Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI 2: KHAI THÁC DẦU THÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP Mục tiêu • Thực hiện được các quá trình cơ bản trong quy trình khai thác dầu bằng phương pháp ép, nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động thiết bị ép dầu • Giải thích được các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu quả các quá trình • Kiểm tra và đánh giá được chất lượng của dầu thô 2.1. Giới thiệu chung 2.1.1. Giới thiệu về đậu phộng Lạc hay còn được gọi là đậu phộng, có tên khoa học là Arachis hypogaea L., thuộc họ Đậu – Fabaceae. Thành phần hóa học của hạt đậu phộng: Nước: 3 – 5%, protein: 20 – 30%, chất béo: 40 – 50%, chất bột: 20%, chất vô cơ: 2 – 4%. Trong thành phần của protein có một globulin là arachin (60 – 70%) và một albumin là conarachin (25 40%) và cả hai chất này đều không tan trong nước. Cả arachin và conarachin đều cho các acid amin như methionine, tryptophan và dthreonine. Thành phần chủ yếu trong nhân đậu phộng là dầu phộng. Nó gồm các glyceride của acid béo no và không no, với tỉ lệ thay đổi rất nhiều tùy theo loại đậu phộng. Ứng dụng: đậu phộng phần lớn được dùng trong sản xuất dầu phộng, dùng làm thực phẩm do có thành phần protein và chất béo nên có dinh dưỡng cao. 2.1.2. Giới thiệu về dầu đậu phộng Là loại dầu được ép ra từ hạt đậu phộng, với thành phần chủ yếu là các acid béo có tỷ lệ như bảng sau: Thành phần hóa học: Bảng 2.1. Thành phần của dầu đậu phộng Tên loại acid béo Tỉ lệ (%) Palmitic 8.2 Stearic 6.2 Oleic 52.9 Linoleic 24.7 Arachidic 4 Ứng dụng • Dùng trong nấu ăn như chiên xào rất thơm và nhiều dinh dưỡng • Chứa các vitamin hòa tan trong dầu, trong đó nhiều nhất là vitamin E một yếu tố quan trọng trong tổng hợp hormone sinh dục, chống lão hóa • Hai acid bão hòa có trong dầu đậu phộng là acid arachidic (C20) và acid lignoxeric (C24) thấy trong bơ ca cao và trong bơ sữa bò. Đây là hai acid béo bão hòa dạng cis nên không gây nguy hiểm cho tim mạch • Dầu phộng cung cấp chất béo giúp cho quá trình hấp thu các vitamin quan trọng trong cơ thể (A, D, E, K ), • Giúp hoàn thiện cấu trúc như mô não và một số hocmon quan trọng khác • Tốt cho tim mạch và chống béo phì, giảm huyết áp • Chăm sóc da, điều trị rối loạn dạ dày • Giúp giảm nguy cơ sinh con dị tật khi mang thai • Ổn định đường huyết 2.1.3. Giới thiệu về phương pháp ép Mục đích công nghệ: nhằm ép dầu ra khỏi nguyên liệu đậu phộng đã được chưng sấy Cơ sở khoa học: nguyên liệu đậu phộng đã được nghiền nhỏ, trải qua quá trình hấp để đẩy dầu có trong nguyên liệu ra ngoài bề mặt. Tuy dầu đã được đẩy ra ngoài nhưng vẫn chưa thu được dầu thô nên sẽ dùng phương pháp ép để thu hồi dầu. Để thu hồi dầu cần có một lực tác động đủ mạnh lên nguyên liệu để ép dầu chảy ra ngoài. Do đó, ta sử dụng phương pháp ép thủy lực với p = 20kgcm2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ép Đặc tính cơ học của nguyên liệu ép ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất ép, đặc tính này do các công đoạn chuẩn bị, đặc biệt là khâu chưng sấy quyết định. Mức độ nghiền bột, nhiệt độ, độ ẩm của bột cũng là những yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất ép Các điều kiện hình thành trong quá trình ép như áp lực ép, nhiệt độ ép, cơ cấu máy ép 2.2. Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ, hóa chất 2.2.1. Nguyên liệu Nguyên liệu thực hành: 300g đậu phộng nhân Giới thiệu về đậu phộng nhân Nguồn gốc: Đậu phộng dùng trong sản xuất dầu phộng là đậu phộng nhân, được tách ra từ hạt đậu phộng còn nguyên vỏ Phương pháp xử lí: đậu phộng sau khi thu hoạch thì tiến hành tách phần vỏ cứng để thu đậu phộng nhân. Đậu phộng nhân cần tiến hành loại bỏ tạp chất một lần nữa trước khi đưa vào sản xuất Bảo quản: đậu phộng nhân sau khi được tách vỏ nếu chưa đưa vào sản xuất thì cần đưa vào bảo quản trong kho. Kho bảo quản cần phải khô thoáng, có thể chống được sự xâm nhập của các loại sâu bọ, gặm nhấm gây hại
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM - - BÁO CÁO THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT GVHD: MẠC XUÂN HÒA Lớp: 02DHTP2, sáng thứ 7, tiết - SVTH: Nhóm Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2014 GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm BÀI 2: KHAI THÁC DẦU THƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP Mục tiêu • Thực trình quy trình khai thác dầu phương pháp ép, nắm cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị ép dầu • Giải thích yếu tố ảnh hưởng lên hiệu q trình • Kiểm tra đánh giá chất lượng dầu thô 2.1 Giới thiệu chung 2.1.1 Giới thiệu đậu phộng Lạc hay gọi đậu phộng, có tên khoa học Arachis hypogaea L., thuộc họ Đậu – Fabaceae Thành phần hóa học hạt đậu phộng: Nước: – 5%, protein: 20 – 30%, chất béo: 40 – 50%, chất bột: 20%, chất vô cơ: – 4% Trong thành phần protein có globulin arachin (60 – 70%) albumin conarachin (25 - 40%) hai chất không tan nước Cả arachin conarachin cho acid amin methionine, tryptophan d-threonine Thành phần chủ yếu nhân đậu phộng dầu phộng Nó gồm glyceride acid béo no không no, với tỉ lệ thay đổi nhiều tùy theo loại đậu phộng Ứng dụng: đậu phộng phần lớn dùng sản xuất dầu phộng, dùng làm thực phẩm có thành phần protein chất béo nên có dinh dưỡng cao 2.1.2 Giới thiệu dầu đậu phộng Là loại dầu ép từ hạt đậu phộng, với thành phần chủ yếu acid béo có tỷ lệ bảng sau: Thành phần hóa học: GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Bảng 2.1 Thành phần dầu đậu phộng Tên loại acid béo Tỉ lệ (%) Palmitic 8.2 Stearic 6.2 Oleic 52.9 Linoleic 24.7 Arachidic Ứng dụng • Dùng nấu ăn chiên xào thơm nhiều dinh dưỡng • Chứa vitamin hịa tan dầu, nhiều vitamin E - yếu tố quan trọng tổng hợp hormone sinh dục, chống lão hóa • Hai