ĐỒ án môn học CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN cây NHIỆT đới đề tài sản XUẤT TINH dầu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HỐ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN MƠN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÂY NHIỆT ĐỚI ĐỀ TÀI SẢN XUẤT TINH DẦU GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan Nhóm thực hiện: Lớp: 18H2A Trần Thị Như Thuỷ MSSV: 107180051 Phạm Lê Na MSSV: 107180051 Lê Thị Phương Thảo MSSV: 107180051 Lê Viết Thịnh MSSV: 107180051 Mai Nguyễn Nhật Tân MSSV: 107180051 Đà Nẵng, tháng năm 2021 MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 Khái quát chung 1.1.1 Nguồn gốc tinh dầu 1.1.2 Tình hình ngành cơng nghiệp tinh dầu Việt Nam 1.2 Tính chất, thành phần phân loại tinh dầu 1.2.1 Tính chất hóa lí 1.2.2 Tính chất hóa học 1.2.3 Thành phần hóa học tinh dầu 1.2.4 Phân loại 1.3 Nguyên liệu cho sản xuát tinh dầu 1.3.1 Giới thiệu chung nguyên liệu 1.3.2 Phân loại nguyên liệu 1.3.3 Giới thiệu số nguyên liệu 1.4 Thu hoạch, vận chuyển nguyên liệu 1.4.1 Thu hoạch 1.4.2 Vận chuyển 1.5 Ứng dụng tinh dầu 1.5.1 Tinh dầu cho nước hoa mỹ phầm 1.5.2 Tinh dầu cho thực phầm 1.5.3 Tinh dầu cho dược phẩm 10 1.5.4 Tinh dầu cho hương liệu 10 2.1 TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT 11 Bảo quản xử lí sơ nguyên liệu 11 2.1.1 Bảo quản 11 2.1.2 Xử lí sơ nguyên liệu 11 2.2 Các phương pháp thu nhận tinh dầu 12 2.2.1 Quy trình chưng 12 2.2.2 Phương pháp trích ly 16 2.2.3 Phương pháp hấp phụ 23 i 2.2.4 Phương pháp học 25 THIẾT BỊ - CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG 28 3.1 Thiết bị chưng cất 28 3.1.1 Các phần thiết bị chưng cất 28 3.1.2 Thiết bị chưng nguyên liệu hạt 30 3.1.3 Thiết bị chưng nguyên liệu hoa, cành 32 3.1.4 Thiết bị chưng cất cỏ 33 3.1.5 Thiết bị chưng cất hoa hồng 36 3.2 Thiết bị ngưng tụ 37 3.2.1 Thiết bị ngưng tụ ống xoắn ruột gà 38 3.2.2 Thiết bị ngưng tụ loại đĩa 38 3.2.3 Thiết bị ngưng tụ ống chùm 39 3.3 Thiết bị phân ly 39 3.3.1 Thiết bị phân ly tinh dầu nhẹ nước 39 3.3.2 Thiết bị phân ly tinh dầu nặng nước: 40 3.3.3 Thiết bị phân ly có nhiều ngăn 40 3.3.4 Thiết bị phân ly loại chứa tinh dầu nặng lẫn tinh dầu nhẹ 41 3.4 Thiết bị tinh chế 41 3.4.1 Thiết bị lắng 41 3.4.2 Thiết bị sấy 42 3.4.3 Thiết bị lọc 43 3.5 Thiết bị trích ly 44 3.5.1 Thiết bị trích ly bậc 44 3.5.2 Thiết bị trích ly liên tục 45 3.5.3 Thiết bị trích ly sử dụng CO2 tới hạn 46 3.6 Máy ép trục vít 46 3.7 Thiết bị chiết rót tinh dầu thành phẩm 47 3.7.1 Thiết bị rót định lượng pitong 47 3.7.2 Thiết bị rót tự động 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 ii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Hình 1-1: Tràm Hình 1-2: Lavandula angustifolia ‘Munstead’ Hình 1-3: Bưởi da xanh Hình 3-1: Ống dần phân phối 29 Hình 3-2: Thiết bị chưng gián đoạn có cánh khuấy 30 Hình 3-3: Thiết bị chưng liên tục kiểu Ponomarenko – Pokolenko để chế biến loại nguyên liệu hạt 31 Hình 3-4: Thiết bị chưng kiểu thùng quay 32 Hình 3-5: Thiết bị tháo đáy phần 33 Hình 3-6: Thiết bị tháo đáy lần 33 Hình 3-7: Thiết bị Revazop – Moskalop 35 Hình 3-8: Thiết bị chưng cất hoa hồng đốt lò trực tiếp 36 Hình 3-9: Thiết bị chưng cất hoa hồng có vỏ 36 Hình 3-10: Thùng ngưng tụ 37 Hình 3-11: Thiết bị ngưng tụ ống xoắn ruột già 38 Hình 3-12: Thiết bị ngưng tụ loại đĩa 38 Hình 3-13: Thiết bị ngưng tụ ống chùm 39 Hình 3-14: Thiết bị phân ly tinh dầu nhẹ 40 Hình 3-15: Thiết bị phân ly tinh dầu nặng 40 Hình 3-16: Thiết bị phân ly có nhiều ngăn 40 Hình 3-17: Thiết bị phân ly hương nhu trắng 41 Hình 3-19: Thiết bị lắng đáy côn 41 Hình 3-18: Thiết bị lắng đáy côn 41 Hình 3-20: Thiết bị sấy liên tục 42 Hình 3-21: Thiết bị sấy gián đoạn 43 Hình 3-22: Sơ đồ kết hợp sấy lọc 43 Hình 3-23: Thiết bị trích ly bậc 44 Hình 3-24: Thiết bị trích ly liên tục 45 Hình 3-25: Sơ đồ thiết bị trích ly CO2 46 Hình 3-26: Máy ép trục vít 47 Hình 3-27: Thiết bị rót định lượng pitong 48 Hình 3-28: Thiết bị rót tự động 48 iii