Đề tài sản xuất dầu mè tinh luyện

Trang 1

San xuat dau me tinh luyén GVHD: PGS.TS Lé Van Viét Man

MUC LUC

Phan [ NGUYEN LIEU ie.ccececcccesesesesesececececeseceeseseecececececececececsrscacacacacacaveravacacecscesees 3

I GIOL THIEU woccecccscssscsesssessesssessessecssessessvsssessecsusesetsvsesessessuessecsesssecsessteeseeseseseeseee 3

IEesi0)1107057.0008619)4GdẳẶẮẮẮ 6

1 Chỉ tiêu chất lượng của hạt mè đưa sản xuất -. +5-c sec 6

2 Chỉ tiêu chất lượng của đầu mè thô . cà cành 6

Phần II QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DAU ME TINH LUYEN 7

I Quy trình 1: Tách đầu bằng phương pháp ép - -©-¿©7+2c<5c++csccse2 7 II Quy trình 2: Tách đầu bằng phương pháp trích ly . . -:-: <+- 8

Phần II THUYẾT MINH QUY TRÌNH 2- 2+E+EE+EE2E+EE2EEEE22E2EE2EEEzEEzzsze2 9

TL QUY TRINH 1oueeeccccccccessesececeseceseccscscecscececsccsvsvsvscacacececcecevececacacerecsavacsvavacaeeeeeenees 9

Trang 2

A 35

°c CHHẾHE Gỗ ssneaeokeinnnvtbntitttngipDONREAHISGSAESEIHHSGEEHSRSSERERSRSGIEMRSNGSHERMERSHMEMNBSHCRHBSWEANGERS 36

Phần IV SO SÁNH ƯU NHƯỢC ĐIỂM HAI QUY TRÌNH . - 38

I, Quytrinh 1:tach dau bang phurome pha €pp sscsssassaasaissssannanasaaeaacaaaanrasnsaeausnan 38

1 UU AiO eee eccccceccceeeeceececececescscscscscsesceesevscecesereceesesateeeesetatesessesseseees 38 2 Nhược điểm .- + kg ke 38 II Quy trình 2: tách dau bằng phương pháp trích ly - - 38 VU Gi 8n: 41112 38 2 Nhược điểm - -Ă k1 11 KHE nga 38 l0 :50I0860)/ei9)0)/eiee)e e1 39

I UNG DUNG KY THUAT MEMBRANE DE TACH GUM TRONG QUA EU 0.171 L1 A secre peerenrener een eee eermeereeneree ee: ao

II QUA TRINH TACH PHOSPHOLIPID BẰNG ENZYME 41 Phần VL Sati Phim cHâữ Ti ceeoanssaseaannaennsenae Error! Bookmark not defined

II P00 vài ao na 44

2 Dầu thực vật tỉnh luyện — Cooking oiÌ - -ás«cScsxsseiesrerrrerreree 44 3 Dầu thực vật tinh luyện - Hương mòè S6 se Set seeeeerreeree 44

4 Dầu mè thơm nguyên chất — Nakydaco +6 s«c<cst+eseeeevereeree tr“

5 Dầu thực vật tỉnh luyện — VỊ g1a -.- cà SH HH ng HH 44 6._ Dầu mè thơm — Lạc VỊ - c- << c2 18111 E18 1E 11v ng vn re 45

Trang 3

Sản xuất đầu mè tỉnh luyện GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

PhanI NGUYEN LIEU

I GIOI THIEU

- Cây mè là loại cây lá khổ rộng được trông vào vụ mùa hè, thuộc họ cây

Trang 4

- Hoa xuất hiện khoảng 38 - 45 ngày sau khi trông, với 2 hoa trên một cuống có sau 35 - 40 ngày Một vài loại có khoảng 6 hoa trên một cuống có sau 25 - 40 ngày Hạt mè vô định hình Một và nơi trên thế giới, cây sẽ tiếp tục trổ hoa

từ khi cắt đi

— Hầu hết các quả nang sẽ tách ra khi trưởng thành Trên một nang thường chứa khoảng chừng 50 - 80 hạt Với quả nang đầu tiên có độ cao từ 1 — 2.5 feet từ

mặt đất, phụ thuộc vào độ ẩm, phân bón, nhiệt độ và nhiều yếu tố khác

i 2.> „`

Hinh 2 Hạt mè vàng và hạt mẻ den

- Hạt mè chủ yếu được trồng để lấy đầu, những hạt này có những màu sắc thay đổi từ trắng kem đến màu đen tuyền Những hạt mè nhỏ thường được dùng toàn bộ trong nấu ăn giúp cho việc làm tăng mùi thơm của thức ăn và chế tạo đầu mè Hạt mè đôi khi cũng được dùng làm bánh mì, bao gồm bánh mì nướng

kiểu vòng tròn và rắc trên mặt bánh mì Hạt mè, có thể được nướng bên trong

bánh quy giòn, thường ở dạng que

- Mè được trồng phổ biến ở các quốc gia vùng nhiệt đới (nhất là ở Ấn Độ)

Có nhiều loại mè: mè đen, mè vàng, mè một vỏ và mè hai vỏ Dầu ép ra từ hạt có

màu vàng nhạt đến vàng (đối với mè vàng), có mùi thơm đặc trưng

- Hạt mè chứa khoảng 44- 52.5% đầu, 18 — 23.5% protein, 13.5%

carbohydrate, 5.3% khoáng, 5.2 — 6% am (Johnson, Suleiman & Lucas, 1979; Kahyaoglu

& Kaya, 2006)

Trang 5

Bảng 1 Thành phần acid béo trong hạt mè Fatty acid Percentage Oleic 45.3—49.4 Linoleic 37.7-41.2 Palmitic 7.8—9.1 Stearic 3.6—4.7 Arachidic 0.4—1.1 Hexadecenoic 0.0—0.5 Myritic 0.1

Saturated fatty acids 12-16

Adapted from Weiss, E.A (1983)

— Hạt mè giàu mangan, đồng và calcium (90mg/1 muỗng súp hạt chưa bóc

vỏ, 10mg đã bóc vỏ) và chứa vitamine B1 (Thiamine) và vitamine E (chứa chủ yếu là 2 loại: œ-tocopherol 50 - 373ppm và y-tocopherol 90 — 390ppm) Chúng chứa

đựng một số chất có khả năng chống oxy hoá như lignans - có khả năng chống

ung thư

- Hạt mè cũng chứa phytosterols hàm lượng tổng là 900 - 3000ppm Những phytosterols chủ yếu gôm có: j-sitosterol (>80% tổng phytosterols),

campesterol (khoảng 10%) và stipmasterol (<5%)

— Chất dinh dưỡng của hạt mè được hấp thụ tốt nếu chúng được nghiền

Trang 6

IL CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG

1 Chỉ tiêu chất lượng của hạt mè đưa sản xuất

= Hạt mè đưa vào sản xuất phải chứa 98% hạt mè vàng

— Cảm quan: không có lẫn sạn, đá, cát, không có sâu mọt, không vón cục

— Độ ấm: không quá 6% — Tạp chất: không quá 2%

Hàm lượng đầu: tối thiểu 44%

— Acid béo ty do (FFAs): khong qua 2% tinh theo acid oleic 2 Chỉ tiêu chất lượng của dầu mè thô

— Vat ly:

+ Tỷ khối: 0.91 — 0.92 g/ml

+ Chỉ số khúc xạ ở 30C: 1.4665 - 1.472 — Hóa học:

+ Acid béo tự do (FFAs): không quá 3% tính theo acid oleic Thanh phan acid béo no (chủ yếu là acid palmitic): 12 — 15% + + Thành phần acid béo không no (chủ yếu là oleic và linoleie): Z5 — 78% + Độ ẩm: tối đa 0.5% + Chỉ số lod: 103 - 120 mg I2/g + Chỉ số xà phòng: 186 - 196 mg KOH/g

