời gian trích ly quy định thời gian tốc độ đạt trạng thái cân Tốc độ đạt trạng thái cân gọi tốc độ trích ly 10 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Các yếu tố ảnh hưởng đến trích ly :[6] - Bản chất nguyên liệu dung môi - Kích thước, hình dáng, cấu trúc nguyên liệu Tốc độ trích ly tỷ lệ nghịch với kích thước hạt nguyên liệu - Khả hoà tan dầu xót dung môi Khi hàm lượng dầu xót lại thấp (0.5-5% dầu so với hạt khô ) dung môi trở nên hoà tan dầu hơn, hoà tan nhiều tạp chất Các biện pháp làm tăng tốc độ trích ly: • Xử lý nguyên liệu trước trích ly:[5, 6, 7, 8, 9, 10 ,11] - Độ cứng : cứng làm dung môi dễ chảy tràn, mềm làm tắt dòng chảy dung môi, nguyên liệu bị vỡ nát - Hàm ẩm: hàm ẩm cao se khó khăn trích ly protein háo nước tạo hệ keo Nếu hàm ẩm thấp khiến nguyên liệu dễ bị vỡ vụn vào trích ly Đối với cám gạo ẩm vào trích ly thích hợp 8% - Kích thước ngyên liệu : nhỏ tốt, nhỏ dễ vỡ vụn dung môi bị chảy tràn • Ngâm hạt dung môi thời gian định • Bề dày nguyên liệu vào trích ly phải thích hợp Bề dày mỏng, thời gian trích ly nhanh Hình 2.1 :nh hưởng bề dày nguyên liệu vào thiết bị trích ly lên hiệu trích ly [11] • Nhiệt độ trích ly: 11 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Nếu tăng nhiệt độ trích ly, độ nhớt miscella giảm, tăng khả hoà tan dầu, tăng khả khuếch tán dầu vào dung môi Nhưng nhiệt độ tăng cao ảnh hưởng đến chất lượng dầu phụ phẩm, đồng thời dễ gây cháy nổ p suất cao đòi hỏi máy móc phù hợp, dễ tổn thất dung môi • Vì chênh lệch gradient nồng độ định khả di chuyển dầu từ nguyên liệu vào dung môi, nên cần giữ chênh lệch gradient cao điểm thiết bị trích ly Điều đạt nhờ sử dụng nguyên tắc cho dung môi di chuyển ngược chiều chuyển động nguyên liệu Dung môi nguyên liệu di chuyển ngược chiều nhau, nhờ mà nguyên liệu có nồng độ dầu thấp tiếp xúc với dung môi tinh nhất, nên đạt hiệu trích ly cao Hình 2.2 :Nguyên tắc trích ly ngược dòng ứng dụng cho thiết bị "Carrousel Extractor" (Courtesy of Extractionstechnik G.A.m.b.H.) [11] II CÁC LOẠI DUNG MÔI THƯỜNG SỬ DỤNG [6, 7, ,11, 18, 22 ] Dung môi: Dùng loại dung môi hữu có độ thẩm điện môi gần độ thẩm điện môi dầu Độ thẩm điện môi loại dầu thực vật khoảng 3,0-3,2 Yêu cầu dung môi: - Thành phần đồng nhất, có độ tinh cao 12 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Nhanh chóng hòa tan dầu hỗn hợp với dầu theo tỉ lệ - Dễ bay hơi, loại dung môi khỏi miscella bã khô dầu dễ dàng cách cho bay - Độ nhớt thấp - n nhiệt hoá thấp, để tốn lượng bay dung môi - Không hòa tan chất lạ nguyên liệu dầu, trung tính với nguyên liệu - Không ăn mòn thiết bị, không gây độc cho người, không gây mùi vị lạ cho sản phẩm Giá thành thấp Trong công nghiệp trích ly dầu thực vật ta thường dùng loại dung môi sau: hydrocacbua mạch thẳng từ sản phẩm dầu mỏ (thường phần dầu nhẹ), hydrocacbua thơm, rượu béo, hydrocacbua mạch thẳng dẫn xuất clo phổ biến xăng hexan Thường dùng hydrocacbon: Hecxane : Nhiệt độ sôi khoảng 69oC Ưu điểm : - Trích ly dầu triệt để - Nhiệt độ sôi thấp, dễ bay dung môi - Dễ thu hồi tái sử dụng dung môi - Không gây độc hại