TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ HYDROGEN HÓA DẦU, MỠ

LỜI MỞ ĐẦU4CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DẦU HYDROGEN HÓA51.1.Giới thiệu về nguyên liệu của phản ứng51.1.1.Dầu béo51.1.2.Nguyên liệu sử dụng chủ yếu51.2.Phản ứng hidrô hóa dầu béo91.3.Những sản phẩm hidrô hóa dầu béo111.3.1.SHORTENING111.3.1.1.Tính chất vật lý111.3.1.2.Thành phần và quá trình sản xuất121.3.1.3.Phân loại131.3.1.4.Một số sản phẩm shortening13a.Hệ thống sản phẩm Shortening của hãng MASTER CHEF13b.Hệ thống sản phẩm shortening của hãng GOLDEN BRANDS16c.Crisco18d.Shortening ở Việt Nam191.3.2.MARGARINE201.3.2.1.Tính chất vật lý:201.3.2.2.Thành phần20a.Chất nhũ tương hoá20b.Chất hương21c.Chất màu21d.Vitamine21e.Chất bảo quản21d.Bakery margarine24e.Margarine không chứa transacid25f.Những gói chứa margarine phối trộn (PACKAGED MARGARINE MIX)261.3.3.VANASPATI GHEE26CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ HYDROGEN HÓA DẦU THỰC VẬT282.1.Sản xuất hydrogen282.1.1.Một số tính chất của hydrogen282.1.2.Sản xuất hydrogen282.2.Công nghệ hydrogen hóa dầu312.2.1.Giới thiệu312.2.2.Cơ sở lý thuyết của quá trình hydro hoá dầu322.2.3.Hoá chất sử dụng trong quá trình hydro hoá dầu:352.3.Công nghệ hydrogen hóa402.3.1.Sơ đồ công nghệ hydrogen hóa412.3.1.1.Sơ đồ412.3.1.2.Thuyết minh quy trình422.3.2.Sơ đồ công nghệ hydro hóa gián đoạn trong chân không432.3.2.1.Sơ đồ432.3.2.2.Sơ đồ thiết bị442.3.2.3.Thuyết minh công nghệ45CHƯƠNG 3 : YÊU CẦU THÀNH PHẨM46KẾT LUẬN47TÀI LIỆU THAM KHẢO48 LỜI MỞ ĐẦUQuá trình hydro hoá có xúc tác được Sabatier (Toulouse) phát minh vào năm1897, dựa theo phản ứng cộng H2 vào nối đôi của các acid chưa no chứa trong dầu với sự xúc tác của Niken và nhiệt độ.Việc hydro hoá dầu nhằm 2 mục đích chính: giúp dầu bảo quản lâu hơn và tạo chất nền cho quá trình chế biến các sản phẩm khác. Mục đích bảo quản: Dầu lỏng sau khi hydro hoá sẽ giảm tỉ lệ acid béo chưa no chứa nhiều nối đôi trong thành phần dầu, giảm khả năng oxy hoá của oxy không khí. Do đó dầu sau khi đã hydro hoá sẽ ổn định hơn, bảo quản dễ hơn và thời gian bảo quản kéo dài hơn. Mục đích sử dụng: Dựa vào sự thay đổi đặc tính vật lý của dầu nhờ quá trình hydro hóa. Dầu lỏng sau khi hydro hoá sẽ trở nên rắn hơn và có nhiệt độ tan chảy cao hơn; được sử dụng trong ngành công nghiệp bánh kẹo, sản xuất margarine….Tùy theo mục đích sử dụng, dầu sau khi hydro hoá đạt đến nhiệt độ nóng chảy nhất định. Ngoài ra, người ta sử dụng vì mục đích cảm quan và thuận tiện.Hiện nay, hydrogen hóa gây nhiều tốn kém năng lượng và không tốt cho sức khỏe, hạ thấp dinh dưỡng có trong dầu nên việc áp dụng công nghệ này đang đi vào bế tắc. Và với 75% dầu ăn trên thế giới là dầu thực vật. Trong đó gồm các lĩnh vực: shortening, magarine, mayonnaise, chất béo làm bánh kẹo, dầu salad và dầu chiên, . Vì mục đích cảm quan mà người ta có thể sản xuất bằng cách phân chia ở dầu cọ, vì dầu cọ là nguồn dầu thực vật lớn của thế giới, có thể dễ dàng phân chia thành hai phần lỏng và rắn mà không cần tốn