III. L6 Quá trình xử lý dầu sử dung màng membranes [10]
3. Dieii che axit beo conp nghiep f
TACH SA P:
♦♦♦ Muc dich:
Hoan thien san pham : cac hat tinh the sap rat nho, khong tan nhitag cung khong lang ma Id liing lam giam gia tri cam quan cua dau. Mot so loai dau nhii dau me, dau hifdng difdng liidng sap ldn lam cho dau khong diidc trong suot sau tinh luyen. Hdn niia sap lai kho tieu hoa nen can loai bo. Do sap rat trd ve mat hoa hoc nen viec loai bo rat kho khan.
Page 53 Page 53
GVHD : TS . Lại mai Hương GVHD : TS . Lại mai Hương
♦♦♦ Bien doi:Vật lý: hàm lượng sáp trong dầu giảm.
Hĩa lý : cĩ sự kết tính các tính thể sáp trong dầu.
Cảm quan: tăng độ trong của dầu.
❖ Thơng số kỹ thuật: Nhiệt độ:
Nhiệt độ kết tính của sáp trong dầu rất khác nhau : dầu thơ 8°c, dầu đã qua thủy hĩa 10°c, dầu đã qua trung hịa bằng kiềm 12°c. Do đĩ ta phải chọn nhiệt độ thích hợp.
Thành phần nguyên liệu:
Tùy vào từng loại mà hàm lượng sáp kết tinh nhiều hay ít, và dầu sau khi tách sáp dù cĩ làm lạnh xuống đến 0°c vẫn trong suốt, khơng xuất hiện vẩn đục.
Cường độ khuấy trộn và thời gian khuấy trộn :
Bảo đảm cho các tính thể luơn ở trạng thái phân tán dễ kết tụ với nhau thành các tình thể sáp kích thước lớn. [1]
III. 3. TẨY MÀU :
♦♦♦ Mục đích : Hồn thiện :
Dầu cĩ màu sậm là do sự tồn tại của các chất màu cĩ trong dầu : các carotenoit, chlorophyll, một số ít các màu được tạo thành do các phản ứng caramen, phản ứng melanoidin...Do đĩ ta cần tẩy màu để cải thiện giá trị cảm quan của dầu.
♦♦♦ Biến đổi:
Vật lý : giảm hàm lượng các chất mang màu trong dầu.
Page 54 Page 54
GVHD : TS . Lại mai Hương GVHD : TS . Lại mai Hương
Hĩa học : nếu cĩ O2 thì sẽ xảy ra quá trình oxy hĩa.
Hĩa lý : xảy ra sự tương tác giữa các chất mang màu và chất hấp phụ.
Cảm quan : sau quá trình tẩy màu dầu sẽ sáng hơn và trong hơn.
♦♦♦ Yếu tố ảnh hưởng :
Bản chất của nguyên liệu : mỗi loại dầu thì cĩ thành phần và hàm lượng chất màu khác nhau.
Bản chất và hàm lượng chất hấp phụ : trong quá trình hấp phụ, xảy ra sự tương tác giữa các chất màu tan trong dầu và chất hấp phụ được đưa từ ngồi vào. Lực hấp phụ được dùng để thực hiện liên kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ. Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả năng hấp phụ chất màu cũng tăng lên. Mỗi loại chất hấp phụ thơng thường chỉ hấp phụ một số chất nào đĩ vì khả năng liên kết với các dạng chất màu lên bề mặt của chúng là khác nhau. Yêu cầu chung cho chất hấp thụ dùng để tẩy trắng dầu như sau :
■ Loại được các chất màu cũng như các cặn xà phịng cĩ trong dầu.
■ Cĩ hoạt tính cao để chỉ cần dùng một lượng nhỏ nhưng đủ sức làm sáng màu dầu, mang theo ít dầu trung tính (độ ngấm dầu nhỏ).
■ Khơng tác dụng hĩa học lên dầu (oxy hĩa, trùng hợp dầu ...).
■ Khơng gây cho dầu cĩ mùi vị mới.
■ Dễ dàng tách ra khỏi dầu bằng lọc và lắng,tổn thất dầu ít.
Mức độ sáng màu của dầu sau khi dùng chất hấp phụ rắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố :
■ Đặc tính tự nhiên, mức độ nghiền nhỏ và cấu trúc bề mặt bên trong của chất hấp phụ.
■ Số lượng chất hấp phụ cho vào dầu.
Page 55 Page 55
GVHD : TS . Lại mai Hương GVHD : TS . Lại mai Hương
■ Phương pháp cho dầu tiếp xúc với chất hấp phụ (trộn lẫn vào dầu hoặc lọc dầu qua lớp chất hấp phụ).