sức khoẻ người - Giá thành tương đối rẻ Nhược điểm : - Dễ cháy nổ nên phải có máy móc trang thiết bị phù hợp Heptane : Nhiệt độ sôi khoảng 88 -89oC, thường dùng để trích ly dầu hạt hạt cải ( dầu hạt cải không hoà tan điều kiện thường) Nhược điểm : tốn nhiều lượng để chưng cất dung môi khỏi dầu Propane : nhiệt độ sôi áp suất khí thấp (khoảng -42oC ) Do dùng dạng khí nén o Giá thành rẻ o Không tạo chất độc o p suất bay propane thấp nên không cần phải chưng cất dung môi Pentane : Nhiệt độ sôi khoảng 55-60oC, thường metyl pentane để trích ly tốt Dễ tách dung môi khỏi dầu, không gây ô nhiễm môi trường 13 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Dung môi chứa halogen: Thường dùng tricloroethylene, không dùng công nghệip Ít gây cháy nổ so với hydrocacbon Có thể tác dụng với hợp chất chứa S nguyên liệu tạo thành hợp chất mà gia súc ăn vào không tiêu hoá Nước : Là dung môi rẽ tiền Nhược điểm dầu sót nhiều, tốn nhiều lượng để làm khô dầu Thường dùng để trích ly sữa dừa Enzyme: Bổ sung vào nước Thường dùng enzyme phá huỷ thành tế bào thực vật cellulase, hemicellulase, glucanase… Dầu tách lên bề mặt ( nước giữa, bã đáy) Có thể dùng bể lắng hay ly tâm để tách dầu thô Dầu thu tinh sạch, không cần qua khâu tinh Hiện chưa áp dung cho quy mô công ghiệp giá thành enzyme đắt Acetone : Rẻ tiền, phù hợp với trích ly dầu Có thể hoà tan gossypol ( độc tố hạt bông), afla toxin (độc tố hạt mốc) để sử dụng bã khô dầu Không hoà tan phospholipid ( tạp chất) Có thể dùng acetone để định tính phospholipid Nhược điểm: tạo màu tối cho dầu ( khó loại tinh luyện), lại mùi bã Hiện nay, acetone không dùng công nghiệp Alcohols: Thường dùng etanol, isopropanol Ưu điểm : o Không gây ô nhiễm o Có khả hoà tan gossypol, afla toxin o Giá thành tương đối rẻ Nhược điểm: o nhiệt độ thường không hoà tan dầu, phải thực nhiệt độ cao o Rượu tạo hỗn hơp đẳng phí với nước nên khó khăn tách nước khỏi rượu, nên khó thu hồi tái sử dụng Hiện nay, alcohols không sử dụng công nghiêp 10 Chất lỏng siêu tới hạn: 14 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Đây phương pháp mới, nghiên cứu, chưa ứng dụng vào quy mô công nghiệp Thường dùng CO2 (20-103 kPa, 50 – 80 0-C) Ưu điểm: o Không độc hại o Không gây cháy nổ o Trơ mặt hoá học o Giá thành rẻ o điều kiện siêu tới hạn, hoà tan dầu tốt o Thu hồi dầu hoàn toàn tinh Nhược điểm: o Trang thiết bị đòi hỏi phải chịu áp suất cao, phí trang thiết bị đắt tiền 11 Kết hợp với enzyme [5] : Trong nghiên cứu nay, dầu cám trích cách dùng kết hợp với enzyme tan nước Theo nghiên cứu này, người ta dùng ProtizymeTM ( protease, α- amylase,cellulase) III CÁC THIẾT BỊ TRÍCH LY Phân loại : Thiết bị làm việc liên tục, bán liên tục, hay gián đoạn Cũng phân loại theo nguyên lý làm việc thiết bị 1.Theo nguyên lý làm việc: [6, 11] Có hai loại thiết bị trích ly : thiết bị trích ly dạng ngâm ( immerson extractor) thiết bị trích ly dạng xối tưới ( percolation extractor) Thiết bị trích ly dạng ngâm: Thiết bị đòi hỏi nhiều dung môi Trong loại thiết bị này, nguyên liệu ngâm hoàn toàn dòng dung môi chuyển động