Công nghệ chế biến dầu hạt cải

Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Khoa Công nghệ Thực phẩm  Báo cáo chuyên đề: Công nghệ chế biến dầu hạt cải Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải Mục lục Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải A Quy trình chế biến dầu thơ: Làm sạch: Mục đích: Loại bỏ tạp chất vơ có hại đất, đá, sỏi, kim loại có hạt dầu làm tăng độ tro, giảm lượng lipid protein hạt dầu, gây bẩn sản phẩm hư hỏng máy móc trình chế biến Phương pháp : Sử dụng từ tính,lực hút, sàng, sử dụng kết hợp phương pháp Sấy: Mục đích: Giúp hạt có độ ẩm an tồn, khơng hư hỏng q trình chế biến Ngồi ra, giúp diệt phần lớn vi khuẩn, sâu bọ ký sinh nhờ nhiệt độ sấy Phương pháp: Đối lưu, dẫn nhiệt hay xạ nhiệt để làm khơ hạt Nghiền/ Tách vỏ: Mục đích: - Nâng cao suất thiết bị công nghệ Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải - Vỏ vỏ hạt có độ bền lớn nhiều so với nhân gây giảm hiệu suất làm việc máy, thiết bị, gây chóng mòn phận làm việc máy - Tăng chất lượng dầu: Lipid vỏ hạt với thành phần chủ yếu sáp chất tương tự lẫn vào dầu làm giảm giá trị cảm quan chất lượng dầu - Phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu để dầu dễ dàng khỏi phần protein ép trích ly Giúp tăng hàm lượng dầu nguyên liệu chế biến - Tạo tính đồng cho khối bột nghiền, điều kiện thuận lợi cho trình chưng sấy sau Nếu khối bột nghiền có hình dạng kích thước không đều, hiệu suất ép tách dầu mức độ thấp Phương pháp: Tùy thuộc tính chất lý mô hạt dầu, máy xay xát vỏ thiết kế quy trình làm việc theo nguyên lý khác Yêu cầu máy xát vỏ phá vỡ vỏ, giữ cho nhân không xay xát Khi xát vỏ, lực chi dùng cho phá vỡ vỏ giải phóng nhân Dưới tác động tải trọng đập lên vỏ hạt, vỏ bị phá vỡ Sau sử dụng phương pháp sàng để loại bỏ vỏ hạt Các phương pháp thường dùng để tách vỏ: ma sát lên bề mặt nhám, va đập lên bề mặt rắn, cắt hạt cấu dao, nén ép khe trục quay (Bài báo khoa học đề cập đến) Muốn phá vỡ tế bào vật thể cứng thường phải sử dụng lực học Tùy thuộc độ bền học loại nguyên liệu mà sử dụng loại lực nghiền khác Do việc chọn loại thiết bị nghiền phải dựa vào tính chất học nguyên liệu kết hợp với yêu cầu bột nghiền Các loại máy nghiền thường sử dụng: nghiền trục (máy cán trục), nghiền búa, nghiền đĩa Trong đó, máy nghiền trục sử dụng phổ biến (Bài báo khoa học đề cập đến) Gia nhiệt (Chưng sấy bột nghiền): Mục đích: - Tạo đồng cho khối hạt tạo điều kiện tốt cho trình tách chiết dầu đạt hiệu cao - Tạo cho dầu có độ nhớt thích hợp (thấp nhất), tạo tính linh động cho dầu - Vô hoạt enzyme không mong muốn, xúc tác trình phân hủy dầu (lipase, lipoxygenase, phospholipase) - Làm tính độc nguyên liệu nguyên liệu có chứa độc tố - Làm thay đổi phần mặt hóa học theo chiều hướng tích cực: Protein bị biến tính nhiệt nên tính dẻo bột ép tăng, độ tiêu hóa khơ dầu tốt Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải Phương pháp: Dùng nước nóng giữ ổn định khoảng