Sản phẩm dầu tinh luyện 2

Sản phẩm dầu tinh luyện 2

MỞ ĐẦU

Dầu tinh luyện là sản phẩm hết sức quen thuộc với con người,là nguồn thực phẩm cung cấp nhiều năng lượng và góp phần làm tăng hương vị của các loại thực phẩm khác Chính vì vậy mà ngành công nghiệp sản xuất dầu đã tồn tại từ lâu và đến nay đang ngày càng phát triển một cách mạnh mẽ Mặt hàng dầu tinh luyện ngày càng có nhiều chủng loại phong phú, đa dạng và ngày càng được cải tiến về mặt chất lượng

Ở nước ta, ngành công nghiệp sản xuất dầu (đặc biệt là ngành tinh luyện dầu) cũng đang phát triển không ngừng để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong và ngoài nước Một số nhà máy tinh luyện dầu quy mô lớn như: TƯỜNG AN, TÂN BÌNH,

… Tuy vậy sản phẩm dầu tinh luyện trong nước vẫn chưa được đáp ứng đầy đủ nhu cầu Ngoài ra trong thời hội nhập ngày nay tất cả các mặt hàng trong nước đều trong tư thế sẵn sàng để có thể cạnh tranh với hàng ngoại Vì vậy, ngành công nghiệp sản xuất dầu tinh luyện của chúng ta cần phải phát triển hơn nữa để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ và vững vàng trong cạnh tranh với hàng ngoại nhập

Đứng trước xu thế chung của thị trường, để góp phần tăng thêm sức mạnh cạnh tranh của ngành công nghiệp sản xuất dầu tinh luyện Việt Nam và phần nào đưa sản phẩm đến với mọi người dân trên khắp mọi miền đất nước, việc xây dựng thêm các nhà máy đến với mọi người dân trên khắp mọi miền đất nước, việc xây dựng thêm các nhà máy tinh luyện dầu là điều khá cần thiết và phù hợp

Trên cơ sở đó, đồ án này được thực hiện với đề tài: “Thiết kế phân xưởng tinh luyện dầu với năng suất 50 tấn sản phẩm / ngày”

Em xin chân thành cám ơn cô TS Lại Mai Hương đã giúp em hoàn thành đồ án này Trong quá trình thực hiện đồ án không tránh khỏi nhiều sai sót, em mong nhận được sự đóng góp của thầy cô để đồ án hoàn chỉnh hơn

CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

NHÀ MÁY

Dựa vào các tài liệu về hoạt động của các khu công nghiệp, em chọn địa điểm xây dựng phân xưởng là khu công nghiệp Việt Nam – Singapore, viết tắt là VSIP (Vietnam – Singapore industrials Park) Đây là khu công nghiệp hội tụ các điều kiện thuận lợi để xây dựng và phát triển nhà máy

VSIP đang được xem là biểu tượng sống động của mối quan hệ hợp tác và hữu nghị giữa hai nước, và đang trở thành địa chỉ hấp dẫn cho các nhà đầu tư VSIP được khởi công xây dựng năm 1996, với quy mô 500 ha tại huyện Thuận An, tỉnh Bình

Dương Đây là khu công nghiệp duy nhất của Việt Nam được thành lập theo văn bản ký kết cấp chính phủ giữa hai nước Việt Nam và Singapore Trong đó, tổng giám đốc khu công nghiệp là ông Trần Quang Lân và phó tổng giám đốc là ông Henry Chuah Với mong muốn giúp đỡ Việt Nam phát triển kinh tế dựa trên thế mạnh nguồn nhân lực dồi dào, chính phủ Singapore đã có thiện chí hợp tác xây dựng một khu công nghiệp hiện đại Dự án đã ra đời cùng với sự liên kết góp vốn đầu tư của các đối tác trong và ngoài nước, như các tập đoàn uy tín: Sem Corp industries, JTC international, United Overseas land (Singapore), Mitsubishi Corporation (Nhật), KMP (indonexia), Becamex (Việt Nam)

Đến cuối năm 2002,VSIP đã cho thuê trên 300 ha, với 106 dự án được ký kết do các nhà đầu tư từ 15 quốc gia và vùng lãnh thổ như: Nitto Denko, Rohto (Nhật Bản), iCA Pharma (Việt Nam), Korea United Pharma (Hàn Quốc), Roche (Mỹ), New Toyo (Singapore) …

Sức hấp dẫn của VSIP thể hiện qua chính sách “ Khách hàng là đối tác” Nghĩa là: bên cạnh cơ sở hạ tầng hoàn hảo, các nhà đầu tư luôn nhận được sự hỗ trợ tối đa của ban quản lý khu công nghiệp Việt Nam – Singapore, của hải quan VSIP và của các ban ngành tỉnh Bình Dương, để các nhà đầu tư có nhiều thời gian cho sản xuất, kinh doanh Quan điểm của đầu tư VSIP là thiết kế, xây dựng một khu công nghiệp có cơ sở hạ tầng và các dịch vụ hỗ trợ hoàn chỉnh, đạt tiêu chuẩn quốc tế, nhằm thu hút các ngành công nghiệp sạch và công nghệ cao, phục vụ xuất khẩu và nhu cầu tiêu thụ trong nước VSIP có ưu thế nổi bật về hạ tầng: nhiều yếu tố thuận lợi về vị trí địa lý, hạ tầng

cơ sở, cũng như các dịch vụ, thủ tục, đầu tư

- Về vị trí địa lý: khu công nghiệp nằm ở trung tâm vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, cách Thành phố Hồ Chí Minh 17 km về phía Bắc, cách Tân Cảng 17 km, cách cụm cảng Sài Gòn VICT 22 km, cách sân bay Tân Sơn Nhất 20 km, tiếp giáp với quốc lộ 13 và trục tỉnh lộ ĐT743, được xem là hai nhánh giao thông huyết mạch chính nối liền các tỉnh lân cận, cũng như toả đi các trục giao thông chính trong cả nước

- Khu công nghiệp đặt cao vấn đề bảo vệ môi trường nên chủ trương thu hút các dự án đầu tư thuộc ngành công nghiệp nhẹ và ít gây ô nhiễm như ngành công nghiệp điện - điện tử, chế biến thực phẩm, cơ khí,…

- Hạ tầng tương đối hoàn chỉnh: với nhà máy điện công suất 120 MVA cung cấp điện thường xuyên, nhà máy cung cấp nước sạch theo tiêu chuẩn của Tổ chức y tế thế giới cung cấp 40 000 m3 / ngày đêm, nhà máy xử lý nước thải công suất 30 000 m3 / ngày, hệ thống bưu chính viễn thông với 1 200 đường dây lắp đặt sẵn và hệ thống cáp quang có thể kết nối với các ứng dụng viễn thông, hệ thống kênh thuê riêng

- Ngoài ra khu công nghiệp còn cung cấp các dịch vụ hỗ trợ như : ngân hàng, dịch vụ giao nhận, trung tâm y tế, bưu điện, các dịch vụ sửa chữa bảo trì máy văn phòng, đặc biệt là căn tin phục vụ cho 700 công nhân

- Khu công nghiệp được sự hỗ trợ cao nhất về chính sách Chính phủ Việt Nam muốn VSIP trở thành biểu tượng thành công rực rỡ của mối quan hệ hợp tác giữa hai nước, do đó chính phủ Việt Nam đã dành nhiều quan tâm, trực tiếp chỉ đạo quá trình xây dựng và phát triển của khu công nghiệp Chính phủ cho phép thiết lập một ban quản lý riêng tại khu công nghiệp gồm các quan chức cao cấp từ cán bộ ngành liên quan để tư vấn cho các nhà đầu tư, có quyền thẩm định và cấp giấy phép đầu tư cho các dự án có tổng vốn đầu tư dưới 40 triệu USD Ban quản lý này còn có chúc năng hoàn thành các thủ tục khác như cấp giấy phép xuất nhập khẩu, tuyển dụng lao động, tạo cơ chế “một cửa” thông thoáng và đơn giản hóa các thủ tục đầu tư của khách hàng Bên cạnh đó, chính phủ Việt Nam còn cho phép thành lập hải quan riêng của khu công nghiệp

- Được sự hỗ trợ của hai chính phủ, khu công nghiệp đã xây dựng được trung tâm đào tạo kỹ thuật Việt Nam – Singapore vào năm 1998 Hàng năm, trung tâm đào tạo được 450 học viên, chủ yếu là các kỹ thuật viên trung cấp theo các chuyên ngành điện tử, bảo trì điện, bảo trì cơ khí, chế tạo máy và cơ khí chính xác Các học viên sau khi đào tạo được nhận vào làm ngay tại các doanh nghiệp trong khu công nghiệp

- VSIP còn hợp tác với các công ty xây dựng, tiến hành xây dựng các khu nhà ở giá thấp cho công nhân thuê, tạo nơi ăn ở, an toàn, ổn định, tạo thuận lợi cho các công

ty trong việc sử dụng lao động, việc quản lý, đưa đón công nhân

- Một số chi phí đầu tư ở khu công nghiệp:

+ Giá thuê đất: 38 USD / m2 (trong 45 năm)

+ Phí bảo dưỡng cơ sở hạ tầng: 0,07 USD / m2 / tháng

+ Điện: giờ cao điểm: 0,08 USD / kwh; bình thường: 0,075 USD / kwh

+ Nước: 0,1 USD / m3

+ Xử lý nước thải: 0,19 USD / m3

So với các khu công nghiệp khác, VSIP có nhiều ưu thế nổi bật, nhiều yếu tố thuận lợi, được sự hỗ trợ tích cực, thiết thực và khuyến khích đầu tư của chính phủ Do vậy việc xây dựng phân xưởng tinh luyện dầu tại khu công nghiệp này là một dự án khả thi và hợp lý

Chương I : TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ QUY

TRÌNH SẢN XUẤT

I TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ

Dầu mỡ thô là những bán thành phẩm thu được từ nguyên liệu có dầu bằng những phương pháp khác nhau :