nhiều năng lượng.CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DẦU HYDROGEN HÓA1.1.Giới thiệu về nguyên liệu của phản ứng1.1.1.Dầu béoLà những chất béo lấy từ nguyên liệu thực vật( dầu thực vật). Dầu thực vật khác với dầu khoáng ở chỗ, dầu khoáng có bản chất hyđrôcacbon và thường thu được khi chưng cất dầu mỏ. Dầu thực vật cũng khác với tinh dầu, tinh dầu không chứa các glixerit mà chứa một hỗn hợp gồm aldehit, xeton, rượu, hyđrôcacbon và este của axit béo phân tử thấp.Dầu béo là hỗn hợp các glixerit mà chủ yếu là triglixerit. Chúng chứa các axit béo không no ở vị trí bêta, thường ở dạng cis và khi đun nóng, có mặt xúc tác sẽ chuyển thành dạng trans, không tốt cho sức khỏe.Phân loạiDựa vào nguồn khai thác, dầu thực vật chia ra: dầu từ hạt và dầu từ thịt quả.Các loại dầu béo này thì tốt cho sức khỏe, nhưng thường không tốt cho quá trình làm bánh vì:Khi bôi chúng(có thể dùng với đường) thì chúng không giữ đuợc không khí, và chúng không tạo ra kết quả như chất béo rắn.Chúng cũng làm mềm bột gạo nên khi làm bánh gặp khó khăn.1.1.2.Nguyên liệu sử dụng chủ yếu (dầu đậu phộng, dầu đậu nành, dầu oliu… có chỉ số IV cao)Dầu lạc Chỉ số IV : 9399 Nhiệt độ nóng chảy: 238 240.5 OCThành phần các axit béo(%)C14MyristicTraceC16Palmitic9.8 10.8C16:1Palmitoleic0 0.5C17Heptadecanoic0 0.1C17:19 Heptadecenoic0 0.1C18Stearic2.0 2.8C18:1Oleic44.3 53.2C18:2Linoleic27.5 34.1C18:3Linolenic0.1 0.7C20Arachidic1.1 1.2C20:1Eicosenoic1.2 1.8C22Behenic2.6 3.2C22:1Erucic0 0.2C24Lignoceric1.5 2.0TOTAL SATURATED ACIDS17.0 20.1TOTAL MONOUNSATURATED ACIDS45.5 55.8TOTAL POLYUNSATURATED ACIDS27.6 34.8Dầu đậu nànhChỉ số IV: 129133Nhiệt độ nóng chảy: 238 240.5 OCThành phần các axit béo(%)C14Myristic0.1C16Palmitic10.0 10.7C16:1Palmitoleic0 0.2C17Heptadecanoic0 0.1C17:19 – Heptadecenoic0 0.1C18Stearic3.8 4.3C18:1Oleic23.4 26.7C18:2Linoleic49.7 53.9C18:3Linolenic6.8 8.5C20Arachidic0.3 0.5C20:1Eicosenoic0.1 0.4C22Behenic0.3 0.4TOTAL SATURATED ACIDS14.5 16.1TOTAL MONOUNSATURATED ACIDS23.5 27.4TOTAL POLYUNSATURATED ACIDS56.5 62.4

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM  - TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ HYDROGEN HĨA DẦU, MỠ Đề tài: GVHD : Nguyễn Hữu Quyền LỚP : NHĨM_ : TP.HCM Tháng 11/2014 MỤC LỤC CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT LỜI MỞ ĐẦU Q trình hydro hố có xúc tác Sabatier (Toulouse) phát minh vào năm1897, dựa theo phản ứng cộng H2 vào nối đôi acid chưa no chứa dầu với xúc tác Niken nhiệt độ Việc hydro hố dầu nhằm mục đích chính: giúp dầu bảo quản lâu tạo chất cho trình chế biến sản phẩm khác - Mục đích bảo quản: Dầu lỏng sau hydro hố giảm tỉ lệ acid béo chưa no chứa nhiều nối đôi thành phần dầu, giảm khả oxy hố oxy khơng khí Do dầu sau hydro hoá ổn định hơn, bảo quản dễ thời gian bảo quản kéo dài - Mục đích sử dụng: Dựa vào thay đổi đặc tính vật lý dầu nhờ q trình hydro hóa Dầu lỏng sau hydro hoá trở nên rắn có nhiệt độ tan chảy cao hơn; sử dụng ngành công nghiệp bánh kẹo, sản xuất margarine….Tùy theo mục đích sử