+ Hàm lượng chất không xà phòng hóa: 0.8%

Trang 7

Phan II QUY TRINH CONG NGHE SAN XUAT DAU ME

TINH LUYEN

I Quy trinh 1: Tach dau bằng phương pháp ép

Trang 8

Trang 9

Phan Il THUYET MINH QUY TRINH

I QUY TRINH 1

1 Phân loại 0à tách tạp chất

a Mục đích: Chuẩn b‡ cho quá trình nghiền

— Tạp chất thường gặp là thân, vỏ, lá, hạt vỏ, bụi, đá nhỏ và những loại hạt

khác lẫn vào

= Do kích thước hạt có liên quan đến hàm lượng dầu trong hạt nên để khống chế các chỉ tiêu kỹ thuật trong quá trình được dễ dàng yêu cầu nguyên liệu đưa vào sản xuất phải đồng nhất về kích thước

— Mặt khác, quá trình sản xuất yêu cầu một độ sạch nhất định, các tạp chất

sẽ làm giảm năng suất tách đầu, ảnh hưởng bất lợi đến chất lượng dầu, tăng độ mài mòn và gây nguy hiểm đến thiết bị

b Biến đối

—- Vật lứ: loại tạp chất, trọng lượng khối hạt giảm — Cảm quan: chất lượng khối hạt đồng đều

c Thiết bị: sàng rung

- Cấu tạo:

+ Bộ phận chủ yếu của máy sàng là 2 lưới sàng kích thước lỗ khác nhau

đặt nghiêng 10 — 12°, bộ phận tạo rung gắn với động cơ

+ Ngoài ra, máy sàng còn kết hợp thêm nam châm điện để tách kim loại,

và bộ phận hút khí để tách bụi

- Nguyên tắc hoạt động:

+ Khi cho nguyên liệu vào máy sàng, dưới tác động của lực rung, nguyên

liệu sẽ trải đều trên bê mặt lưới

+ Lưới trên có kích thước lỗ lớn sẽ giữ lại các tạp chất lớn như lá cây, đất

đá cũng như các hạt khác lẫn vào

+ Lưới trên kích thước nhỏ đủ để giữ lại hạt mè và để cho bụi và tạp chất nhỏ hơn đi qua

Trang 10

— Trong khi chất thải tách ra từ nam châm được bỏ đi, các vật liệu khác có

thể được dùng làm chất đốt, hoặc có thể thêm vào trong thức ăn gia súc Viteating screen ¬ Vibrating Screen Screen covers | Oust sat a | N i H F— — => ¬ Cc - “ Z | | Y ~ =—X N | R | | | W T ,——;_—.- ~—P—>‡+*——q———+ 2 -——S—* Hinh 5 Cau tao thiét bi sang rung — Thông số kỹ thuật:

Vibrator | Motor NWdghi

Medd Wx L HỊ I|Ị1] K MIỊN|P|Q|IR|E§S|T|U|V|X|Ylử

Trang 11

2 Say

a Muc dich: Chuan bi cho cac qua trinh tiép theo

Hạt mè có độ ẩm cao làm giảm hiệu suất của quá trình nghiên cũng như gây khó khăn cho tách đầu

b Biến đối:

— Vat ly: trọng lượng khối hạt giảm, làm co thể tích hạt — Hóa học:

+ Giảm hàm ẩm Trong quá trình bảo quản, độ ẩm hạt mè có thể tăng lên đến khoảng 8 - 13% Quá trình sấy sẽ làm giảm độ ẩm xuống đến độ ẩm cần thiết cho nghiền (6 — 8%)

+ Khi nhiệt độ quá 639C sẽ làm tăng đặc biệt màu của bã đầu và dầu, làm

biến tính protein, tăng nông độ nonhydratable phosphatide trong dâu thô — Hóa lý: có sự chuyển pha của nước trong nguyên liệu sang dạng hơi — Hóa sinh: (không đáng kể) góp phần vô hoạt enzyme

— Sinh học: ức chế một số vi sinh vật

c Thiết b‡: thiết bị sấy tầng sôi

— Cấu tạo

+ Quá trình sấy được thực hiện trong tháp đứng, dùng khí là tác nhân

gia nhiệt Khi tăng nhiệt độ sấy sẽ làm quá trình sấy điễn ra nhanh hơn nhưng

không được gân nhiệt độ nguy hiểm cho hạt Không khí I~ 6 1A \ đt ‘ 0 10 San phim wot He on TIẾT, 4 Khong khi fa 5 ;— —*#- Ú Mức một Hơi i

Nước ngưng Sam phẩm khô

Mitre hai se Niroc ngung

LẺ 3 4’

Trang 12

San xuat dau me tinh luyén GVHD: PGS.TS Lé Van Viét Man + Hệ thống gôm thiết bị sấy có kết cấu phức tạp; các bộ loc tha, loc tinh không khí 1 và 2; bộ lọc khí thải 9; calorifer 4; các quạt 3 và 10; guồng tải 11 để vận chuyển các hạt dạng bụi từ các phễu của bộ lọc túi 8; cyclone 7 và đầu xoay 6

— Neuyén tac hoat done:

+ Không khí nóng thổi vào qua hai mức Ở mức đầu tiên, không khí

được gia nhiệt ở calorifer và được quạt thổi qua bộ phận nhập liệu, lôi cuốn

theo khối hạt vào buồng sấy Tại đây, không khí nóng từ mức hai thôi vào sẽ sấy khối hạt Với vận tốc thổi thích hợp, dòng khí này cũng sẽ đưa khối hạt qua cyclone thu hồi

+ Hạt thu hồi ở bồn chứa bên dưới cyclone Bụi sẽ theo khơng khí ra ngồi theo đường khí thải

- Thông số kĩ thuật:

+ Năng suất, kgíh:

2 Theo san pham ban dau: 660

+ Độ ẩm của sản phẩm, %:

+ Nhiệt độ cho phép để đun nóng: 55 — 600C + Đường kính buồng xốy: 1500 mm

+ Cơng suất động cơ: 22 kW 3 Nghiền

a Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình tách đầu

— Dâu chủ yếu tập trung ở nhân phân bố trong các khe vách tế bào ống

mao quan nhỏ, liên kết chặt chế với nhau bởi lực liên kết bề mặt

— Nghién can hat me giúp:

+ Phá vỡ cấu trúc mao quản tế bao, tăng bề mặt tiếp xúc giữa nhân hạt

với nhiệt ẩm

Trang 13

b Biến đổi:

— Vật lú: (chủ yếu) kích thước hạt giảm, hạt mất hẳn hinh dang ban đầu trở thành dạng bột hoặc dạng vảy, do đó các thông số như độ xốp, độ ẩm cũng thay đổi theo

— Hoá học: khi nghiền, do ma sat sinh nhiệt độ (không đáng kể) có thể xảy ra một số phản ứng thủy phân, phản ứng oxy hóa, đồng thời ở nhiệt độ cao có thể gây biến tính sơ bộ một số protein và một số phản ứng tạo màu, mùi

— Hoá sinh: khi nghiền, cấu trúc tế bào bị phá vỡ, đầu trong nội bào được giải phóng, hấp phụ lên bề mặt các hạt bột Do đó nguyên liệu đễ xảy ra các quá trình oxy hoá, thủy phân do enzyme