■ Số lượng và loại chất màu cũng như trạng thái tự nhiên của chúng trong dầu.
Nhiệt độ : ta tiến hành ở nhiệt độ 70 -110 °c để giảm sự oxy hĩa.
Thời gian để thực hiện quá trình phải vừa đủ để xảy ra quá trình tương tác giữa các chất màu và chất hấp phụ.
Ngồi ra, dầu trước khi tẩy màu cần được thủy hĩa và sấy khơ. Các chất nhầy, protein, nhựa, phospholipid, xà phịng cĩ trong dầu sẽ làm giảm mức độ sáng màu khi thực hiện hấp phụ, do vậy, cần loại bỏ chúng ra khỏi dầu trước. Ẩm của dầu cũng làm giảm tính chất hấp phụ của đất tẩy trắng, vì vậy độ ẩm của dầu cần ở mức 0,1 - 0,05 %.
Một số các tác nhân tẩy màu hiện nay là : đất hoạt tính, than hoạt tính,silicagel, đất sét trung tính....
Đất tẩv màu tư nhiên : Í31
Ưu điểm : cĩ khả năng hấp phụ được tối đa 15 % (lượng tạp chất cĩ trong dầu thơ) các hợp chất màu và các tạp chất khác (photphatit, xà phịng,kim loại...). Khơng làm tăng hàm lượng các axit béo tự do cũng khơng gây ra sự chuyển đồng phân trong nhĩm các axit béo.
Nhược điểm ; hấp phụ 30 dầu thơ % (so vđi trọng lượng của đất), gây tổn thất dầu.
ứng dụng để tẩy màu sơ bộ những dầu cĩ giá trị khơng cao như : dầu dừa, dầu động vật.
Đất hoat tính:
Được sản xuất từ các bentonit nhưng cĩ cấu tạo tinh thể hoặc dạng vơ định hình cĩ bản chất hĩa học là các alumino - silicat. Đất hoạt tính được hoạt hĩa bằng phương pháp vật lý hay hĩa học để làm thay đổ cấu trúc, tạo nhiều lỗ xốp từ đổ làm tăng bề mặt hoạt động của chúng. [3]
Page 56 Page 56
GVHD : TS . Lại mai Hương GVHD : TS . Lại mai Hương
Ưu điểm : Hoạt tính cao gấp 1 . 5 - 2 lần so vđi đất tẩy màu tự nhiên, cĩ khả năng tẩy màu một số dầu khĩ tẩy màu như : dầu cọ,dầu nành, dầu canola...cĩ thể ứng dụng như là một phương pháp tính luyện vật lý để loại các ion kim loại và các photphatit...
Nhược điểm ; hấp phụ 70 dầu thơ % (so vđi trọng lượng của đất hoạt tính), gây tổn thất dầu, là tac nhân thuỷ phân một phần các dầu trung tính làm tăng hàm lượng các axit béo tự do, và phân hủy một số các peroxit và các sản phẩm oxi hĩa bậc hai từ đĩ làm tăng các phản ứng chuyển đồng phân trong nhĩm các axit béo.
Than hoạt tính : f31Ưu điểm : cĩ khả năng tẩy màu cao, đặc biệt là cĩ thể loại được các
tạp chất màu
mà khơng thể tẩy bằng đất hoạt tính như : các hợp chất cĩ cấu tạo vịng...
Nhược điểm : than hoạt tính được sử dụng hạn chế trong các quá trình tinh luyện dầu vì các vấn đề như : khĩ khăn trong quá trình lọc, chi phí cao, và gây tổn thất dầu lớn (hấp phụ 150 % dầu thơ so với trọng lượng của than hoạt tính).
=> Trong thực tế người ta thường sử dụng phối hợp đất hoạt tính và than hoạt tính để tăng hiệu quả tẩy màu và giảm lượng dầu tổn thất. Lượng dùng là 0. 15 - 3 % đất hoạt tính so với hàm lượng dầu thơ kết hợp với 15 % than hoạt tính (so với hàm lượng đất hoạt tính). Silicagel:
Ưu điểm : Cĩ diện tích bề mặt hoạt động tương đối lớn (500 g/m1), nên khả năng hấp phụ rất cao. Yà cĩ thể hấp phụ các sản phẩm oxi hĩa bậc hai của dầu như là (aldehyt,
1 Tav mau dau me bang tro vo thoc hoat hoa acid F171
Chat hap phu : la tro vo thoc diidc hoat hoa bang acid, phe lieu trong nganh san xuat gao.
