1.CƠ SỞ LÝ THUYẾT31.1.Mục đích công nghệ:31.2.Các phương pháp tẩy màu31.2.1.Tẩy màu bằng chất hấp phụ41.2.2.Tẩy màu do tác động nhiệt51.2.3.Tẩy màu bằng phương pháp hydro hóa51.2.4.Tẩy màu hóa học61.3.Nguyên tắc:61.4.Chất hấp phụ màu62.Quy trình công nghệ khâu tẩy màu92.1.Sơ đồ quy trình công nghệ khâu tẩy màu gián đoạn92.2.Sơ đồ quy trình công nghệ khâu tẩy màu liên tục102.3.Sơ đồ thiết bị công nghệ tẩy màu dầu112.4.Thuyết minh quy trình123.Các biến đổi trong quá trình tẩy màu134.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy màu135.Các chỉ tiêu của dầu sau khi tẩy màu19TÀI LIỆU THAM KHẢO20 1.CƠ SỞ LÝ THUYẾTDầu có màu sắc là do sự tồn tại của một số chất màu có tính tan trong dầu. Chất tồn tan phổ biến nhất là các carotenoid, chúng gồm khoảng 6070 chất khác nhau và có màu từ vàng ánh đến đỏ sẫm.Chlorophyll (diệp lục tố): làm dầu có màu vàng xanh (có nhiều hạt chưa chín)Gossypol và các dẫn xuất của nó: làm cho dẫu có màu sẫm và có độc tính.Ngoài ra, còn có một số hợp chất gây màu khác như dầu màu đen do chứa nhiều các hợp chất nhựa, màu đen của hạt bông là do có hợp chất gosibol.1.1.Mục đích công nghệ:Tẩy màu là một khâu quan trọng trong quá trình tinh luyện dầu cả bằng phương pháp vật lý và hóa học. Tẩy màu không chỉ di chuyển ra khỏi dầu các hợp chất tạo màu không mong muốn mà còn có khả năng tách loại khỏi dầu lượng phosphoslipid, các sản phẩm oxy hóa và xà phòng còn sót lại trong dầu. Trong giai đoạn hiện nay, khi quá trình tinh luyện dầu theo phương pháp vật lý ngày càng được ưa chuộng, tẩy màu trở thành quá trình được sử dụng phổ biến hơn do đây là giai đoạn cuối có khả năng di chuyển lượng dư của phospholipid, xà phòng, kim loại và các sản phẩm oxy hóa trước khi chuyển qua khâu khử mùi. Việc di chuyển các hợp chất không tinh khiết này có vai trò rất quan trọng do nó có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cảm quan và sự ổn định với các tác nhân oxy hóa của dầu sau khử mùi.Như vậy, quá trình tẩy màu sẽ loại bỏ được các chất màu ra khỏi dầu nhằm tăng phẩm chất của dầu và tạo được dầu có màu như mong muốn. Từ đó, làm cho dầu sáng màu, cải thiện giá trị cảm quan của dầu. Tuy nhiên, mức độ mịn của chất hấp phụ cần có một giới hạn nhất định vì quá mịn sau khi tẩy màu, màu khó tách ra khỏi dầu mỡ.Ẩm của dầu làm giảm tính chất hấp phụ của chất tẩy màu nên độ ẩm dầu trước khi tẩy màu dao động trong khoảng 0.051%.1.2.Các phương pháp tẩy màuQuá trình tẩy trắng dầu có thể tiến hành theo 4 phương pháp chủ yếu:•Sự hấp phụ chất rắn,•Tác dụng nhiệt,•Do quá trình hydrogen hóa có xúc tác,•Sử dụng chất tẩy trắng hóa học.1.2.1.Tẩy màu bằng chất hấp phụHấp phụ là quá trình hút các chất trên bề mặt các vật liệu xốp nhờ các lực bề mặt, các vật liệu xốp được gọi là chất hấp phụ, chất bị hút được gọi là chất bị hấp phụ.Phương pháp này dựa vào khả năng hấp phụ của các chất có tính chất bề mặt. Sự hấp phụ này có có tính chất chọn lọc, đối với dầu mỡ chủ yếu là hấp phụ các chất màu, sau khi hấp phụ xong tiến hành