— Sinh học: khi các hạt bị phá vỡ cấu trúc, vi sinh vật có nhiều điều kiện

tiếp xúc với cơ chất bên trong gây hư hỏng

— Cẩm quan: xuất hiện một số màu, mùi khó chịu

c Thiết bị: thiết bị nghiền trục

— Cấu tạo: thiết bị gồm 2 cặp trục có vận tốc mỗi trục khác nhau

+ Cặp trục bên trên có rãnh tác dụng đập, mài, băm, cắt hạt, kéo căng + Cặp trục bên dưới bề mặt nhẫn có tác dụng cán + Trên khe trục thường bố trí chốt kim loại để ngăn bột dính bết vào trục FLAKING MILLS Hình 7, Thiết bị nghiền trục và mô tả nguyên lý nghiền hat — Nguyên tắc hoạt động:

+ Hạt dầu được đưa vào trục nạp liệu nhờ tấm hướng dòng, nguyên liệu được phân phối đều lên khe hai trục do lực ma sát bê mặt và trọng lực bản

Trang 14

San xuat dau me tinh luyén GVHD: PGS.TS Lé Van Viét Man + Tai cặp trục trên, hạt sẽ bị cuốn vào, dau tiên sẽ bị nén, sau đó do vận

tốc hai trục khác nhau mà hạt sẽ bị kéo căng, các mô vỏ hạt sơ bộ bị xé rách

+ Tiếp theo, ở cặp trục tiếp theo, hạt bị cán, nén và lọt qua khe trục, rơi

xuống băng tải vận chuyển bên dưới — Thông số kỹ thuật: + Kích thước trục: 70 x 157cm + Khoảng cách trục: 0.3 mm + Vận tốc trục là ó0rpm đối với trục nhanh và 58rpm đối với trục chậm d Thông số công nghệ — Độ ẩm nguyên liệu vào máy nghiền trục: 6% 4 Expander

a Mục đích: chuẩn bị cho quá trình tách dau

— Qua trinh expander sẽ làm đứt hoặc làm yếu các liên kết giữa đầu và bê

mặt các hạt bột nghiền, đầu chuyển sang trạng thái tương đối tự do, tạo cho nguyên liệu có được cấu trúc mới, thuận lợi cho quá trình ép đầu dễ dàng hơn,

chi phí điện năng ít

- Ép đùn chuẩn bị cho quá trình ép đầu là quá trình ép đùn khô, có bổ sung ẩm cho nguyên liệu trước khi vào thiết bị expander, sau khi ra khỏi thiết bị, nguyên liệu có dạng bột

b Biến đối — Vat ly:

+ Tiếp tục phá vỡ cấu trúc tế bào nhờ tác dụng của cơ và nhiệt, tạo điều

kiện cho chất béo được giải phóng ở đạng tự do

+ Giảm độ nhót của đầu do nhiệt độ cao - Hóa học:

+ Làm tăng trích ly chất màu, có thể một số acid béo bị oxy hóa, giảm

hàm lượng vitamine, tăng hàm lượng phosphorus + Bay hơi một số hợp chất gây mùi

Trang 15

- Hóa lú: Liên kết đầu trở nên lỏng lẻo, đầu linh động hơn và dễ dàng

thoát ra khi ép

— Hóa sinh: vô hoạt các enzyme ảnh hưởng xấu cho chất lượng dau: + Lipase làm tăng hàm lượng FFA

+ Lipoxygenase nguyên nhân tạo peroxide cao và những sản phẩm oxy hóa thứ yếu

+ Phosphalipase xúc tác tạo nonhydratable phospholipids rat cao

+ Mlyrosinase: nguyên nhân hình thành hợp chất sulful gây khó tiêu hóa và tạo mùi cho sản phẩm

— Sinh học: tiêu điệt nấm mốc và vi sinh vật c Thiết bị: sử dụng thiết bị Expander

— Cấu tạo:

+ Thiét bi Expander duoc cấu tạo của máy bao gồm hệ thống trục vis dọc theo chiều dài máy, và hệ thống kênh dẫn đưa đầu thoát ra về bộ phận chứa

+ Hệ thống trục vis bao gôm nhiêu phân đoạn có đường kính và bước vis không đổi nhưng chiều sâu rãnh khác nhau

Hình 8 Thiết bị Expaner và cấu tạo

- Nguuên tắc hoạt động:

+ Nguyên liệu dạng bột sau khi đi qua cửa nhập liệu sẽ được phun sương bổ sung ẩm Chuyển động của trục vis sẽ đẩy nguyên liệu về cuối máy

Trong khi đi chuyển bên trong lòng thiết bị, áp suất lớn sẽ nén nguyên liệu thành khối mật độ cao, tế bào bị phá vỡ cấu trúc

Trang 16

Sản xuất đầu mè tỉnh luyện GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn — Thông số kỹ thuật: + Tốc độ trục vis: 500rpm + Thời gian lưu nguyên liệu trong buồng ép là 30s + Tile L/D: 2-15 + Áp lực: 4000 —- 17000 kPa d Thông số công nghệ — Nhiệt độ của quá trình ép đùn khoảng 101 — 1219°C — Năng suất từ 125 - 135kg/h — Độ ẩm sản phẩm: 5 - 8% 5 Ép đầu a Mục đích: Khai thác tách đầu Do tác dụng của lực ép, làm tách dâu thô ra khỏi bánh ép b Biến đối: — Vat lú: nhiệt độ của khối nguyên liệu có thể tăng, cấu trúc tế bào nguyên liệu bị phá vỡ

— Hóa học: khi ép dầu ở áp lực cao sẽ xảy ra sự nén ép và tăng nhiệt gây biến tính protein, làm giảm tính tan của protein Áp lực trong máy ép càng cao,

nguyên liệu trong máy ép nóng lên làm cho sự biến tính thêm sâu sắc

c Thiét bi: St dụng máy ép trục vis

— Cấu tạo:

+ Thiết bị ép trục vis bao gôm một buồng cứng nằm ngang chứa vis xoắn

ốc bằng thép không rỉ Bước vis tăng dần từ từ đến không thay đổi, để tăng áp

suất lên nguyên liệu khi nó được đưa vào buông ép

+ Bên dưới buồng ép có đục lổ cho phép dầu thốt ra ngồi thơng qua hệ thống rãnh dẫn và chảy đồn về máng hứng Để thu hồi dâu về bể chứa, người

ta còn bố trí thêm hệ thống turbine chuyển đầu về đường ống dẫn

Trang 17

Sản xuất đầu mè tỉnh luyện GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn VERTICAL MOTOR —— MATE MAL IMLET a ơn ‘ ASS v L VARIABLE FEEDER 4° CONDITIONTR VESSEL VERTICAL MARAPL ì

CHO* £ MẸ CMHAN($M MOTOR

Hinh 9 Thiét bi ép dau

+ Một thiết bị ép trục vis còn được bố trí một số vòng tiết lưu (throttle

rings) bên trong bưồng ép nhằm góp phần tạo chuyển động rối loạn cho bột

ép, tạo nên sự đảo trộn và tăng hiệu suất ép dầu Feed J Pressure adjustment Solids Throttle ning

Hinh 10 Cau tao bén trong may ép truc vis

— Nguyén tac hoat dong:

+ Khi máy làm việc, trục vis quay làm cho bê mặt các gân vis tác động lên nguyên liệu, đẩy chúng đi chuyển theo đường xoắn ốc Trong quá trình

chuyển động bột luôn được xáo trộn

+ Khi nguyên liệu được đẩy về phía trước, trong lòng ép xảy ra sự nén nguyên liệu và lực nén càng tăng khi lên khi bước vis càng ngăn, đường kính

Trang 18

các đoạn vis càng tăng Do bước vis càng ngắn đần về phía ra khô nên áp lực ép cũng được tăng dần

°_ Đoạn vis đầu có bước vis đài, đường kính nhỏ nên ở đây chỉ xảy ra sự đồn nén và cuộn nguyên liệu vào, dầu hầu như chưa thoát ra