- Ép : ép nguội, ép nóng, ép có áp lực vừa và cao

- Trích ly bằng dung môi hữu cơ

mới chỉ qua làm sạch sơ bộ, ngoài thành phần chính là glycerit (dầu trung tính) bao giờ cũng có lẫn các thành phần không tan kéo theo và các thành phần hòa tan khác – gọi là tạp chất

I 1/Thành phần hoá học của dầu thô [1]

I 1 1/Triglycerit:

 Là thành phần chiếm chủ yếu trong dầu, chiếm hơn 90% khối lượng dầu thô (trong dầu nành hàm lượng triglycerit có thể đến 95 – 97 %) là este của rượu ba chức glyceril và axit béo Thành phần glycerit của dầu mỡ rất phức tạp và số loại glycerit có từ hàng chục đến hàng trăm

 Triglyxerit dạng hoá học tinh khiết không có màu, không mùi, không vị Màu sắc, mùi vị khác nhau của dầu thực vật phụ thuộc vào tính ổn định của các chất kèm theo với các lipit tự nhiên thoát ra từ hạt dầu cùng vớí triglycerit Dầu thực vật do khối lượng phân tử của các triglycerit rất cao nên khó bay hơi ngay cả trong điều kiện chân không Ở nhiệt độ trên 240-250 0C, trilgycerit mới bị phân huỷ thành các sản phẩm bay hơi

I 1 2/Glicerin: chiếm 10% khối lượng trong hợp chất glixerit

I 1 3/Axit béo:

 Chiếm 90% khối lượng trong hợp chất glicerit Tính chất của dầu do thành phần của axit béo và vị trí của chúng trong phân tư ûtriglycerit quyết định

vì glixerin đều như nhau trong các loại dầu

 Tính chất vật lí và hoá học của axit béo do số nối đôi và số nguyên tử cacbon tạo ra Các axit béo no thường bền với các tác động khác nhau Các axit béo không no dễ bị oxi hoá bởi oxi không khí làm cho dầu bị hắc, đắng

 Các axit béo trong dầu thường có mạch cacbon với số nguyên tử chẵn Các axit béo không no trong dầu dừa có tỉ lệ rất thấp so với các loại dầu khác

I 1 4/Những thành phần khác:

I 1 4 2/Sáp:

 Là este của các axit béo có mạch cacbon dài và rượu đơn hoặc đa chức

 Sáp nằm trên các mô bì của hạt và quả, nó có trong thành phần thành tế bào của chúng với vai trò bảo vệ mô thực vật Sáp rất trơ hoá học, không bị tách ngay cả khi tinh luyện dầu bằng kiềm Hạt tinh thể sáp rất nhỏ, không lắng thành cặn mà tạo thành mạng các hạt lơ lửng làm giảm hình thức dầu Sáp không tan trong nước mà tạo thành nhũ tương trong nước, tan trong rượu…

 Sáp có nhiều trong một số loại dầu thô như dầu bắp,dầu lanh,dầu

canola,dầu hạt hướng dương… chứa hàm lượng sáp lớn (0 2–3 0% so với lượng dầu thô) [3] … , khó tiêu hoá do đó cần phải tách sáp ra khỏi dầu

I 1 4 3/Sterols :

 Chiếm 1-2% khối lượng trong dầu, không có tác hại lớn trong quá trình bảo quản dầu nhưng cũng không làm tăng thêm giá trị nên loạïi bỏ

I 1 4 4/Các chất màu:

 Bản thân glycerit không có màu nhưng dầu sản xuất ra lại có màu, đó là

do sự có mặt của các sắc tố hoà tan trong chất béo và các lipit mang màu:

 Chlorophyll (diệp lục tố): làm dầu có màu vàng xanh, làm tăng các quá trình oxi hoá xảy ra trong quá trình bảo quản và chế biến

 Caroten : làm dầu chuyển từ vàng sang đỏ sẫm, mang bản chất là các provitamin Thành phần này ở các loại dầu thô rất ít ngoại trừ dầu cọ, chứa 0 05 đến 0 2% carotene [3] so với tổng lượng chất khô có trong dầu thô

 Gossypol: là hidrocacbua mạch vòng, có màu vàng da cam và rất độc, thường có trong dầu bông (0 1 đến 0 2% so với tổng lượng chất khô có trong dầu thô)[3] Ngoài ra còn các dẫn xuất khác như:

gossypuapurin, anhydricgossypola, gossyphotphatit… đều không có lợi cho dầu Nên dầu bông bắt buộc phải tinh luyện bằng phương pháp hoá học để loại các hợp chất này

I 1 4 5/Vitamin: chủ yếu là vitamin thuộc nhóm tan trong dầu mỡ

như:A,E,D,K,F…

I 1 4 6/Các chất mùi:

 Ngoài một số loại mùi có sẵn trong dầu, đại bộ phận các chất có mùi là sản phẩm phân huỷ của dầu trong quá trình chế biến Anhydrit, ceton thường là những chất gây mùi vị khó chịu cho sản phẩm, một số chất có độc tính với người va øđôïng vật khi nồng độ của chúng đáng kể trong thức ăn

 Ngoài ra trong thành phần dầu còn có lẫn các axit béo tự do, các chất protein sẽ làm giảm chất lượng dầu

Bảng1 1 : Thành phần tạp chất của các loại dầu thô [3]-[4]

Dầu Photphatit

(%)

Sterols (ppm)

Choleste rol(ppm)

Tocopherol (ppm)

Tocotrie nol(ppm)

Axit béo tự

do (%)

Sắt (ppm )

Hydr ocacb on% Nành 2 2 ± 1 0 2965±1125 28±7 1293±300 86±86 0 3 – 0 7 1 – 3 0 014

I 2/Phân loại các loại tạp chất có trong dầu thô

 Các tạp chất trong dầu tồn tại dưới dạng dung dịch thực, dung dịch keo hay

huyền phù, chia làm hai loại :

 Tạp chất loại một : các chất chuyển theo vào dầu trong quá trình ép, trích ly từ nguyên liệu có dầu

 Tạp chất loại hai : tất cả các chất xuất hiện do kết quả của các phản ứng xảy ra trong dầu khi bảo quản, lưu trữ Các tạp chất này là các sản phẩm của sự biến đổi hóa học của glycerit và các chất khác có trong dầu

 Số lượng và chất lượng các tạp chất trong dầu thô (tạp chất loại một) phụ

thuộc vào :

 Phương pháp khai thác (-ép hoặc trích ly-)

 Thông số kỹ thuật (-nhiệt độ, áp lực-)

 Chất lượng nguyên liệu : thời gian thu hoạch (-trạng thái sinh lý của hạt : non, già, rụng tự do-), cách thức và biện pháp xử lý, thời gian bảo quản

 Mặc dù trong dầu hàm lượng tạp chất này chứa không nhiều nhưng đều gây trở ngại đến kỹ thuật luyện dầu, hoặc làm cho dầu có màu sắc, mùi vị xấu, khó bảo quản, thời gian bảo quản không được lâu Một số chúng lại có tính độc làm cho dầu trở nên độc Chẳng hạn như :

 Các hợp chất gluxit lẫn trong dầu làm cho dầu có màu dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao (khi chưng sấy, trung hòa, tẩy mùi …) làm cho dầu sẫm màu; dễ tạo thành hệ keo, tạo thành cặn bết dính trên vải lọc của máy lọc dầu, bao bọc chất hấp phụ làm giảm khả năng hấp phụ màu của chất hấp phụ khi tẩy màu …

 Các lọai glucozit, aceton, aldehyt … làm cho dầu có mùi vị khó chịu

 Acid béo tự do làm cho dầu chua, ảnh hưởng đến giá trị sinh lý khi ăn, khó bảo quản

 Phosphatid làm cho dầu chóng vẩn đục, làm tiêu tốn thêm một lượng kiềm trong quá trình trung hòa (để thủy phân)

 Các chất màu làm cho dầu bị sậm màu,giảm giá trị cảm quan

 Các kim loại có thể là tác nhân xúc tác cho quá trình ôi hóa dầu mỡ

 Các độc tố (thuốc trừ sâu, độc tố vi sinh vật ) làm giảm giá trị dinh dưỡng của dầu, có thể gây độc đối với sức khỏe người sử dụng

Bảng 2 1 : Tiêu chuẩn chất lượng một số nguyên liệu dầu thô [5]

Hàm lượng chất

không xà phòng hoá,

max

II TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM DẦU TINH LUYỆN [1] :

 Dầu mỡ thực phẩm dù sử dụng dưới hình thức nào cuối cùng phải được đồng hóa trong cơ thể Do đó các dầu mỡ thực phẩm phải đảm bảo các yêu cầu sau :

 Không độc đối với người

 Có hệ số đồng hóa cao và giá trị dinh dưỡng cao

 Có mùi vị thơm ngon khi dùng riêng hoặc chế biến các loại thực phẩm

 Có tính ổn định cao, ít bị biến đổi trong suốt quá trình chế biến bảo quản

 Các tạp chất không có giá trị dinh dưỡng càng ít càng tốt

 Dựa vào những nguồn dầu mỡ đã có trên thị trường và qua kinh nghiệm thực tế sử dụng, người ta có thể rút ra một số yêu cầu cụ thể như sau :

 Về màu sắc : không màu hoặc màu vàng nhạt

 Về mùi vị : không mùi hoặc có mùi thơm nhẹ đặc trưng, phù hợp với thức ăn, khi ăn không gây cảm giác khó chịu

 Về thành phần : không chứa các axit béo tự do, các chất nhựa các chất sáp, các độc tố hay các chất gây rối loạn sinh lý Nói chung dầu mỡ càng nhiều triglicerit nguyên chất càng tốt

Bảng 3 1 : Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm chủ yếu [5]

STT Têên sản phẩm Các chỉ tiêu chất lượng (mean of quality)

FFA (%) M&I (%) IV (Wijs) MP ( 0 C)

III QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU TINH LUYỆN

Mục đích của quá trình tinh luyện dầu :

Biến đổi các tính chất của dầu sao cho dầu sau khi tinh luyện :