chậm liên tục Thiết bị dạng ngâm thích hợp với loại nguyên liệu mà cản trở việc truyền khối dầu lớn Thiết bị trích ly dạng xối tưới : Thiết bị dạng xối tưới có suất trích ly cao hơn, tốn diện tích hơn, vận hành tốt so với thiết bị trích ly dạng ngâm Trong loại thiết bị này, dung môi phun lên lớp nguyên liệu dày không làm ngập hoàn toàn Một lớp mỏng dung môi chảy nhanh qua bề mặt hạt rắn lấy cách hiệu lượng dầu khuếch tán từ Theo nguyên lý làm việc : 2.1 Thiết bị làm việc gián đoan: Một lượng xác định nguyên liệu tương tác với lượng xác định dung môi Miscella tháo ra, chưng cất, dung môi hoàn lưu lại thiết bị trích ly cho 15 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí đến hàm lượng dầu sót nguyên liệu đạt yêu cầu Phương pháp lỗi thời, xử dụng với mục đích thí nghiệm 2.2 Thiết bị làm việc bán liên tục : Hệ thống bán liên tục gồm nhiều thiết bị trích ly gián đoạn nối tiếp Dung môi miscella di chuyển từ thiết bị trích ly đến thiết bị Nguyên lý áp dụng thiết bị trích ly dạng giỏ đứng (Stationary Basket Extractor) Hình 2.3 : Thiết bị trích ly dạng giỏ đứng (The FRENCH Stationary Basket Extractor ,courtesy of The FRENCH Oilmill Machinery Co.) [11] Thiết bị có dạng bình hình trụ đứng, phân thành nhiều ngăn nhỏ theo phương bán kính Các ngăn đứng yên Dung môi hay miscella dẫn vào từ phía chảy tràn qua lớp nguyên liệu rắn Nguyên liệu tương tác với dung môi theo nguyên tắc ngược chiều 2.3 Thiết bị trích ly liên tục: Cả nguyên liệu dung môi đưa vào thiết bị cách liên tục Các dạng thiết bị liên tục khác cấu trúc hình học thiết bị cách di chuyển dung môi nguyên liệu, theo nguyên tắc ngược dòng 2.3.1 Thiết bị trích ly dạng băng tải : 16 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 2.4 : Thiết bị trích ly dạng băng tải thiết bị chưng sấy dung môi hãng De Smet [22] 2.3.2 Thiết bị trích ly dạng giỏ chuyển động ( moving basket extractor) Trong loại thiết bị này, nguyên liệu không tạo thành khối mà chia đổ đầy vào khoang ( giỏ) Các khoang đục thủng đáy Các giỏ di chuyển thẳng đứng (bucket elevator extractors), theo chieàu ngang ( frame belt and sliding cell extractors), hay quay quanh truïc (carrousel extractors) 17 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 2.5: Thiết bị trích ly hãng Lurgi [11] 18 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 2.6 Thiết bị trích ly HSL basket HSL ltd [11] Hình 2.7 : The "CARROUSEL" Extractor (Extractionstechnik G.A.m.b.H.) [11] 19 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Chương 3: THIẾT LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ I Quy trình công nghệ Cám gạo Thu nhận Làm -sàng Hơi nước Chưng sấy Dung môi Tạp chất Nước lạnh Tách nước Nước Ngưng tụ Nước Dung môi + Dung môi Trích ly Hơi nước Bã khô dầu Lọc Hơi nước Chưng cất Tạp chất Dung môi Hơi Chưng sấy Bã khô dầu Làm nguội Bã khô dầu Dầu thô 20 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí II.Thuyết minh quy trình : Thu nhận • Mục đích : chuẩn bị • Tiếp nhận nguyên liệu để ổn định sản xuất • Các biến đổi : Cám gạo có hàm ẩm khoảng 10% tiếp nhận vào nhà