thời gian định (Thường 15 phút) Ép (Tiến hành lần): Mục đích: Ép tách tối ưu để thu lượng dầu thơ lớn Phương pháp: Ép trục vít Chiết tách theo giai đoạn :ép sơ trước ép kiệt Do thiết bị ép dầu giai đoạn ép sơ (ép lần 1) có áp suất tạo thành thấp, điều dẫn đến lượng dầu sót lại bánh dầu khoảng 1525% (còn lại cao), phải tiến hành ép kiệt (ép lần 2) B- Quy trình tinh luyện dầu: Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải Xử lí sơ (Phương pháp tách loại học): Mục đích: loại bỏ sơ tạp chất có dầu thơ vỏ hạt, rác lẫn đồng thời tách loại phần chất keo hòa tan sáp, phospholipid Phương pháp: Phương pháp lắng, ly tâm, lọc Hydrat hóa (degumming): Mục đích: Loạicác tạp chất nhóm phospholipid, lọc chất rắn khỏi dầu Làm giảm số acid dầu Là biện pháp kỹ thuật để thu hồi photphatid cần thiết (Sản xuất lecithin) Phương pháp: Thủy hóa dầu nước acid (Hai acid sử dụng phổ biến acid citric acid phosphoric) Phương pháp thủy hóa dựa vào phản ứng hydrat hoá để làm tăng độ phân cực tạp chất keo hoà tan dầu, nên làm giảm độ hòa tan chúng dầu, giúp thành phần kết tủa lại tách ly tâm Nguyên tắc: -Thủy hóa nước: Phân tán nước vào dầu làm cho phần ưa nước anhydrid phospholipid hấp thụ nước theo nấc Các phospholipid thân dầu tính tan dầu, phân tán nước tạo hạt phospholipid ngậm nước hình thành nhũ tương dầu, tức chuyển phospholipid trạng thái hòa tan dạng dung dịch keo Tạo thành hạt keo đông tụ làm dầu vẩn đục Phân ly dầu khỏi phức phospholipid lắng ly tâm -Thủy hóa acid: tác động acid mạnh lên phospholipid khơng có khả hydrat hóa thành phospholipid có khả hydrat hóa, giúp chúng dễ dàng tách khỏi dầu Trung hòa: Mục đích:Nhằm loại bỏ acid béo tự Ngồi ra, có thề loại bỏ tạp chất protein, chất nhựa, chất màu chí tạp chất học vào kết tủa Làm giảm số acid có dầu Phương pháp: dựa vào tác dụng dung dịch kiềm lên acid béo tự tạp chất có tính acid tạo thành muối kiềm không tan dầu tan nước nên tách cách lắng hay rửa nhiều lần Loại kiềm thường dùng sodium hydroxyt (NaOH), dùng potat (KOH) Rửa sấy dầu: Mục đích: Rửa nhằm mục đích loại bỏ hết xà phòng có dầu sau trung hòa Sau q trình sấy làm gia tăng lượng nước dầu Sấy áp dụng nhằm loại bỏ lượng nước Phương pháp: Rửa dung dịch muối NaCl nồng độ 10%, nhiệt độ khoảng 90-95oC sau rửa nước nóng 95-97oC cho cặn lắng xuống Tiến Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải hành tháo nước, tách lấy xà phòng thu hồi dầu trung tính Cần thiết phải khuấy liên tục, sau để yên để loại bỏ Phương pháp sấy phổ biến thực sấy chân không để tránh nhiệt độ cao làm ảnh hưởng chất lượng dầu Tẩy màu: Mục đích: di chuyển khỏi dầu hợp chất tạo màu khơng mong muốn mà có khả tách loại khỏi dầu lượng phosphoslipid, sản phẩm oxy hóa xà phòng sót lại dầu Phương pháp: Sử dụng hấp phụ chất rắn, tác dụng nhiệt, sử dụng q trình hydrogen hóa có xúc tác, chất tẩy trắng hóa học Lọc: Mục đích: Loại sáp khỏi dầu, lôi kéo cặn keo phospholipid kết tủa Sáp dầu tồn