Tiểu luận xử lý phế phụ liệu

Bộ Công Thương Trường Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Viện Cơng Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm - - BÀI TIỂU LUẬN MÔN XỬ LÝ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI PHẾ PHỤ LIỆU TRONG DẦU ĐẬU TƯƠNG Giáo viên hướng dẫn : Lê Hương Thuỷ Lớp : DHTP10TT Thành viên : Nguyễn Thanh Bình Hồ Vĩnh Anh Hồ Đắc Huân Nguyễn Hoàng Nam TP.HCM ngày 12 tháng năm 2017 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Cùng với tiến khoa học kỹ thuật, việc sử dụng dầu thực vật tăng cao thay cho việc sử dụng mỡ động vân không tốt qúa trình chế biến lương thực thực phẩm Các loại thực vật có nhiều dầu có ích cho sức khỏe tận dụng để ép dầu Nhưng có hai mặt ngun liệu thực vật để lại nhiều phế phụ liệu trình ép hay tinh chiết Nhưng phế phụ liệu phần lớn chứa nhiều chất dinh dưỡng thích hợp cho nhu cầu người Vì q trình xử lí phế phụ liệu quan trọng, để tận dụng hết nguồn dinh dưỡng phế phụ liệu đảm bảo tính vệ sinh cho mơi trường Có nhiều hướng cho công nghệ này, tìm hiểu 1 Tổng quan dầu đậu nành: Khái niệm đậu nành, dầu đậu nành quy trình sản xuất dầu 1.1.1 Đậu nành Đậu nành hay đậu tương (tên khoa học Glycine max) loại họ Đậu (Fabaceae) Trong hạt đậu tương có thành phần hố học sau protein (40%), lipid (12-25%), glucide (10-15%); có muối khoáng Ca, Fe , Mg, P, K, Na, S; vitamin A, B1, B2, D, E, F; enzyme, sáp, nhựa, cellulose Trong đậu tương có đủ acid amin isoleucin , leucin , lysine , metionin , phenylalanine , tryptophan , valin Ngoài ra, đậu tương coi nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh chứa lượng đáng kể amino aci không thay cần thiết cho thể Đậu nành nguồn cung cấp dầu thực vật chủ yếu cho việc chế biến thực phẩm người Đậu nành có nguồn gốc từ Trung Quốc, ngày nay, nguồn cung cấp đậu nành dầu đậu nành chủ yếu từ Mỹ nước thuộc Châu Mỹ Chỉ bắt đầu trồng đậu nành từ khoảng năm 1970, Nam Mỹ cung cấp khoảng 25% sản lượng đậu nành giới Mặc dù trình ép dầu thu hiệu suất cao, nhiên trình thường kèm với biến đổi khơng mong muốn chất lượng: số thành phần độc hại thu với dầu trình ép… Chính thế, chiết tách dầu biện pháp trích ly sử dụng rộng rãi, trình ép tiến hành quy mô nhỏ Dầu đậu nành thuộc nhóm acid linilenic; thành phần chứa hàm lượng acid linolenic cao so sánh với loại dầu khác Hình 1: Đậu nành 1.1.2 Sơ đồ sản xuất dầu đậu nành Hình 2: Sơ đồ chiết tách dầu từ hạt có dầu 1.1.2.1 Giai đoạn tiền xử lý hạt dầu Hai công đoạn chủ yếu trình tiền xử lý tách vỏ hạt nghiền hạt dầu:  Tách vỏ hạt (i) Mục đích Tăng hàm lượng dầu nguyên liệu chế biến: Dầu mô tập trung chủ yếu nhân hạt, vỏ vỏ hạt có lượng với thành phần không giống thành phần lipid nhân Vì chế biến hầu hết loại hạt dầu cần tiến hành tách nhân, mô chứa dầu chủ yếu khỏi lớp vỏ ngồi hạt chứa dầu Ngồi ra, vỏ vỏ hạt có tính xốp, hấp thu dầu, hình thành liên kết giữ dầu lại vỏ, tăng tổn thất dầu Nâng cao suất thiết bị cơng nghệ: Vỏ vỏ hạt có độ bền lớn nhiều so với nhân gây giảm hiệu suất làm việc máy, thiết bị, gây chóng mịn phận làm việc máy Tăng chất lượng dầu: Lipid vỏ hạt với thành phần chủ yếu sáp chất tương tự lẫn vào dầu làm giảm giá trị cảm quan chất lượng (ii) Phương pháp tách vỏ hạt Các phương pháp phá vỡ vỏ hạt thường sử dụng công nghệ sản