° Sang các đoạn vis tiếp theo, bước vis ngắn hơn nên áp lực cao hơn, đo đó đầu thoát ra nhiều

°_Ở đoạn cuối cùng bước vis ngắn nhất, tạo áp lực cao nhất song đầu còn lại ít nên gần như đầu khơng thốt ra hoặc ngừng chảy

+ Vì vậy, dâu chủ yếu thoát ra nhiều ở các đoạn vis giữa

+ Phía cuối trục có bố trí bộ phận điều chỉnh cửa ra khô nên nguyên liệu

không di chuyển tự do mà bị nén lại Lực ma sát giữa nguyên liệu, lòng ép và

gân vis xuất hiện Mặt khác, nguyên liệu được giữ lại bởi lực cản của các gờ

dao gạt, các gờ mút của thanh căn lòng ép Khi qua cửa ra khô, bột bị nén thêm lần nữa làm cho khối bột sít nhau hơn nên bã ra có hình dạng nhất định

d Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất ép:

— Điều kiện của nguyên liệu (bột ép): độ ẩm, độ xốp

— Độ phá vỡ của tế bào

- Bê dày của nguyên liệu ép và khả năng chống lại sự biến dạng của

nguyên liệu

— Tốc độ tăng áp suất, thời gian ép và áp suất cao nhất được dùng

— Nhiệt độ của nguyên liệu và độ nhớt của dịch lỏng ép c Thông số công nghệ:

— Tan sé quay cua truc vis: 4.5-6 rpm — Năng suất: 4000 - 8000 kg/h

Trang 19

Sản xuất đầu mè tỉnh luyện GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn 6 Lọc

Khi đầu ra khỏi thiết bị tách đầu thì bơm vào máy lọc rồi vào bể chứa lắng a Mục đích: hoàn thiện sản phẩm

Tách các thành phần khơng hồ tan và một số thành phân hồ tan khơng mong muốn trong dầu sau quá trình ép (tạp chất cơ học, ba dau)

b Biến đối:

Cam quan: dau cé mau sac trong, sang hon, chất lượng đầu tốt hơn

c Thiét bi: sw dung may lọc khung bản — Cấu tạo:

+ Các khung và bản có cùng kích thước xếp liên nhau trên khung máy

+ Hinh dang cua ban co thé là hình vuông, chữ nhật hoặc tròn Bản

thường đứng, nhưng trong một vài máy lọc thì khung và bản được đặt ngang + Khung rỗng bên trong và bên trên có lổ để cho địch lọc có thể đi vào + Bản được đúc và bên trên bề mặt có bố trí các gờ có tác dụng hướng dòng cũng như tạo khe hở cho dầu sau khi lọc chảy ra

+ Các bản được bọc lớp vải trên bê mặt

+ Các khung, bản ép với nhau nhờ bơm thủy lực hoặc pittong

Hình 11 Thiết bị lọc khung bản và khung bản

— Thông số kỹ thuật:

+ Kích thước bản: rộng có thể từ 6 — 56 inches, dày từ 1/4-— 2 inches

+ Kích thước khung: dày từ 1/4 — 8 inches

Trang 20

— Hoạt động:

+ Dâu sau khi được bơm vào máy, chất ran duoc gitr lai trén bé mat vai

cua bản Dịch lọc qua lớp vải, xuống rãnh trên bề mặt của ban, và ra ngoài + Sau khi buồng ép đầy, bã được thổi khí (không khí hoặc khí nito) để tách hết dầu dư đến có thể Sau đó bã được tháo ra ngoài

d Thông số công nghệ:

Thời gian lọc từ 2 — 8h tùy thuộc vào hiệu suất lọc Nhiệt độ lọc 70 — 80°C

— Năng suất lọc từ 10000 Ib/h (khoảng 4500kg/h) —_ Áp suất lọc thay đổi từ 0.3— 1 MPa

7 Thuy hoa

Dầu thô được bơm từ bể chứa vào thiết bị gia nhiệt, sau đó được đưa qua thiết bị khuấy trộn có cánh khuấy Tại đó, đầu sẽ được trộn với nước Nước sẽ

hòa tan các chất lơ lửng trong đầu, các chất nhũ hóa và các chất hòa tan trong nước Water Flow rate control ; Oil Degumming ——— Further processing centrifuge Oil Vacuum Hydration tank | F— Storage Sludge Crude oil Dryer Cooler f Heat exchanger Pump a Masi? = Hình 12 Quá trình thủy hóa và tach gum q Mục đích: hoàn thiện

— Loại các chất không tan trong đầu như phospholipid và các phức chất nhu: phosphatidyl choline (PC), phosphatidyl ethanolamine (PE), phosphatidyl inositol (PI, phosphatidic acid Những chất này có thể chuyển thành dạng nhũ

tương trong quá trình tỉnh luyện, hoặc có thể bị oxy hóa tạo ra màu, mùi không

Trang 21

mong muốn Ngoài ra, khi đầu đã qua thủy hóa sẽ giảm nguy cơ kết lắng trong quá trình bảo quản

— Mac khac, ta co thé tan thu lecithin (phosphatidy] choline), la chat xtc tac nhũ hóa được ứng dụng nhiều trong thực phẩm và mỹ phẩm Hình 13 Các phức chất không tan b Biến đổi: — Vật lý: nhiệt độ tăng do sự tương tác giữa phospholipid và nước có thể tỏa nhiệt — Hóa lú:

+ Các phức phospholipid kết hợp với nước làm tăng độ phân cực, giảm

độ hòa tan của chúng và tạo thành kết tủa gọi là cặn thủy hóa + Nhiệt độ tăng làm giảm độ nhớt

— Hóa học:

+ Phospholipid và nước kết hợp thành gums hydrate, chúng kết lắng

trong đầu và dễ dàng tách bằng ly tâm

+ Tuy nhiên không phải tất cả các phospholipid đều dé dang hydrate hóa Người ta chia thành 2 loại: phospholipids có thể hydrate hóa va

phospholipids khong hydrate hoa (NHPs) Phosphatidyl choline (PC),

Trang 22

hóa do chúng có cấu trúc ion lưỡng tính, nhưng nếu PE hòa lẫn các ion kim

loại (như Ca?') thì mức độ hydrate hóa giảm

+ Vị trí của liên kết acid phosphoric trong cau tric phospholipid sé anh hưởng tới khả năng tác dụng của nước Khi acid phosphoric tan công vào các carbon xa liên kết glycerol sẽ tạo thành a-lipoid, và nếu ở trung tâm thì tạo thành B-lipoid Trong khi a - lipoid để phản ứng với nước và kết lắng thì ngược lại ư-lipoid khơng hydrate hóa

— Cẩm quan: cải thiện độ trong của sản phẩm c Thiết bị: — Cấu tạo: thiết bị kín bằng thép không gỉ, hình trụ đáy côn, có vỏ áo, bên trong có cánh khuấy tMäXIIN WVHHS HĐIH Hình 14 Thiết bị thủy hóa — Hoạt động:

+ Dầu sau khi được phối trộn với nước có bổ sung HaPO sẽ được làm đồng nhất khi đi qua thiết bị Hiph Shear Mixer Bên trong thiết bị High shear

mixer có cánh khuấy đặc biệt giúp khuấy trộn và phân phối đều các giọt lỏng + Sau khi đã đồng nhất, dòng chất lỏng được đưa vào thiết bị khuấy trộn có gia nhiệt Bên dưới thiết bị là cửa tháo sản phẩm, một phần sản phẩm sẽ