acid bão hịa có dầu đậu phộng acid arachidic (C20) acid lignoxeric (C24) thấy bơ ca cao bơ sữa bò Đây hai acid béo bão hịa dạng cis nên khơng gây nguy hiểm cho tim mạch • Dầu phộng cung cấp chất béo giúp cho trình hấp thu vitamin quan trọng thể (A, D, E, K ), • Giúp hồn thiện cấu trúc mơ não số hocmon quan trọng khác • Tốt cho tim mạch chống béo phì, giảm huyết áp • Chăm sóc da, điều trị rối loạn dày • Giúp giảm nguy sinh dị tật mang thai • Ổn định đường huyết 2.1.3 Giới thiệu phương pháp ép - Mục đích cơng nghệ: nhằm ép dầu khỏi nguyên liệu đậu phộng chưng - sấy Cơ sở khoa học: nguyên liệu đậu phộng nghiền nhỏ, trải qua trình hấp để đẩy dầu có ngun liệu ngồi bề mặt Tuy dầu đẩy chưa thu dầu thô nên dùng phương pháp ép để thu hồi dầu Để thu hồi dầu cần có lực tác động đủ mạnh lên nguyên liệu để ép dầu chảy ngồi Do đó, ta sử dụng phương pháp ép thủy lực với p = 20kg/cm2 - Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ép GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Đặc tính học nguyên liệu ép ảnh hưởng lớn đến hiệu suất ép, đặc tính cơng đoạn chuẩn bị, đặc biệt khâu chưng sấy định Mức độ nghiền bột, nhiệt độ, độ ẩm bột yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất ép Các điều kiện hình thành trình ép áp lực ép, nhiệt độ ép, cấu máy ép 2.2 Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ, hóa chất 2.2.1 Nguyên liệu - Nguyên liệu thực hành: 300g đậu phộng nhân Giới thiệu đậu phộng nhân - Nguồn gốc: Đậu phộng dùng sản xuất dầu phộng đậu phộng nhân, - tách từ hạt đậu phộng nguyên vỏ Phương pháp xử lí: đậu phộng sau thu hoạch tiến hành tách phần vỏ cứng để thu đậu phộng nhân Đậu phộng nhân cần tiến hành loại bỏ tạp chất lần - trước đưa vào sản xuất Bảo quản: đậu phộng nhân sau tách vỏ chưa đưa vào sản xuất cần đưa vào bảo quản kho Kho bảo quản cần phải khơ thống, chống xâm nhập loại sâu bọ, gặm nhấm gây hại 2.2.2 Thiết bị - dụng cụ - hóa chất GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Bảng 2.2 Dụng cụ, hóa chất, thiết bị A HĨA CHẤT STT Tên hóa chất Quy cách Đơn vị tính Số lượng 980 ml 100 Cồn KOH 0,1N cồn g 30 PP 1% ml 10 Ghi B DỤNG CỤ Nồi inox Cái 03 Bếp điện/ bếp gas Cái 03 Muỗng lớn Cái 03 Rây Cái 01 Thau nhựa Quả bóp Cái 01 Pipet 10 ml Cái 01 Pipet ml Cái 01 Bình lọc chân khơng Cái 04 11 Cân số lẻ Cái 01 12 Cốc thủy tinh Cái 01 13 Giá gỗ Cái 01 14 Nhiệt kế Cái 01 50 ml 2000C C THIẾT BỊ Máy quang phổ Cái 01 Máy ly tâm Cái 02 Cả lớp GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Máy khuấy từ có gia nhiệt Bơm chân khơng Cái 01 Cái 01 Cho nhóm 2.3 Phương pháp thí nghiệm 2.3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất dầu đậu phộng Nguyên liệu Loại tạp chất Tạp chất Giã nhỏ Hấp (15 phút) Ép thủy lực Bã Lọc Tách nước Dầu thô 2.3.2 Thuyết minh quy trình - Loại tạp chất: nguyên liệu trước đưa vào sản xuất cần loại bỏ tạp chất, hạt bị hư