Nghiên cứu tái tinh luyện dầu chiên bị hư hỏng

Nghiên cứu tái tinh luyện dầu chiên 1. Nguyeõn lieọu

Trong bài thí nghiệm, tôi sử dụng nguyên liệu là dầu sau khi chiên của một xưởng sản xuất bánh tiêu, giò cháo quẩy. Chúng tôi tiến hành đo mức độ hư hại của dầu sau khi chiên này thông qua các chỉ số: Acid(AV), Peroxyt(PV). Trình tự và thủ tục để tiến hành đo các chỉ số thực hiện theo AOCS, và sẽ được trình bày kĩ trong phần phụ lục.

Mục đích của nghiên cứu này là xác định các thông số tối ưu cho các quá trình tái tinh luyện dầu sau khi chiên nhằm có thể sử dụng lại dầu, tránh gây ảnh hưởng tới sức khỏe người sử dụng sản phẩm chiên do sử dụng dầu chiên bị hư hỏng, tiết kiệm chi phí để mua dầu chiên mới, và để giảm khả năng gây ô nhiễm môi trường khi thải bỏ dầu chiên khi bị hư hỏng. Trong giai đoạn này chúng tôi tìm hiểu tính chất nguyên liệu, hóa chất phục vụ thí nghiệm. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng tìm hiểu tổng quan về các quá trình tinh luyện dầu chiên.

Ngoài ra, chúng tôi tìm hiểu kinh nghiệm, tổng hợp và so sánh các kết quả thu được trong nhưng nghiên cứu trước đây có liên quan đến đề tài luận văn. Khảo sát các thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến các quá trình tái tinh luyện daàu chieân.  Khảo sát quá trình trung hoà dầu loại các acid béo tự do bằng phương pháp hoá học.

Chúng tôi thực hiện quá trình trên máy khuấy từ có gia nhiệt, và dầu được trung hòa bằng dung dịch NaOH, sau khi trung hòa sẽ cho thêm nước rửa (có bổ sung. NaCl 10% ở lần rửa đầu tiên) để loại hết cặn xà phòng, và cuối cùng sẽ sử dụng máy ly tâm để tách cặn xà phòng với dầu. Chúng tôi tiến hành lấy các số liệu: Hiệu suất thu hồi dầu, chỉ số acid và chỉ số peroxyt. Đầu tiên chúng tôi tiến hành khảo sát riêng lẻ với từng loại chất hấp phụ khác nhau theo từng nồng độ(theo khối lượng dầu đem vào tẩy màu), sau đó sẽ tiến hành phối trộn các chất hấp phụ này với nhau theo các nồng độ khác nhau và tiến hành khảo sát.

Chúng tôi thực hiện quá trình tẩy màu trong bình phản ứng trên máy khuấy từ gia nhiệt, trong điều kiện hút chân không và có bổ sung khí Nitơ nhằm tránh sự oxy hóa dầu ở nhiệt độ cao. Chúng tôi tiến hành khảo sát thí nghiệm ở nhiệt độ 2500C và thay đổi thời gian thời gian khử mùi. Chúng tôi thực hiện quá trình khử mùi trên máy khuấy từ gia nhiệt trong điều kiện chân không có kèm theo bổ sung khí Nitơ để nhằm khả năng tách hết các mùi khó chịu của dầu.

Các hợp chất hấp thụ oxy 1. Nguyeõn lieọu

Mục đích của nghiên cứu này là tìm ra các hợp chất hấp thụ oxy để đem vào bảo quản các sản phẩm chiên hoặc các sản phẩm có dầu mỡ nhằm kéo dài thời gian bảo quản, tránh sự hư hỏng, và nâng cao hiệu quả về kinh tế. Sau khi tham khảo các tài liệu nghiên cứu trước đây, chúng tôi chọn ra các hợp chất phù hợp với điều kiện nghiên cứu phòng thí nghiệm. Chúng tôi tiến hành khảo sát các hỗn hợp này với nguyên liệu hạt đậu phộng tươi và nguyên liệu hạt đậu phộng chiên.

Các mẫu nguyên liệu hạt đậu phộng tươi và đậu phộng chiên được cho vào các túi PA chống thấm khí, cắt túi chứa hỗn hợp chất hấp thụ oxy, đem bỏ vào cùng với các hạt, sau đó đem túi PA đi rút chân không và đóng gói. Sau 12h, lấy mẫu đem nghiễn sau đó đem đo mẫu và tiến hành song song với 2 dung môi trích ly:dung môi diethyl ether và dung môi acidacetic:chloroform.