tách chất hấp phụ ra khỏi dầu.Mỗi loại chất hấp phụ có một khả năng hấp phụ riêng và có một giới hạn nhất định. Quá trình hấp phụ không thể tách rời sự tồn tại của các bề mặt hoạt động hấp phụ có hiệu lực. Các chất hấp phụ thường có cấu tạo xốp ở dạng bột, tuy nhiên mức độ mịn của chất hấp phụ cần có một giới hạn nhất định, vì nếu quá mịn sau khi khử màu khó tách ra khỏi dầu mỡ. Các chất hấp phụ thường sử dụng trong tinh luyện dầu mỡ là đất tẩy màu, than hoạt tính, silicagel... Trong đó đất tẩy màu và than hoạt tính được sử dụng rộng rãi do khả năng khử màu cao rất cao và tỷ lệ hút dầu tương đối thấp.Than hoạt tính (Activated carbon) có cấu tạo rỗng xốp cả bên trong và bên ngoài hạt than, độ rỗng này có liên quan đến khả năng hấp phụ màu và mùi trong dầu mỡ. Các chất bị hấp phụ sẽ bám vào bề mặt và bên trong những chỗ rỗng đó cho đến khi đạt trạng thái cân bằng.Nguyên liệu để làm than hoạt tính là những vật liệu có chứa carbon như antraxit, than bùn, xương động vật… Tính chất của than hoạt tính phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu và điều kiện hoạt hóa. Than hoạt tính có thể dùng ở dạng bột (50 200m) hay dạng hạt kích thước từ 1 7 mm. Bề mặt hoạt động biểu diễn bằng m2g; 1gram than hoạt tính có thể đạt từ 600 1700 m2. Thông thường nhiệt độ khi khử màu bằng than hoạt tính khoảng 40 500C, lượng chất hấp phụ vào khoảng 0,5 5% so với trọng lượng dầu mỡ, thời gian khử màu khoảng 20 30 phút. Không nên kéo dài hơn làm cho dầu mỡ biến đổi và sinh mùi do tiếp xúc quá lâu với chất hấp phụ. Trường hợp tẩy màu bằng đất tẩy trắng cũng được tiến hành trong thời gian 20 30 phút với hàm lượng đất tẩy trắng từ 0,52% ở nhiệt độ 80 100oC. Do nhiệt độ tối ưu để kích thích hoạt độ của đất sét tẩy trắng khá cao nên giai đoạn này thường được tiến hành ở áp suất thấp nhằm giảm tác động của nhiệt độ cao và oxy không khí đến khả năng oxy hóa dầu khi đất tẩy màu có thể đóng vai trò chất xúc tác.Việc tẩy trắng có thể tiến hành theo cả hai phương pháp gián đoạn và liên tục. Quá trình tẩy trắng gián đoạn vẫn được sử dụng rất phổ biến trong nhiều hệ thống tinh luyện dầu do phương pháp và dụng cụ đơn giản. Có thể sử dụng thiết bị trung
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU ĐỀ TÀI 13 TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ TẨY MÀU DẦU Gv: Nguyễn Hữu Quyền Lớp: 02DHTP2_Thứ 4_tiết 10-12 Phòng : E-09 Nhóm: 13 TP HCM, 9/2014 MỤC LỤC CƠ SỞ LÝ THUYẾT Dầu có màu sắc là sự tồn tại của một số chất màu có tính tan dầu Chất tồn tan phổ biến nhất là các carotenoid, chúng gồm khoảng 60-70 chất khác và có màu từ vàng ánh đến đỏ sẫm Chlorophyll (diệp lục tố): làm dầu có màu vàng xanh (có nhiều hạt chưa chín) Gossypol và các dẫn xuất của nó: làm cho dẫu có màu sẫm và có độc tính Ngoài ra, còn có một số hợp chất gây màu khác dầu màu đen chứa nhiều các hợp chất nhựa, màu đen của hạt là có hợp chất gosibol 1.1 Mục đích công nghệ: Tẩy màu là một khâu quan trọng quá trình tinh luyện dầu cả phương pháp vật lý và hóa học