dụng, dầu sau hydro hố đạt đến nhiệt độ nóng chảy nhất định - Ngồi ra, người ta sử dụng mục đích cảm quan thuận tiện Hiện nay, hydrogen hóa gây nhiều tốn lượng không tốt cho sức khỏe, hạ thấp dinh dưỡng có dầu nên việc áp dụng công nghệ vào bế tắc Và với 75% dầu ăn giới dầu thực vật Trong gờm lĩnh vực: shortening, magarine, mayonnaise, chất béo làm bánh kẹo, dầu salad dầu chiên, Vì mục đích cảm quan mà người ta có thể sản xuất cách phân chia dầu cọ, dầu cọ ng̀n dầu thực vật lớn giới, có thể dễ dàng phân chia thành hai phần lỏng rắn mà không cần tốn nhiều lượng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DẦU HYDROGEN HÓA 1.1 Giới thiệu nguyên liệu phản ứng 1.1.1 Dầu béo GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT  Là chất béo lấy từ nguyên liệu thực vật( dầu thực vật) Dầu thực vật khác với dầu khống chỗ, dầu khống có chất hyđrôcacbon thường thu chưng cất dầu mỏ Dầu thực vật khác với tinh dầu, tinh dầu không chứa glixerit mà chứa hỗn hợp gồm aldehit, xeton, rượu, hyđrôcacbon este axit béo phân tử thấp  Dầu béo hỗn hợp glixerit mà chủ yếu triglixerit Chúng chứa axit béo khơng no vị trí bêta, thường dạng cis đun nóng, có mặt xúc tác chuyển thành dạng trans, không tốt cho sức khỏe  Phân loại Dựa vào nguồn khai thác, dầu thực vật chia ra: dầu từ hạt dầu từ thịt Các loại dầu béo tốt cho sức khỏe, thường khơng tốt cho q trình làm bánh vì:  Khi bơi chúng(có thể dùng với đường) chúng khơng giữ đuợc khơng khí, chúng khơng tạo kết chất béo rắn  Chúng làm mềm bột gạo nên làm bánh gặp khó khăn 1.1.2 Nguyên liệu sử dụng chủ yếu (dầu đậu phộng, dầu đậu nành, dầu oliu… có số IV cao)  Dầu lạc - Chỉ số IV : 93-99 - Nhiệt độ nóng chảy: 238- 240.5 OC Thành phần axit béo(%) C14 Myristic Trace C16 Palmitic 9.8 - 10.8 C16:1 Palmitoleic - 0.5 GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT C17 Heptadecanoic - 0.1 C17:1 - Heptadecenoic - 0.1 C18 Stearic 2.0 - 2.8 C18:1 Oleic 44.3 - 53.2 C18:2 Linoleic 27.5 - 34.1 C18:3 Linolenic 0.1 - 0.7 C20 Arachidic 1.1 - 1.2 C20:1 Eicosenoic 1.2 - 1.8 C22 Behenic 2.6- 3.2 C22:1 Erucic - 0.2 C24 Lignoceric 1.5 - 2.0 TOTAL SATURATED ACIDS 17.0 - 20.1 TOTAL MONO-UNSATURATED ACIDS 45.5 - 55.8 GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT TOTAL POLYUNSATURATED ACIDS  27.6 - 34.8 Dầu đậu nành - Chỉ số IV: 129-133 - Nhiệt độ nóng chảy: 238- 240.5 OC Thành phần axit béo(%) C14 Myristic 0.1 C16 Palmitic 10.0 - 10.7 C16:1 Palmitoleic - 0.2 C17 Heptadecanoic - 0.1 C17:1 – Heptadecenoic - 0.1 C18 Stearic 3.8 - 4.3 C18:1 Oleic 23.4 - 26.7 C18:2 Linoleic 49.7 - 53.9 GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT  C18:3 Linolenic 6.8 - 8.5 C20 Arachidic 0.3 - 0.5 C20:1 Eicosenoic 0.1 - 0.4 C22 Behenic 0.3 - 0.4 TOTAL SATURATED ACIDS 14.5 - 16.1 TOTAL MONO-UNSATURATED ACIDS 23.5 - 27.4 TOTAL POLYUNSATURATED ACIDS 56.5 - 62.4 Dầu bắp - Chỉ số IV: 111- 131 - Nhiệt độ nóng chảy: 218- 224 OC Thành phần axit béo (%) C14 Myristic Trace C16 Palmitic 10.4 – 11.0 GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT C16:1 Palmitoleic - 0.2 C17 Heptadecanoic 0.1 C18 Stearic 1.9 - 2.2 C18:1 Oleic 25.4 – 30.0 C18:2 Linoleic 54.9 – 59.4 C18:3 Linolenic 1.1 - 1.7 C20 Arachidic 0.3 - 0.5 C20:1 Eicosenoic 0.2 - 0.4 C22 Behenic 0.1 - 0.2 TOTAL SATURATED ACIDS 12.8 – 14.0 TOTAL MONO-UNSATURATED ACIDS 25.6 – 30.6 TOTAL POLYUNSATURATED ACIDS 56.0 – 61.1 GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT  Dầu hướng dương - Chỉ số IV: 119- 144 Nhiệt độ nóng chảy: 249- 252 OC Thành phần axit béo (%) C14 Myristic 0.1 C16 Palmitic 5.6 - 6.3 C16:1 Palmitoleic - 0.2 C18 Stearic 3.6 - 4.4 C18:1 Oleic 20 - 26 C18:2 Linoleic 62 - 68 C18:3 Linolenic 0.1 - 0.5 C20 Arachidic 0.1 - 0.5 C20:1 Eicosenoic 0.1 - 0.3 C22 Behenic 0.6 - 0.8 GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT C24 1.2 Lignoceric - 0.2 TOTAL SATURATED ACIDS 10 - 12 TOTAL MONO-UNSATURATED ACIDS 20 - 26 TOTAL POLYUNSATURATED ACIDS 62 - 68 Phản ứng hidrơ hóa dầu béo Để khắc phục nhược điểm tạo sản phẩm phong phú, ngày nay, người ta dùng phản ứng HIDRƠ HĨA Đó phản ứng cộng Hiđrơ vào nối đôi axit béo, xúc tác Ni hay Pd, nhiệt độ 180- 190 OC Dầu béo sau bị hiđrơ hóa, tính chất thay đổi: dạng lỏng chuyển sang dạng rắn, đặc( số nối đôi bị hidrô hóa tùy theo sản phẩm), số Iơt( IV) giảm, nhiệt độ nóng chảy tăng, giảm oxi hóa, ổn định dầu Khi kết hợp với hyđrô, dầu thực vật trở nên giống với chất béo động vật, thực tế sản x́t, người ta hidrơ hóa đến mức độ giữ lại số nối đơi Có kiểu hidrơ hóa: • Hidrơ hóa chọn lọc số dầu thực vật để làm giảm hàm lượng axit linolenic làm tăng độ bền dầu Ví dụ hidrơ hóa dầu đậu tương làm giảm hàm lượng axit linolenic từ 9% xuống 1%, IV từ 130 xuống 115 GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 10 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT (ii) Niken: Đã hoạt hoá bọc dầu thực vật hydro hố đến điểm nóng chảy cao để chóng ẩm Khi cho vào thiết bị, dầu rắn tan phóng thích Niken kim loại Niken có hoạt tính cao xúc tác cho phản ứng hydro hoá dầu  Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hydro hóa dầu Q trình hydro hóa dầu mỡ ảnh hưởng biến số độc lập phụ thuộc  Biến số độc lập Quá trình hydro hóa dầu mỡ ảnh hưởng tham số chủ yếu: nhiệt độ, thời gian, áp suất hydro hóa, khuấy, chất xúc tác nồng độ chất Các yếu tố có ảnh hưởng tương hỗ lẫn Sự chọn lọc điều kiện hydro hóa thích hợp q trình phức tạp, địi hỏi phải có sở lý thuyết số liệu thực nghiệm, nhằm xác định thông số phù hợp cho loại nguyên liệu Thông số phân vùng Hidro hóa chọn lọc- Hidro hóa khơng chọn Selective lọc- Nonselective Nhiệt độ Cao Thấp Áp suất hydro Thấp( tam) Cao( > atm) Sự kích thích Thấp Cao Nồng độ chất xúc tác Cao( 0.05% Ni) Thấp( 0.02% Ni) Loại xúc tác Chọn lọc Không chọn lọc (i) Ảnh hưởng thời gian hydro hóa: Thời gian hydro hóa có ảnh hưởng chủ yếu đến q trình hóa rắn sản phẩm; việc thay đổi thời gian nguyên nhân tạo sản phẩm có mức hóa rắn khác (hình 5.5) Ngồi ra, khác biệt thời gian nguyên nhân giúp trình phân tách thành phần acid béo triệt để GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 35 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT Hình : Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến trình hydro hóa dầu đậu nành % acid béo Thời gian phản ứng, phút Hình : Ảnh hưởng cùa thời gian phản ứng đến thành phần acid béo dầu đậu nành hydro hóa GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 36 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT (ii) Ảnh hưởng nhiệt độ: Tương tự phản ứng hóa học khác, q trình hydro hóa phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ: tốc độ phản ứng gia tăng tỷ lệ với gia tang nhiệt độ Ngoài ra, nhiệt độ phản ứng tăng nguyên nhân làm tăng khả hòa tan hydrogen giảm độ nhớt dầu, giúp cải thiện trình truyền khối: phần tử acid béo không no dễ dàng liên kết với hydro làm tăng nhanh tốc độ phản ứng (iii) Ảnh hưởng điều kiện áp suất: Theo lý thuyết, tác động áp suất đến tốc độ phản ứng hóa học chiếm ưu so với ảnh hưởng nhiệt độ Khi tăng nhiệt độ gấp đơi, khả hịa tan chất phản ứng tăng 20%; đó, gia tang áp śt gấp đơi làm tăng khả hòa tan chất đến 60% Tuy nhiên, ngược lại với lý thuyết, việc cải thiện khả hịa tan hydro thực tế khơng yếu tố ưu nhất làm tăng nhanh tốc độ phản ứng Ở áp suất thấp, tốc độ phản ứng tăng 2,5 lần nhiệt độ gia tăng 50%; khơng có kết chứng minh gia tăng tốc độ phản ứng điều kiện áp suất cao nhiệt độ thấp Điều cho thấy, khơng có tương quan độ linh động hydro tốc độ phản ứng mọi trường hợp (iv) Ảnh hưởng chất xúc tác: Nồng độ chất xúc tác tham số ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hydro hóa dầu Tuy nhiên, việc xác định nồng độ tối ưu chất xúc tác chịu tác động nhiều tham số phản ứng khác: nhiệt độ, áp suất đặc biệt tốc độ khuấy trộn GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 37 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT Hình : Sự thay đổi tốc độ phản ứng hydro hóa dầu đậu nành tốc độ khuấy trộn nồng độ chất xúc tác khác (v) Ảnh hưởng khuấy trộn :Dầu hydrogen hóa dị thể khơng liên quan đến nhiều phản ứng hóa liên tục (consecutive) đờng thời (simulta nervus) mà liên quan đến bước vật lý q trình truyền khối khí lỏng vào từ chất xúc tác rắn Ảnh hưởng áp suất phản ứng tốc độ chọn lọc hydrogen hóa dầu đậu nành Tuy nhiên khối lượng phản ứng phải khuấy trộn, khuấy trộn phải hoàn tất việc phân bổ nhiệt hay kiểm soát việc làm nguội nhiệt tránh chất xúc tác chất vón cục thành khối lúc phản ứng Thiết bị hydrogen hóa cơng nghiệp dùng hệ thống nạp khí H 2và chất lỏng đáy bờn phản ứng H2 có khả phản ứng từ phần khí H hấp thu xuyên suốt qua dầu khí khoảng đầu khuấy vào dầu Trục khuấy dược cấu tạo hay nhiều mái chèo, có thể phẳng hay loại tuabin Vị trí cánh trục quan trọng Tốc độ thiết GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 38 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT bị khuấy khuynh hướng ảnh hưởng lượng hydrogen dầu Có thể có tấm vách ngăn phẳng để làm cản dòng chảy Phân bố, số lượng cánh khuấy vị trí đặt đáy để gia nhiệt làm nguội quan trọng trình