Không có hại cho sức khoẻ người tiêu dùng

Mùi, vị, màu hấp dẫn

Khả năng bảo quản lâu

Các phương pháp tinh luyện :

Có 2 phương pháp tinh luyện chính :

Phương pháp hoá học

Phương pháp vật lý

 Phương pháp vật lý [3]:

 Phương pháp vật lý điển hình thường gồm các quá trình : Thủy hoá – Tẩy màu – Tinh luyện hơi (tẩy màu bằng hơi nước bão hoà)

 Đặc biệt thích hợp với các loại dầu có hàm lượng photphatit (PL) lớn như : các loại dầu từ hạt (canola, hạt hướng dương, bắp …) tùy vào hiệu quả kinh tế của qui trình so với phương pháp tinh luyện hoá học

 Riêng đối với các loại dầu có hàm lượng gossypol cao (như dầu bông) thì không thể tinh luyện bằng phương pháp vật lý được mà phải sử dụng phương pháp tinh luyện hoá học để loại các hợp chất này Ngoài ra phương pháp này cũng không sử dụng đối với các loại dầu có hàm lượng photphatit không thể hydrat hóa cao (thường khi > 0 1 %) và dầu thô có hàm lượng ion sắt > 2 ppm

 So với phương pháp tinh luyện hoá học thì phương pháp tinh luyện vật lý đơn giản hơn và ít tổn thất dầu hơn

 Phương pháp tinh luyện hoá học[3]:

 Quá trình điển hình của phương pháp tinh luyện bằng hoá học là: Thủy hoá – Trung hoà – Tẩy màu – Tẩy mùi

 Trong đó quá trình trung hoà bằng kiềm là quá trình quan trọng và không thể thiếu trong phương pháp tinh luyện bằng hoá học

 Ưu điểm :

 Loại được hầu hết các tạp chất, kể cả hơp chất màu gossypol ở dầu bông mà phương pháp tinh luyện vật lý không loại được

 Nhược điểm :

 Có quá trình trung hoà, tạo xà phòng làm tổn thất dầu nhiều

 Phương pháp này dùng nhiều hoá chất Do đó qui trình công nghệ phức tạp hơn so với phương pháp tinh luyện dầu bằng vật lý

Ngoài ra trước quá trình xử lý vật lý hay hóa học, dầu thường được xử lý sơ bộ bằng các phương pháp cơ học như lắng, lọc, ly tâm… để tách ra khỏi dầu các hạt rắn, các hạt phân tán, một lượng nhỏ các chất gây mùi, vị

III 1 Quá trình thủy hoá :

 Nguyên tắc : Quá trình này dựa vào phương pháp hydrat hoá để làm tăng độ phân cực của các tạp chất keo hoà tan trong dầu mỡ, do đó làm giảm được độ hoà tan của chúng trong dầu mỡ

 Có nhiều phương pháp thủy hoá khác nhau như : thủy hoá bằng nước, bằng dung dịch nước muối loãng, bằng dung dịch điện ly (Na2CO3 …), bằng axit

(photphoric, citric …) hoặc bằng enzym … Lựa chọn phương pháp thủy hoá thích hợp dựa vào tính chất và hàm lượng tạp chất của dầu thô

 Có thể thêm muối và chất điện ly để thúc đẩy nhanh quá trình tách cặn của phương pháp thủy hoá

 Mục đích chính của phương pháp thủy hoá là loại các tạp chất có thể hydrat hoá thành dạng không hoà tan trong dầu như : photphatit, sáp, protein và phức chất …

 Ngoài ra quá trình thủy hoá còn mang lại nhiều lợi ích tiềm năng như :

 Cần thiết cho quá trình sản xuất Leucithin vì các gum đã hydrat hoá là nguyên liệu thô cho qui trình sản xuất Leucithin

 Giảm lượng dầu thất thoát vì các gum nếu không được loại bỏ sẽ hoạt động như những chất tạo độ nhớt trong quá trình trung hoà, do đó làm tăng lượng dầu sót trong cặn xà phòng

 Giảm lượng phế liệu của quá trình tinh luyện dầu (vì giảm lượng cặn dầu và sự tái sử dụng photphatit …)

 Thường là quá trình bắt buộc đối với qui trình tinh luyện dầu bằng phương pháp vật lý vì giảm hàm lượng các tạp chất, đặc biệt là các photphatit và kéo theo các tạp chất khác trong đó có các kim lọai có khả năng xúc tác cho quá trình oxy hoá dầu

 Để dầu tinh luyện bằng phương pháp vật lý đạt chất lượng tốt thì hàm lượng photpho trong dầu phải < 5 ppm trước quá trình tẩy mùi bằng hơi nước bão hoà [3]

 Khối lượng và thể tích của nguyên liệu giảm

 Hàm ẩm tăng

 Phospholipid sẽ phản ứng với nước, tính tan trong dầu giảm

Do đó ta có thể dễ dàng tách ra khỏi nguyên liệu

 Ngoài ra còn xảy ra phản ứng thủy phân dầu trung tính tạo thành các diglyxerid, monoglyxerid, glixerin và axít béo tự do

 Hoá lý : Phospholipit trở nên háo nước, tạo thành các hạt keo

đông tụ

 Thông số kỹ thuật :

 Hàm lượng nước đưa vào :

 Ứng với mỗi loại dầu sẽ cần có một lượng nước thích hợp

Do đó cần tiến hành thí nghiệm hydrat hóa thử trước đối với từng loại dầu, từng đợt dầu

 Lượng nước đưa vào nếu vừa đủ, trong điều kiện thuận lợi sẽ xảy ra sự hydrat hóa dễ dàng, các kết tủa hạt rắn nhanh chóng tạo thành, tách ra khỏi dầu

 Khi nước đưa vào quá thừa, các micel tan thành hệ nhũ tương bền khó phá hủy

 Khi nước đưa vào thiếu, một phần phospholipid trong dầu không được bão hòa nước, không kết tủa Dầu sau khi thủy hóa vẫn còn một lượng phospholipid hòa tan

 Nhiệt độ thực hiện quá trình : nhiệt độ tối ưu là 40-500C

 Nồng độ chất điện ly : trường hợp dùng tác nhân hydrat hóa là dung dịch loãng các chất điện ly : NaCl…, nồng độ của chúng cũng gây ảnh hưởng lớn đến quá trình hydrat hóa Thường dùng dung dịch muối NaCl 0,3% Khi dùng chất điện ly làm tác nhân hydrat hóa, một mặt sự kết tủa được xúc tiến nhanh hơn, sự phân lớp cặn và dầu dễ dàng hơn, dầu sau thủy hóa sáng màu hơn (vì nhiều chất như acid, kiềm cũng phá hủy được các chất màu trong dầu), mặt khác dầu trung tính tổn thất theo cặn ít hơn

 Cường độ khuấy trộn và thời gian khuấy cũng ảnh hưởng đến quá trình này

III 1 1 Thủy hoá bằng nước 

 Giảm chỉ số axit của dầu mỡ do các tạp chất keo có tính axit (protein lưỡng tính) phát sinh kết tủa và do tác dụng hấp phụ của kết tủa cũng kéo theo một số axit béo tự do ra khỏi dầu

 Quá trình thủy hoá có thể dùng độc lập để tránh đóng cặn dầu suốt quá trình vận chuyển và tồn trữ

 Mục đích chính của quá trình thuỷ hoá bằng nước là sản xuất dầu mà không bị đóng cặn suốt quá trình vận chuyển và tồn trữ

 Lượng nước dùng thuỷ hoá thường khoảng 2% so với lượng dầu hoặc bằng 75% lượng photphatit có trong dầu Nếu lượng nước dùng quá ít thì độ nhớt của dầu lớn, vì vậy hiệu suất thủy hoá thấp Nhưng nếu lượng nước quá lớn sẽ gây phản ứng thủy phân dầu, dẫn đến tổn thất dầu

 Sơ đồ quá trình thủy hoá bằng nước [3] :

 Nhiệt độ rất quan trọng trong quá trình thủy hóa vì nhiệt độ tăng cao sẽ làm giảm tốc độ quá trình hydrat hoá và tăng tính hoà tan của photpholipit trong dầu, tuy nhiên nhiệt độ quá thấp sẽ làm tăng độ nhớt của dầu, làm cho các tạp chất khó kết tủa

 Ưu điểm :

 Rẻ tiền hơn các phương pháp thuỷ hoá khác, đơn giản

 Qui trình sản xuất leucithin đơn giản hơn, ít tạp chất hơn

 Nhược điểm :

 Không loại hết hoàn toàn photpholipit mà chỉ loại được các photpholipit có thể hydrat hoá được mà không loại được các photpholipit không thể hydrat hoá được như : các muối Ca và Mg của axit

photphatidic và phophatidyl ethanolamin Do đó, dầu sau thủy hoá thường chứa 80 – 200 ppm photpholipit, tùy thuộc vào loại và chất lượng dầu thô nói chung và mức độ hoạt động của Enzyme

Photpholipase nói riêng (Enzym xúc tác cho phản ứng tạo axit photphatidic từ các photphatit có thể hydrat hoá) [3]Phương pháp thủy

Gia nhiệt(60-710C)Dầu thơ

Khuấy trộn (30 phút)

Ly tâm

Bốc hơi chân khơng (50 mmHg-82,20C)

Làm nguội(49-550C)

Dầu đã thủy hố

Gum đã hydrat hố

Bốc hơi chân khơng (50 mmHg; 82,20C)

Làm nguội(49-550C)

Leucithin thương mạiNước (2%)

hóa này thường không thích hợp cho dầu có hàm lượng photpholipit không thể hydrat hoá cao nhu dầu đậu nành, dầu hướng dương

III1 2 Thủy hoá bằng axit :

 Bản chất giống quá trình thuỷ hoá bằng nước mà trong đó có sự hoạt động kết hợp của cả axit và nước

 Ưu điểm :

 Axit có thể chuyển các photpholipit không hydrat hoá được thành dạng hydrat hoá bằng cách phân huỷ muối của axit photphatidic, giải phóng axit photphatidic và photphatidyl ethanolamine và tạo 1 dạng phức với Ca và Mg, có thể hoà tan trong pha nước và loại

ra khỏi dầu

 Nhược điểm :