trạng thái cặn li ti nên dễ làm dầu bị vẩn đục, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng dầu làm giảm giá trị cảm quan Ngoài ra, sáp thành phần khơng có khả tiêu hóa nên khơng có giá trị thực phẩm Phương pháp: - Đơng tụ sáp sau loại bỏ phương pháp lắng, lọc, ly tâm - Hồ tan dầu thơ vào dung mơi (aceton): dầu tan aceton sáp khơng tan Tiến hành thu hồi dầu tách sáp cách lắng gạn hay phân ly Khử mùi: Mục đích: Loại bỏ hợp chất tạo mùi bay hơi: aldehyde, methyl cetone , lượng acid béo tự sót lại dầu Là bước cuối để hạn chế tác nhân làm giảm giá trị cảm quan cho dầu Phương pháp: Sử dụng nhiệt độ cao, áp suất chân không với việc sục nước nóng vào khối dầu để khử mùi C - Các yếu tố ảnh hưởng đến trình khai thác dầu thơ: Ảnh hưởng kích thước bột nghiền đến hiệu suất ép dầu : Dầu hạt cải chủ yếu tập trung nhân, phân bố khe vách tế bào, ống vi mô vĩ mơ Nó liên kết bền vững v ới thành ph ần k ỵ nước Vì vậy, việc nghiền hạt thành bột nhằm phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu giải phóng dầu dạng tự ép d ầu dễ dàng thoát Kích thước hạt bột nghiền nhỏ, chiều dài khuếch tán nước thời gian truyền nhiệt vào khối bột nghiền trình ch ưng sấy ngắn, bề mặt tiếp xúc phân tử bột nghiền v ới n ước, h trực tiếp, gián tiếp lớn, hiệu trình ch ưng s tăng lên Kích thước bột nghiền lớn dẫn đến hiệu suất éo dầu Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải giảm mức độ phá vỡ tế bào thấp, dầu giải phóng ngồi h ơn, kích thước hạt lớn nên làm ẩm nước chưa kịp khuếch tán vào trung tâm dẫn đến độ ẩm bột chưng sấy không đồng đều, kh ả trương nở biến đổi cần thiết trình chưng sấy chưa đạt Tuy nhiên kích thước bột nghiền nhỏ hiệu suất ép d ầu lại giảm kích thước hạt bột nhỏ Khi chưng sấy bột không đủ xốp, nhiệt nước khó tiếp xúc với nguyên liệu nên dễ sinh vón c ục làm cho việc chưng sấy khơng đồng Mặt khác q trình ép d ưới tác dụng áp lực ép hạt bột nhỏ bị đẩy xít vào làm t ắc ống mao dẫn khiến dầu khó ngồi Do cần tìm kích th ước b ột nghiền phù hợp để hiệu suất thu dầu cao nh ất Nghiên cứu yếu tố tác động để đạt hiệu suất cao nhất: Ảnh hưởng thời gian chưng bột nghiền đến hiệu suất ép dầu: Khi ép dầu phương pháp nguội, tức dùng bột sống đ ể ép, hiệu suất thu hồi dầu thấp, nhiều trường hợp ép không dầu, nh ất nguyên liệu dầu Chưng sấy q trình gia cơng nhiệt, cho bột tiếp xúc với nhiệt nước nhằm tạo biến đổi hóa lý làm biến đổi số tính chất dầu phần háo n ước, tạo ều ki ện cho trình ép đạt hiệu suất cao Trong giai đoạn ch ưng (gia ẩm) b ột hút nước trương nở, nhiên bột chưng khơng làm cho tr ương n hồn toàn mà làm ẩm đến độ ẩm định Khi lượng n ước làm ẩm bột chưng trạng thái hấp thụ vỏ hydrat m ột h ệ keo có cực Điều làm cho bột có s ự kết dính v ới t ạo s ức hút dầu từ ống vi mơ ngồi, tạo điều kiện thuận lợi cho trình ép Để đạt hiệu suất ép dầu cao cần lựa chọn thời gian ch ưng cho hạt ẩm có đủ thời gian truyền nước cho h ạt khơ h ơn, nước từ bề mặt hạt