Công nghệ sản xuất tinh dầu TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 Khái quát chung 1.1.1 Nguồn gốc tinh dầu Ngay từ thời thượng cổ, người ta dùng loại có chất thơm dạng phơi phơ Đến giai đoạn trung cổ khoảng kỷ XV, người ta biết dùng rễ có chất thơm để thờ cúng Từ kỷ XV – XVII, chất thơm dùng để làm chất thơm cho da mặt tóc, làm thuốc đời sống hàng ngày Từ kỷ XVII – XIX, chất thơm dùng để trang điểm, làm thuốc dùng công nghiệp với phạm vi rộng Trong giai đoạn chất thơm nhà khoa học nghiên cứu áp dụng vào sản xuất với phạm vi công nghiệp Đến kỷ XX, chất thơm phát triển rộng rãi, chiếm vị trí quan trọng sản xuất nguyên liệu hố học phục vụ cơng nghiệp hương phẩm, thực phẩm, dệt luyện kim, Đầu kỷ XVI, khoa học nghiên cứu 14 loại chất thơm khác như: cánh kiến, hồng, thông, quế, rosmarin, muskat,…Đến cuối kỷ XVI, biết thêm 62 loại chất thơm từ kỷ XIX đến nay, loại tinh dầu nghiên cứu lại cách hệ thống Từ thành tựu nghiên cứu, chất thơm dần ứng dụng vào sản xuất 1.1.2 Tình hình ngành cơng nghiệp tinh dầu Việt Nam Hiện nay, xu hướng sử dụng hợp chất tự nhiên hướng dược liệu, hương liệu, thực phẩm mỹ phẩm ngày nhiều, nên nhu cầu sử dụng tinh dầu Việt Nam nước giới tăng nhanh Việt Nam nước có nguồn tài nguyên tinh dầu, hương liệu phong phú đa dạng, với 300 loài tinh dầu thu thập, 50 lồi trồng 120.000ha Thực tế năm gần đây, quán triệt chủ trương sách phủ, ngành cơng nghiệp sản xuất thực phẩm, hương liệu, dược phẩm, mỹ phẩm doanh nghiệp mạnh dạn nghiên cứu, đầu tư phát triển tinh dầu.Từng bước hình thành mạng lưới tiêu thụ xuất nhập tạo nhiều mặt hàng có giá trị cao phục vụ cho tiêu dùng nước tăng dần kim ngạch xuất Ngành tinh dầu Việt Nam bước mở rộng khắp nước Tại đầu mối hương liệu Đức, Hà Lan, Pháp, Nam Phi, Mỹ, ngày khẳng định tinh dầu sản xuất nước ta có chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu đối tác Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan Cơng nghệ sản xuất tinh dầu Tính chất, thành phần phân loại tinh dầu 1.2 1.2.1 Tính chất hóa lí Tinh dầu hỗn hợp chất hữu có mùi thơm, mùi thơm tinh dầu mùi cấu từ có nhiều tinh dầu Ví dụ: mùi tinh dầu hoa hồng mùi phenel etilic, mùi tinh dầu hoa nhài mùi jasmin, mùi tinh dầu chanh mùi limonen Đa số lọai tinh dầu thường không tan nước, tan nhiều dung môi hữu rượu có nồng độ cao, benzen, ete dầu hỏa,…rất dễ bay hơi, có mùi thơm, khơng tan nước khối lượng riêng thường nhỏ nước Có vài tinh dầu có khối lượng riêng lớn nước tinh dầu quế, tinh dầu đinh hương Hầu hết tinh dầu hợp chất có khả hoạt động quang học Là hợp chất có tính kháng sinh sát trùng mạng, dễ khuếc tán khơng khí Vì lý người ta thường dùng phương pháp chưng cất để tách tinh dầu 1.2.2 Tính chất hóa học Phần lớn tinh dầu tồn dạng este, andehit, xeton, rượu tùy theo loại tinh dầu dạng mà tính chất theo dạng Phần lớn tinh dầu có tính chất hóa học đực trưng tính oxi hóa, tác dụng oxi hợp chất tinh dầu bị oxi hóa cho mùi nhựa 1.2.3 Thành phần hóa học tinh dầu Về chất hóa học, tinh dầu hỗn hợp hợp chất dạng hydrocarbon, rượu, phenol, andehit, xeton, ete,… Trong quan trọng hết hydrocarbon, hydrocacbon có tinh dầu chủ yếu dạng tecpen, thành phần tinh dầu số loại số Một số dẫn xuất tecpen có tinh dầu: a Monotecpen - Monotecpen thẳng: gồm mixen, oximen dẫn xuất chứa oxi linalol, genaiol, xitronelol xitral Có chứa loại tinh dầu tinh dầu hoa húp lông, tinh dầu khuynh điệp, tinh dầu hoa hồng, tinh dầu cam, chanh, quýt, bưởi,… - Monotecpen mạch vòng: ❖ Monotecpen loại vòng: quan trọng limonen dẫn xuất chứa oxi (gọi chung nhóm menton) penton, pipertenon, piperiton,… Trong limonen có nhiều nhựa thơng, tinh dầu cam, chanh, là; nhóm menton có nhiều tinh dầu bạc hà ❖ Monotecpen loại vòng: gồm pinen camphen, dẫn xuất chúng với oxi bocneol campho Trong pinen camphen có chứa nhiều tinh dầu chanh, dẫn xuất chúng có tinh dầu long não nhiều loại thảo mộc b Secquytecpen(C15H24) Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan Công nghệ sản