 Gum thu được sau quá trình thủy hoá bằng axit không thích hợp cho quá trình sản xuất leucithin bởi vì thành phần photpholipit của chúng khác so với photphatit thu được từ quá trình thủy hoá bằng nước (do chứa nhiều axit photphatidic và chứa nhiều axit được dùng làm tác nhân cho quá trình thủy hóa)

 Axit thường dùng là : photphoric và citric vì các axit này có chất lượng tốt, hoạt tính axit tương đối mạnh, trong đó axit citric thường được dùng nhiều hơn vì không làm tăng hàm lượng photphorus trong dầu (do không tan trong dầu)

 Nhiều quá trình thủy hoá bằng axit được cải tiến để thu hồi được dầu có hàm lượng photpho < 5 ppm được dùng cho những dầu có chất lượng cao [3]

 Ngoài ra còn có nhiều phương pháp khác để vừa thuỷ hoá dầu bằng axit vừa thu hồi lượng gum giàu axit photphatidic :

1 Phương pháp thuỷ hoá này gồm 3 giai đoạn [6]:

 Giai đoạn 1: cho axit vào dầu thô đã được thuỷ hoá bằng nước, khuấy trộn vừa phải trong một khoảng thời gian đủ để phân huỷ các muối của axit photphatidic

 Giai đoạn 2 : thêm vào môt lượng bazơ đủ để nâng pH lên 2,5 mà không gây thuỷ phân dầu đáng kể

 Giai đoạn 3 : ly tâm tách pha dầu và pha nước có chứa gum đã thuỷ hoá

 Kết quả : phương pháp này tạo ra dầu có hàm lượng photpho và kim loại thấp, và cũng tạo ra một lượng gum chứa acid

photphatidic lớn có nhiều ứng dụng (là chất tạo độ nhớt trong công nghệ sản xuất sữa… )

 Tuy nhiên phương pháp này phức tạp hơn phương pháp thuỷ hoá bằng axit đã nêu bên trên, đồng thời gây tổn thất nhiều dầu hơn (do có phản ứng thuỷ phân dầu tạo xà phòng) Nên phương pháp này hiện nay ít được sử dụng

Gia nhiệt(700C)Dầu thơ

Làm nguội (400C, 3h)

2 Phương pháp thuỷ hoá dùng axit hữu cơ [13]

 Gia nhiệt dầu đến khoảng 106 – 126 0C

 Thủy hóa dầu sơ bộ bằng nước

 Thêm vào một lượng 0,4 – 2 % dung dịch axit hữu cơ nồng độ 20 – 60 %

 Khuấy trộn khoảng 15 phút

 Ly tâm tách dầu và dung dịch axit

3 [15]

 Gia nhiệt dầu đến khoảng 123 – 140 0C

 Thêm vào lượng axit hữu cơ (thường dùng xit citric) nồng độ 1 –

5 % vào dầu với tỷ lệ (axit : dầu)= (3 : 97) đến (20 : 80) tùy vào hàm lượng photphatit có trong dầu

 Khuấy trộn với vận tốc cao thường là từ 900 – 1500 rpm hay từ

4000 – 9000 feet/phút trong vòng 30 giây

 Sau đó giảm tốc độ khuấy trộn xuống còn 68 – 600 rpm hay 600 – 900 feet/phút, khuấy trộn trong vòng 6 – 14 phút

 Ly tâm tách dầu và dung dịch axit

Bảng 4 1 : So sánh kết quả của quá trình thủy hóa bằng axit và bằng nước [11]

Hàm lượng kim loại Thủy hóa bằng axit Thủy hóa bằng nước

4 Phương pháp khác : [13]

 Gia nhiệt dầu đến khoảng dưới 96 0C

 Thêm vào lượng axit hữu cơ (thường dùng axit citric) nồng độ 1 –

5 % vào dầu với tỷ lệ (axit : dầu) = (3 : 97) đến (20 : 80) tùy vào hàm lượng photphatit có trong dầu

 Thêm một lượng nước nhỏ vào hỗn hợp

 Để một khoảng thời gian đủ để phân huỷ các muối của axit photphatidic, để lắng và sau đó gạn tách dầu ở trên Hỗn hợp photphatit bị chuyển về dạng bán tinh thể và axit hòa tan vào nước, sau đó bị loại ra khỏi dầu

5 Thủy hóa bằng axit photphoric [20]

 Phương pháp này được dùng đặc biệt với dầu canola vì có hàm lượng chlorophyll cao (10 – 30 ppm)

 Ưu điểm :Phương pháp này loại 60 – 90 % lượng chlorophyll có trong dầu và do đó giảm được hơn 50 % lượng đất tẩy màu trong quá trình tẩy màu dầu

 Phương pháp tiến hành:

 Gia nhiệt dầu đến 70 – 160 0C

 Thêm vào 1 – 5 % axit H3PO4 so với lượng dầu thô, thực hiện khuấy đảo khoảng 15 phút

 Sau đóù thực hiện tiếp quá trình trung hòa và tách axit ra khỏi dầu cùng với xà phòng bằng phương pháp ly tâm

III 1 3 Thủy hoá khô

:

 Ưu điểm :

Gia nhiệt(80-1000C)Dầu thơ

Để yên (15 ph)

Gia nhiệt(120-1400C, 15ph)

Làm nguội (<

1000C)

Dầu đã thủy hố

 Loại được các tạp chất như Photpholipit, axit, hợp chất màu và các tạp chất khác (do đất hoạt tính có khả năng hấp phụ) và sau đó loại bằng phương pháp lọc

 Không dùng nước, do đó không pha loãng dầu, tiết kiệm chi phí năng lượng do không cần phải bốc hơi chân không để loại nước

 Phương pháp này thích hợp đối với các loại dầu thô có hàm lượng

photpholipit thấp : dầu cọ, dừa và dùng cho các loại dầu từ hạt đã qua thủy hoá bằng nước hoặc axit để hạ thấp hàm lượng photphorus trong dầu trong quá trình tinh luyện hơi (dầu sau quá trình này thường có hàm lượng photphorus < 5 ppm)

DRY DEGUMMING / PRE - TREATMENT

III 1 4 Thủy hoá bằng Enzym :

Thường sử dụng loại enzyme : Enzym phospholipase A(gồm có phospholipase

A1 EC 3 1 32và phospholipase A2 EC 3 1 1 4), được sản xuất bằng phương pháp lên men bằng phương pháp vi sinh vật

Vai trò : Enzym này chuyển phospholipit thành lysophospholipit và axit béo tự

do

Ưu điểm :

 Quá trình được thực hiện ở điều kiện ôn hòa

 Phản ứng enzyme rất đặc hiệu và có 1 tốc độ phản ứng chấp nhận được

 Chỉ một lượng nhỏ enzyme dùng để thực hiện quá trình này

 Dầu sau thủy hóa có hàm lượng photphorus < 10 mg/kg và hàm lượng ion kim loại < 0,5 mg/kg

 Có thể loại được cả nhóm photphatit không có khả năng thủy hóa được Nhược điểm :

 Có thể được ứng dụng cho hầu hết mọi loại dầu thực vật ngoại trừ dầu bông vì có hàm lượng gossypol cao [3]

Gia nhiệt(70-750C)Dầu thơ

Chỉnh pH(4,5)

Làm nguội(400C)

Thủy hố

Dầu đã thủy hố

Dd lỗng (1,4 axit

citric : 1 Nước)

Thu hồi Enzym

Gia nhiệt (750C)

E.photpholipase

A1 (200.000 đơn vị/7,5L nước cho 1 tấn dầu)

Ly tâm

Gum

Một số phương pháp thủy hóa bằng enzym khác:

1 Thuỷ hóa bằng enzym photpholipase B (EC 3 1 1 5) [8]

Hay còn gọi là lysophospholipase, có tính axit được thu nhận từ giống vi khuẩn

 Thông số kỹ thuật : nhiệt độ tối ưu là 500 C, pH tối ưu là pH 3

Cách tiến hành: [7]

Dầu trước khi thuỷ hoá bằng enzym phải được lắng để loại cáùc chất các tạp chất keo nhầy Sau đó dầu được gia nhiệt đến nhiệt độ tối ưu của enzym là 50 0C và chỉnh pH đến 3 bằng axit citric hoặc axit HCl Trong quá trình thủy hóa thường thêm một lượng nước là 0,5 – 5 % so với lượng dầu thô có thể cho thêm các chất tạo nhũ tương và được khuấy trong các bồn khuấy trộn để tạo hệ nhũ tương nước trong dầu Thời gian thủy hóa thường là 2 – 6 giờ,với lượng enzym sử dụng là 200 – 2000 IU/lit dầu hay 0,5 – 5 mg/l.dầu Dầu sau quá trình thủy hóa thường có hàm lượng photpho giảm còn khoảng 5 – 10 ppm Sau quá trình thủy hóa ta tiến hành ly tâm tách dầu và thu hồi enzym tái sử dụng

2 Phương pháp khác [8]

Gia nhiệt dầu đến khoảng 25 – 70 0C (đến nhiệt độ tối thích của enzym

Phương pháp này có thể áp dụng cho các enzym photpholipase khác nhau như : enzym photpholipase của hãng Novo Nordisk A/S có nhiệt độ tối thích khoảng 60 0C, còn các enzym photpholipase được thu nhận từ giống nấm sợi Fusarium có nhiệt độ tối thích khoảng 45 0C

Lượng enzym sử dụng khoảng 0,1 – 15 mg enzym/l dầu, trường hợp đặc biệt có thể sử dụng 0,25 – 5 mg enzym/l dầu hay 0,25 –2, 5 mg enzym/l dầu

3 Thuỷ hóa bằng enzym photpholipase từ chủng Aspergillus [12]

Gia nhiệt dầu đến khoảng 20 – 80 0C

Thủy hóa dầu trước bằng dung dịch axit citric 20 %, với lượng khoảng 2 % so với hàm lượng dầu, thời gian thủy hóa bằng axit từ 5 – 60 phút

Chỉnh đến điều kiện tối thích của enzym như : nhiệt độ khoảng 40 0C, và pH khoảng 8 (bằng cách thêm vào hỗn hợp nhũ tương một lượng thích hợp NaOH)

Cho enzym vào (yêu cầu nhiệt độ không được thay đôỉ ngoài khoảng +/- 5 0C) Thực hiện quá trình thủy hóa cho đến khi hàm lượng photpho trong dầu nhỏ hơn

10 ppm

Sau đó ly tâm tách 2 pha dầu và nước

III 1 5 Thủy hoá bằng màng membrane siêu lọc [9]:

Màng membrane sử dụng trong quá trình này có cấu tạo là polymer hoặc là copolymer của vinylidene difluoride, có những tính chất sau:

 Không bị hòa tan bởi hexan và vẫn giữ được hoạt tính trong dung môi hexan

 Chịu được áp lực tác động lên màng trong suốt quá trình siêu lọc

 Cho phép dầu mỡ trung tính và dung môi đi qua với tốc độ cao do đó rút ngắn thời gian thủy hóa

 Giữ lại không cho qua màng các axit béo tự do, các hợp chất màu và các photpholipit,

 Thường ít bị tắc nghẽn

Ưu điểm so với các phương pháp khác là: Tiết kiệm năng lượng, chi phí và thân thiện với môi trường vì không tạo ra lượng nước thải trong quá trình thủy hóa

Mô tả phương pháp : Dầu thô trước khi qua màng membrane thường được xử lý

sơ bộ để loại các tạp chất và tăng tốc độ dòng chảy Dầu thô và dung môi thích hợp (thường là các rượu) được nạp vào hệ thống các ống siêu lọc và dẫn qua màng

membrane Sau đó hỗn hợp bị tách làm hai dòng :

Dòng chảy được qua màng chứa nhiều dầu béo trung tính và dung môi, sau đó dung môi được thu hồi bằng phương pháp bốc hơi

Dòng không qua màng membrane chứa nhiều các photpatit sẽ được thu hồi theo đường khác để sản xuất leucithin

III 1 6 Quá trình xử lý dầu sử dụng màng membranes [10]

Trong quá trình sản xuất dầu tinh luyện sự có mặt của 1 số chất không mong muốn (như phospholipid, các chất màu, acid béo tự do, các sản phẩm oxy hoá) sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng của dầu Để loại bỏ những tạp chất này người ta thường

dùng phương pháp hóa học: lắng lọc, ly tâm, tách sáp, rửa, sấy, trung hòa tẩy màu, khử mùi Nhưng phương pháp này tốn nhiều năng lượng, hóa chất có thể gây ô nhiễm môi trường và làm mất chất dinh dưỡng của dầu

Từ năm 1998 các nhà khoa học Nhật Bản đã đưa ra phương pháp dùng màng membranes xử lý dầu thực vật Màng membranes có khả năng loại bỏ các

phospholipid, các chất màu, các sản phẩm gây ô xy hóa dầu nhưng giữ lại lượng

tocopherol (vitemin E) Kết quả cho thấy màng membranes làm giảm hàm lượng các chất màu từ 70%-80%, các sản phẩm gây oxy hóa từ 50%-87% và làm tăng lượng tocopherol từ 12%-15% Nhược điểm của quá trình này : năng suất làm việc thấp chỉ thích hợp với quy mô nhỏ và không tách được các axid béo tự do từ triglycerid Vì vậy phương pháp này thường dùng để xử lý trước cho quá trình tinh luyện bằng phương pháp hóa học [10]

 Phương pháp thực nghiệm :

Nguyên liệu : dầu đậu nành và dầu cải

Membrane : NTGS-1100 và NTGS-2100

Thiết bị membrane :

Đây là dạng thiết bị làm việc kín dưới áp suất cao Tế bào membrane được giữ

ở 40oC, dầu sau khi nhập liệu vào thiết bị được khuấy trộn bằng cánh khuấy từ, sau đó

đi qua màng membrane phân tách thành 2 dòng permeate và retentate, sản phẩm dầu sau xử lý thuộc dòng permeate

Thiết bị phân tích quang phổ UV-VIS

Ngoài ra còn sử dụng thiết bị HPLC để phân tích hàm lượng tocopherol trong dầu sau xử lý

 Ưu điểm : Màng membranes có khả năng loại bỏ các phospholipid, các chất màu, các sản phẩm gây ôxy hóa dầu nhưng giữ lại lượng tocopherol

(vitemin E) Kết quả cho thấy màng membranes làm giảm hàm lượng các chất màu từ 70%-80%, các sản phẩm gây oxy hóa từ 50%-87% và làm tăng lượng tocopherol từ 12%-15%

 Nhược điểm : năng suất làm việc thấp (0,13- 0,75kg/(m2h) chỉ thích hợp với quy mô nhỏ và không tách được các axid béo tự do từ triglyceride Vì vậy phương pháp này thường dùng để xử lý trước cho quá trình tinh luyện bằng phương pháp hóa học

QUÁ TRÌNH THU HỒI CÁC SẢN PHẨM TỪ PHẾ LIỆU SAU QUÁ TRÌNH THUỶ HOÁ

1 Quá trình chế biến các cặn dầu:[1]

Cặn dầu là những chất phân ly từ dầu qua các quá trình lắng, lọc, ly tâm Thành phần của nó gồm chủ yếu là dầu mỡ trung tính, các photphatit, sáp thực vật và các chất nhầy thực vật Tùy thuộc vào phương hướng chế biến tiếp theo mà quyết định các biện pháp thu hồi và xử lý khác nhau

Để thu hồi dầu mỡ, thông thường đem cặn đun với nước vài giờ ở nhiệt độ 100 –

105 0C Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ,phần lớn protit và chất nhầy bị ngưng kết và tách

ra khỏi dầu Người ta cũng có thể xử lý cặn bằng cách đun với H2SO4 hoặc xử lý bằng muối ăn

Với dầu mỡ có hàm lượng sáp cao (như dầu cám) có thể thu hồi sáp trong cặn bằng dung môi có tính hòa tan chọn lọc Sáp thu được là một nguyên liệu quý trong sản xuất vật liệu cách điện, văn phòng phẩm…

2 Thu hồi leucitin:[11]

Luecithin là tên thương mại của hỗn hợp photphatit, nhưng với ý nghĩa hóa học thì leucithin là tên của hợp chất photphatidyl cholin, đặc biệt là photphatit từ quá trình tinh luyện dầu nành Hỗn hợp photphatit sau quá trình thủy hóa dầu ngoài photphatidyl cholin, thường gồm :1 photphatidylethanolamin ; 2 photphatidylinositol ; 3

photphatidyl serine ;4 axit photphatidic; 5 Glycolipit Tỷ lệ các photphatit này ở các dầu khác nhau

Bảng 5 1 : Hàm lượng các photphatit này ở các dầu khác nhau [21]

Dầu nành Dầu bắp Dầu bông Dầu lanh

photphatit) [1]

Sau quá trình ly tâm photphatit thường còn chứa khoảng 25 – 30 % nước, có khi đến 50 % nước Do đó photphatit cần phải đườc xử lý tiếp càng nhanh càng tốt để tránh sự phát triển của vi sinh vật

Một số các phương pháp để xử lý leucithin sau quá trình ly tâm như (phương pháp này chỉ dùng để xử lý gum thu được từ quá trình thủy hóa bằng nước) :

1 Quá trình tẩy mùi leucithin [16]:

Hỗn hợp photphatit sau quá trình ly tâm được đưa vào một hệ thống sấy khô bằng hơi nước ơ û áp suất chân không nhỏ hơn 50 mmHg và nhiệt độ bé hơn 100 0C Thực hiện quá trình sấy kết hợp với tẩy mùi và loại các hợp chất dễ bay hơi đến khi leucithin thu được có hàm ẩm bé hơn 0 5 %

2 Quá trình tách nước khỏi leucithin [13]:

Hỗn hợp photphatit sau quá trình ly tâm được đưa vào một hệ thống sấy khô bằng hơi nước ơ û áp suất tuyệt đối từ 50 – 300 mmHg và nhiệt độ từ 116 – 130 0 C Thực hiện quá trình sấy đến khi leucithin thu được có hàm ẩm bé hơn 0 5 % Leucithin thu được chứa nhiều hợp chất không mong muốn do xảy ra một số các phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao

3 Quá trình tẩy mùi leucithin [13]:

Hỗn hợp photphatit sau quá trình ly tâm được đưa vào một hệ thống sấy khô bằng hơi nước ơ û áp suất chân không khoảng 10 mmHg và nhiệt độ bé hơn 84 – 96 0 C Thực hiện quá trình sấy kết hợp với tẩy mùi leucithin và loại các hợp chất dễ bay hơi đến khi leucithin thu được có hàm ẩm bé hơn 0 5 %

Đối với leucithin thu được sau quá trình thủy hóa bằng axit (chứa khoảng 30 –

70 % nước và có pH từ 2 – 4) thì quy trình xử lý phức tạp hơn : [21]

Chỉnh pH của hỗn hợp đến pH thích hợp từ 5 – 7 bằng dung dịch NaOH hoặc KOH nồng độ 24 % với hàm lượng 4 -5 % so với khối lượng của hỗn hợp, và có khuấy đảo để tạo hỗn hợp photphatit trung hòa

Tẩy màu hỗn hợp bằng dung dịch H2O2 nồng độ 30 % với hàm lượng 0 25 – 1 5% so với khối lượng của hỗn hợp, nhiệt độ tẩy màu ở 40 – 50 0C

Bốc hơi ở áp suất chân không khoảng 2 mmHg và nhiệt độ từ 115 – 143 0C trong thời gian 1 – 2 phút để loại nước và dung môi sót

