Công nghệ tinh chế dầu thô Quy trình tinh thế dầu thô: Quy trình xử lý cơ học và hydrat hóa I. Khái niệm 1. Dầu thô 2. Dầu tinh II. Các phương pháp tinh chế dầu. - Phương pháp cơ học - Phương pháp hóa học. - Phương pháp hóa lý. III. Phương pháp tinh chế hoàn chỉnh dầu. 1. Quy trình 2. Thuyết minh quy trình. 2.1. Dầu thô. 2.2. Xử lý cơ học. Xử lý cơ học có thể dùng các phương pháp sau: - Phương pháp lắng. - Phương pháp lọc. - Phương pháp ly tâm 3. Quá trình Hydrat hóa.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU MỠ THỰC PHẨM CHỦ ĐỀ: CÔNG NGHỆ TINH CHẾ DẦU THÔ CHỦ ĐỀ : CÔNG NGHỆ TINH CHẾ DẦU THƠ B Quy trình tinh chế dầu thơ I Khái niệm Dầu thô Dầu mỡ thô sau sản xuất thành phần chủ yếu triglyceride chứa tạp chất hóa học tạp chất hóa lý Sự có mặt tạp chất gây nên biến đổi xấu làm ảnh hưởng đến chất lượng dầu mỡ thời gian bảo quản Dầu tinh Dầu mỡ tinh luyện dùng thực phẩm loại dầu mỡ đạt tiêu chất lượng cao hoàn chỉnh Thành phần dầu mỡ sau tinh luyện diện triglyceride hợp chất chống oxy hóa tự nhiên, carotene mong muốn giữ lại dầu II Các phương pháp tinh chế dầu Tùy thuộc chất lượng dầu mỡ thô yêu cầu sử dụng dầu mỡ tinh mà người ta áp dụng phương pháp tinh chế phận hay phương pháp tinh chế hoàn chỉnh Phương pháp tinh chế phận gồm: − Phương pháp học: chủ yếu tách tạp chất học, bao gồm lắng tự nhiên, lọc ly tâm − Phương pháp hóa học: chủ yếu tách tạp chất hóa học axit béo tự do, phospholid, protein, sáp…, bao gồm tinh luyện axit sunfuric, thủy hóa, tinh luyện kiềm, tinh luyện chất oxy hóa khử,… − Phương pháp hóa lý: chủ yếu tách chất màu mùi , bao gồm hấp phụ chất hấp phụ bề mặt, chưng cất chân khơng, dùng dung mơi có tính hòa tan chọn lọc, kết tinh lạnh đơng,… Mỗi phương pháp có tác dụng đặc điểm khác nhau, loại trừ tạp chất khác Cho nên vào thành phần chất lượng dầu mỡ thô đồng thời tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng việc sử dụng dầu mỡ tinh luyện mà áp dụng phương pháp khác Tuy nhiên, dầu mỡ thô hỗn hợp gồm nhiều chất nên nhà sản xuất phối hợp phương pháp tinh chế dầu (phương pháp tinh chế hoàn chỉnh) III Phương pháp tinh chế hồn chỉnh dầu Quy trình Dầu mỡ thơ Xử lý học Hydrat hóa Trung hòa Tẩy màu Khử mùi Lọc tinh Dầu tinh 2.1 Thuyết minh quy trình Dầu thơ Tùy thuộc vào mức độ đại máy móc, thiết bị nhà máy, nhà máy đưa số tiêu chuẩn nguyên liệu dầu mỡ thô khác Các tiêu để đánh giá chất lượng dầu thô: acid béo tự do, tỷ trọng, số Iot, số xà phòng hóa, độ ẩm, tạp chất… Dưới số số liệu đánh giá tiêu số công ty với nguyên liệu khác nhau: Bảng tiêu chất lượng dầu thô (Tại công ty Nam Thịnh – Đồng Nai) Chỉ tiêu Acid béo tự Dầu Dầu Dầu Dầu Dầu cọ Olein lạc vừng nành Dầu hướng dương (mgKOH/1g dầu) max Độ ẩm, tạp chất (%) max 5 5 5 0,6 0,6 0,6 0,6 Màu Vàng Vàng đỏ Vàng 0,6 Vàng 0,6 Vàng Phospholid (%) max 1,5 0,913– 0,903- 1,5 0,911– nhạt 0,916– 0,918 0,909 0,920 0,925 Chỉ số iod (gI2/100g dầu) 7-30 51-53 84-105 103-116 Điểm nóng chảy (0C) Chỉ số xà phòng 23-25 250- 19-24 (mgKOH/g dầu) 264 Tỷ trọng (200C) 194-202 188- 188-195 195 Vàng 0,921– 0,925 120- nhạt 