xuất tinh dầu Chủ yếu gồm facnezen, xiniliberen, humulen, cadinen cantalen Trong đực biệt xinliberen có nhiều tinh dầu gừng, humulen có nhiều hoa húp long, cịn chất khác khơng phổ biến tự nhiên Facnezol có nhiều tinh dầu cam, chanh, hoa hồng Neronidol có nhiều cam, công nghệ nước hoa công nghệ chế biến thực phẩm, neronidol có vai trị quan trọng có khả làm giảm độ bay số hợp chất thơm dễ bay khác Xantonin có nhiều họ thầu dầu, có mùi hắc c Tritecpen Là hợp chất phổ biến tinh dầu thiên nhiên, tồn dạng este, glucozit dạng tự Tiêu biểu gồm squalen masticaldienic 1.2.4 Phân loại Người ta thường phân loại tinh dầu theo hai cách: phân loại theo nguồn gốc nguyên liệu đề điều chế tinh dầu phân loại theo thành phần hóa học tinh dầu Phân loại theo nguồn gốc nguyên liệu Cách phân loại dựa vào nguyên liệu để sản xuất tinh dầu để gọi tên tinh dầu, tên tinh dầu xuất phát từ tên nguyên liệu mùi tinh dầu đăc trưng cho mùi nguyên liệu dung để sản xuất Ví dụ tinh dầu chanh gọi tinh dầu chanh mùi tinh dầu chanh mùi chanh Cách phân loại vừa nói loại nguyên liệu dùng để sản xuất tinh dầu, vừa nói mùi đặc trưng tinh dầu thuận lợi cho người dùng Phân loại theo thành phần hóa học Thành phần hóa học tinh dầu thành phần có hàm lượng lớn thành phần người ta gọi tên tinh dầu Ví dụ tinh dầu thảo (Amomam aromaticum Roxb) có hàm lượng dẫn xuất isopren chiếm tới 80 – 85%, đặc biệt dẫn xuất 1,8cineol gọi tinh dầu tecpenoit Tinh dầu màng tang (Litsea cubeba Lour) gọi tinh dầu tecpenoit thành phần citral, dẫn xuất monotecpen, chiếm 60% Cách phân loại không cho biết thành phần tinh dầu mà cịn cho biết thành phần thuộc loại hợp chất nên thuận tiện cho nhận thức định hướng sử dụng tinh dầu Tuy vậy, cách phân loại theo thành phần tương đói nhiều loại tinh dầu khơng có thành phần tecpenoit mà cịn óc thành phần phenylpropanoit Ví dụ tinh dầu bạch đậu khấu (Mefristica fragram), thành phần tecpenoit pinerycamphen mà cịn có myristixen dẫn xuất phenylpropan Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan Công nghệ sản xuất tinh dầu 1.3 Nguyên liệu cho sản xuát tinh dầu 1.3.1 Giới thiệu chung nguyên liệu Cho đến nay, nguyên liệu chủ yếu cho sản xuất tinh dầu thực vật bậc cao, cịn động vật Có khoảng 3.000 lồi 120 họ thực vật bậc cao có tinh dầu tập trung chủ yếu vùng nhiệt đới 45%, vùng ôn đới 20%, cận nhiệt đới 10%, lại vùng khác Việt Nam vùng nhiệt đới gió mùa nên có nhiều lồi thực vật có tinh dầu Các họ có nhiều lồi chứa tinh dầu là: họ sim (Myrtaceae), họbạc hà (Lamiaceae), họ hoa tán (Apinaceae), họ cúc (Asteraceae), họ cam (Rutaceae), họ long não (Lauraceae), họ thông (Pinaceae), họ hoa hồng (Rosaceae), họ gừng (Zingiheraceae), họ hoàng đàn (Cupressaceae)… Tuy số lồi có tinh dầu có nhiều có khoảng 100 lồi đưa vào khai thác, gieo trồng, sử dụng cung cấp khoảng 80.000 tấn/năm tinh dầu cho nhu cầu giới Điều kiện tự nhiên nước ta thuận lợi cho phát triển chứa tinh dầu nên có nhiều lồi chứa hàm lượng tinh dầu lớn bao gồm loại hoa( nhài, hồng, bười, ) loại quả( hồi, màng tang, ), vỏ quả( bưởi, cam, chanh, ), loại cỏ( bạc hà, hương nhu, sả, ), loại gỗ (hoàng đàn, đinh hương, trầm, vỏ cây( quế, ) v.v Đó nguyên liệu có sẵn tự nhiên tăng cường trồng thu hái 1.3.2 Phân loại nguyên liệu Mỗi loại thường cho chất thơm đặc trưng chất thơm phân bổ đến khắp phận Nhưng có số loại lại cho chất thơm khác phận khác Ví dụ: vỏ quế chứa nhiều cinamic aldehyde, chứa eugenol, rễ chứa camphor Tương tự vậy, dễ nhận thấy số loại họ cam chanh, chất thơm chủ yếu phân bố vỏ Trong công nghiệp người ta ý sử dụng phần mà chứa nhiều chất thơm Do nguyên liệu chất thơm chia thành nhóm: Loại nhóm quả, hạt: Bao gồm loại chứa chất thơm hạt Ví dụ hồi, mùi, màng tang, Nhóm cỏ lá: Bao gồm loại chứa chất thơm phần xanh mọc mặt đất Ví dụ tràm, sả, bạc hà, hương nhu,… Nhóm hoa: Chất thơm từ loại hoa nói chung tinh dầu có gái trị Người ta nhận thấy biến đổi màu sắc hoa ảnh hưởng đến mùi hương Ví dụ hoa hồng, hoa