Sấây khô ở nhiệt độ bé hơn 100 0C đến khi hỗn hợp có độ ẩm bé hơn 0 5 % thi

ta thu được leucithin thương mại

Bảo quản photphatit [1] : photphatit thuần khiết mới điều chế ra có màu vàng nhạt, dễ bị oxy hóa trong không khí làm cho màu trở nên sẫm và có vị đắng Để bảo quản photphatit chúng ta cho chúng hòa tan vào dầu đã tinh luyện (khoảng 30 – 40 % dầu) để giữ cho sản phẩm được ổn định

III 2 QUÁ TRÌNH TRUNG HOÀ : (chỉ xảy ra trong phương pháp tinh luyện dầu

bằng phương pháp hoá học)

 Nguyên tắc : quá trình chủ yếu dựa vào phản ứng trung hoà Dưới tác dụng

của kiềm các axit béo tự do và các tạp chất có tính axit sẽ tạo thành các muối kiềm, chúng không tan trong dầu mỡ nhưng có thể tan trong nước nên có thể phân ly ra khỏi dầu mỡ bằng cách lắng hoặc rửa nhiều lần

PTPU : RCOOH + NaOH -> RCOONa + H2O

 Mục đích : mục đích chủ yếu là loại trừ các axit béo tự do (nên gọi là quá

trình trung hoà dầu mỡ)

Ngoài ra, xà phòng sinh ra còn có khả năng hấp phụ nên chúng có thể kéo theo các tạp chất như protein, chất nhựa, các chất màu và cả những tạp chất cơ học vào trong kết tủa, do đó làm giảm chỉ số axit của dầu mỡ và loại được một số tạp chất

 Hoá chất : thường dùng nhất là NaOH hoặc KOH Người ta cũng có thể

dùng Na2CO3, nhưng có nhược điểm là tạo khí CO2 trong quá trình trung hoà làm dầu mỡ bị khuấy đảo khiến xà phòng sinh ra bị phân tán và khó lắng, mặc khác nó tác dụng kém với các loại tạp chất khác ngoài axit béo tự do, nên việc sử dụng

Na2CO3 rất hạn chế

 Các yếu tố ảnh hưởng :

Nồng độ dung dịch kiềm : khi nồng độ kiềm cao, lượng kiềm dư nhiều, nhiệt độ cao thì phản ứng xà phòng hoá dầu mỡ nhanh, kiềm có thể xà phòng hoá cả dầu mỡ trung tính làm giảm hiệu suất thu hồi dầu tinh luyện Do đó theo kinh nghiệm thì mỗi nồng độ kiềm đều phải tương ứng với 1 nhiệt độ thích hợp và phẩm chất dầu mỡ Nồng độ kiềm càng cao thì dùng cho các loại dầu mỡ có chỉ số axit cao và nhiệt độ khi tinh luyện phải thấp

Bảng 5 1 : Nồng độ NaOH và nhiệt độ tinh luyện của các dầu khác nhau {1]

Nồng độ NaOH (g/l) Nhiệt độ tinh luyện (0C) Chỉ số axit của dầu (mg KOH)

Sơ đồ của quá trình trung hòa :

Lượng kiềm cần thiết để trung hoà[1] :

a D A a D

1000

100 40

Trong đó :

A : chỉ số axit của dầu mỡ (mg KOH)

D : khối lượng dầu mỡ đem đi trung hoà (kg)

a : nồng độ % của dung dịch NaOH

Gia nhiệt(80-1000C)Dầu thơ

Khuấy(30 ph)

Lắng(3-6h)

Gạn cặn

Dầu đã trung hồ

Lượng kiềm dư : tuy nhiên lượng kiềm sử dụng trong thực tế thường lớn hơn lượng kiềm tính theo lý thuyết, vì ngoài tác dụng với axit béo tự do, kiềm còn tác dụng với các tạp chất khác có tính axit (tuỳ vào phẩm chất của dầu thô) Tùy thuộc vào thành phần tạp chất và màu sắc của dầu thô mà quyết định lượng dư cụ thể, thường khoảng 5 – 50 % so với lý thuyết [1]

 Biến đổi :

 Vật lý : hàm lượng acid béo tự do trong dầu giảm, khối lượng, thể tích đều

giảm

 Hóa học : Xảy ra phản ứng trung hòa

Ngoài ra còn xảy ra phản ứng thủy phân :

 Hóa lý : có sự phân lớp giữa cặn xà phòng và dầu Mặc khác do có nước nên cũng hình thành 1 phần hệ nhũ tương nước/dầu

 Thông số kỹ thuật :

Việc tách acid béo ra khỏi dầu đòi hỏi các điều kiện sau :

 Tác nhân cho vào để tách acid béo phải có khả năng nhanh chóng phản ứng với acid béo tự do, không tác dụng với dầu trung tính

 Hỗn hợp nhanh chóng phân lớp và phân lớp triệt để

 Dầu trung tính lẫn trong cặn dễ dàng tách ra bằng các phương pháp đơn giản

 Không tạo thành dung dịch nhũ tương dầu

Trong phương pháp trung hòa, kiềm ngoài việc phản ứng với acid béo tự do còn tác dụng với dầu trung tính theo phản ứng ngược của phản ứng este hóa cho ra glycerin và xà phòng làm hao hụt lượng dầu trung tính Do đó, trước khi tiến hành trung hòa, ta phải tiến hành thí nghiệm xác định chỉ số acid để từ đó có thể chọn chế độ trung hòa cho thích hợp [1]

Chỉ số acid tối đa cho phép của dầu sau khi trung hòa là 0,2 mgKOH/g chất béo

Ngoài ra còn có một số các phương pháp trung hòa khác như :

1 Phương pháp loại axit bằng công nghệ sinh học: [22]

Phương pháp này dùng để xử lý dầu có chỉ số axit trong khoảng 5 – 20 như : dầu dừa, dầu cọ,dầu bông,dầu hướng dương…

Mô tả phương pháp :

Dầu sau khi đã thuỷ hoá được bổ sung thêm khoảng 2 – 5 % (về khối lương) rượu phân tử thấp như (metanol, etanol, hoặc là butanol… trong đó metanol cho kết quả tốt nhất), mục đích là để chuyển hóa các axit béo về dạng este dưới sự xúc tác của enzym

Enzym xúc tác là loại enzym lipase, như là Novozym 388 L, Novozym SP 525

L, Lpozym TL 100 hoặc Amano G, đã được cố định trên chất mang thích hợp

(polyolefin hoặc polypropylen), với đường kính hạt từ 1 – 5 mm (tỷ lệ về khối lượng enzym và chất mang sử dụng là 1 : 1 cho đến 1 : 100)

Hàm lượng enzym sử dụng là : 1 – 2 % so với hàm lượng dầu thô

Nhiệt độ tối thích của enzym này là 25 – 35 0C

Thời gian thực hiện quá trình này là 5 – 8 giờ

Cách tiến hành : dầu sau khi được thủy hóa được bơm vào bồn có cánh khuấy trộn bằng bơm nhu động và thêm vào 2-5% về khối lượng methanol Sau đó thêm một lượng enzym là 1-2% so với lượng dầu thô Tiến hành phản ứng ở 30 0C Kết quả của phản ứng được biểu diễn bằng chỉ số axit ở bảng sau :

Bảng 6 1 : Chỉ số axit của dầu theo thời gian

Sau phản ứng, dầu được đem đi lọc, và thu lại enzym tái sử dụng Lượng enzym này có thể sử dụng được 3 lần trước khi được hoạt hóa trở lại

Kết quả khả năng xúc tác của enzym ở lần sử dụng thứ 3 là :

Bảng 7 1 : Chỉ số axit của dầu theo thời gian khi sử dụng enzym lần 3

⇒Kết quả này cho thấy khả năng xúc tác của enzym hầu như không thay đổi lắm giữa lần sử dụng thứ nhất và lần sử dụng thứ 3

2 Phương pháp loại axit bằng sắc ký trao đổi ion :[23]

Mô tả phương pháp :

Dầu sau khi đã thuỷ hoá được hòa tan vào dung môi thích hợp ( rượu isoproyl hoặc hexan) với tỷ lệ (dầu : dung môi = 1 : 2), và sau đó được bơm qua cột trao đổi ion bằng nhôm đã hoạt hóa (nhôm oxit) ở nhiệt độ phòng Tỉ lệ dầu và nhôm phụ thuộc vào hàm lượng axit béo tự do có trong dầu

Thời gian thực hiện quá trình khoảng 70 phút

Dầu sau khi qua cột thường có hàm lượng axit béo tự do (FFA < 0 15 %)

Cột nhôm sau khi sử dụng có thể tái hoạt hóa bằng cách rửa với nước nóng (850C) hoặc dung dịch bazơ loãng sau đó sấy khô để tách ẩm

Ưu điểm : Giảm đến mức thấp nhất lượng dầu thất thoát do quá trình trung hòa (dầu không bị xà phòng hóa và không bị nhũ hóa), hiệu suất thu hồi dầu cao (hơn 97

%) và có thể loại thêm một số các hợp chất màu có trong dầu,giảm lượng than hoạt tính trong quá trình tẩy màu Kết quả của quá trình được biểu diễn ở bảng sau :

Bảng 8.1: Chỉ số axit và hàm lượng FFA của quá trình sắc ký theo thời gian của dầu hướng dương thô.