0,916– 0,925 110-120 141 188- 185-201 195 Bảng tiêu chất lượng dầu thô (Tại nhà máy dầu Tân Bình - TpHCM) Chỉ tiêu Acid béo tự (mgKOH/1g dầu) max Độ ẩm, tạp chất (%) max Cảm quan Dầu mè Dầu nành Dầu dừa 3 0,5 0,5 Có mùi đặc trưng loại dầu, khơng có mùi chua Tỷ trọng (30 C) Chỉ số iod (gI2/100g dầu) Hàm lượng chất khơng xà phòng hóa Chỉ số xà phòng (mgKOH/g dầu) 0,91-0,92 103-120 mùi lạ 0,914-0,921 110-143 0,914-0,921 7-11 0,8 1,5 0,8 186-196 189-197 248-267 Xử lý học Mục đích: nhằm thu dầu khơng tạp chất học, không màu, không mùi 2.2 vị, lượng acid béo mức thấp theo quy định Ngoài ra: nước, thành phần thể rắn, tạp chất có tính keo hòa tan dầu: - sáp, phospholid, protein,…cũng loại bỏ theo Dầu sau tinh luyện hoàn chỉnh gồm triglyxerit khiết (95%) Xử lý học dùng phương pháp sau: Phương pháp lắng Phương pháp lọc Phương pháp ly tâm 2.2.1 Phương pháp lắng a Nguyên lý: Dựa vào khác tỷ trọng tạp chất dầu mỡ để phân ly Sau thời gian để yên định, tạp chất có tỷ trọng lớn dầu lắng xuống Các tạp chất lắng xuống bao gồm tạp chất học, nước dầu, thành phần thể rắn… - Vì chênh lệch tỷ trọng tạp chất dầu mỡ không lớn lắm, trình lắng tự nhiên tương đối chậm, cần có thời gian đầy đủ - Để tăng nhanh tốc độ lắng trường hợp dầu chứa nước cho vào số tính chất có tính hút nước CaCl2, Na2SO4 khan chất điện ly NaCl - Hoặc nâng nhiệt độ để độ nhớt dầu giảm nhiệt độ hạt phân tán có kích thước nhỏ đơng tụ tạo hạt có kích thước lớn nên dễ lắng - Ngoài việc loại bỏ tạp chất rắn có khả loại tạp chất có tính keo hòa tan dầu mỡ sap, phospholid, protein Đây hợp chất cao phân tử cần hạ nhiệt độ dầu để loại bỏ chúng Tại nhiệt độ mà chất keo hòa tan hồn tồn khỏi dầu người ta gọi “nhiệt độ ngưng kết giới hạn” Sau tạp chất tách dùng phương pháp phân ly thông thường để phân ly dầu tạp chất b Tiến hành: Để tiến hành lắng, trước hết cho dầu vào thùng để lắng tự nhiên lắng điều kiện khuấy giảm tốc Nếu sử dụng chất làm tăng tốc độ lắng cần cho vào dạng bột sau trộn để yên Khi cần làm lạnh cho dung dịch làm lạnh chảy vào vách thùng Sau thời gian kết tủa tách hoàn toàn, tiến hành tách dầu khỏi tạp chất Để tạo điều kiện cho trình lắng nhanh, người ta thường nâng nhiệt độ để độ nhớt dầu giảm nhiệt độ hạt phân tán có kích thước nhỏ đơng tụ tạo hạt có kích thước lớn nên dễ lắng Thời điểm đông tụ lúc bắt đầu tạo hạt cở lớn, thể trạng thái dầu trở nên đục rõ rệt Nhiệt độ đông tụ nhiệt độ dầu bắt đầu đục, nhiệt độ phụ thuộc vào phương pháp khai thác dầu (ép trích ly) c Thiết bị: Thiết bị chủ yếu để lắng bể thùng chế tạo thép xây gạch có lát đá men xi măng Cấu tạo hình hộp hình trụ có đáy hình nón Sau lắng dầu lấy vòi tự chảy độ cao thích hợp hút bơm Nếu dùng chất làm tăng tốc độ lắng, cần thêm dụng cụ khuấy trộn Nếu cần hạ nhiệt độ thường dùng thùng lắng có cấu tạo vỏ 2.2.2 Phương pháp lọc: a Nguyên lý: Dùng màng lọc để lọc tách tạp chất khỏi dầu mỡ Tốc độ lọc tăng lên tăng áp suất lọc đường kính lỗ xốp màng lọc mà chất lỏng qua Tốc độ lọc giảm dần theo gia tăng độ nhớt chất lỏng chiều dày lớp bã lọc Cấu tạo lớp bã lọc có ảnh hưởng lớn