nhài, Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan Cơng nghệ sản xuất tinh dầu - Nhóm rể, củ, vỏ: bao gồm loại chứa chất thơm củ, rễ, vỏ chồi, búp Ví dụ gừng, quế, long não,… 1.3.3 Giới thiệu số nguyên liệu Tràm Tràm (Melaleuca) bao gồm khoảng 230 loài Phần lớn loài (khoảng 220 loài), loài đặc hữu Úc Tasmania số xuất vùng lân cận Indonesia Papua New Guinea loài M cajeputi phân bố kéo dài từ phía bắc Úc đến lục địa Châu Á Tràm sử dụng nhiều sản xuất tinh dầu thuộc loài Melaleuca alternifolia M cajeputi Melaleuca alternifolia loại thân gỗ nhỏ, thường xanh, cao tới mét có vỏ gồm nhiều lớp mỏng màu trắng Lá nhỏ hẹp, xếp dạng vòng dài khoảng 10-35 mm, rộng khoảng 1mm Lá tràm có lượng tinh dầu cao Hoa màu trắng mọc thành chùm, hoa đơn có cánh hoa rộng, dài 2-3 mm [2] Tinh dầu tràm trà có thành phần chủ yếu như: Terpinen -y-ol (3040%), γ-Terpinen (10-28%), α-Terpinen (5-13%), ρ-Cymen(0,5-12%), Cineol (0,5-10%), α- Hình 1-1: Tràm Terpineol (1,5-8%).Tại Việt Nam, tinh dầu tràm sản xuất tỉnh Nam Bộ Trung Bộ Hàm lượng cineol tinh dầu tràm cajuput chiếm khoảng 55 – 65% Quế Quế trồng nhiều Yên Bái, Quảng Ninh, Thanh hoá, Quảng Nam, Quảng Ngãi Tinh dầu quế có mặt lá, cành, rễ, vỏ với thành phần khác nhau, hàm lượng tinh dầu vỏ khơ ÷2,5%, 0,2 ÷0,5% Có loại quế - Quế Thanh Hố, Nghệ An: Cinnamomum loureirii Nees - Quế loại Trung Quốc: Cinnamomum cassia Blume - Quế loại Xrilanca: Cinnamomum zeylanicum Nees[8] Hình 2.1: Quế Thanh Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan Công nghệ sản xuất tinh dầu Tinh dầu quế thu hồi từ vỏ có thành phần cinamaldehyde (70-90%) ngồi cịn có chất khác cinamyl acetate, octo-methoxyl cinnamaldehyde, cumarin với hàm lượng giới hạn yêu cầu [4, p 7] Lá cành có hàm lượng tinh dầu thấp thành phần có hàm lượng phenol đặc biệt eugenol cao, có chiếm tới 80% Hoa Lavender (Lavandula angustifolia) Cây oải hương loại bụi thường niên có mùi thơm nồng, xuất xứ từ vùng Địa Trung Hải Do mùi hương thơm tính chất đuổi trùng, loại thảo mộc ứng dụng rộng rãi công nghiệp mỹ phẩm, dược phẩm, làm chất kháng khuẩn Tỷ lệ tinh dầu hoa Lavender từ 0,31% trích xuất từ đỉnh hoa tươi, thành phần gồm Linalyl acetat (25-45%); Linalool (25-38%) Hình 1-2: Lavandula angustifolia ‘Munstead’ Bưởi Bưởi loại to cao, vỏ thân màu vàng nhạt, kẽ nứt thân đơi có chảy nhựa Cành có gai dài, nhọn Lá hình trứng, dài 11–12 cm, rộng 4,5-5,5 cm, hai đầu tù, ngun, dai, cuống có dìa cánh to Hoa thuộc loại hoa kép, đều, mọc thành chùm 6-10 bơng có mùi hương dễ chịu Quả hình cầu to, vỏ dày, màu sắc tùy theo giống Bưởi Hình 1-3: Bưởi da xanh trồng nhiều Phú Thọ miền Nam Trong lá, hoa, vỏ chứa tinh dầu Thành phần chủ yếu tinh dầu bưởi dipenten, linalola xitrala Trong tinh dầu vỏ có 26% xitrala este Trong vỏ bưởi ngồi tinh dầu cịn chứa pectin naringin, men peroxydaza, amylaza, đường ramnoza, vitamin A C, hesperidin[8] Tinh dầu bưởi (Citrus paradisis Macfa) có mùi đặc trưng hoa quả, có mùi gỗ nhẹ Chỉ số hố học andehit 1,5-2,5% (decanal) Thành phần gồm: limonen 83-93%; myrxen 1,4-1,6%; β-xiaryophyllen 0,2-2,7%; nootkaton 0,1-1%; octanol 0,1-0,2%[4] Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan Công nghệ sản xuất tinh dầu Băng tải nghiêng 15 Thiết bị ngưng tụ Nguyên liệu băng tải 16 Cửa quan sát Trục băng tải 17 Thân thiết bị Thùng chứa 18 Ống phun thẳng đứng Điều chỉnh vít tải tay 19 Vỏ vít thải bã Hệ thống chuyển động để nạp liệu 20 Vít tải tháo bã Vỏ vít tải 21 Hệ thống chuyển độn tháo bã Vít tải nạp liệu 22 Trục vít tải tháo bã Bộ phận nén nguyên liệu 23 Phần nâng lên vít tải tháo bã 10 Phần truyền động ống tải liệu 24 Cửa tháo bã di động vít tải 11 Lưới chắn 25 Ống dẫn nước vào đáy thiết bị 12 Nắp thiết bị 26 Ống tháo nước ngưng tụ 13 Cổ thiết bị 27 Chân đế thiết bị 14 Vòi voi 28 Lưới cổ thiết bị 3.1.5 Thiết bị chưng cất hoa hồng Cấu tạo Hình 3-8: Thiết bị chưng cất hoa hồng đốt lò trực tiếp Nhóm Hình 3-9: Thiết bị chưng cất hoa hồng có vỏ GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 36 Công nghệ sản xuất tinh dầu Ống phun trực tiếp 4,5 Cửa quan sát Vỏ Van thơng khí 7.