Tẩy màu không di chuyển khỏi dầu các hợp chất tạo màu không mong muốn mà còn có khả tách loại khỏi dầu lượng phosphoslipid, các sản phẩm oxy hóa và xà phòng còn sót lại dầu Trong giai đoạn hiện nay, quá trình tinh luyện dầu theo phương pháp vật lý ngày càng được ưa chuộng, tẩy màu trở thành quá trình được sử dụng phở biến là giai đoạn cuối có khả di chuyển lượng dư của phospholipid, xà phòng, kim loại và các sản phẩm oxy hóa trước chuyển qua khâu khử mùi Việc di chuyển các hợp chất không tinh khiết này có vai trò rất quan trọng nó có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cảm quan và sự ổn định với các tác nhân oxy hóa của dầu sau khử mùi Như vậy, quá trình tẩy màu sẽ loại bỏ được các chất màu khỏi dầu nhằm tăng phẩm chất của dầu và tạo được dầu có màu mong muốn Từ đó, làm cho dầu sáng màu, cải thiện giá trị cảm quan của dầu Tuy nhiên, mức độ mịn của chất hấp phụ cần có mợt giới hạn nhất định quá mịn sau tẩy màu, màu khó tách khỏi dầu mỡ Ẩm của dầu làm giảm tính chất hấp phụ của chất tẩy màu nên độ ẩm dầu trước tẩy màu dao động khoảng 0.05-1% 1.2 Các phương pháp tẩy màu Quá trình tẩy trắng dầu có thể tiến hành theo phương pháp chủ yếu: • • • • Sự hấp phụ chất rắn, Tác dụng nhiệt, Do quá trình hydrogen hóa có xúc tác, Sử dụng chất tẩy trắng hóa học 1.2.1 Tẩy màu chất hấp phụ Hấp phụ là quá trình hút các chất bề mặt các vật liệu xốp nhờ các lực bề mặt, các vật liệu xốp được gọi là chất hấp phụ, chất bị hút được gọi là chất bị hấp phụ Phương pháp này dựa vào khả hấp phụ của các chất có tính chất bề mặt Sự hấp phụ này có có tính chất chọn lọc, đối với dầu mỡ chủ yếu là hấp phụ các chất màu, sau hấp phụ xong tiến hành tách chất hấp phụ khỏi dầu Mỗi loại chất hấp phụ có một khả hấp phụ riêng và có mợt giới hạn nhất định Quá trình hấp phụ tách rời sự tồn tại của các bề mặt hoạt động hấp phụ có hiệu lực Các chất hấp phụ thường có cấu tạo xốp dạng bột, nhiên mức độ mịn chất hấp phụ cần có giới hạn định, quá mịn sau khử màu khó tách khỏi dầu mỡ Các chất hấp phụ thường sử dụng tinh luyện dầu mỡ là đất tẩy màu, than hoạt tính, silicagel Trong đó đất tẩy màu và than hoạt tính được sử dụng rộng rãi khả khử màu cao rất cao và tỷ lệ hút dầu tương đối thấp Than hoạt tính (Activated carbon) có cấu tạo rỗng xốp cả bên và bên ngoài hạt than, độ rỗng này có liên quan đến khả hấp phụ màu và mùi dầu mỡ Các chất bị hấp phụ sẽ bám vào bề mặt và bên chỗ rỗng đó đạt trạng thái cân Nguyên liệu để làm than hoạt tính là vật liệu có chứa carbon antraxit, than bùn, xương động vật… Tính chất của than hoạt tính phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu và điều kiện hoạt hóa Than hoạt tính có thể dùng dạng bột (50 - 200m) hay dạng hạt kích thước từ - mm Bề mặt hoạt động biểu diễn m2/g; 1gram than hoạt tính có thể đạt từ 600 - 1700 m Thông thường nhiệt độ khử màu than hoạt tính khoảng 40 - 50 0C, lượng chất hấp phụ vào khoảng 0,5 - 5% so với trọng lượng dầu mỡ, thời gian khử màu khoảng 20 - 30 phút Không nên kéo dài làm cho dầu