khuấy, kích cỡ lượng H2 phun xuyên vào dầu Vì khuấy khối lượng phản ứng tổng số nhiều kiện có thể ước tính trước Nhiệm vụ q trình kh́y cung cấp H hòa tan vào chất xúc tác bề mặt Tuy nhiên cho thấy hydrogen hóa nhiệt độ thấp thay đổi theo tốc độ hydrogen hóa tốc độ k cao Vì tốc độ phản ứng chậm (vi) Ảnh hưởng nồng độ chất xúc tác Nồng độ chất xúc tác có thể khác khoảng rộng, xưm mặt kinh tế mức độ sử dụng chất xúc tác, mức độ tương thích tối thiểu phản ứng nhanh Ảnh hưởng nồng độ chất xúc tác tốc độ h hóa dầu đậu nành tăng số lượng nicken xúc tác cho hydrogen hóa dầu cho thấy giảm tử mức độ chất xúc tác thấy Tăng nồng độ chất x gây nên việc tăng tốc độ hydrogen hóa Tuy nhiên, nhiều chất x sử dụng điểm cuối tiến đến không xa tăng tốc độ quan sát Cũng việc tăng chất xúc tác nicken giảm việc hình thành Trans bất bảo hòa, giảm nhẹ Sự thay đổi chế độ khuấy tạo thay đổi lớn hình thành Trans bất bảo hịa Sự thay đổi nồng độ chất xúc tác Tăng chất x giảm nhẹ chọn lọc phản ứng Vì hydrogen hóa điều kiện thường thấy suốt trình thao tác thương mại, điều kiện khác nồng độ xúc tác hạn chế Nếu tốc k hồn tồn cao, cản trở việc truyền khí vào chất lỏng bị loại Do đó, Eldid Albright quan sát tốc độ h hóa dầu vải biến đổi trực tiếp với nhiệt độ, áp suất tuyệt đối nồng độ chất xúc tác 2.3 Cơng nghệ hydrogen hóa Phản ứng nối đơi dầu, mỡ với H2 có diện chất x nicken phản ứng dị tướng Được thực điều kiện chân không, nhiệt độ 160180oC Thường thự theo cơng nghệ h hóa gián đoạn h hóa liên tục GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 39 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT 2.3.1 Sơ đồ công nghệ hydrogen hóa 2.3.1.1 Sơ đồ Chất xúc tác Ni Than hoạt tính Chất trợ lọc Bồn trộn chất xúc tác Dầu tẩy màu Khí O2 Điện giải H2O Bồn phản ứng T0= 160-1800C Chân khơng p=650-700mmHg Khí H2 99.99% Làm nguội T0= 70 - 750C Lọc Cặn than,đất, chất xúc tác Ni Dầu hydrogen hóa GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 40 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT 2.3.1.2 Sơ đồ thiết bị GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 41 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT Chú thích: ĐL: Bồn định lượng nguyên liệu cho mẻ HC: Bồn pha niken, than, đất tẩy, đất trợ lọc PƯ: Bờn phản ứng khí hydro EP: Máy ép lọc khung KH2: Dàn chai bắn khí hydro vào bờn phản ứng AP: Van an tồn TP: Bờn chứa dầu thành phẩm TG: Bồn trung gian trước ép lọc P2: Bơm ép lọc P1: Bơm dầu hydro hóa sang bờn trưng gian hydro hóa sang bờn chứa E1: Tuy e tạo chân không cấp P3: Bơm dầu thành phẩm Thuyết minh quy trình Khuếch tán tác chất đến bề mặt Bơm dầu tẩy màu vào bồn phản ứng Bơm chân khơng: khí, sấy khơ(tránh gây phản ứng đun nóng) Bộ khuấy đảo hoạt động Phản ứng bề mặt Trộn catalyst với lượng dầu thích hợp: làm nhão Bơm vào bờn phản ứng q trình đun nóng Nhiệt độ 160-180 0C giúp: Tăng vận tốc phản ứng, làm giải phóng nhanh H2 mặt catalyst Áp suất cao: H2 sẵn có để bão hịa nối đơi Hấp phụ Khi dầu đạt nhiệt độ thích hợp: Tháo bỏ chân khơng Bơm H2 