đến tốc độ lọc, muốn lọc nhanh kéo dài thời gian làm việc màng lọc cần thiết phải làm cho lớp bã lọc khơng nén chặt Để làm tăng tính xốp bã lọc, sử dụng chất trợ lọc cho phân tán vào dung dịch với tỷ lệ thích đáng Hiện nay, có nhiều loại máy ép lọc, khác chúng cấu tạo màng lọc phương pháp tạo áp lực chất lỏng lọc Căn vào tạp chất dầu mỡ, người ta chia lọc nóng lọc nguội Lọc nóng: Phương pháp thường thực trước, chủ yếu loại trừ tạp chất học Nhiệt độ thích hợp cho q trình lọc nóng thường 70-75 0C nhằm loại trừ tạp chất rắn rác, vỏ hạt,… lẫn dầu Lọc nguội: Dầu sau lọc nóng xong tiến hành qua lọc nguội Lọc nguội chủ yếu loại trừ tạp chất có tính keo phân tán dầu (ví dụ sáp) Điều kiện cần thiết trình lọc nguội hạ nhiệt độ dầu xuống đến 20-25 0C để tạp chất keo kết tụ lại, sau tách khỏi dầu Trong công nghiệp dầu mỡ thường dùng loại máy ép lọc khung Thiết bị lọc khung 2.2.3 Phương pháp ly tâm Nguyên lý: Dưới tác dụng lực ly tâm dầu mỡ thô phân ly thành hai phần: dầu tạp chất Làm tăng tốc độ phân ly đồng thời phân ly cặn có kích thước bé Phương pháp dùng để tách dầu nhiều cặn dùng để tách cặn có kích thước bé, khơng thể tách phương pháp lắng lọc Máy ly tâm dùng để phân ly nước khỏi dầu tốt nhất, phân ly tạp chất thể rắn phân tán dầu cặn xà phòng, sáp, phospholid… Có hai loại máy ly tâm: • • Máy ly tâm thể rắn: tách tạp chất thể rắn phân tán dầu sáp, phospholid Máy ly tâm thể lỏng: tách tạp chất thể lỏng khỏi dầu nước Thực tế, tùy thuộc vào số lượng đặc điểm hạt tạp chất đông tụ dầu mà chọn kiểu máy ly tâm Dầu có lượng tạp chất protein, phosphalid nhỏ 0.5% dùng máy ly tâm thường ( 400010000 vòng/ phút) nhỏ 0.1% dùng máy ly tâm siêu tốc (1250045000 vòng/ phút) Máy ly tâm lắng phân ly nhũ tương kiểu dĩa Máy ly tâm siêu tốc loại ống Trong thực tế sử dụng, việc dùng máy ly tâm để loại trừ nước dầu có hiệu quả, loại trừ loại tạp chất với hàm lượng trạng thái phân tán nhỏ Tuy nhiên, cần thấy với loại dầu có nhiều tạp chất học thường dùng áy ly tâm, lồng quay dễ bị chứa đầy tạp chất, phải ngừng máy để rửa vệ sinh Vì vậy, thực tế máy ly tâm áp dụng dầu chứa tạp chất học Ngày máy ly tâm, đặc biệt máy ly tâm siêu tốc ứng dụng rộng rãi trình tinh luyện dầu mỡ liên tục chế biến cặn xà phòng 2.3 Phương pháp hydrat hóa a Nguyên lý Để tách tạp chất phospholid người ta dùng phương pháp thủy hóa Phương pháp dựa vào phản ứng hydrat hóa để làm tăng độ phân cực hợp chất keo hòa tan dầu mỡ, làm giảm độ hòa tan chúng dầu mỡ Vì dầu mỡ dung mơi khơng cực nên hòa tan số hợp chất không phân cực phân cực yếu Nếu phương pháp làm cho tạp chất không phân cực từ phân cực yếu trở thành phân cực mạnh, độ hòa tan chúng dầu mỡ giảm (chúng bị kết tủa) Từ đó, ta tách chúng khỏi dầu mỡ cách dễ dàng Hydrat hóa thực cách dùng lượng định nước nóng dung dịch loãng chất điện ly (NaCl, BaCl2,…) trộn với dầu mỡ nhiệt độ thích hợp để phân cực kết tủa tạp chất Cùng tách với kết tủa có số tạp chất khác tác dụng học hấp phụ kết tủa Tác dụng hydrat hóa có khả làm giảm số axit dầu mỡ ( tạp chất keo có tính axit protit lưỡng tính phát sinh