mỡ biến đổi và sinh mùi tiếp xúc quá lâu với chất hấp phụ Trường hợp tẩy màu đất tẩy trắng được tiến hành thời gian 20 - 30 phút với hàm lượng đất tẩy trắng từ 0,5-2% nhiệt độ 80- 100 oC Do nhiệt độ tối ưu để kích thích hoạt độ của đất sét tẩy trắng khá cao nên giai đoạn này thường được tiến hành áp suất thấp nhằm giảm tác động của nhiệt độ cao và oxy không khí đến khả oxy hóa dầu đất tẩy màu có thể đóng vai trò chất xúc tác Việc tẩy trắng có thể tiến hành theo cả hai phương pháp gián đoạn và liên tục Quá trình tẩy trắng gián đoạn vẫn được sử dụng rất phổ biến nhiều hệ thống tinh luyện dầu phương pháp và dụng cụ đơn giản Có thể sử dụng thiết bị trung hòa cho tẩy trắng dầu Thêm vào đó, tẩy trắng gián đoạn theo từng mẻ, lượng dầu nhập liệu có thể thay đổi rất linh động, dễ dàng Mặc dù vậy, tẩy trắng liên tục vẫn rất được ưu chuộng rút ngắn thời gian và giảm thấp sự gia tăng nhiệt đợ quá trình xử lý nhằm hạn chế thấp nhất các biến đổi không mong muốn và các phản ứng phụ làm thay đổi chất lượng dầu Chất hấp phụ sau phản ứng có thể tách loại khỏi dầu hệ thống lọc: lọc dĩa, lọc khung bản… Chất hấp phụ được phân tách khỏi dầu nhờ lọc vẫn còn chứa một lượng lớn dầu (khoảng ± 50%) Lượng dầu này có thể thu hồi lại biện pháp xử lý với nước hay trích ly dung môi Dầu thu được nhờ phản ứng với nước thường có chất lượng quá trình thu hời này hòa lẫn các hợp chất hấp thụ có cực thường là chất có tính oxy hóa vào dầu Chất hấp phụ sau tách loại dầu chứa tối đa 5% các hợp chất hữu không được tái sử dụng tiếp tục 1.2.2 Tẩy màu tác động nhiệt Tẩy trắng nhiệt được sử dụng phổ biến nhất tinh luyện dầu cọ với mục đích tách loại các hợp chất carotene khỏi dầu Tiến trình này có thể thực hiện theo hai phương pháp chủ yếu: • • Tẩy trắng sơ bộ chất hấp phụ, ứng dụng tẩy trắng nhiệt độ cao Kích thích hoạt động của chất tẩy màu nhờ vào quá trình tẩy màu nhiệt đợ trung bình Quá trình tẩy trắng nhiệt độ cao có thể được tiến hành theo từng mẻ (3 giờ 220oC) hay liên tục (20 phút – 270oC) 1.2.3 Tẩy màu phương pháp hydro hóa Biện pháp này được ứng dụng chủ yếu tinh luyện dầu cọ Cơ sở lý thuyết cho quá trình tẩy trắng theo phương thức này dựa việc hydro hóa có chọn lọc các liên đôi trung tâm của carotene nhằm phá hủy đặc tính tạo màu của chúng Tuy nhiên, biện pháp này là nguyên nhân làm thay đổi các acid béo có nối đôi dầu chúng sẽ hydro hóa với các hợp chất carotene 1.2.4 Tẩy màu hóa học Phương pháp này dựa khả phá hủy các hợp chất tạo màu nhạy cảm với chất oxy hóa (carotene dầu cọ) các tác nhân oxy hóa hóa học hydrogen và benzoyl peroxide Tuy nhiên, không phải là phương pháp được sử dụng phổ biến các acid béo đa nối đôi có thể bị tấn công Tóm lại, tẩy trắng là mợt quá trình tinh luyện quan trọng và có tác động rất lớn đến hiệu quả kinh tế của dầu Hợp chất hấp phụ có giá thành khá cao, đồng thời lượng dầu mất mát vào chất tẩy trắng khá lớn Chính thế, việc nghiên cứu tìm mợt quy trình tẩy trắng phù hợp cho từng loại dầu vẫn được các nhà khoa học quan tâm