được hồi lưu trở lại bồn khuấy

Trang 23

San xuat dau me tinh luyén GVHD: PGS.TS Lé Van Viét Man d Các tiếu tố ảnh hưởng — Nhiệt độ: nhiệt độ càng cao, độ nhót giảm quá trình tách cặn xảy ra để dàng hơn — Quá trình khuấy: không nên khuấy quá mạnh để tránh tạo nhũ tương — Ion bé sung:

+ Các ion bổ sung sẽ giúp cho quá trình tách pha để dàng hơn + Ở đây ta dùng ion của acid hữu cơ vì chúng ít tao cặn, để tách pha + Trong quá trình thủy hóa trình bày trong phần này, ta sử dụng bổ sung

Hs3PO4 dam đặc 85% với hàm lượng 0.005%

— Nước:

+ Nước phải được làm mềm

+ Nếu lượng nước quá nhỏ khó tách hết cặn

+ Lượng nước dư thừa tạo thành một pha riêng và sự xuất hiện 3 pha

làm quá trình ly tâm gặp khó khăn

+ Số lượng nước thêm vào được điêu chỉnh thông qua nông độ gums, khoảng từ 50% - 100% số lượng gums trong đầu, thường từ 1.5 - 3% đầu c Thông số công nghệ:

— Nhiệt độ đầu: phải được kiểm soát trong suốt quá trình thủy hóa

+ Dâu được gia nhiệt từ 60 - 80°C trong thiết bị trao đổi nhiệt

+ Mục đích: phá hủy hệ nhũ tương và làm giảm độ nhót của dầu, giúp

quá trình phối trộn tốt hơn, rút ngắn thời gian từ 10 —- 15 phút

— Áp suất: ở áp suất dư 310 - 345 KPa, đầu bị thủy hóa còn khoảng 90ppm phosphorus và cặn đầu chứa khoảng 72% phospholipids

+ Khi tang áp suất dư cho chất lượng đầu tốt và giảm tốn that dau

+ Ngược lại, khi áp suất dư thấp (< 310kPa) có nhiều gums còn lại trong đầu và nồng độ phospholipid trong cặn không đáng kể

— Quá trình khuất:

+ Tốc độ khuấy: 40 rpm

Trang 24

8 Ly tam

a Muc dich: hoan thien

Hỗn hợp đầu sau quá trình thủy hóa gồm có: dau, gums, acid phosphoric và các muối phosphate Quá trình ly tâm để cặn thủy hóa, đầu sau ly tâm sẽ trong và chứa ít tạp chất hơn

b Biến đối:

— Hóa lú: xảy sự tách pha, cặn thủy hóa trong đầu sẽ tách ra dưới tác dụng của lực ly tâm và thải ra ngoài định kỳ

— Cảm quan: Cải thiện độ trong của sản phẩm

Trang 25

Hoat dong:

— Dâu sau khi thủy hóa sẽ được đưa vào máy ly tâm từ bên dưới Dưới tác

động của lực ly tâm, gums và các hợp chất nặng khác sẽ được tách ra đi về phía biên Dòng đầu đã tách tạp chất tiếp tục đi lên phía đỉnh và thốt ra ngồi

— Bộ phận thu pha nhẹ (đầu) được thiết kế cố định để cho dâu chuyển động

tự do Dòng pha nặng chứa một phần lớn các hợp chất keo, huyền phù được điều chỉnh bằng cách thay đổi đường kính ống dẫn nhằm tạo bề mặt riêng thuận lợi cho quá trình tách pha

— Các tạp chất không tan, cặn sẽ được tháo tự động theo chu kỳ bằng bộ phận thu hồi cặn (sludge discharge system)

— Năng suất: 54000 kg/h

— Dâu sau khi tách gums có hàm lượng [P] z 20 - 30ppm, [Fe] < 0.05ppm 9 Trung hoa

Hoa chat ste dung cho qua trinh trung hoa: NaOH 0.35N

Hiệu quả trung hòa đầu bằng kiềm được đánh giá bằng chỉ số acid

a Mục đích: hoàn thiện, bảo quản

— Loại acid béo trong đầu, hấp thụ các tạp chất khác như chất màu, gums, phosphatide vào trong xà phòng

— Acid béo tự do ảnh hưởng tới mùi và vị của sản phẩm Sau trung hòa

hàm lượng acid béo giảm từ 0.5 — 3% đến 0.1% từ đó sẽ tắng thời gian bảo quản

b Biến đối:

— Hóa học:

+ Chỉ số AV giảm do phản ứng xà phòng hóa

RCOOH + NaOH = RCOONa + HO

Trang 26

c Quy trinh — thiét bi:

— Thiết bị sử dụng: bồn trung hòa hình trụ, đáy côn

Hình 17 Thiết bị trung hòa

— Quá trình trung hòa tiến hành theo hai giai đoạn:

+ Giai đoạn đầu dùng NaOH để trung hòa acid béo tự do và HsPOx dư trong quá trinh thủy hóa

+ Giai đoạn tiếp theo là dùng acid citric để rửa đầu sau khi đi qua thiết bị trung hòa và ly tâm tách xà phòng

— Nguuên tắc hoạt động:

+ Dâu được gia nhiệt lên 90°%C được đưa vào đáy thiết bị dưới dạng giọt

nhỏ Trong thiết bị có chứa dung dịch kiềm 0.35N (1.5%)

+ Sau khi trung hòa, giọt đầu (đường kính 1 - 2mm) nổi lên do sự khác nhau trọng lượng riêng, hình thành từng lớp đầu với thành phần khoảng 0.5% FFAs, 0.2 — 0.3 % am va 100ppm xà phòng

+ Dâu được tách ra ở phía trên

d Tính lượng kiềm dùng để trung hòa đầu:

- Căn cứ vào kết quả phân tích chỉ số acid của đầu, khối lượng kiêm cân

thiết đề trung hòa tính theo công thức sau:

A.D.40.100 A.D

Kee = 190056 14.0

Trong đó: Kaa- khối lượng dd NaOH tính theo lý thuyết (kg) A: chis6 acid cua dau (mg KOH)

D: lượng đầu đem trung hòa (kg)

a: nông độ % của dung dịch NaOH

Trang 27

- Tuy nhién luong kiém ste dung trong thực tế thường nhiều hơn lượng tính theo lý thuyết, vì ngoài tác dụng với tạp chất cơ học có tính acid còn có nhiều tác dụng khác tùy thuộc vào thành phần và chất lượng của đầu Lượng xút dư thường trong khoảng 5 - 50% so với lý thuyết

e Yếu tố ảnh hưởng

— Tác nhân NaOH:

+ Sử dụng kiêm đặc khi hàm lượng FFAs cao và ngược lại Nếu NaOH

càng đậm đặc thì nhiệt độ càng giảm để tránh sự thủy phân dâu gây ton that

+ Lượng NaOH phụ thuộc vào lượng FFAs thường được tính theo khối lượng dầu từ 0.1 — 6%

— Thời gian: tỷ lệ với nhiệt độ thủy hóa

Nhiệt độ càng cao, thời gian càng thấp 10 Tay mau

Dầu sau khi trung hòa sé được chuyển qua thiết bị tẩy màu

qa Mục đích: hoàn thiện

— Loại các tạp chất gây màu, như carotenoids và chlorophyll

— Loại vết xà phòng sót, gums, kim loại

- Loại peroxides, aldehydes, ketones, phosphatides, các hợp chất vòng thơm và các sản phẩm oxy hóa bậc 2 của dầu (sản phẩm gây mùi) nhờ quá trình hấp phụ

= Ngoài ra, có thể loại một số độc tố tự nhiên có trong hạt mè như: dư lượng thuốc trừ sâu,

b Biến đối

— Hóa lú: xảy ra sự tương tác giữa các chất màu tan trong đầu và chất hấp

phụ Lực hấp phụ của đất tẩy trắng và than hoạt tính được dùng để thực hiện

liên kết các chất màu lên bê mặt của chất hấp phụ Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả năng hấp phụ chất màu cũng tăng lên