Ống vịng Ngun tắc hoạt đơng Ngồi ống phun trực tiếp thiết bị cịn có thêm lớp vỏ số mốt số ống xoắn đáy thiết bị để dẫn nhiệt gián tiếp, trực tiếp cho vào qua ống phun hơi, nhằm để khuấy trộn dung dich làm tăng tốc độ chưng cất Nước dùng để chưng cất cho vào ống vòng số có lỗ phun đặt phía Những ống có tác dụng nhằm để rửa thiết bị sau mẻ nấu Trên nắp thiết bị có cửa quan sát số 4,5 có van bảo hiểm thơng với khơng khí bên ngồi số [1] Thiết bị ngưng tụ 3.2 Thiết bị ngưng tụ thực chất thùng nước lạnh có chứa hệ thống dẫn nơi thu nhiệt hoá lỏng Cơ cấu thiết bị ngưng tụ mặt nguyên tắc có hai phần: - Thùng chứa nước lạnh có dung tích khoảng 300400 lít ứng với nồi nấu 1000 lít, đảm bảo có phễu xun xuống đáy, nước nóng chảy vịi phía - Ống dẫn nơi nước tinh dầu nóng tiếp xúc gián tiếp với nước lạnh để hoá lỏng Hệ thống ống ngâm thùng chứa nước lạnh Hình dáng ống dẫn khác Hình 3-10: Thùng ngưng tụ Yêu cầu ống dẫn - Diện tích tiếp xúc lạnh S2: tổng diện tích phần dẫn ngâm nước lạnh Tỷ lệ diện tích làm lạnh S2 diện tích đốt nóng S1 loại nối cấp trực tiếp phải đảm bảo S2/S1 = 2,5-3 ứng với vận tốc chưng cất 10-12% - Độ dài l hệ thống ống lạnh: phải đủ thời gian để thời gian lưu thùng lạnh đủ hoá lỏng, khồng để vịi hứng - Độ dày ống dẫn hệ số trao đổi nhiệt vật liệu: yếu tố quan trọng để giúp cho việc trao đổi nhiệt hó lỏng thuận lợi hay khơng Ống đồng truyền nhiệt tối Có thể dùng ống tôn mạ kẽm không nên dày 0,8 mm Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 37 Công nghệ sản xuất tinh dầu - Ống ngưng lạnh phải có phận giảm áp: ta biết, ống vịi voi thu nhỏ dần tốc độ áp suất sang thùng ngưng lạnh cao Do đó, muốn tạo nên sức kéo tốt với nồi nấu, phần đầu ống ngưng lạnh phải bầu to để làm giảm áp suất phân phối vào ống lạnh [2] Dựa vào khác hình dạng ống dẫn hơi, ta chia làm loại thiết bị ngưng tụ sau: 3.2.1 Thiết bị ngưng tụ ống xoắn ruột gà Cấu tạo - Ống dẫn thiết bị ống đồng dài uốn theo hình xoắn ốc lị xo - Vỏ ngồi có cấu tạo thùng chứa nước lạnh - Ống dẫn nước lạnh vào - Ống nước nóng - Vịi dẫn nước ngưng Hình 3-11: Thiết bị ngưng tụ ống xoắn ruột già Nguyên tắc hoạt động Hỗn hợp tinh dầu nước từ thiết bị chưng cất qua vòi voi vào thiết bị ngưng tụ, cụ thể vào ống dẫn Ở đây, hỗn hợp truyền ẩn nhiệt bốc cho nước lạnh ngưng tụ thành nước Thiết bị ngưng tụ với hệ thống ống xoắn ruột gà với tốc độ nước di chuyển ống không 30m/sec [1] Thiết bị có đoạn gồ cao lên có tác dụng làm thành nút nước, gây nên ásuất làm cho nước ngưng thoát thành xung [2] 3.2.2 Thiết bị ngưng tụ loại đĩa Cấu tạo - Ống dẫn gồm đĩa làm đồng nhôm nối với ống nhỏ, đĩa bố trí từ xuống - Vỏ ngồi có cấu tạo thùng chứa nước lạnh - Ống dẫn nước lạnh vào - Ống nước nóng - Vòi dẫn nước ngưng Hình 3-12: Thiết bị ngưng tụ loại đĩa Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 38 Công nghệ sản xuất tinh dầu Nguyên tắc hoạt động Hỗn hợp tinh dầu nước từ thiết bị chưng cất cho vào thiết bị ngưng tụ Từ đây, hỗn hợp qua ống dẫn phía vào tầng đĩa Hỗn hợp liên tục giãn nở thay đổi vận tốc làm cho chúng dễ tiếp xúc với thành ống việc ngưng tụ diễn tốt [1] 3.2.3 Thiết bị ngưng tụ ống chùm Cấu tạo - Chùm ống làm đồng tôn uốn gắn vào hai đầu - Vỏ ngồi có cấu tạo thùng chứa nước lạnh - Ống dẫn nước lạnh vào - Ống nước nóng - Vịi dẫn nước ngưng Hình 3-13: Thiết bị ngưng tụ ống chùm Nguyên tắc hoạt động Hỗn hợp tinh dầu nước từ thiết bị chưng cất cho vào thiết bị ngưng tụ.