Nguyên tắc: 1.3 Phương pháp này dựa vào khả hấp phụ của các chất có tính hấp phụ bề mặt Sự hấp phụ này có tính chất chọn lọc đối với dầu mỡ là hấp phụ các chất màu Sau hấp phụ xong, tiến hành tách chất hấp phụ khỏi dầu Tiến hành tẩy màu các chất hấp phụ thích hợp than hoạt tính, đất hoạt tính 1.4 Chất hấp phụ màu Trong quá trình tẩy màu, xảy sự tương tác các chất màu tan 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 hấp phụ chất màu tăng lên Mỗi loại chất hấp phụ thông thường hấp phụ mợt sớ chất nào đó khả liên kết với các dạng chất màu lên bề mặt của chúng là khác Yêu cầu chung cho chất hấp phụ dùng để tẩy màu dầu sau: Có khả hấp phụ lớn, tỷ lệ sử dụng thấp Có tính hấp phụ chọn lọc chất màu, độ ngấm dầu nhỏ, hấp phụ rất ít dầu trung tính Không tác dụng hóa học với dầu (phản ứng oxy hóa, trùng hợp dầu) Không gây mùi vị cho dầu Dễ dàng tách khỏi dầu phương pháp lắng, lọc Dễ tìm, giá rẻ Đất tẩy màu tự nhiên (bentonite): hấp phụ được chất màu và các tạp chất khác phospholipid, xà phòng, kim loại Khả hấp phụ tối đa là 15% so với tổng lượng tạp chất có dầu thô Đất tẩy màu tự nhiên không làm tăng hàm lượng các acid béo tự và không gây sự chuyển đồng phân nhóm các acid béo Tuy nhiên mức độ hấp phụ dầu thô cao (30% so với khối lượng đất) nên gây tổn thất dầu Vì vậy, đất tẩy màu được ứng dụng để tẩy màu sơ bộ dầu có giá trị không cao dầu dừa Đất hoạt tính (Activated bleaching earth): có bản chất hóa học là alluminosilicate, có cấu tạo tinh thể hoặc dạng vơ định hình Đất hoạt tính được hoạt hóa phương pháp vật lý hay hóa học để làm thay đổi cấu trúc, tạo nhiều lỗ xốp, từ đó làm tăng bề mặt hoạt động của chúng Đất hoạt tính có hoạt tính cao 1.5 – lần so với đất tẩy màu tự nhiên Nó có khả tẩy màu một số loại dầu khó tẩy màu dầu cọ, dầu nành, dầu canola, và có thể ứng dụng quy trình tinh luyện vật lý để loại các ion kim loại và các phospholipid Mức độ hấp phụ dầu trung tính là 70% (so với khối lượng đất) Đất hoạt tính còn là tác nhân thủy phân một phần các dàu trung tính làm tăng hàm lượng các acid béo tự do, tham gia phản ứng phân hủy các peroxyde, phản ứng chuyển đồng phân nhóm các acid béo Than hoạt tính (Activated carbon): có khả tẩy màu cao, đặc biệt là có thể loại được các tập chất màu tẩy đất hoạt tính các hợp chất có cấu tạo vòng Than hoạt tính được sử dụng hạn chế các quá trình tinh luyện dầu các vấn đề: lọc rất khó, chi phí cao, tổn thất dầu lớn hấp phụ đến 150 % dầu thô so với khối lượng than hoạt tính được sử dụng 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 lương dầu tổn thất Lượng sử dụng là 0.15% -3% đất hoạt tính so với lượng dầu thô kết hợp với 15% than hoạt tính so với lượng đất hoạt tính Silicagel: có diện tích bề mặt hoạt động tương đối lớn, 500 g/cm 2, nên khả hấp phụ rất cao Silicagel có khả hấp phụ các sản phẩm oxy hóa từ dầu aldehyte, ketone, phospholipid và xà phòng Tuy vậy, khả hấp phụ các hợp chất màu caroten, chlorophyl…của silicagel rất hạn chế Silicagel trước đưa vào sử dụng cần được