Trang 28

c Chất hấp phụ: sử dụng hỗn hợp đất hấp phụ và than hoạt tính

- Đất hấp phụ:

+ Khả năng tẩy trắng (khả năng hấp phụ các hợp chất màu) tùy thuộc vào hàm lượng nước, pH Thường các hợp chất màu là hợp chất phân ly, không tan tốt trong đầu, vì vậy trong đầu nên có hàm lượng nước 9 - 16% Nếu hàm lượng nước lớn làm giảm khả năng hấp phụ Hàm lượng xà phòng sót càng ít thì khả năng tẩy màu càng tốt do xà phòng làm giảm khả năng tây màu

+ Khả năng giữ đầu sót phụ thuộc vào độ lón của hạt và mật độ của đất

+ pH thấp -› trung hòa xà phòng sót -> không cho xà phòng hấp thụ vào đất > tang kha nang tay trang cua dat

— Than hoạt tính: khả năng hap thu tốt, khó lọc, giá thành cao, ton that dau

lớn, thường được phối hợp với dat tay mau để tách một số hợp chất mà đất tẩy màu không tách được: xà phòng sót, pigments d Quụ trình - thiết bị: Bleaching a ` a > C witty (

Hinh 18 Quy trinh tay mau

— Dau duge gia nhiét (70 — 90°C) duge bom vào thùng đất tẩy trắng từ bể chứa hay máy ly tâm Đất hấp phụ được thêm vào trong thùng cùng một lúc nhờ vis tải Dầu (khoảng 0.5% ẩm) được xử lý với nước và đất tẩy trắng (8 - 15% ẩm) trong 20 phút dưới điều kiện khí quyển Bên trong thiết bị có cánh khuấy giúp

Trang 29

truyền nhiệt đều, đồng nhất và giữ chất hấp phụ ở trạng thái lơ lửng Sau khi trộn, đất/đầu được đưa vào thiết bị tẩy trắng chân không

- Quá trình tẩy trắng được thực hiện trong điều kiện chân không, có đảo

trộn, gia nhiệt/làm lạnh dạng ống xoắn Trên thiết bị còn có cửa bổ sung acid,

kiềm, nước và chất hấp phụ Quá trình tẩy trắng mất từ 15 - 30 phút ở nhiệt độ 80 —- 120°C Mặt dù, tăng nhiệt độ tăng hiệu suất hấp phụ, nhưng quá trình tẩy trắng ở nhiệt độ quá cao dẫn đến một số phản ứng không mong muốn Nhiệt độ nên giữ đủ cao để giảm độ nhớt của dau va cải thiện tốc độ khuếch tán và vận

chuyển

— Sau khi tẩy trắng, đầu được lọc và tách đất tẩy trắng Quá trình lọc rất quan trọng trong quá trình tẩy trắng Khi hệ thống có hai hoặc nhiều hơn các thiết bị phản ứng hoạt động nối tiếp nhau với hai máy lọc để hệ thống có thể hoạt động bán liên tục Máy lọc áp suất thường được dùng để tách đất tẩy trắng Chu trình lọc thường bao gôm các bước:

+ Bơm đầy máy lọc và tuần hoàn để được trong suốt

+ Quá trình lọc

+ Thổi hơi Nitơ thẳng vào máy lọc + Thổi hơi nước

+ Sấy bánh lọc với hơi (thường 0,3 - 0,5 kg hơi khô/kg đất ở áp suất 2 - 3 bar và nhiệt độ 140 — 150°C trong 10 phút (gôm bước 4 và 5), kết quả giảm

nồng độ dầu dư từ 22 - 25%

+ Làm sạch thiết bị lọc cho dự phòng e Thôns số công nghệ:

- Quá trình tẩy trắng thường thực hiện dưới áp suất chân không (20 - 30 mmHg) dé giảm các phản ứng oxy hóa và kiểm soát độ ẩm

= Nhiệt độ đầu vào quá trình tây trắng la 90°C

— Thời gian tẩy trắng là 15 - 30 phút

— Phospho và glycolipids có thể được tách với silicagel với 60 - 70% am - Lượng nước tối ưu nhất được dùng cho tẩy trắng ướt khoảng 50 — 100%

Trang 30

- Hàm lượng chất hấp phụ phụ thuộc vào dạng chất hấp phụ, dầu và quá

trình xử lý trước đó Thông thường lượng chất hấp phụ được cho vào khoảng Ú.1

- 2% đầu, nhưng trong một vài trường hợp có thể cao hon 5%

11 Khe mui

Dầu trước khi đi qua thiết bị khử mùi sẽ được bài khí nhằm giảm thiểu

nồng độ trong đầu Do quá trình khử mùi được tiến hành ở nhiệt độ cao nên

sự xuất hiện của oxy sẽ gây ra các phản ứng oxy hóa không mong muốn, làm

giảm chất lượng dâu

a Mục đích: Hoàn thiện

Loại các tạp chất đễ bay hơi gồm:

+ Các chất tự nhiên: FFA, hydrocacbon squalenne, carotenoid, sterol + Các chất tạo thành trong quá trình tính luyện: aldehide, ketone,

peroxide

b Biến đổi:

— Vật lý: có sự tăng nhiệt độ dầu

— Hóa lý: sự tách pha của các cấu tử dé bay hơi Hơi nước được sục trực

tiếp có khuấy đảo làm tăng sự tiếp xúc của đầu với nguồn nhiệt để lôi cuốn theo các chất đề bay hơi khỏi đầu

— Hóa học:

+ Trong quá trình khử mùi, đầu rat để bị oxy hóa -> phải bổ sung chất chống oxy hóa

+ Nhiệt độ cao làm tăng sự chênh lệch áp suất hơi, phá hủy carotenoid và các hợp chất không bay hơi biến chúng về đạng để bay hơi

— Cảm quan: cài thiện mùi sản phẩm

Trang 31

Sản xuất đầu mè tỉnh luyện GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn | ‡ Hi Hơi khơ vào // ¬ Hình 19 Thiết bị khử mùi — Cấu tạo:

+ Thiết bị tháp hình trụ thẳng, đặt trước thiết bị tạo chân không, có hai

vỏ (chống rò rỉ, cách nhiệt), vật liệu thường làm bằng ion chịu acid không gây oxy hóa đầu

+ Hệ thống gia nhiệt: dạng tấm, dạng lò xo, dạng ống xoắn ruột gà + Bộ phận ngưng tụ: làm lạnh bằng nước phun và bằng dòng hồi lưu Thường ta làm lạnh hai cấp: dâu chưa ngưng đem trao đổi nhiệt với hơi ra để tận dụng năng lượng tăng nhiệt độ 55 — 65°C, không ngưng tụ hơi nước Hiệu suất thu hồi 92 — 95%

+ Hệ thống chân không: kết hợp của hệ thống hơi nước, hệ thống ống

sinh hàn và bơm chân không Hơi trong hệ thống tạo chân không bao gôm hơi

nước trực tiếp và không khí do rò rỉ Nhiệt của nước làm lạnh càng thấp thì

càng đỡ tốn hơi tạo chân không

+ Hệ thống làm lạnh đầu: 80% năng lượng tái sử dụng + Có bộ phận tách đầu bắn, tấm cản, lưới thép

+ Lọc đầu: ống lọc đường kính 50um

Trang 32

— Hoạt động:

+ Dầu đã qua bài khí được đưa vào thiết bị và gia nhiệt gián tiếp bằng

hơi nước Chất gia nhiệt: hơi nước thông thường, nhiệt độ thấp hơn 185C, áp suất cao nên tốn nhiều chi phí Ngày nay sử dụng Downtherm A để tăng nhiệt độ (nhiệt độ sôi hỗn hợp 270 - 280°C) hoac mineral — oil (dau sap) lam chat gia

nhiệt

+ Hơi nước được đưa trực tiếp vào phải khô và không có oxy (sử dụng

nước đã bài khí và tạo hơi quá nhiệt) ở nhiệt độ 240 - 300°C khi sục vào dầu sé

giảm xuống 130 —- 150C Vì vậy, để đảm bảo nhiệt độ khử mùi đầu thường được gia nhiệt trước

d Lượng hơi cần thiết uà tốn thất: — Lượng hơi cần thiết:

+ Tỷ lệ thuận với khối lượng đầu

Tỷ lệ thuận với áp suất trong thiết bị

Tỉ lệ nghịch với áp suất hơi của tạp chất muốn khử mùi Tỷ lệ thuận với log nông độ tạp chất trước và sau khử mùi

Phụ thuộc vào tình trạng thiết bị

— Tổn thất sau quá trình khử mùi: phụ thuộc + + + + + Chất lượng nguyên liéu: FFA, sterol cang lon càng tôn thất càng nhiều + Bản chất nguyên liệu + Cấu trúc thiết bị + Càng sục nhiều hơi càng tổn thất = Tổn thất do bay hơi:

+ Hơi nước thủy phân một phần dâu thành FFA + MAG, DAG có thể bay hơi

= Tổn thất hiện nay 0.2 - 0.4% (1.05 - 1.2% FEA), càng nhiều FFA càng tổn thất do: đầu bắn ra, hơi nước lôi cuốn

Trang 33

e Thông số công nghệ:

— Nhiệt độ: 90 - 240°C ( 200 — 275°C la phổ biến) — Thời gian: 1h

— Áp suất chân không: 1 - 6 mmHg áp suất tuyệt đối (<1KPa) Cần bài khí: giảm từ 2.5% xuống nhỏ hơn 0.05%

- Lượng hơi: (0.4 KPa, 260°C): 0.75 —- 1.5% Lượng hơi càng nhiều không đảm bảo điều kiện chân không, tổn thất do bắn đầu, gây thủy phân

H QUY TRÌNH 2

Điểm khác của quy trình 2 so với quy trình 1 là quá trình tách đầu được

thực hiện bằng phương pháp trích ly dung môi Do có sự xuất hiện của dung môi

trong đầu nên sau khi trích ly và lọc sẽ có quá trình chưng cất thu hồi dung môi 1 Trích ly

a Mục đích: Khai thác tách dầu

Tách trực tiếp dau từ bột dầu ban đầu

b Biến đổi:

— Hóa lý: Xảy ra sự chuyển pha Dầu từ trong bột sẽ hòa tan vào trong đung môi Xảy ra quá trình khuếch tán phân tử chuyển đầu từ tâm nguyên liệu vào dung môi, và khuếch tán đối lưu từ bề mặt nguyên liệu vào dung môi Tuy

nhiên dâu chuyển vào dung môi luôn kèm theo lượng tạp chất không có tính béo

nên làm cho dung dịch miscella có tính keo

— Hóa học: tác động của dung môi lên protein nguyên liệu, gây một số biến đổi hoặc gây biến tính protein nhưng ở mức độ nhẹ hơn so với biến tính trong quá trình ép đùn và ép tách đầu

c Yếu tố ảnh hưởng:

— Tỷ lệ dung môi và đầu ảnh hưởng đến độ nhớt và sức căng bê mặt của miscella

— Bản chất nguyên liệu và dung môi, đặc trưng là hệ số khuếch tán Hệ số khuếch tán phụ thuộc vào:

Trang 34

+ Độ ẩm nguyên liệu giảm thì hệ số khuếch tán tăng

+ Dạng nguyên liệu, hình dạng hạt nguyên liệu: càng nhỏ thì tốc độ trích

ly càng lớn

+ Hàm lượng đầu: hàm lượng đầu ít dẫn đến dung môi ít hòa tan đầu

hơn mà hòa tan tạp chất

d Dung moi: thuong sw dung la n-hexan — Un diém:

+ Nhiệt độ sôi thấp nên ít tốn năng lượng

+ Khó tạo thành hỗn hợp đẳng phí nên chiệu suất thu hồi dung môi cao + Không gây độc, giá thành rẻ

— Nhược điểm: dễ cháy nổ, ảnh hưởng môi trường e Thiết bị:

— Cấu tạo:

+ Thiết bị trích ly dạng xối tưới Basket elevator có một giai đoạn lên và xuống, chứa khoảng 15 sọt liên tục nạp liệu và thải liệu của nguyên liệu chất

rắn, dung môi, và tuần hoàn Pure _ ie Half i! miscella Full miscella

Hình 20 Thiết bị trích ly dạng xối tưới

Trang 35

— Neuyén tac hoat dong:

+ Dung môi chảy từ trên xuống dưới qua nguyên liệu không chuyển dong, di qua day sot ra ngoài

+ Dựa vào sự chênh lệch nồng độ dầu trong miscella so với nông độ dầu

trong bột nguyên liệu, sự chênh lệch này càng lớn tốc độ trích ly càng nhanh + Thời gian trích ly được quyết định bằng tốc độ đạt tới cân bằng

s°_Ở giai đoạn đầu tốc độ trích ly nhanh hơn với giai đoạn sau đo ban đầu đã có những lớp dầu đã được phá vỡ từ các hạt, dung môi vào chỉ cần hòa tan lượng đầu này nên thời gian trích ly nhanh

> O giai đoạn cuối, tốc độ trích chậm hơn so với lý thuyết do kích

thước không đồng đều của nguyên liệu, lượng đầu sót thấp dẫn đến khó hòa tan dung môi nên đầu khó trích ly

— Lu nhược điểm của thiết bị:

+ Uự điểm: Nguyên liệu không chuyển động nên nguyên liệu ít vỡ, ít tạo mảnh vụn, quá trình lọc để thực hiện, ít tốn năng lượng làm bay hơi dung môi

đo nồng độ dầu cao Thiết bị phù hợp với năng suất lớn

+ Nhược điểm: Nguyên liệu phải bảo đảm độ xốp cho dung môi đi qua

ƒ Thông số công nghệ:

— Thời gian trích ly khoảng 45 - 60 phút

Nhiệt độ dung môi vào khoảng 50 — 600C, ra khoảng 28 - 30C

— Hàm lượng đầu của bã dầu: 1 - 2%

— Nguyên liệu sau trích ly sẽ giữ lại từ 30 — 40% dung môi

2 Lọc

Dầu sau khi trích ly sẽ được lọc tách tạp chất trước khi đi qua thiết bị chưng cất thu hồi dung môi

a Mục đích: chuẩn bị

Tách các thành phần khơng hồ tan và cũng như các hợp chất dạng keo

trong đầu sau quá trình trích ly (tạp chất cơ học, bã đầu)

b Biến đối:

Cam quan: đầu có màu sắc trong, sáng hơn, chất lượng đầu tốt hơn

Trang 36

3 Chung cat

a Mục đích: khai thác, hoàn thiện sản phẩm

Tách dung dịch đầu ra khỏi dung môi bằng bốc hơi dung môi ra khỏi đầu không bay hơi b Biến đối: — Hoá lý: có sự tách pha của dung môi, từ lỏng sang hơi — Hóa học: + Protein bi bién tinh do quá trình đun nóng với sự có mặt của nước, do tác động của ma sát