2 2.39 0.24 1.26 0.12 99.6

QUÁ TRÌNH RỬA DẦU MỠ :

 Mục đích : để loại hết xà phòng trong dầu mỡ

 Tiến hành : Rửa dầu mỡ liên tục nhiều lần, lượng nước rửa mỗi lần khoảng 15

– 20% so với dầu mỡ, số lần rửa 3 – 6 lần

Trước tiên rửa bằng nước muối có nồng độ 10 % ở nhiệt độ 90 – 95 0C, sau đó dùng nước nóng 95 – 97 0C Mỗi lần rửa đều phải khuấy đều rồi để yên khoảng 40 – 60 phút, rồi tháo nước rửa ở dưới Nước rửa có thể được tập trung lại để thu hồi dầu và xà phòng

 Biến đổi :

 Vật lý :

 Nhiệt độ tăng do có sự trao đổi nhiệt giữa dung dịch nước rửa và

dầu

 Giảm hàm lượng cặn xà phòng trong dầu

 Hàm ẩm cũng tăng

 Hóa lý : xuất hiện hệ nhũ tương nước/dầu

 Thông số kỹ thuật :

 Nhiệt độ : ta tiến hành ở nhiệt độ 90-950C

 Thời gian kết lắng : sau khi rửa bằng dung dịch muối, thì phải có thời gian lắng đủ để phân lớp xà phòng ra

 Hàm lượng nước đưa vào cũng là 1 thông số quan trọng Tùy bản chất của từng loại dầu mà hàm lượng đưa vào cho thích hợp để loại hoàn toàn xà phòng ra [1]

Dầu sau khi rửa phải có hàm lượng xà phòng tối đa là 0 005%, có thể thử định tính dầu bằng:

Thuốc thử phenol: dung dịch dầu và thuốc thử có màu hồng thì phải rửa lại, nếu mất màu hồng thì dầu đã đạt chỉ tiêu về xà phòng

Thuốc thử Bromophenol Blue+Axeton: hỗn hợp có màu xanh đậm hoặc tím đỏ thì phải rửa lại, nếu dầu có màu xanh lá mạ thì dầu đã đạt

SẤY DẦU : [ 1]

 Mục đích : Bảo quản

Chuẩn bị : cho quá trình tẩy màu sau này Vì sự có mặt của nước trong dầu sẽ ảnh hưởng đến khả năng tẩy màu của các tác nhân hấp phụ màu

Bảo quản : hàm ẩm sẽ giảm đáng kể, tăng khả năng bảo quản dầu

 Biến đổi :

 Vật lý :

 Hàm ẩm giảm đáng kể do nước bốc hơi trong quá trình sấy

 Nhiệt độ tăng

 Hóa lý : xảy ra quá trình bốc hơi nước

 Thông số kỹ thuật :

 Nhiệt độ sấy : ở nhiệt độ cao, lại tiếp xúc với không khí, dầu dễ dàng bị oxy hóa làm cho dầu sẫm màu, thậm chí bị đen Chính vì vậy, sấy dầu cần tiến hành trong điều kiện chân không nhằm hạ thấp nhiệt độ sấy

 Áp suất chân không : tạo ra nhằm giảm nhiệt độ sấy và tránh hiện tượng oxy hóa dầu

 Cường độ khuấy trộn : để tăng cường tốc độ bốc hơi nước ra khỏi dầu, trong lúc sấy cần khuấy mạnh Tuy nhiên, ở thời gian đầu, nếu khuấy mạnh trong lúc nước còn nhiều làm cho dầu dễ bị nhũ tương hóa

 Thời gian sấy do tốc độ bốc hơi của nước trong dầu quyết định, phụ thuộc :

 Nhiệt độ sấy

 Áp suất chân không trong nồi (do có sự hút khí tạo thành)

 Bề mặt bốc hơi (khuấy mạnh hay nhẹ)

 Sự phân bố trạng thái của nước trong dầu

 Sự phân bố hàm lượng nước trong dầu cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy Hàm lượng nước càng ít thì thời gian sấy càng ngắn

CHẾ BIẾN CẶN XÀ PHÒNG SAU QUÁ TRÌNH TRUNG HÒA:

Cặn luyện kiềm là phế liệu chủ yếu trong các cơ sở tinh luyện dầu mỡ trong đó gồm :xà phòng, dầu mỡ trung tính và một số tạp chất kéo theo trong qua trình lắng của xà phòng

Mục đích của quá trình chế biến cặn như sau:

Cải tiến chất lượng cặn trên cơ sở loại bớt nước và tạp chất

Thu hồi một phần dầu trung tính

Điều chế axit béo công nghiệp

1 Thu hồi một phần dầu trung tính [1]

Đun nóng cặn đến 85 – 90 0C vừa khuấy vừa cho dung dịch muối (nồng độ 10 -12 %) hoặc muối hạt, hàm lượng 1 – 2 % so với lượng cặn

Để yên trong 8 – 10 giờ dầu sẽ nổi lên trên, hút lấy dầu này dùng trong công nghiệp xà phòng hoặc đem tinh luyện lại Hoặc ta cũng có thể dùng phương pháp ly tâm để thu được dầu triệt để hơn

2 Cải tiến chất lượng cặn trên cơ sở loại bớt nước và tạp chất: [1]

Lấy dầu xong tiếp tục cho muối hạt vào sao cho nước tách ra đạt đến nồng độ của muối bão hòa Sau đó để ủ khoảng 3 – 4 giờ Tháo bỏ nước ở dưới và lấy xà phòng

ở trên (vẫn còn một ít dầu) đem cung cấp cho các cơ sở sản xuất bột giặt

3 Điều chế axit béo công nghiệp [1]

Đem cặn xà phòng pha loãng thành hỗn hợp nhuyễn đều và đun nóng, cho axit sunfuritc vào (nồng độ 1/1 theo thể tích) cho đến khi thử bằng chất chỉ thị xanh metylen thấy xuất hiện màu đỏ, cho quá lượng một ít, tiếp tục đun nóng đến khi toàn bộ chất béo nổi lên trên mặt và trong Để lắng khoảng 10 phút và tháo bỏ lớp nước dưới, dùng nước nóng rửa chất béo cho đến hết axit (thử bằng chất chỉ thị xanh metylen thấy xuất hiện

Hình 72

Trang 278

Sách “Kỹ thuật

khai thác và tinh

chế dầu thực

vật”

màu vàng là hết axit),cuối cùng đem sấy khô Hỗn hợp thu được là axit béo va ødầu trung tính có thể trực tiếp đem nấu xà phòng

Nếu muốn thu hồi axit béo hoàn toàn, ta kiềm hóa cặn xà phòng để biến toàn bộ dầu mỡ trung tính trong cặn thành xà phòng, sau đó tiến hành phân hủy bằng axit như trên Sản phẩm thu được là axit béo, có thể đem chưng cất để thu được sản phẩm có chất lượng tốt hơn

Ngoài ra người ta cũng có thể xử lý cặn xà phòng thu được bằng phương pháp sau: [11]

Axit hóa cặn xà phòng bằng axit mạnh như axit H2SO4 đến pH khoảng 1 5 Gia nhiệt và khuấy trộn để phân tách hai pha : pha tan trong nước và pha dầu

Ly tâm hoặc dùng phương pháp lắng để tách pha nước ra khỏi dầu

Dầu thu được là dầu trung tính sau đó được rửa bằng nước để loại cặn và axit dư, sau đó dầu này sẽ được dùng làm thức ăn gia súc

Nước rửa có chứa axit phải được trung hòa trước khi thải ra ngoài

TÁCH SÁP :

 Mục đích:

Hoàn thiện sản phẩm : các hạt tinh thể sáp rất nhỏ, không tan nhưng cũng không lắng mà lơ lửng làm giảm giá trị cảm quan của dầu Một số loại dầu như dầu mè, dầu hướng dương lượng sáp lớn làm cho dầu không được trong suốt sau tinh luyện Hơn nữa sáp lại khó tiêu hóa nên cần loại bỏ Do sáp rất trơ về mặt hóa học nên việc loại bỏ rất khó khăn

 Biến đổi:

Vật lý: hàm lượng sáp trong dầu giảm

Hóa lý : có sự kết tinh các tinh thể sáp trong dầu

Cảm quan: tăng độ trong của dầu

 Thông số kỹ thuật:

Nhiệt độ:

Nhiệt độ kết tinh của sáp trong dầu rất khác nhau : dầu thô 8oC, dầu đã qua thủy hóa 10oC, dầu đã qua trung hòa bằng kiềm 12oC Do đó ta phải chọn nhiệt độ thích hợp

Thành phần nguyên liệu:

Tùy vào từng loại mà hàm lượng sáp kết tinh nhiều hay ít, và dầu sau khi tách sáp dù có làm lạnh xuống đến 0OC vẫn trong suốt, không xuất hiện vẩn đục

Cường độ khuấy trộn và thời gian khuấy trộn :

Bảo đảm cho các tinh thể luôn ở trạng thái phân tán dễ kết tụ với nhau thành các tinh thể sáp kích thước lớn [1]

III 3 TẨY MÀU :

 Mục đích : Hoàn thiện :

Dầu có màu sậm là do sự tồn tại của các chất màu có trong dầu : các carotenoit, chlorophyll, một số ít các màu được tạo thành do các phản ứng caramen, phản ứng melanoidin…Do đó ta cần tẩy màu để cải thiện giá trị cảm quan của dầu

 Biến đổi :

Vật lý : giảm hàm lượng các chất mang màu trong dầu

Hóa học : nếu có O2 thì sẽ xảy ra quá trình oxy hóa

Hóa lý : xảy ra sự tương tác giữa các chất mang màu và chất hấp phụ

Cảm quan : sau quá trình tẩy màu dầu sẽ sáng hơn và trong hơn

 Yếu tố ảnh hưởng :

Bản chất của nguyên liệu : mỗi loại dầu thì có thành phần và hàm lượng chất màu khác nhau

Bản chất và hàm lượng chất hấp phụ : trong quá trình hấp phụ, xảy ra sự tương tác giữa các chất màu tan trong dầu và chất hấp phụ được đưa từ ngoài vào Lực hấp phụ được dùng để thực hiện liên kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả năng hấp phụ chất màu cũng tăng lên Mỗi loại chất hấp phụ thông thường chỉ hấp phụ một số chất nào đó vì khả năng liên kết với các dạng chất màu lên bề mặt của chúng là khác nhau Yêu cầu chung cho chất hấp thụ dùng để tẩy trắng dầu như sau :

 Loại được các chất màu cũng như các cặn xà phòng có trong dầu

 Có hoạt tính cao để chỉ cần dùng một lượng nhỏ nhưng đủ sức làm sáng màu dầu, mang theo ít dầu trung tính (độ ngấm dầu nhỏ)

 Không tác dụng hóa học lên dầu (oxy hóa, trùng hợp dầu …)