Đầu tiên, hỗn hợp vào ống Tốc độ vào ống không 50m/sec Lúc này, ẩn nhiệt bốc hỗn hợp truyền qua môi trường làm lạnh hỗn hợp ngưng tụ lại thành nước ngưng Tốc độ vận chuyển nước ngưng tụ ống lớn, xảy tình trạng làm cho hạt tinh dầu bị thổi, bị nén nhiều, gây tình trạng khó phân ly [1] 3.3 Thiết bị phân ly Thiết bị dùng để phân ly tinh dầu nước thành lớp riêng biệt, tuỳ thuộc vào khối lượng riêng tinh dầu lớn hay nhỏ so với nước mà tinh dầu lấy phần hay phần thiết bị phân ly [3] Người ta thường dùng thiết bị phân ly sau: 3.3.1 Thiết bị phân ly tinh dầu nhẹ nước Cấu tạo - Thường thùng hình khối chữ nhật chia làm hai ngăn, có độ cao tuỳ thuộc vào tốc độ chưng cất, thường cao từ 45-60 cm Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 39 Công nghệ sản xuất tinh dầu - Ngăn a phần hứng dịch ngưng chảy vào, có lưỡi gà để chéo vách - Vòi c để tinh dầu chảy - Ngăn b - Ống thoát d để nước bão hoà chảy Nguyên tắc hoạt động Hình 3-14: Thiết bị phân ly tinh dầu nhẹ Dịch ngưng chảy vào phễu ngăn a, cuống phễu có ngăn để chia dịng chảy sang hai bên vách giúp cho hạt tinh dầu nhẹ lên trên, khơng gây dịng kéo sang ngăn b Vách ngăn để hở phần đáy cho nước sau tách tinh dầu chuyển sang ngăn b Ngăn b có ống d cho nước bão hồ chảy Khi cần lấy tinh dầu người ta cần bịt ống d, mức nước dâng lên, tinh dầu phần ngăn a hứng qua ống c [2] 3.3.2 Thiết bị phân ly tinh dầu nặng nước: Cấu tạo - Ngăn a hứng dịch ngưng - Ngăn b có hai lưỡi gà - Vịi c đáy có khố vách ngăn để tinh dầu chảy - Ống d cho nước bão hồ Hình 3-15: Thiết bị phân ly tinh dầu nặng Nguyên tắc hoạt động Dịch ngưng chảy vào phễu ngăn a Khi tinh dầu nặng chìm đáy thùng Vách ngăn để hở phần đáy để hỗn hợp chảy sang ngăn b, Có hai lưỡi gà ngăn b để ngăn cho tinh dầu nặng không bị dịng chảy lên theo nước ống d Khi muốn lấy tinh dầu cần mở van vịi c 3.3.3 Thiết bị phân ly có nhiều ngăn Cấu tạo - Đã mô tả hình với phễu để hứng dịch ngưng chảy vào - Vịi hứng tinh dầu - Ống để nước bão hoà chảy - Thùng với nhiều vách ngăn Nhóm Hình 3-16: Thiết bị phân ly có nhiều ngăn GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 40 Công nghệ sản xuất tinh dầu Nguyên tắc hoạt động Dịch ngưng chảy vào phễu cuống phễu có nhiều vách ngăn để hở xen kẽ thích hợp với thể tích thiết bị phân ly lớn 80 lít để trình phân ly diễn dễ dàng [1] Khi muốn lấy tinh dầu, ta cần bịt ống thoát, mức nước dâng lên ngăn tinh dầu chảy từ vòi hứng tinh dầu 3.3.4 Thiết bị phân ly loại chứa tinh dầu nặng lẫn tinh dầu nhẹ Cấu tạo - Ngăn a phần hứng dịch ngưng chảy vào - Ngăn b có hai lưỡi gà - Vịi c1 hứng tinh dầu nhẹ - Vịi c2 có khố vách ngăn, để hứng tinh dầu nặng - Ống thoát d cho nước bão hồ Ngun tắc hoạt động Hình 3-17: Thiết bị phân ly hương nhu trắng Dịch ngưng chảy vào ngăn a Vách ngăn để hở phần đáy để dịch ngưng dễ dàng chảy qua ngăn b Tinh dầu nhẹ ngăn a, tinh dầu nặng chìm đáy thùng Ngăn b có hai lưỡi gà để ngăn cho tinh dầu nặng không bị dịng chảy lên theo nước bão hồ theo ống d Khi muốn lấy tinh dầu nặng cần mở van vịi c2 Cịn muốn lấy tinh dầu nhẹ bịt ống d khố van vịi c2 mức nước dâng lên ngăn a, tinh dầu nhẹ chảy từ vòi c1 [2] 3.4 Thiết bị tinh chế 3.4.1 Thiết bị lắng Cấu tạo Bể chứa tinh dầu lắng Van tháo tinh dầu Tinh dầu sau lắng Hình 3-18: Thiết bị lắng đáy côn Hình 3-19: Thiết bị lắng đáy Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 41 Công nghệ sản xuất tinh dầu Nguyên tắc hoạt động Dầu lắng đưa vào bình chứa với thể tích phù hợp Sau thu tinh dầu sau lắng ta xả van nước cặn bã ngồi 3.4.2 Thiết bị sấy Để sấy khơ dùng thiết bị gián đoạn liên tục Nếu dùng thiết bị gián đoạn, thiết bị phải có cánh khuấy,trên cánh khuấy có hai ống có lỗ để chứa Na2SO4 Hai ống làm lưới Thiết bị làm khô nước tinh dầu (gián đoạn) Nguyên tắc hoạt động Sau tinh dầu qua thiết bị lắng, lượng tinh dầu cịn lượng nước tồn dạng phân tán hồ tan, tiếp tục cho lượng tinh dầu vào thiết bị sấy khô thiết bị gián đoạn Khi lượng tinh dầu đổ vào cánh khuấy hoạt động Trong trình khuấy, lượng nước tinh dầu bị hút vào ống tượng trao đổi phân tử nước Na2SO4 [1] Thiết bị làm khô nước tinh dầu liên tục Nguyên tắc hoạt động Nếu dùng thiết bị liên tục, nguyên liệu bơm vào lớp lưới có chứa Na2SO4 với tốc độ bơm 0,5m/s Các tượng trao đổi phân tử nước Na2SO4 xảy tương tự thiết bị sấy gián đoạn thiết bị làm việc liên tục nên đạt hiệu cao Cấu tạo Ống bơm tinh dầu với tốc độ quay 0,5 m/s Bể chứa dung dịch Na2SO4 Ống lưới Van xả Hình 3-20: Thiết