Quá trình tái tinh luyện dầu chiên 1. Khảo sát nguyên liệu dầu sau khi chiên

• Khảo sát quá trình tẩy màu

Nguyên nhân là do khi tăng hàm lượng kiềm ngoài khả năng trung hòa các acid béo tự do, việc này còn làm gia tăng khả năng xà phòng hóa các triglycerides trong hỗn hợp làm giảm hiệu suất thu hồi. Ngoài sự ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi, chúng ta còn thấy rằng khi tăng nồng độ kiềm sử dụng thì chỉ số Acid và chỉ số Peroxyt cũng giảm xuống, điều này cũng phù hợp với lý thuyết. Dựa vào 3 đồ thị ở trên, chúng tôi nhận thấy rằng khi tăng nồng độ kiềm sử dụng thì hiệu suất thu hồi giảm xuống rất đáng kể nhưng bù lại chỉ số Acid và chỉ số Peroxyt cũng giảm xuống làm tăng chất lượng của dầu.

Nguyên nhân là do khi tăng hàm lượng kiềm dư ngoài khả năng trung hòa các acid béo tự do, việc này còn làm gia tăng khả năng xà phòng hóa các triglycerides trong hỗn hợp làm giảm hiệu suất thu hồi. Nguyên nhân là do khi tăng lượng kiềm dư thì tăng khả năng tiếp xúc của kiềm với các hợp chất oxy hóa nhưng do nồng độ kiềm vẫn còn loãng (40g/l), nên làm giảm khả năng khả năng loại bỏ các hợp chất này. Dựa vào 3 đồ thị trên, chúng ta nhận thấy hệ số kiềm dư ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất thu hồi và chỉ số acid, và có ảnh hưởng một phần đến chỉ số peroxyt.

Nguyên nhân có thể là do từ lần rửa thứ 2 thì lượng sản phẩm oxy hóa dễ loại bỏ trong môi trường kiềm còn sót rất ít nên khi tăng thêm lượng nước rửa thì chỉ thay đổi ít, ngoài ra chỉ số peroxyt tăng có thể là do thời gian thực hiện dài hơn nên dầu đã bị oxy hóa một phần. Chúng ta nhận thấy hiệu suất thu hồi đạt cao nhất ở khoảng 20 phút, nguyên nhân là do nếu thời gian ít hơn thì dung dịch kiềm chưa có đủ thời gian để trung hòa các acid béo tự do, còn nếu thực hiện trung hòa ở thời gian lâu hơn thì lượng kiềm sót lại tiếp tục phản ứng với các triglycerides làm tổn thất hàm lượng dầu. Theo khảo sát, chúng tôi thấy khi tiến hành ở nồng độ cao hơn 80 g/l thì các chỉ số acid và peroxyt giảm nhưng trong một khoảng nhỏ hơn so với tiến hành các nồng độ thấp hơn, và để tránh tổn thất dầu, chúng tôi chọn tâm tối ưu của quá trình tại nồng độ 80g/l với biên độ [75:85] g/l.

- Yếu tố hệ số kiềm dư: Chúng tôi thấy yếu tố này có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi và chỉ số acid, và có ảnh hưởng một phần đến chỉ số peroxyt. - Yếu tố số lần nước rửa: Dựa vào quá trình khảo sát, chúng ta nhận thấy sau lần rửa thứ 2, chỉ số acid khác biệt lớn so với sau lần rửa thứ 1 và khác biệt không nhiều với sau lần rửa thứ 3, ngoài ra chúng ta còn tránh việc kéo dài quá trình để dầu bị oxy hóa làm tăng chỉ số peroxyt, chúng ta chọn số lần nước rửa là 2. - Yếu tố tốc độ khuấy: Dựa vào kết quả quá trình khảo sát, yếu tố không ảnh hưởng nhiều đến các hàm mục tiêu của chúng tôi, vì thế chúng tôi chọn mức tốc độ khuấy là 2.5.

- Yếu tố thời gian: Đây là yếu tố không ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất thu hồi và chỉ số acid, nhưng để tránh quá trình oxy hóa làm hư hỏng dầu, chúng ta chọn tâm tối ưu của quá trình là 20 phút và biên độ là [19:21]. - Yếu tố nhiệt độ: Đây là yếu tố cũng không ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất thu hồi và chỉ số acid, nhưng để tránh quá trình oxy hóa làm hư hỏng, và yếu tố này khó xác định chính xác trong điều kiện phòng thí nghiệm nên chúng tôi chọn nhiệt độ là khoảng 700C. Vì thế chúng ta xem xét cực đại hàm mục tiêu Z1 là hiệu suất thu hồi, và cực tiểu hàm mục tiêu Z2 là chỉ số acid và cực tiểu hàm mục tiêu Z3 là chỉ số peroxyt.

Nguyên nhân có sự khác biệt ở đây, thứ nhất là dầu nguyên liệu của chúng ta bị oxy hóa rất nặng, sau quá trình trung hòa chỉ số acid AV đạt được là 0,52 và chỉ số peroxyt PV đạt được là 5, 65 nên rất khó tẩy màu. Sau khi khảo sát riêng lẻ, các chất hấp phụ, kết hợp với các tài liệu tham khảo, chúng tôi thử tiến hành tẩy màu với một số hỗn hợp các chất hấp phụ theo một số nồng độ trong các tài liệu.