hoạt hóa acid, sau tái sử dụng 1-2 lần lại phải tái hoạt hóa 2 Quy trình cơng nghệ khâu tẩy màu 2.1 Sơ đờ quy trình cơng nghệ khâu tẩy màu gián đoạn 2.2 Sơ đờ quy trình cơng nghệ khâu tẩy màu liên tục 2.3 Sơ đồ thiết bị công nghệ tẩy màu dầu Chú thích: V401: bồn định lượng V402a: phần chưa than,đất hoạt tính V402b: bồn chứa than, dầu, đất hoạt tính V403a: bồn tẩy màu V403b: bồn trung gian V404,405,406: bồn ngưng tụ E401a,401b: bơm tạo chân không V407: bồn chứa dầu không đạt yêu cầu V408:bồn chứa dầu đạt yêu cầu P401,402: Bơm dầu F401: máy lọc ép khung bản 2.4 Thuyết minh quy trình Dầu sau trung hòa sau sấy để loại bỏ nước sẽ được bơm vào bồn V401 để gia nhiệt sơ bộ Sau đó, dầu sẽ được chuyển quá thiết bị tẩy màu nhờ sự chênh lệch về áp suất áp suất chân không bồn tẩy màu V403a và áp suất khí tại bồn định lượng V401 Một lượng dầu (chiếm 15 – 20 % so với lượng dầu đem tẩy màu) từ bồn định lượng V401 sẽ đưa xuống bồn V402b để trộn chung với than và đất hoạt tính từ phễu V402a Tại đây, dầu, than và đất hoạt tính sẽ được trộn đều và đưa sang thiết bị tẩy màu V403a nhờ sự chênh lệch về áp suất thiết bị tẩy màu và bồn V402b Dầu sau hút qua bồn tẩy màu V403a được tiếp tục khuấy và gia nhiệt theo yêu cầu, tạo sự hấp phụ màu và đất, than hoạt tính sau đó dầu được giải nhiệt và được đưa xuống bồn V403b để bồn V403a tiếp tục hoạt động để tránh chờ đợi Dầu bồn V403b được chuyển tới máy ép lọc khung bản F401 Dầu sau ép lọc xong lấy mẫu thử đạt yêu cầu cho xuống bồn V408 Nếu không đạt cho về bồn V407 Dầu từ bồn V408 được bơm P402 bơm bồn chứa trung gian để khử mùi, trích khoảng 15- 20% hoàn lưu lại bồn định lượng V401 để trộn với than và đất hoạt tính Dầu không đạt chất lượng từ bồn V407 được bơm về bồn chứa dầu sau trung hòa hoặc về lại bồn V401 bơm P402 để tái chế lại Có đường ống dẫn từ đáy thiết bị tẩy màu V403a đến máy lọc ép khung bản F401 có tác dụng cân nhiệt cho dầu có trường hợp nhiệt độ tại bồn trung gian quá thấp (dưới 75oC) Lượng dầu từ bồn tẩy màu sẽ thẳng qua máy lọc ép để nâng nhiệt độ của dầu lên giúp cho quá trình lọc được dễ dàng Giải nhiệt: người ta cho nước nhiệt độ thường vào ống xoắn để làm nguội dầu đến nhiệt độ thích hợp Tạo áp suất chân không bồn tẩy màu V403a theo nguyên tắc tạo thông hút E401a, E401b thông qua bộ ngưng tụ Không khí bồn V403a được hút theo hệ thống và được cuốn ngoài từ hai bộ ngưng tụ xuống bồn nước 3 Các biến đổi quá trình tẩy màu • Vật lý: giảm hàm lượng các chất mang màu dầu • Hóa học: có O2 sẽ xảy quá trình oxy hóa • Hóa lý: xảy sự tương tác các chất mang màu và chất hấp phụ • Cảm quan: sau quá trình tẩy màu dầu sẽ sáng và Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy màu Bản chất nguyên liệu: loại dầu có thành phần và hàm lượng chất màu khác Bản chất và hàm lượng chất hấp phụ: quá trình hấp phụ, xảy sự tương tác các chất màu tan dầu và chất hấp phụ được đưa từ ngoài vào Lực hấp dẫn được dùng để thực hiện liên kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả hấp phụ chất màu tăng lên Mỗi loại chất hấp phụ thông thường hấp phụ một số chất nào đó khả liên kết với các dạng chất màu lên bề mặt của chúng là khác Yêu cầu chung cho chất hấp thụ dùng để tẩy trắng dầu sau: • • Loại được các chất màu các cặn xà phòng có dầu Có hoạt tính cao để cần dùng một lượng nhỏ đủ sức làm • • • • sáng màu dầu, mang theo ít dầu trung tính Không tác dụng hóa học lên dầu (oxy hóa, trùng hợp dầu…) Không gây cho dầu có mùi vị Dễ dàng tách khỏi dầu lọc và lắng, tổn thất dầu ít Mức độ sang của dầu sau dung chất hấp phụ (trợn lẫn vào dầu • hoặc lọc dầu qua lớp chất hấp phụ) Số lượng và loại chất màu trạng thái tự nhiên của chúng dầu Biểu đồ 1: Ảnh hưởng tỉ lệ đất tẩy màu dầu cọ thô Chúng ta có thể nhận thấy được màu sắc của dầu tẩy màu và của dầu khử mùi liên tục giảm tăng tỉ lệ đất hấp phụ Từ đó ta thấy tỉ lệ lớn chất hấp phụ sẽ hấp thu tốt sắc tố carotenoic và sẽ tạo thuận lợi cho quá trình khử mùi Liều lượng đất tối ưu sẽ phụ thuộc vào số lượng và bản chất của các tạp chất dầu cọ thô Nhiệt độ: ta tiến hành nhiệt độ 70 - 110ºC để giảm sự oxy hóa Biểu đồ 2: Ảnh hưởng nhiệt độ tẩy màu lên màu dầu cọ Dựa vào biểu đồ ta thấy màu của đầu quá trình tẩy màu giảm dần tăng nhiệt độ màu sắc của dầu khử mùi giảm và đạt giá trị nhỏ nhất nhiệt độ khoảng 100oC đều này chứng tỏ nhiệt độ có tác dụng giảm lượng màu dầu Biểu đồ 3: Ảnh hunwgr nhiệt độ hàm lượng acid béo tự dầu cọ Từ biểu đồ ta nhận thấy lượng FFA của dầu tẩy màu đạt giá trị nhỏ nhất nhiệt độ tẩy màu 110oC tăng nhiệt đợ lượng acid béo tự tăng lên Thời gian để thực hiện quá trình vừa đủ để xảy quá trình tương tác các chất màu và chất hấp phụ Biểu đồ 4: Ảnh hưởng thời gian tẩy màu Từ biểu đồ ta có thể thấy tăng thời giang tẩy màu có thể tăng lượng màu hấp phụ, giảm số PV (đạt cực tiểu khaongr 30 phút đầu)và hàm lượng acid béo tự thời gian tẩy màu quá lâu (trên giờ) sớ PV có xu hướng tăng lên Ngoài ra, dầu trước tẩy màu cần được thủy hóa và sấy khô Các chất nhầy, protein, nhựa, phospholipid, xà phòng có dầu sẽ làm giảm mức độ sáng màu thực hiện hấp phụ, vậy, cần loại bỏ chúng khỏi dầu trước Ẩm của dầu làm giảm tính chất hấp phụ của đất tẩy trắng, đợ ẩm của dầu cần mức 0,1 – 0,05% Một số các tác nhân tẩy màu hiện là: đất hoạt tính, than hoạt tính, silicagel, đất sét trung tính… Đất tẩy màu tự nhiên: Ưu điểm: có khả hấp phụ được tối đa 15% (lượng tạp chất có dầu thô) các chất màu và các axit béo tự không gây sự chuyển đồng phân 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 giá trị không cao như: dầu dừa, dầu động vật Đất hoạt tính: Được sản xuất từ các bentonit có cấu tạo tinh thể hoặc dạng vơ định hình có bản chất hóa học là các alumino – silicat Đất hoạt tính được hoạt hóa phương pháp vật lý hay hóa học để làm thay đổi cấu trúc, tạo nhiều lỗ xốp từ đó làm tăng bề mặt hoạt động của chúng Ưu điểm: Hoạt tính cao gấp 1.5 – lần so với đất tẩy màu tự nhiên, có khả tẩy màu một số dầu khó tẩy màu như: dầu cọ, dầu nành, dầu canola… có thể ứng dụng là một phương pháp