kết tủa, mặc khác có axit béo bị kéo theo kết tủa) Đói với sở sản xuất, q trình hydrat hóa ngồi ý nghĩa tinh luyện, biện pháp kỹ thuật cần thiết để thu hồi phospholid Sự biến đổi phospholid hydrat hóa làm tăng độ phân cực tạp chất có dầu mỡ Điều kiện kỹ thuật cần thiết trình hydrat hóa xác định lượng nước vừa đủ cho phản ứng, q kết tủa khơng hồn tồn, nhiều q q trình dãn nở kết tủa phát sinh tác dụng keo hòa tan với nước tạo thành dung dịch keo phân bố dầu mỡ trạng thái nhũ tương khó phân ly Vì vậy, trước tiến hành phải xác định lượng nước vừa đủ cho q trình Có thể xác định lượng nước cách cho vào dầu mỡ lượng nước khác nhiệt độ xác định, quan sát kết tủa sinh Cho giọt dầu lên miếng kính nhìn qua ống nghiệm, thấy kết tủa sinh có giọt nước xuất xem vừa đủ b Quy trình Dầu mỡ thơ Nước(1-3%) NaCl(0.3%) Tk=10-20 phút Đung nóng(to= 40-50oC) Khuấy Lắng kết tủa Tạp chất Lọc Dầu hydrat hóa c Thuyết minh: Trước hết đem dầu mỡ đun nóng đến nhiệt độ qui định, vừa khuấy vừa cho dung dịch hóa chất loãng nước nhiệt độ 40-500C Lượng cho vào xác định trước thí nghiệm, thơng thường khoảng 1-3% (có trường hợp lên đến 5%), thời gian cho vào khoảng 10 phút, sau tiếp tục khuấy khoảng 20-30 phút Lúc đầu khuấy chậm sau mạnh dần kết tủa vón lại Khi gần kết thúc để tạo điều kiện thuận lợi cho hấp phụ bề mặt kết tủa tạp chất khác tốc độ khuấy chậm dần lại Khi gần kết thúc, lấy mẫu để lên miếng kính quan sát, thấy kết tủa trạng thái xơ tách hẳn khỏi dầu mỡ ngừng khuấy, sau tiếp tục để lắng kết tủa hồn tồn lắng xuống đáy đem tháo cặn Sau dùng máy ép lọc để phân ly dầu mỡ cặn Thu dầu hydrat hóa d Thiết bị: Các thiết bị để tiến hành hydrat hóa đơn giản, dùng dung dịch để tiến hành hydrat hóa dùng nồi luyện kiềm (cơn gọi nồi trung hòa) Có người ta tiến hành hydrat hóa thiết bị có máy khuấy, sát thành nồi có lắp ống nước trực tiếp phun ngược với chiều quay máy khuấy; điều kiện tạp chất dầu mỡ tiếp xúc với nước hydrat hóa Trong năm gần đây, người ta thí nghiệm thiết bị hydrat hóa kiểu ống, dầu mỡ nước tạo dòng đối lưu sở thực q trình hydrat hóa liên tục IV Tài liệu tham khảo Bài giảng công nghệ sản xuất dầu mỡ thực vật Lê Thị Tưởng-ĐH Nha Trang Kỹ thuật ép dầu chế biến dầu mỡ thực phẩm Nguyễn Quang Lộc, Lê Văn Thạch, Nguyễn Nam Vinh- NXB Khoa học kỹ thuật Giáo trình cơng nghệ chế biến dầu mỡ thực vật Nguyễn Thanh Trúc- Đại học Cần Thơ Kỹ thuật tinh chế dầu thực vật https://voer.edu.vn/m/ky-thuat-tinh-che-dauthuc-vat/5e2f55a4 15/03/2018 ... tinh chế hoàn chỉnh dầu Quy trình Dầu mỡ thơ Xử lý học Hydrat hóa Trung hòa Tẩy màu Khử mùi Lọc tinh Dầu tinh 2.1 Thuyết minh quy trình Dầu thô Tùy thuộc vào mức độ đại máy móc, thiết bị nhà máy,... hướng dương (mgKOH/1g dầu) max Độ ẩm, tạp chất (%) max 5 5 5 0,6 0,6 0,6 0,6 Màu Vàng Vàng đỏ Vàng 0,6 Vàng 0,6 Vàng Phospholid (%) max 1,5 0,913– 0,903- 1,5 0,911– nhạt 0,916– 0,918 0,909 0,920... 186-196 189-197 248-267 Xử lý học Mục đích: nhằm thu dầu khơng tạp chất học, không màu, không mùi 2.2 vị, lượng acid béo mức thấp theo quy định Ngoài ra: nước, thành phần thể rắn, tạp chất có