vào bờn phản ứng đến đạt áp suất thích hợp Khuấy đảo: H2 phân bố Khuấy trộn tạo điều kiện cho liên kết chất xúc tác, nhiệt độ đồng đều, chất xúc tác phân bố đồng đều, giúp phản ứng xảy đồng Phản hấp phụ Khi phản ứng gia tăng nhiệt độ dầu đạt nhiệt độ thích hợp 2.3.1.3 • - GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 42 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT - Bơm nước lạnh (vào hệ thống ống ) làm nguội Lấy mẫu kiểm tra mức độ hydrogen hóa Ngưng khuấy đảo thời gian kiểm tra mẫu Làm nguội Khi q trình hydrogen hóa đạt yêu cầu: Bơm H2 thừa nhờ bơm chân không Dầu làm nguội đến 65 0C Lọc dầu Lọc dầu để tách chất xúc tác Ni, cặn than, đất Cuối thu dầu hydrogen hóa Dầu, mỡ tẩy màu Thiết bị điện giải sản xuất khí H2 2.3.2 Sơ đồ cơng nghệ hydro hóa gián đoạn chân khơng 2.3.2.1 Sơ đồ Dầu mỡ trợ lọc + Than hoạt tính Định lượng (phối chế theo tỉ lệ ) Khí H2 bồn chứa áp suất thấp Bồn pha hóa chất Hydrogen hóa Nén khí H2 vào chai 150 kg/cm2 Chất xúc tác Ni Ép lọc khung Đất, than, chất xúc tác Dầu hydrogen hóa GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 43 Bồn chứa CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT 2.3.2.2 Sơ đồ thiết bị GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 44 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT Dầu tẩy trắng Bơm nạp liệu Lưu lượng kế Hơi Cánh khuấy Bồn chứa dầu xúc tác Thiết bị Hydrogen hóa Nước Hydrogen từ bồn cao áp 10 Áp kế 11 Trục kế 12 Ejector 13 Bộ chặn lửa 14 Gió 15 Van an tồn 16 Nhiệt kế 17 Nước vào GVHD: Nguyễn Hữu Quyền 18 Bơm lọc 19 Bồn chứa bột áo 20 Bồn chứa sau lọc 21 Bồn chứa bột áo 22 Thùng xông 23 Lọc áp lực( có xúc tác) 24 Lọc áp lực( sau tẩy trắng) 25 Thổi gió 26 Hơi 27 Dầu 28 Bơm bột áo( tạo màng) 29 Bơm lọc 30 Bơm bột áo 31 Bơm dịch sau xông 32 Hoàn lưu tinh chế 33 Bộ nạp dầu Trang 45 Thuyết minh công nghệ Dầu sau tẩy màu ngun liệu cho q trình hydro hóa dầu nhằm sản xuất sản phẩm dầu đặc Thiết bị hydro hóa có dung tích 2500 Kg/ mẻ Dầu, mỡ tẩy màu bơm định lượng vào thiết bị hydro hóa lúc tạo chân khơng gia nhiệt dầu nhiệt có cánh khuấy hoạt động liên tục thiết bị phản ứng với tốc độ quay 60 vòng/ phút Khi nhiệt độ đạt 150 0C, chân không 650 mmHg Người ta trộn đất trợ lọc xấp xỉ 4Kg/ mẻ chất x Nicken 0,04 % lượng dầu tẩy màu 100- 120 Kg vào bờn trộn đất, than hoạt tính có gia nhiệt khuấy trộn Dầu sau trộn cho vào thiết bị phản ứng nhờ chân không bồn phản ứng Khi nhiệt độ bờn phản ứng đạt 170 0C chân khơng 650700 mmHg Khóa van chân khơng, khí H2 từ chai nén áp lực (PSIG 2150- 2500) qua van giảm áp xuống 90 PSIG bắn vào dầu theo đường ống từ đỉnh bồn xuống đáy bồn phản ứng Áp lực khống chế ≤ 4Kg/ cm suốt q trình bắn khí H2 vào dầu, phản ứng có tỏa nhiệt xảy nhiệt độ 170- 190 0C, áp lực thiết bị phản ứng giảm dần từ 4Kg/ cm2- 1Kg/ cm2 q trình hydro hóa hồn tất Thường dầu hydro hóa dùng vào sản xuất Shortening có MP= 40-420C Nếu dùng dầu hydro hóa vào sản xuất Margarine thường có MP= 38-40 C.Lượng H dùng vào hydro hóa thường tùy thuộc vào loại