bị sấy liên tục Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 42 Công nghệ sản xuất tinh dầu Cấu tạo 1,2 Hai ống lưới chứa Na2SO4 Cánh khuấy Vòi xả nước Van xả tinh dầu thu Hình 3-21: Thiết bị sấy gián đoạn 3.4.3 Thiết bị lọc Sau sấy khô, tinh dầu chuyển qua phận lọc, tuỳ thuộc khối lượng tinh dầu tiến hành giấy lọc thiết bị có vải lọc Đối với giấy lọc cần thận trọng dễ rách, nên lọc qua máy móc Tất loại giấy lọc, vải lọc nên cho vào thiết bị để cất lại hết tinh dầu lẫn đó, nên cho với nguyên liệu để cất lại Từ tinh dầu thơ tinh chế sử dụng cách sấy lọc hình [1] Hình 3-22: Sơ đồ kết hợp sấy lọc Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 43 Công nghệ sản xuất tinh dầu Cấu tạo thiết bị A Cấu tạo thiết bị B Một lớp thấm nước Một thùng chứa tinh dầu Một bàn cân Ống dẫn tinh dầu Một lớp muối Na2SO4 Một lớp cát Nguyên tắc Tinh dầu theo ống dẫn chảy vào thiết bị 1, tinh dầu qua lớp cát lớp muối Sunphat (cát dùng để giữ lại tạp chất nhỏ kẫn tinh dầu làm cho trình lọc tốt hơn) Sau qua lớp cát tinh dầu qua lớp muối sunphat để giữ ẩm chuyển sang thiết bị Ở thiết bị tinh dầu qua lớp lọc bơng thấm nước tiếp chảy vào thùng chứa sản phẩm đặt cân Và phương pháp đơn giản ta thu tinh dầu theo yêu cầu [1] 3.5 Thiết bị trích ly 3.5.1 Thiết bị trích ly bậc Cấu tạo Cửa nạp nguyên liệu Thân thiết bị Đáy lưới Bộ phận phân phối dung môi Cửa nạp dung môi Cửa tháo dịch trích Van thu hồi dịch trích ly vào thiết bị Cửa tháo bã Bơm hồi lưu dịch trích 10 Cửa nạp nước vệ sinh thiết bị 11 Cửa tháo nước vệ sinh Hình 3-23: Thiết bị trích ly bậc Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 44 Công nghệ sản xuất tinh dầu Nguyên tắc hoạt động Nguyên liệu cho vào qua cửa đỉnh Dung môi bơm vào thiết bị qua hệ thống phân phối nằm phía đỉnh Dung mơi chảy qua lớp nguyên liệu theo chiều từ xuống Dịch trích tháo ngồi qua cửa Người ta cho dịch trích hồi lưu trở lại thiết bị nhờ bơm van Khi kết thúc q trình trích ly, bã tháo khỏi thiết bị qua cửa Người ta bơm nước dung dịch chất tẩy rửa vào để vệ sinh thiết bị qua hệ thống phân phối Nước vệ sinh tháo 11 [4] 3.5.2 Thiết bị trích ly liên tục Cấu tạo 1, 2, 3: tháp trích ly hình trụ đứng, nằm ngang Cửa nạp nguyên liệu Cửa tháo bã Cửa nạp dung mơi Cửa tháo dung dịch trích Hình 3-24: Thiết bị trích ly liên tục Nguyên tắc hoạt động Nguyên liệu nạp liệu liên tục vào thiết bị theo cửa vít tải đưa xuống tháp để qua ống hình trụ nằm ngang theo tháp lên phía Cuối cùng, nguyên liệu tháo thiết bị qua cửa Dung môi nạp vào thiết bị qua cửa tháp chuyển động xuống bên dưới, qua hình tụ theo tháp lên, cuối dịch trích tháo ngồi qua cửa chắn Như vậy, dòng nguyên liệu dung môi chuyển động ngược chiều Truc vis thiết bị chuyển động xoay với tốc độ trung bình vịng/phút Hiện nay, thiết bị trích li Hildebrandt dược sử dụng để trích ly saccharose từ củ cải đường trích ly chất béo từ nguyên liệu thực vật giàu béo Năng suất thiết bị lên đến 40 nguyên liệu/giờ [4] Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 45 Công nghệ sản xuất tinh dầu 3.5.3 Thiết bị trích ly sử dụng CO2 tới hạn Cấu tạo Bình trích ly Bình phân riêng dịch trích CO2 Thiết bị ngưng tự CO2 Thiết bị trao đổi nhiệt Bơm CO2 Của nạp nguyên liệu cẩn trích ly Cửa tháo dịch trích Bình Cửa tháo bã Của nạp/tháo tác nhân lạnh 10 Van hiệu chỉnh áp suất Hình 3-25: Sơ đồ thiết bị trích ly CO2 Nguyên tắc hoạt động Dầu tiên, người ta cho nguyên liệu cần trích ly vào bình Sau nạp CO2 vào bình để đuổi khơng khí bình môi trường bên người Tiếp theo, CO2 bơm đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt vào bình trích ly Người ta hiệu chỉnh nhiệt độ áp suất bình để CO2 đạt đến trạng thái siêu tới han, Khi kết thúc q trình trích ly, hỗn hợp bình đưa qua bình phân riêng Bằng cách thay đổi áp suất người ta tách CO2 chất chiết Khi CO2 đưa vào bình làm lạnh để tái sử dụng cho mẻ sản xuất chất chết tháo khỏi bình theo đáy Song song người ta tháo bã nguyên liệu vệ sinh bình trích lý trước thực mẻ trích