 Không gây cho dầu có mùi vị mới

 Dễ dàng tách ra khỏi dầu bằng lọc và lắng,tổn thất dầu ít

Mức độ sáng màu của dầu sau khi dùng chất hấp phụ rắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố :

 Đặc tính tự nhiên, mức độ nghiền nhỏ và cấu trúc bề mặt bên trong của chất hấp phụ

 Số lượng chất hấp phụ cho vào dầu

 Phương pháp cho dầu tiếp xúc với chất hấp phụ (trộn lẫn vào dầu hoặc lọc dầu qua lớp chất hấp phụ)

 Số lượng và loại chất màu cũng như trạng thái tự nhiên của chúng trong dầu

Nhiệt độ : ta tiến hành ở nhiệt độ 70 -110 0C để giảm sự oxy hóa

Thời gian để thực hiện quá trình phải vừa đủ để xảy ra quá trình tương tác giữa các chất màu và chất hấp phụ

Ngoài ra, dầu trước khi tẩy màu cần được thủy hóa và sấy khô Các chất nhầy, protein, nhựa, phospholipid, xà phòng có trong dầu sẽ làm giảm mức độ sáng màu khi thực hiện hấp phụ, do vậy, cần loại bỏ chúng ra khỏi dầu trước Ẩm của dầu cũng làm giảm tính chất hấp phụ của đất tẩy trắng, vì vậy độ ẩm của dầu cần ở mức 0,1 – 0,05

%

Một số các tác nhân tẩy màu hiện nay là : đất hoạt tính, than hoạt tính,silicagel, đất sét trung tính…

Đất tẩy màu tự nhiên : [3]

Ưu điểm : có khả năng hấp phụ được tối đa 15 % (lượng tạp chất có trong dầu thô) các hợp chất màu và các tạp chất khác (photphatit, xà phòng,kim loại…) Không làm tăng hàm lượng các axit béo tự do cũng không gây ra sự chuyển đồng phân trong nhóm các axit béo

Nhược điểm ; hấp phụ 30 dầu thô % (so với trọng lượng của đất), gây tổn thất dầu

Ứng dụng để tẩy màu sơ bộ những dầu có giá trị không cao như : dầu dừa, dầu động vật

Đất hoạt tính :

Được sản xuất từ các bentonit nhưng có cấu tạo tinh thể hoặc dạng vô định hình có bản chất hóa học là các alumino – silicat Đất hoạt tính được hoạt hóa bằng phương pháp vật lý hay hóa học để làm thay đổ cấu trúc, tạo nhiều lỗ xốp từ đó làm tăng bề mặt hoạt động của chúng [3]

Ưu điểm : Hoạt tính cao gấp 1 5 – 2 lần so với đất tẩy màu tự nhiên, có khả năng tẩy màu một số dầu khó tẩy màu như : dầu cọ,dầu nành, dầu canola…có thể ứng dụng như là một phương pháp tinh luyện vật lý để loại các ion kim loại và các

photphatit …

Nhược điểm ; hấp phụ 70 dầu thô % (so với trọng lượng của đất hoạt tính), gây tổn thất dầu, là tac nhân thuỷ phân một phần các dầu trung tính làm tăng hàm lượng các axit béo tự do, và phân hủy một số các peroxit và các sản phẩm oxi hóa bậc hai từ đó làm tăng các phản ứng chuyển đồng phân trong nhóm các axit béo

⇒ Trong thực tế người ta thường sử dụng phối hợp đất hoạt tính và than hoạt tính để tăng hiệu quả tẩy màu và giảm lượng dầu tổn thất Lượng dùng là 0 15 – 3 % đất hoạt tính so với hàm lượng dầu thô kết hợp với 15 % than hoạt tính (so với hàm lượng đất hoạt tính)

Silicagel :

Ưu điểm : Có diện tích bề mặt hoạt động tương đối lớn (500 g/m2), nên khả năng hấp phụ rất cao Và có thể hấp phụ các sản phẩm oxi hóa bậc hai của dầu như là (aldehyt, keton ),photphatit và xà phòng…

Nhược điểm : hấp phụ rất hạn chế các hợp chất màu như là :

caroten,chlorophyll…

Một số phương pháp tẩy màu hiện nay:

1 Tẩy màu bằng silicagel: [19]

Chất hấp phụ: silicagel (alumina silicas) có diện tích bề mặt riêng tối thiểu là

150 m2/g,và có thể tích lỗ xốp là 0 65 – 1 ml/g với mỗi lỗ xốp có đường kính khoảng 4 – 20 nm

 Quá trình hoạt hóa silicagel gồm các bước:

Quá trình axit hóa dung dịch muối silicat nồng độ 5 %(w/w) bằng dung dịch axit

H2SO4

Quá trình hydrogel

Thêm vào hỗn hợp dung dịch muối Al2(SO4)3 nồng độ 5 %(w/w) Chỉnh đến pH

thích hợp bằng dung dịch NaOH 4N

Một số các thông số kỹ thuật của quá trình hoạt hóa silicagel ở các điều kiện

khác nhau được cho ở bảng sau:

Bảng 9.1 : Các thông số của quá trình hoạt hóa silicagel

ST

T

Quá trình axit hóa Quá trình hyrogen hóa Tạo cấu trúc Quá trình

vôi hóa (0C) T(0C) t(s) pH T(0C) t(s) pH T(0C) t(s) pH

Muối nhôm silica được tách khỏi dung dịch bằng phương pháp lọc, được rửa lại

bằng nước và lọc lại nhiều lần Xử lý tiếp muối nhôm silica bằng dung dịch (NH4)2CO3

nồng độ 10 %(w/w) có khuấy trộn trong thời gian một giờ ở nhiệt độ môi trường Sau

đó lọc tách muối nhôm và rửa lại hai lần bằng nước nóng,rồi sấy phun Thành phẩm

sau đó được đem đi vôi hóa trong lò nung ở nhiệt độ 700 0C sản phẩm thu được là

silicagel đã hoạt hóa

 Thông số công nghệ của quá trình tẩy màu :

Có một số các phương pháp tẩy màu bằng silicagel như sau:

1 Sử dụng 1% silicagel so với lượng dầu cần tẩy màu, tiến hành tẩy màu ở

nhiệt độ 40 – 50 0C trong thời gian 90 phút có khuấy đảo sau đó tiến hành lọc để tách

silicagel ra khỏi dầu

Kết quả tẩy màu của silicagel được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 10.1 : Các chỉ số của dầu sau quá trình tẩy màu bằng silicagel (đơn

vị : % về khối lượng)

2 Sử dụng 1% silicagel so với lượng dầu cần tẩy màu, tiến hành tẩy màu ở

nhiệt độ 40 – 50 0C trong thời gian 15 phút có khuấy đảo Sau đó ta không tiến hành

lọc ngay mà sấy khô dầu dưới áp suất chân không đến khi hàm ẩm trong dầu còn lạ bé

hơn 0,1 % về khối lượng Tiếp tục khuấy đảo dầu thêm 15 phút nữa rồi tiến hành lọc để

tách silicagel ra khỏi dầu

 Quá trình tái hoạt hóa silicagel:

Silicagel thường được tái hoạt hóa sau một hoặc hai lần sử dụng

Rửa silicagel trong dung môi hexan và sau đó nung nóng ở nhiệt độ 700 C trong một thời gian nhất định

2 Tẩy màu dầu mè bằng tro vỏ thóc hoạt hóa acid [17]

Chất hấp phụ : là tro vỏ thóc được hoạt hoá bằng acid, phế liệu trong ngành sản xuất gạo

 Phương pháp thực hiện:

+ Tro hóa vỏ thóc ở 500 oC, 60 phút

+ Acid hóa hỗn hợp tro bằng acid sunfuric 6N trong 60 phút

+ Cho vào bình khuấy trộn với tỷ lệ 2 g tro/100g dầu mè, gia nhiệt đến 120 0äC, tốc độ khuấy trộn 250 rpm, thời gian 5 phút trong qúa trình hấp thu, sục khí nitơ với vận tốc 5ml/s để ngăn chặn oxy hóa dầu Lọc hỗn hợp ta được dầu mè đã tẩy màu

 Kết quả nghiên cứu:

Dùng máy đo màu sắc dầu mè trước và sau quá trình tẩy màu bằng tro để tính toán hiệu quả của quá trình tẩy màu Các kết quả như sau:

+ Hiệu quả tẩy màu tăng theo tỷ lệ tro/dầu nguyên liệu

+ Các điều kiện tối ưu cho quá trình tẩy màu : nhiệt độ 120 0äC,vận tốc khuấy

250 rpm, thời gian 5 – 30 phút

+ Hiệu suất của quá trình : 50 – 70 %

3 Tẩy màu dầu cọï bằng đất tẩy màu đã hoạt hóa acid [18]

Chất hấp phụ :là đất tẩy màu được hoạt hóa bằng H2SO4 ở các nồng độ khác nhau (1-40%) và xử lý nhiệt ở 120 – 350 oC Kết quả cho thấy đất tẩy màu xử lý với

H2SO4 10% ở 350 oC thì hiệu quả loại bỏ các chất màu tốt nhất đối với dầu cọ

 Phương pháp thực hiện:

Chuẩn bị đất tẩy màu :

50g đất khuấy trộn với 250cm3 dung dịch H2SO4 (1,10,20,30 và 40%) trong 5 giờ

ở nhiệt độ phòng Tiến hành lọc và sấy khô ở 120 oC, nghiền mẫu đất thành bột mịn với kích thước < 1mm Sau đó xử lý nhiệt ở (120, 200, 240, 300, và 350 oC) trong cối sứ khoảng 24 giờ

Chuẩn bị mixen hexan-dầu :

Hỗn hợp được tạo thành bằng cách khuấy nóng dầu cọ trong dung môi hexan Sau đó làm lạnh về nhiệt độ phòng

 Thông số công nghệ:

Sự hoạt hóa acid của đất tẩy màu : ở nồng độ 10 % hiệu quả tẩy màu là cao nhất

Chế độ xử lý nhiệt : ở 350 0C hiệu quả tẩy màu là cao nhất