phân tán vào nội tâm Nghiên cứu yếu tố tác động để đạt hiệu suất cao nhất: Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến hiệu suất ép dầu: Nguyên liệu sau chưng có độ ẩm cao cần sấy đến độ ẩm thích h ợp đ ể thuận lợi cho cơng đoạn ép dầu Trong q trình sấy, d ưới tác dụng nhiệt độ cao khuấy trộn học, nước bốc lên làm th ể tích h ạt bột nghiền giảm, bột trở nên dẻo xốp hơn, dầu thoát b ề m ặt b ột nghiền trở nên linh động Nhiệt độ sấy bột nghiền th ường nằm khoảng bốc hơi nước khơng cao q có th ể gây ảnh hưởng đến chất lượng dầu Nghiên cứu yếu tố tác động để đạt hiệu suất cao nhất: Ảnh hưởng thời gian sấy đến hiệu suất ép dầu: Thời gian sấy có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất ép dầu nh chất lượng dầu Ở thời gian sấy ngắn , bột sấy ướt, khơng đ ạt tính x ốp ép bị bết, hiệu suất đạt thấp Khi kéo dài th ời gian s b ột trở nên bị khô, cứng dẻo hiệu suất ép giảm Nếu tiếp tục sấy Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải thời gian lâu bột bị cháy khét Vì c ần l ựa ch ọn thời gian sấy bột hạt cải thích hợp Nghiên cứu yếu tố tác động để đạt hiệu suất cao nhất: Ảnh hưởng nhiệt độ ép đến hiệu suất ép dầu: Nhiệt độ ép nhiệt độ nguyên liệu gia nhi ệt vào lòng ép giữ ổn định suốt thời gian ép Yếu tố cơng nghệ có ảnh hưởng lớn tới hiệu suất ép chất lượng sản phẩm Khi nhiệt đ ộ ép cao, độ nhớt dầu giảm, dầu trở nên linh động nên hiệu suất ép dầu tăng lên Tuy nhiên tăng nhiệt độ ép cao (>60 oC chất lượng dầu hạt cải bắt đầu có biến đổi (quan sát th màu d ầu tr nên sẫm hơn) hiệu suất ép tăng không nhiều Nghiên cứu yếu tố tác động để đạt hiệu suất cao nhất: 10 Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải Ảnh hưởng suất ép đến hiệu suất ép dầu: Kết nghiên cứu cho thấy suất ép hiệu suất ép dầu tỷ l ệ nghịch với Hiệu suất ép suất cao th ời gian ép kéo dài, hao tổn lượng giảm suất lao động Nghiên cứu yếu tố tác động để đạt hiệu suất cao nhất: D - Tài liệu tham khảo Bài báo khoa học “Canola Seed and Oil Processing”- Ted Mag Bài báo khoa học “Công nghệ khai thác dầu thực vật từ hạt cải dầu” Nguyễn Thị Hoàng Lan, Bùi Quang Thuật, Vũ Đức Chiến, Lê Bình Hoằng, Nguyễn Thị Ánh Tuyết Bài giảng môn học “Công nghệ chế biến Dầu Chất béo” - Giảng viên trường Đại học Nơng Lâm TP.HCM Giáo trình “Cơng nghệ chế biến dầu mỡ thực vật” -Th.s Trần Thanh Trúc 11 ...Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải Mục lục Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải A Quy trình chế biến dầu thơ: Làm sạch: Mục đích: Loại bỏ... khoa học Công nghệ khai thác dầu thực vật từ hạt cải dầu Nguyễn Thị Hoàng Lan, Bùi Quang Thuật, Vũ Đức Chiến, Lê Bình Hoằng, Nguyễn Thị Ánh Tuyết Bài giảng mơn học Công nghệ chế biến Dầu Chất... nghiền lớn dẫn đến hiệu suất éo dầu Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Công nghệ chế biến dầu hạt cải giảm mức độ phá vỡ tế bào thấp, dầu giải phóng ngồi h ơn, kích thước hạt lớn nên làm ẩm nước chưa