hỏng, sâu mọt để đảm bảo chất lượng dầu tốt GVHD: Mạc Xn Hịa - Nhóm Giã nhỏ: đậu phộng sau loại tạp chất xong đem giã nhỏ chày cối giã cho đậu phộng nhỏ tốt để làm tăng bề mặt tiếp xúc đậu phộng với nước trình hấp - Hấp: dùng nồi hấp cho nước vào đun sơi Dùng vải mỏng lót phía đổ đậu phộng giã nhỏ lên giàn thành lớp mỏng giữ đậu phộng nồi hấp vòng 15 phút kể từ nước nồi bắt đầu sôi - Ép thủy lực: nguyên liệu sau hấp đem ép máy ép thủy lực để dầu nguyên liệu chảy - Lọc: dầu sau ép thủy lực xong có lẫn bã đậu bọt nên cần tiến hành tách chúng để dầu hơn, cho giá trị cảm quan tốt Tiến hành lọc dầu sau ép qua vải mùng để tách bã đậu cịn sót - Tách nước: dầu sau lọc có nước dầu ép nên cần phải gia nhiệt để tách nước khỏi dầu Cho dầu sau lọc vào chảo đặt lên bếp, sau tiến hành gia nhiệt đến dầu ngừng gia nhiệt Sơ đồ hình ảnh Bước tiến hành Hình ảnh mơ tả Chú thích Cân đậu phộng Giã đậu phộng GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Đậu phộng giã Dùng vải lót đậu, chuẩn bị đem hấp Hấp đậu 15 phút Ép dầu máy ép thủy lực Cân bã GVHD: Mạc Xuân Hịa Nhóm Dầu ép Lọc dầu 10 Gia nhiệt tách nước Dầu tách phần 11 nước GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm 12 Dầu đậu phộng 2.4 Kết 2.4.1 Các biến đổi ngun liệu q trình • Q trình giã nhỏ Hạt đậu phộng bị phá vỡ thành hạt có kích thước nhỏ nhằm làm tăng bề mặt tiếp xúc nguyên liệu với nước q trình hấp Mục đích: chuẩn bị - Phá vỡ cấu trúc tế bào để dầu dễ dàng thoát ép thủy lực - Tạo cho bột đậu phộng có kích thước thích hợp với trình chế biến như: hấp (chưng sấy) ép Các biến đổi - Hóa học: sau giã nhỏ phá vỡ cấu trúc tế bào, dầu nội bào giải phóng ra, hấp phụ diện tích rộng lớn bề mặt hạt bột Dầu bắt đầu trải qua - trình oxy hóa khí ẩm tăng Hóa sinh: hệ enzyme hạt tế bào bị phá vỡ giảm phần hoạt tính, xúc - tác q trình oxy hóa thủy phân dầu Sinh học: Sau giã nhỏ hạt, màng bảo vệ học bị phá hủy, hệ vi sinh vật dễ dàng xâm nhập phát triển mạnh • Q trình hấp (chưng sấy) Ở q trình này, nước nóng vừa có tác dụng làm mềm nguyên liệu để thuận lợi cho trình ép, vừa tạo chênh lệch áp suất bên bên nguyên liệu làm cho dầu ngồi cịn nước thẩm thấu vào bên Mục đích: chuẩn bị cho trình ép thủy lực Khi làm ẩm bột nước nóng làm yếu mối liên kết dầu, dầu chuyển sang trạng thái tương đối tự Tiếp theo, thực sấy khơ bột cách đun nóng Dưới tác động ẩm nhiệt, tính chất lý bột giã nhỏ thay đổi, từ bột giã nhỏ trở thành bột chưng sấy GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Các biến đổi - Vật lý: Giai đoạn đầu, phần ưa nước trương nở Do làm ẩm nhiệt độ khơng cao, tính dẻo bột tăng lên, hạt liên kết với thành cục vón Trong hạt bột trương nở, mối liên kết dầu với phần ưa nước yếu đi, chiều dày màng dầu tăng dần chuyển lên bề mặt hạt bột Sang giai đoạn hai, protein bị biến tính làm thay đổi tính chất bột giã nhỏ, làm giảm tính dẻo bột, chuyển sang