+ Tác động tương hỗ của protein với lipiđ tạo nên phức chất lipoprotein

bền, làm cho hàm lượng dau trong ba tăng lên Sự biến tính của protein làm

yếu mối liên kết giữa dầu và protein Mối liên kết của glyceride với protein yếu hơn so với của acid béo với protein nên khi tách chiết dầu, lớp glyceride được tách ra đầu tiên, sau đó mới đến lớp acid béo Do đó ở giai đoạn cuối của quá trình, đầu thu được có nhiều acid béo tự do hơn

+ Tác động tương hỗ của glucid với các chất của hạt đầu như acid amin,

protein, phospholipid Tác dụng tương hỗ tạo nên những hợp chất melanoid với cường độ màu khác nhau, ngoài ra một lượng lớn đường chuyển về đạng

liên kết với protein của hạt

— Cảm quan: đầu có màu sậm hơn, sánh hơn

c Thiết bi:

— Sử dụng thiết bị chưng cất theo 3 cấp:

+ Cap I: gdm các thiết bị truyền nhiệt năm ngang, thiết bị phân ly, bơm nạp mixen vào chưng cất và bơm hồi lưu trong hệ

+ Cấp ÏI: gồm các thiết bị bốc hơi ống chùm bố trí thẳng đứng và thiết bị phân ly

+ Cấp III: g6m các thiết bị đun nóng miscella đặt kiểu ống chùm đứng và tháp cất kiệt dung môi kiểu màng, bơm nạp miscella từ các thiết bị đun nóng vào thiết bị chưng cất và bơm đầu ra khỏi thiết bị

Trang 37

- Tách nước khỏi dung tmôi: sau chưng cất, cả nước và dung môi được ngưng tụ Thiết bị là một bể lắng có đáy côn, thường nước lắng phía dưới đáy côn đem tháo bỏ Nước có thể lấn một ít dung môi nhưng dung môi phải tinh khiết

— Nhiệt độ đầu ra khỏi thiết bị khoảng 100 — 1059C

— Miscella trước khi chưng cất phải đạt các chỉ tiêu: nhiệt độ 35 - 450C,

nồng độ dưới 30%, cặn lắng không lớn hơn 0.007%

Nhiệt độ hơi nước 180 — 200C”

Trang 38

PhanIV SO SANH UU NHƯỢC ĐIỂM HAI QUY TRÌNH

I Quy trình 1: tách dầu bằng phương pháp ép 1 LIu điểm

— Quy trình và thiết bị đơn giản

—_ An tồn cho sản phẩm: khơng cho hóa chất vào để trích ly

— Chất lượng sản phẩm đầu thô tốt do không tách những hợp chất không

mong muốn trong hạt đầu

— Chi phí thiết bị thấp, năng lượng cho quá trình thấp

— Thích hợp cho các hạt đầu có hàm lượng đầu cao trên 25%

2 Nhược điểm

- Hiệu suất không bằng trích ly, nếu ép kiệt có thể đạt 95% nhưng sẽ xuất hiện những hợp chất không có lợi cho đầu

— Dâu thô có nhiều bã đầu

— Bã dầu sau ép còn hàm lượng dầu lớn, cần trích ly để tận thu

II Quy trình 2: tách đầu bằng phương pháp trích ly 1 LIu điểm

— Hiệu suất cao, tách kiệt đầu

= Hàm lượng dầu trong bã không nhiều Dầu thô ít lẫn bã đầu

Có thể có lợi cho quá trình tỉnh luyện như tỉnh luyện bang membrane, do có chứa dung môi hexane

2 Nhược điểm

— Quy trình và thiết bị phức tạp, giá thành cao

— Chất lượng sản phẩm không bằng ép, đo trong quá trình trích ly sẽ trích ly cả những thành phân không có lợi cho dau

— Tốn dung môi, cần thu hồi dung môi

— Chi phí năng lượng cao

— Hexane được xem là dung môi khá an toàn, nhưng cân thêm quá trình

Trang 39

Phan V UNG DUNG CONG NGHE

I UNG DUNG KY THUAT MEMBRANE DE TACH GUM TRONG QUA TRINH TINH LUYEN DAU

= Mô tả: Màng membrane có tính chất bán thấm nên có khả năng chọn những phân tử cho qua và giữ lại những phần tử khối lượng lớn mà chủ yếu là các tạp chất không tan và các hợp chất keo, gums

= Nguyên liệu làm membrane: có thể được làm từ các nguyên liệu khác nhau, bao gồm phân tử cellulose, polymer, kim loại, và nguyên liệu ceramic

— Kỹ thuật membrane được ứng dụng để tách phospholipids trong đầu là

kỹ thuật siêu lọc UF (ultrafiltration)

— Cơ sở khoa học:

+ Các quá trình xử lý membrane trong thực phẩm thường sử dụng áp

suất để lọc Tùy vào kích thước lổ membrane mà các chất có kích thước thích

hợp sẽ được thấm qua Kích thước lô của UF membrane tương tự kích thước đại phân phân tử, vì vậy mỗi UF membrane được đặc trưng bởi kích thước phân tử lớn nhất mà có thể qua nó, giới hạn khối lượng phân tử (MWCO))

+ Mặt dù phospholipids và triglyceride tương tự nhau, khối lượng phân tử khá thấp (900Da) Nhưng khi tách phospholipids bằng UF vẫn mang lại hiệu quả, do cấu trúc tự nhiên gôm hai đầu ky nước và ưa nước, sẽ hình thành các miscella lớn nghịch đảo trong một dung dịch không ưa nước như đầu

hoặc hexan, như hình sau:

Hydrophobic end —=( ) Hydrophilic end 1} \Í Q lÌ O NW \ eA ( a ” ml nf” X— @— —*+7 HạO — ~ Hexane Ị | O Ề Il

Micelle in Reverse micelle in an aqueous mixture a nonaqueous mixture

Trang 40

+ Hạt miscella có thể có kích thước tương đương với phân tử có khối

lượng từ 20.000 đến vài triệu Da nên sẽ bị giữ lại trong quá trình siêu lọc

— Do triplyceride có tính nhớt nên khó sử dụng hệ thống membrane đạng ống mao quản hay xoắn ốc Để khắc phục, kỹ thuật tách bằng membrane được tiến hành với miscella (hệ nhũ tương của dâu - hexane) Hexane giúp giảm đáng kể độ nhớt cho quá trình xảy ra

- Trong quy trình sản xuất đầu bằng phương pháp trích ly với hexane, sau đó sẽ tiến hành chưng cất thu hồi dung môi Người ta sử dụng kỹ thuật xử lý bằng membrane thực hiện ở giữa hai quá trình tách đầu và thu hồi dung môi, loại phospholipid từ đó sẽ tiết kiệm năng lượng cho quá trình chưng cất và bỏ qua giai đoạn thủy hóa

— Tiêu chuẩn chính của chọn lọc membrane cho tách gums kị nước, không

giữ hexane và những chất có phân tử lượng 20000 Da hoặc nhỏ hơn

- Để cải thiện dòng chảy, nguyên liệu miscella được gia nhiệt 40 — 500C Hexane, triglyceride va những phân tử tạp chất có khối lượng nhỏ như FEA qua màng membrane bằng thẩm thấu, phospholipids ở dạng các miscella nghịch đảo và bị giữ lại Với membrane thích hợp, có thể loại bỏ phospholipid hơn 95%

Ưu điểm so với các phương pháp tách gums đã dùng trong công nghiệp: sử dụng

membrane không dùng hóa chất, điều kiện ôn hòa, tiết kiệm năng lượng, giảm

tổn thất đầu,

— Ngoài ứng dụng để tách gums, kĩ thuật membrane có thể sử dụng trong

các quá trình tiếp theo của công đoạn xử lý đầu, bao gồm thu nhận dung môi từ

miscella, khử acid và tách FEA, tách sap, tach phan doan cua lecithin, tay mau, va

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	13,41 MB