xuất dầu: - Phá vỡ vỏ hạt ma sát với bề mặt nhám Sử dụng thiết bị có vành nhám thân hay máy xát khí động học, chuyển hạt vào máy với vận tốc xác định, tiếp xúc bề mặt hạt với bề mặt nhám hình thành lực cản hãm chuyển động hạt, vỏ tróc khỏi nhân - Phá vỡ vỏ hạt va đập lên bề mặt rắn Nguyên lý: Vỏ hạt chuyển động với vận tốc (khơng cố định) va đập lên bề mặt rắn chuyển động, vỏ hạt vỡ tách khỏi nhân Tùy thuộc loại hạt mà vận tốc dòng hạt khác Thí dụ tách q trình tách vỏ hạt hướng dương, với vận tốc 10 m/s, vỏ bắt đầu tróc khỏi hạt, tăng vận tốc 65 m/s, vỏ bị phá vỡ hoàn toàn, nhiên với vận tốc này, tỷ lệ hạt bể 25% Thiết bị sử dụng cho trình tách vỏ hạt theo phương pháp máy xát kiểu cánh búa, máy xát ly tâm - Phá vỡ vỏ hạt cắt hạt cấu dao Nguyên lý: Hạt rơi vào khe dao chuyển động dao tĩnh, lưỡi dao bố trí đĩa quay xát vỏ, giải phóng nhân Thiết bị: Máy xay dĩa, xay dao - Phá vỡ vỏ hạt nén ép khe trục quay Hạt rơi vào khe trục quay máy cán đơi trục, có bề mặt nhẵn mặt nhám, rãnh khía bị nén, vỏ bị xé nứt tách khỏi nhân (iii) Các nhân tố ảnh hưởng đến xay xát vỏ hạt - Độ ẩm Trong trường hợp độ ẩm vỏ < độ ẩm nhân: phá vỡ vỏ khơ giịn, nhân ẩm dai, giữ nguyên hình dạng nhân dễ dàng tách khỏi vỏ Với độ ẩm khối hạt khác nhau, vỏ tróc khơng q trình xay xát Tùy thuộc loại hạt, yêu cầu độ ẩm khác Nhìn chung, độ ẩm phù hợp nằm khoảng từ 7%- 8% Độ ẩm hạt thấp, chi phí điện giảm hạt khô, dễ vỡ Khi độ ẩm hạt tăng: Nếu cỡ hạt chỉnh phù hợp với vận tốc, vỏ dễ bị phá vỡ, lượng nhân nguyên cao, chi phí điện tăng Trường hợp cỡ hạt không phù hợp với vận tốc, lượng nhân ngun giảm rõ rệt - Kích thước hạt Hạt có phẩm chất khác kích thước, độ dày vỏ, tỷ lệ vỏ/nhân khác nhau, hiệu xát khác Hạt có độ bền lớn, cỡ hạt nhỏ, khối lượng nhỏ, nhân nhiều, vận tốc phá vỡ vỏ tăng - Động lực phá vỡ vỏ hạt Vỏ hạt chịu tác dụng ngoại lực cánh búa tay quay va đập lên hạt- lực nén đẩy, lực ma sát hạt với nhau, ma sát hạt thiết bị Ngồi ra, hạt cịn chịu tác động nội lực lực uốn cong, lực biến dạng đàn hồi hạt Hạt chịu nén động học mối liên hệ bền vững nhân vỏ, hạt bị rạn nứt, nhân tách khỏi vỏ hạt Vỏ hạt cạnh biên cánh búa làm vỡ bị vỡ lúc bay từ mặt cánh búa vào thành lòng máy Những hạt búa đập không đủ lực làm vỡ vỏ, văng vào mặt ráp lòng máy bị vỡ tiếp tục (iv) Phân ly hỗn hợp xay Thành phần hỗn hợp sau xay chủ yếu gồm: Nhân nguyên, nhân nửa, Mảnh nhân vỡ lớn, nhỏ, trung bình, Vỏ nguyên, nát, Bụi dầu (cám)  Phương pháp tách vỏ khỏi nhân Sau q trình xay, để tách riêng thành phần hỗn hợp khỏi nhau, trình phân ly sàng phân loại kích thước hay sử dụng tính chất khí động học thành phần để phân ly nhờ quạt gió ứng dụng Các thiết bị phân ly thường dùng như: - Sàng quạt Nhiệm vụ chủ yếu máy sàng quạt loại bỏ triệt để vỏ khỏi nhân với tổn thất dầu theo vỏ Máy sàng quạt làm việc bình thường sản xuất khơ dầu có độ vỏ thấp, tỷ lệ vỏ cho phép nhân không lớn 1,6%, thông thường không vượt 3% Khi dùng nhân để trích ly, tỷ lệ vỏ cho phép nhân khơng lớn 8% nhằm trợ giúp cho trình khuếch tán dầu Hàm lượng dầu vỏ thải không vượt 0,5% Năng suất: 50-60 hạt/ngày - Sàng điện Máy sàng điện gồm phần: phần tĩnh điện (điện cực) phần khung sàng phân tách nhân vỏ dựa khác biệt tính chất vật lý điện lý chúng Năng suất 200 hạt/ngày Tỷ lệ nhân lẫn theo vỏ