dầu cách phối chế nguyên liệu để có MP theo mong muốn Dầu sau hydro hóa có % (w+l) < 0,05 %, màu trắng đục 2.3.2.3 CHƯƠNG : YÊU CẦU THÀNH PHẨM • • • • Dầu sau hydrogen hóa có: Tính chất hóa lí thay đổi Dạng đặc, lỏng thành dạng cứng, đặc Điểm nóng chảy tang, IV giảm Các acid béo chưa no giảm, AV giảm Dầu tự nhiên thường có dạng đờng phân cis sau hydro hóa chủn sang dạng trans Quan trọng thiết kế chất xúc tác hydro phát triển chiến lược để loại bỏ trans đồng phân cho phép sản xuất sản phẩm chất béo hydro hóa với chức mong muốn KẾT LUẬN Trong kỷ , hydro hóa xúc tác dầu thực vật q trình quan trọng ngành cơng nghiệp thực phẩm, ngày nay, khơng cịn mấy phổ biến trước nó, có hại trans acid béo sản phẩm phụ Trong nghiên cứu Mỹ, người ta cho 51 khỉ ăn loại thực phẩm có acid béo chuyển hóa số khỉ tăng cân nhanh chóng phát bệnh tiểu đường, sức khỏe rất tời tệ so với nhóm đối chứng khơng sử dụng thực phẩm có acid béo chuyển hóa Ở Anh nghiên cứu thấy người ăn thực phẩm có chứa 5g acid béo chuyển hóa ngày liên quan trực tiếp đến việc gia tăng 23% bệnh tim mạch Trong điều tra phần ăn gà rán, khoai tây chiên tiệm thức ăn nhanh có 4,4g acid béo chuyển hóa Ở nước Anh, Mỹ người ta qui định nghiêm ngặt lượng acid béo chuyển hóa dầu thực phẩm, Anh qui định không 2% thực phẩm, bắt buộc phải ghi lên nhãn hàm lượng chất béo Ở nước ta chưa có qui định axit béo chuyển hóa thực phẩm loại dầu thực vật hydro hóa, việc sản xuất, nhập hay sử dụng loại dầu thực vật có chứa chất bỏ ngỏ chưa kiểm sốt Bình thường khơng thể biết loại dầu có sử dụng cơng nghệ hydro hóa hay thực phẩm có chứa hàm lượng acid béo biến hóa cao để đề phịng chưa có qui định ghi lên nhãn sản phẩm thành phần Do cách tốt nhất tránh ăn loại thực phẩm phải sử dụng nhiều dầu ăn hay không chiên kỹ thực phẩm dầu, không sử dụng dầu khét, dùng rồi TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/ Ths Trần Thanh Trúc, 2005 “ Công nghệ chế biến dầu mỡ”, Trường Đại học Cần Thơ 2/ Hamilton, R.J and Bhati, A (eds), 1980 Fats and oils: Chemistry and Technology, London: Applied Science Publishers 3/ Nguyễn Quang Lộc, Lê Văn Thạch, Nguyễn Nam Vinh, 1993 “Kỹthuật ép dầu chế biến dầu mỡthực phẩm” Nhà xuất khoa học kỹ thuật 4/ Hoffmann, G., 1989 “The chemistry and technology of edibleoils and fats and their high fat products, Academic press.” ... độ 160180oC Thường thự theo công nghệ h hóa gián đoạn h hóa liên tục GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 39 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT 2.3.1 Sơ đồ cơng nghệ hydrogen hóa 2.3.1.1 Sơ đồ Chất xúc tác... hydro hóa dầu tổng hợp GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 31 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Trang 32 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT Hình 5.4 Cơ chế phản ứng hydrogen hóa GVHD:... cặn than, đất Cuối thu dầu hydrogen hóa Dầu, mỡ tẩy màu Thiết bị điện giải sản xuất khí H2 2.3.2 Sơ đồ cơng nghệ hydro hóa gián đoạn chân không 2.3.2.1 Sơ đồ Dầu mỡ trợ lọc + Than hoạt tính