ly [4] 3.6 Máy ép trục vít Cấu tạo Trục vít Xilanh có lỗ đục Phễu chứa nguyên liệu Nhóm Máng Bả ép nguyên liệu Cửa tháo bả GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 46 Công nghệ sản xuất tinh dầu Hình 3-26: Máy ép trục vít Nguyên tắc hoạt động Trục vít đặt xilanh có đục lỗ cố định Trục quay 250 vòng/ phút Tiếp đến cho nguyên liệu vào phễu 3, nước ép chảy qua lỗ xilanh vào máng Bã ép qua cửa theo mang Kích thước cửa tháo bả điều chỉnh tuỳ theo độ ướt bả cách tịnh tiến trục vít phía trước hay lùi lại phía sau Cửa nhỏ nước ép chảy nhiều chất lượng Lúc cho máy chạy nên mở to cửa sau giảm dần Năng xuất máy ép trục vít loại lớn đạt tấn/ phút Áp suất tạo khoảng 8-10kg/cm2 Do máy chà xát mạnh trình ép nên tinh dầu bị đục [5] 3.7 Thiết bị chiết rót tinh dầu thành phẩm 3.7.1 Thiết bị rót định lượng pitong Nguyên tắc hoạt động Sau trình sấy lọc tinh dầu đưa vào bể chứa Pitong kéo trở vào xilanh dẫn tinh dầu từ phễu vào xilanh Sau đó, van xoay thay đổi vị trí giúp tinh dầu bơm khỏi đầu vào thay vào trở lại phễu Rồi đưa vào chai, lọ, ta thu tinh dầu thành phẩm [6] Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 47 Công nghệ sản xuất tinh dầu Cấu tạo Bể chứa Pitong Van xoay Hình 3-27: Thiết bị rót định lượng pitong Hình 3-28: Thiết bị rót tự động 3.7.2 Thiết bị rót tự động Cấu tạo - Máy áp dụng cơng nghệ PLC giúp tồn hệ thống hoạt động ổn định tốc độ cao - Phần tiếp xúc với nguyên liệu lỏng làm thép khơng gỉ Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 48 Công nghệ sản xuất tinh dầu - Hệ thống sử dụng màng hình cảm ứng (HMI) giúp vận hành đơn giản, dễ dàng thay đổi thông số hình - Dạng chiết rót hạ vịi hạn chế tối đa hình thành bọt - Dễ dàng làm vệ sinh sau sử dụng Nguyên tắc hoạt động Chuẩn bị nguyên liệu: sẵn sàng chai lọ nguyên liệu chiết rót Đặt chai vào mâm xoay cấp chai, điều chỉnh độ rộng phù hợp với đường kính chai băng tải Mâm quay cấp chai liên tục tring trinh rót Khi chai cấp vào phận chiết rót q trình chiết rót bắt đầu với khoảng định lượng cài sẵn trước Nắp siết chặt theo thời gian định sẵn cấu đặc biệt đàu siết nắp giúp lực siết nắp vừa đủ không gây biến dạng ngoại lực cho nắp Sau hồn thành q trình rót sản phẩm băng tải dẫn thu gom mâm thu sản phẩm để cuối dây chuyền [7] Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Năng Vinh, Nguyễn Thị Minh Tú, Công nghệ chất thơm thiên nhiên, Nhà xuất Bách Khoa - Hà Nội, 2009 [2] Vũ Ngọc Lộ, Đỗ Chung Võ, Nguyễn Mạnh Pha, Lê Thuý Hạnh, Những tinh dầu Việt nam, Hà Nội: Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1996 [3] “Kỹ thật sản xuất tinh dầu,” Thư viện Học liệu Mở Việt Nam VOER, [Trực tuyến] Available: https://voer.edu.vn/m/ky-thuat-san-xuat-tinh-dau [Đã truy cập 16 2021] [4] Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.HCM, 2011 [5] “Thiết bị thực phẩm_Bài 4: Máy ép,” Kỹ thuật chế tạo phát triển công nghiệp, [Trực tuyến] Available: https://kythuatchetao.com/thiet-bi-thuc-pham-bai-4may-ep/ [Đã truy cập 2021] [6] “Máy chiết rót piston,” CƠNG TY TNHH TM TÍN DÂN, [Trực tuyến] Available: https://tdn-company.com.vn/may-chiet-rot-piston [Đã truy cập 2021] [7] “Máy chiết rót,” Tân Đại Thành Co.LTD, [Trực tuyến] Available: https://tadatha.com/?s=m%C3%A1y+chi%E1%BA%BFt+r%C3%B3t+tinh+d% E1%BA%A7u&post_type=product [Đã truy cập 2021] ... liệu đề điều chế tinh dầu phân loại theo thành phần hóa học tinh dầu Phân loại theo nguồn gốc nguyên liệu Cách phân loại dựa vào nguyên liệu để sản xuất tinh dầu để gọi tên tinh dầu, tên tinh dầu. .. GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan Công nghệ sản xuất tinh dầu 1.5.1 Tinh dầu cho nước hoa mỹ phầm Lượng tinh dầu lớn phục vụ cho hương liệu mỹ phẩm Đặc biệt tinhdầu loại hoa Tinh dầu dùng nước hoa, hương... nghệ chế biến bánh kẹo khơng dùng loại tinh dầu mà người ta pha tinh dầu vào chất khác cồn 96%, glyxerin, propylenglycol, vanillin để dùng Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Trúc Loan Công nghệ sản xuất tinh