tinh luyện vật lý để loại các kim loại và các photphatit… Nhược điểm: hấp thụ 70% dầu thô (so với trọng lượng của đất hoạt tính), gây tổn thất dầu, là tác nhân thủy 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 nhóm các axit béo Than hoạt tính: Ưu điểm: có khả tẩy màu cao, đặc biệt là có thể loại được các tạp chất màu mà tẩy đất hoạt tính : các hợp chất có cấu tạo vòng… Nhược điểm: than hoạt tính được sử dụng hạn chế các quá trình tinh luyện dầu các vấn đề như: khó khăn quá trình lọc, chi phí cao, và gây tởn thất dầu lớn (hấp phụ 150% dầu thô so với trọng lượng của than hoạt tính) Silicagel: Ưu điểm: có diện tích bề mặt hoạt động tương đối lớn (500 g/m2), nên khả hấp phụ rất cao.Và có thể hấp phụ các sản phẩm oxi hóa bậc hai của dầu là (aldehyt, xeton…), photphatit và xà phòng… Nhược điểm: hấp phụ rất hạn chế các hợp chất màu là: carotene, chlorophyll… Sự cố công nghệ thường gặp khâu tẩy màu Sự cố Nguyên nhân Khắc phục Chỉ số acid cao quy Lượng xút sử dụng trung Bơm dầu về bồn dầu thô định hòa chưa đủ thêm xút để giảm số acid cho đạt Màu dầu thành phẩm cao Lượng đất và than hoạt tính Hồi lưu về bồn trung gian, quy định sử dụng không đủ điều chỉnh lượng than, đất sử dụng Hàm lượng xà phòng cao Quá trình rửa xà phòng Bơm dầu về bồn dầu thô quy định chưa đạt chờ xử lý lại từ đầu Dầu sau tẩy màu còn lẫn Chân không không đạt yêu Rút chân không cho đạt yêu nước cầu, nhiệt độ sấy thấp cầu Tăng nhiệt độ sấy cho phù hợp Các tiêu dầu sau tẩy màu Dầu sau tẩy màu phải đạt tiêu chuẩn về màu, màu của dầu tùy thuộc vàoloại dầu khác nhau, thường để xác định độ màu của từng lọaị dầu người ta thường dung máy đo màu Loviband với cuvet 5¼ dựa vào hai đon vị màu bản là đơn vị đỏ “Red unit” và đon vị vàng “yellow unit” được kí hiệu là “R” và “Y” Dầu sau tẩy màu thường có AV không đổi hoặc cao so với dầu trung hòa( đất hoặt tính, than hoạt tính có tính axit Chất lượng dầu tẩy màu được tóm tắt bảng sau: Dầu dừa Dầu phộng Dầu nành Dầu mè Dầu olein AV mgKOH/g ≤ 0,2 ≤ 0,2 ≤ 0,2 ≤ 0,2 ≤ 0,2 %W+TC 0,01 – 0,1 0,01 – 0,1 0,01 – 0,1 0,01 – 0,1 0,01 – 0,1 % cặn xà phòng ≤ 0,005 ≤ 0,005 ≤ 0,005 ≤ 0,005 ≤ 0,005 Màu dầu ( cuvet ¼) 2R 10Y 2,5R 10Y 2,5R 10Y 1,5R 10Y 3R 10Y TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thanh Nguyên, Kỹ thuật chế biến dầu, Đại học Cần Thơ, 2000 Nguyên Quang Lộc, Kỹ thuật ép dầu và chế biến dầu mỡ thực phẩm , NXB KHKT, 1993 Lê Văn Thạch, Chế biến hạt dầu, NXB Nông Nghiệp,1997 ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU ĐỀ TÀI 13 TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ TẨY MÀU DẦU Gv: Nguyễn Hữu Quyền Lớp: 02DHTP2_Thứ... yếu: • • Tẩy trắng sơ bộ chất hấp phụ, ứng dụng tẩy trắng nhiệt độ cao Kích thích hoạt động của chất tẩy màu nhờ vào quá trình tẩy màu nhiệt đợ trung bình Quá trình tẩy trắng... Thanh Nguyên, Kỹ thuật chế biến dầu, Đại học Cần Thơ, 2000 Nguyên Quang Lộc, Kỹ thuật ép dầu và chế biến dầu mỡ thực phẩm , NXB KHKT, 1993 Lê Văn Thạch, Chế biến hạt dầu, NXB Nông Nghiệp,1997