dạng cứng - Hóa học: chất béo bị oxy hóa bị thủy phân Hóa lý: phần protein bị biến tính nhiệt Hóa sinh: giai đoạn đầu q trình hấp, diễn biến đổi hóa sinh 60 – 70oC Đáng kể trình thủy phân: enzyme lipase thủy phân triglyceride phospholipase thủy phân phospholipid Khi nhiệt độ tăng cao hơn, enzyme bị ức chế, hoạt động xúc tác chúng bị ngừng trệ - Sinh học: nấm mốc vi sinh vật bột giã nhỏ bị tiêu diệt • Quá trình ép thủy lực Nguyên liệu sau hấp đưa vào máy ép thủy lực để ép cho dầu chảy Điều chỉnh máy cho phận ép tác đọng lực đủ lớn để ép dầu có ngun liệu chảy ngồi Mục đích Nhằm khai thác, tách dầu nguyên liệu ban đầu khỏi nguyên liệu Các biến đổi - Vật lý: cấu trúc tế bào nguyên liệu bị phá vỡ, thực nhiệt độ cao nguyên liệu bị nén mạnh lực học máy ép Hóa lý: biến tính protein ma sát sinh nhiệt Hóa học: chất béo bị oxy hóa khơng đáng kể Q trình lọc Mục đích: tách cặn khỏi dầu để thu dầu trong, Các biến đổi - Hóa lý: có tách pha • Q trình gia nhiệt, tách nước • 10 GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Dầu sau lọc đem nấu để tách nước cặn cịn sót lại q trình ép thủy lực Gia nhiệt dầu đến nước dầu bay hết, cặn lắng xuống phần đáy nồi nấu, sau nấu xong ta thu dầu Mục đích: chuẩn bị cho trình gạn lọc thu hồi dầu Các biến đổi - Vật lý: nhiệt độ tăng - Hóa học, hóa sinh: có biến đổi khơng đáng kể, có tổn thất vitamin enzyme - Sinh học: vi sinh vật bị tiêu diệt nhiệt độ tăng trình đặc Các yếu tố ảnh hưởng đến trình: nhiệt độ, thời gian gia nhiệt 2.4.2 Các cố gặp phải biện pháp khắc phục Bảng 2.3 Các cố gặp phải biện pháp khắc phục Các cố gặp phải Biện pháp khắc phục Phải kiểm tra lại chài cối, điều chỉnh lực giã để giã nhỏ đồng kích Bột giã nhỏ khơng đạt tiêu chuẩn kích thước hạt thước Nguyên liệu ẩm phải cạo bột bám chài giã tiếp Cần giảm thời gian nhiệt độ gia Màu dầu sau gia nhiệt bị sẫm nhiệt dầu Thời gian áp lực để ép dầu cần nhiều Thời gian hấp ngun liệu chưa đủ nên Dầu cịn sót lại bã ép nhiều cần hấp lâu cho nguyên liệu mềm hơn, dầu thoát dễ Cần làm nhỏ kích thước hạt nguyên liệu Nguyên liệu bị hấp chín hồn tồn Giảm thời gian hấp ngun liệu 2.4.3 Tính cân vật chất cho tồn trình - Khối lượng nguyên liệu ban đầu: mđầu = 300g 11 GVHD: Mạc Xn Hịa - Nhóm Khối lượng nguyên liệu sau giã nhỏ: mgiã = 290g Khối lượng nguyên liệu hao hụt từ nguyên liệu ban đầu đến xong trình giã là: mhh1 = mđầu - mgiã = 300 – 290 = 10g Phần trăm hao hụt trình giã nhỏ 10 100/ 300 = 3,3% - Khối lượng đậu sau hấp: mhấp = 340g - Khối lượng bã sau ép: mbã = 150g - Khối lượng dầu ép là: 170g Phần trăm hao hụt trình ép (340 - 170 - 150) 100 / 340 = 5,9% - Khối lượng dầu sau gia nhiệt tách nước loại bỏ cặn là: mdầu = 27.2629g Khối lượng cặn nước có dầu ép: m cặn + nước = mdầu ép - mdầu = 190 – 27.2629 = 162.7371g Hiệu suất thu hồi dầu là: Điều có nghĩa 300g đậu phộng, hàm lượng dầu chiếm khoảng 9,08763% (khoảng 27,2639g dầu) 2.5 Nhận xét Sản phẩm dầu phộng Màu sắc: màu vàng nhạt, sáng Mùi: có mùi thơm đặc trưng dầu phộng Vị: có vị béo đặc trưng dầu phộng Trạng thái: có trạng thái lỏng Chất lượng dầu thơ 12 GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Chất lượng dầu thô đánh giá thông qua số acid (AV) theo phương pháp quy định TCVN 6120:1996 Hiệu suất thu hồi dầu Hiệu suất thu hồi dầu phụ thuộc vào - Q trình nghiền làm giảm kích thước nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình ép Kích thước ngun liệu đồng đều, ép dễ dàng triệt để - Quá trình ép với lực nén đủ lớn để dầu tách khỏi nguyên liệu - Những hao hụt giai đoạn khác gạn lọc, sấy dầu ảnh hưởng tới hiệu suất thu hồi dầu - Đối với nguyên liệu đậu phộng ta sử dụng máy ép trục vít để tăng hiệu trích ly dầu 2.6 Trả lời câu hỏi Câu 1: Mục đích cơng nghệ q trình chưng sấy? Cơ sở khoa học trình chưng sấy? Trả lời Mục đích cơng nghệ q trình chưng sấy - Dầu dễ dàng đứt liên kết dầu với thành phần háo nước - Làm thay đổi tính chất vật lý nên bột dẻo đàn hồi - Độ nhớt giảm, dầu linh động - Bớt chất gây mùi, số độc tố bị biến đổi - Tạo thuận lợi cho việc ép kiệt dầu Cơ sở khoa học trình chưng sấy Dầu phần kỵ nước, liên kết phân tử bền với phần tử khác bề mặt bột nghiền lực liên kết bề mặt có trị số lớn nhiều so với áp lực mà máy ép dầu có 13 GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm thể tạo Để tách dầu đạt hiệu cần cắt đứt liên kết gia công nước nhiệt, hấp, chưng sấy, khuấy đảo Khi làm ẩm hấp chín chưng nước phần hút nước trương nở, thể tích tăng lên Trong đó, dầu khơng hút nước, thể tích khơng đổi mối liên kết chúng bị yếu Đến sấy khô phần háo nước bốc thể tích giảm nhỏ Nhờ dầu thoát dễ dàng Mặt khác, chưng sấy làm thay đổi phần hóa học nên chất lượng sản phẩm tốt Giai đoạn có ảnh hưởng định đến hiệu suất ép dầu Câu 2: Trong thực tế, người ta đánh giá hiệu ép thơng qua đại lượng ? Để ép kiệt (khai thác nhiều dầu hơn) người ta điều chỉnh thông số máy ép ? Trả lời Trong thực tế, người ta đánh giá hiệu ép thông qua đại lượng sau: - Hiệu suất thu hồi dầu - Chất lượng dầu thô Để ép kiệt người ta điều chỉnh lực tác động vào nguyên liệu trình ép 14 ... trình ép (340 - 170 - 150) 100 / 340 = 5,9% - Khối lượng dầu sau gia nhiệt tách nước loại bỏ cặn là: mdầu = 27 .26 29g Khối lượng cặn nước có dầu ép: m cặn + nước = mdầu ép - mdầu = 190 – 27 .26 29...GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm BÀI 2: KHAI THÁC DẦU THƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP Mục tiêu • Thực trình quy trình khai thác dầu phương pháp ép, nắm cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị ép dầu • Giải thích yếu... bề mặt Tuy dầu đẩy chưa thu dầu thô nên dùng phương pháp ép để thu hồi dầu Để thu hồi dầu cần có lực tác động đủ mạnh lên nguyên liệu để ép dầu chảy ngồi Do đó, ta sử dụng phương pháp ép thủy lực