❖ PhUetng phap thUc hien:
+ Tro hoa vo thoc d 500 °C, 60 phut.
+ Acid hoa hon hdp tro bang acid sunfuric 6N trong 60 phut
+ Cho vao binh khuay tron vdi ty le 2 g tro/lOOg dau me, gia nhiet den 120 aC, to"c do khuay tron 250 rpm, thdi gian 5 phut trong qua trinh hap thu, sue khi nitd vdi van to"c 5ml/s de ngan chan oxy hoa dau. Loc hdn hdp ta diidc dau me da tay mau.
Page 57 Page 57
GVHD : TS . Lại mai Hương GVHD : TS . Lại mai Hương
keton.. ),photphatit và xà phịng...
Nhược điểm : hấp phụ rất hạn chế các hợp chất màu như là : caroten,chlorophyll... Một số phương pháp tẩy màu hiện nay:
L
Tẩy màu bằng silicasel: [19]
Chất hấp phụ: silicagel (alumina silicas) cĩ diện tích bề mặt riêng tối thiểu là 150 m/g,và cĩ thể tích lỗ xốp là 0. 65 - 1 ml/g vđi mỗi lỗ xốp cĩ đường kính khoảng 4 - 2 0 nm.
❖ Quá trình hoạt hĩa silicagel gồm các bước:
Quá trình axit hĩa dung dịch muối silicat nồng độ 5 %(w/w) bằng dung dịch axit H2SO4
Quá trình hydrogel
Thêm vào hỗn hợp dung dịch muối AĨ2(S04)3 nồng độ 5 %(w/w). Chỉnh đến pH thích hợp bằng dung dịch NaOH 4N.
Một số các thơng số kỹ thuật của quá trình hoạt hĩa silicagel ở các điều kiện khác nhau được cho ở bảng sau:
S
T T(° t(s) pH T(°C t(s) pH T(°C t(s) pH
Muối nhơm silica được tách khỏi dung dịch bằng phương pháp lọc, được rửa lại bằng nước và lọc lại nhiều lần. xử lý tiếp muối nhơm silica bằng dung dịch (NtLt)2C03 nồng độ 10 %(w/w) cĩ khuấy trộn trong thời gian một giờ ở nhiệt độ mơi trường. Sau đĩ lọc tách muối nhơm và rửa lại hai lần bằng nước nĩng,rồi sấy phun. Thành phẩm sau đ
Page 58 Page 58
GVHD : TS . Lai mai Hiitfng
ĩdiidc dem di voi hoa trong lo nung d nhiet do 700 °C san pham thu diidc la silicagel da hoat hoa.
❖ Thong so cong nghe cua qua trinh tay mau :
Co mot so cac phiidng phap tay mau bang silicagel nhii sau:
1. Si dung 1% silicagel so vdi liidng dau can tay mau, tien hanh tay mau d nhiet do 40 - 50 °C trong thdi gian 90 phut co khuay dao. sau do tien hanh loc de tach silicagel ra khoi dau.
Ket qua tay mau cua silicagel diidc the hien d bang sau:
P Fe Mg Ca A1 Si
2. Sii dung 1% silicagel so vdi lifdng dau can tay mau, tien hanh tay mau d nhiet do 40 - 50 °C trong thdi gian 15 phut co khuay dao. Sau do ta khong tien hanh loc ngay ma say kho dau diidi ap suat chan khong den khi ham am trong dau con la be hdn 0,1 % ve khoi lifdng. Tiep tuc khuay dao dau them 15 phut nffa roi tien hanh loc de tach silicagel ra khoi dau.
♦♦♦ Qua trinh tai hoat hoa silicagel:
Silicagel thiidng diidc tai hoat hoa sau mot hoac hai lan sil dung.
Rfra silicagel trong dung moi hexan va sau do nung nong d nhiet do 700 °C trong mot thdi gian nhat dinh.
❖ Kết quả nghiên cứu:
Page 59
Bang 10.1 : Cac chi so cua diu sau qua trinh tay mau bang silicagel (dtfn vi: % ve khoi ltftfng)________________________________________________________________
GVHD : TS . Lai mai Hiitfng
Dùng máy đo màu sắc dầu mè trước và sau quá trình tẩy màu bằng tro để tính tốn hiệu quả của quá trình tẩy màu. Các kết quả như sau:
+ Hiệu quả tẩy màu tăng theo tỷ lệ tro/dầu nguyên liệu.
+ Các điều kiện tối ưu cho quá trình tẩy màu : nhiệt độ 120 2fic,vận tốc khuấy 250 rpm, thời gian 5-30 phút.
+ Hiệu suất của quá trình : 50 - 70 %.