máy từ nhà máy xay xát lúa Cần kiểm tra số AV dầu, hàm ẩm, tạp chất trước nhập vào Cám gạo mà có số AV 30 đưa vào quy trình sản xuất Biến đổi chủ yếu trình tồn trữ tăng số AV cám gạo tác động enzyme lipase Ngoài có biến đổi vật lý khác thay đổi hàm ẩm Biến đổi sinh học côn trùng, vi sinh vật gây nên tồn trữ • Thiết bị : kho chứa Làm : • Mục đích: chuẩn bị • Tách khỏi hạt tạp chất có hại lẫn bên khối cám gạo , • Các biến đổi : chủ yếu biến đổi vật lý Tỷ trọng khối cám gạo thay đổ, tách loại tạp chất gạo vỡ, bụi, kim loại, đá, cát … • Thiết bị: Máy sàng kết hợp với khí động 3.Chưng sấy: • Mục đích: chuẩn bị, khai thác • Là trình gia nhiệt cho khối bột nghiền điều kiện nhiệt độ độ ẩm định Gồm có hai giai đoạn: Đầu tiên bột nghiền làm ẩm nhiệt độ tương đối thấp cách xông phun trực tiếp bão hòa (8 – 12% ẩm) Sau bột nghiền tăng nhiệt độ lên sấy khô đến độ ẩm định • Các biến đổi chủ yếu: Phá vỡ tiếp tế bào chứa dầu Làm liên kết phân tử dầu phân tử phi dầu yếu đi, dầu đễ giải phóng Ở nhiệt độ cao độ ẩm cao làm biến tính protein vô hoạt enzyme hạt Ở nhiệt độ cao, độ nhớt dầu giảm Tiêu diệt phần vi sinh vật hạt Làm yếu liên kết dầu phần tử ưa nước (protein, …), dầu dễ tách - Giai đoạn đầu: Khối lượng nước hạt tăng, hạt trương nở trở nên dẻo Một số hạt khối bột nghiền bị vón cục Thể tích khối bột nghiền tăng Dầu thoát bề mặt Một số protein bị biến tính, enzyme bị vô hoạt, độ nhớt dầu giảm 21 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Một số biến đổi lợi: lipid bị oxy hóa - Giai đoạn sau: Thay đổi cấu trúc hạt, hạt trở nên dẻo (dễ ép hơn) • Yêu cầu chất lượng sau chưng sấy: m cám gạo: – 12 % Nhiệt độ cám gạo: 95 – 115oC • Thực hiện: Thực nồi chưng sấy nhiệt độ 90 – 115oC Trích ly: • Mục đích : khai thác • Dùng dung môi hoà tan dầu nguyên liệu o Các biến đổi : biến đổi hoá lý Hòa tan dầu, chất màu, mùi, hợp chất chứa nitơ vào dung môi o Biến tính phần protein • Các thông số công nghệ - Dung môi : hexane - Tỷ lệ hexane : cám 2,2 : - Nhiệt độ :50oC - Thời gian : khoảng 40 phút • Thiết bị : thiết bị trích ly dạng ngâm Quá trình sử lý miscella : • Mục đích : hoàn thiện, bảo quản Nhằm mục đích tách dung môi, dầu sạch, bã khô dầu • Bao gồm bốn trình: - Loại tạp chất - Chưng cất miscella - Ngưng tụ dung môi nước Tải FULL (51 trang): https://bit.ly/3lTXAGI Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net - Tách dung môi nước 5.1 Lọc : • Mục đích: chuẩn bị • Mixen thu sau trích ly thành phần dầu hoà tan có chất màu, phức photpholipid hạt bã dầu số tạp chất học khác Các chất hòa tan mixen dạng keo không tan mixen, tác động nhiệt chưng cất có phản ứng tương tác với mixen làm giảm phẩm chất dầu (bị tăng số axid, sẫm màu), tạo cao đóng kết bề mặt thiết bị truyền nhiệt hệ thống chưng cất chưng cất dầu gây tượng trào sủi bọt Do để thu dầu trích ly có chất lượng tốt ta phải làm tạp chất hòa tan không hòa tan mixen trước đem chung cất 22 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí • • • Các biến đổi nguyên liệu: - Biến đổi vật lý: kết lắng cặn mùn Thông số kỹ thuật: - Tỷ lệ cặn mùn mixen: