QUÁ TRÌNH TINH LUYỆN DẦU
− Mô tả: Màng membrane có tính chất bán thấm nên có khả năng chọn những phần tử cho qua và giữ lại những phần tử khối lượng lớn mà chủ yếu là các tạp chất không tan và các hợp chất keo, gums.
− Nguyên liệu làm membrane: có thể được làm từ các nguyên liệu khác nhau, bao gồm phân tử cellulose, polymer, kim loại, và nguyên liệu ceramic.
− Kỹ thuật membrane được ứng dụng để tách phospholipids trong dầu là kỹ thuật siêu lọc UF (ultrafiltration).
− Cơ sở khoa học:
+ Các quá trình xử lý membrane trong thực phẩm thường sử dụng áp suất để lọc. Tùy vào kích thước lổ membrane mà các chất có kích thước thích hợp sẽ được thấm qua. Kích thước lổ của UF membrane tương tự kích thước đại phân phân tử, vì vậy mỗi UF membrane được đặc trưng bởi kích thước phân tử lớn nhất mà có thể qua nó, giới hạn khối lượng phân tử (MWCO).
+ Mặt dù phospholipids và triglyceride tương tự nhau, khối lượng phân tử khá thấp (900Da). Nhưng khi tách phospholipids bằng UF vẫn mang lại hiệu quả, do cấu trúc tự nhiên gồm hai đầu kỵ nước và ưa nước, sẽ hình thành các miscella lớn nghịch đảo trong một dung dịch không ưa nước như dầu hoặc hexan, như hình sau:
+ Hạt miscella có thể có kích thước tương đương với phân tử có khối lượng từ 20.000 đến vài triệu Da nên sẽ bị giữ lại trong quá trình siêu lọc.
− Do triglyceride có tính nhớt nên khó sử dụng hệ thống membrane dạng ống mao quản hay xoắn ốc. Để khắc phục, kỹ thuật tách bằng membrane được tiến hành với miscella (hệ nhũ tương của dầu – hexane). Hexane giúp giảm đáng kể độ nhớt cho quá trình xảy ra.
− Trong quy trình sản xuất dầu bằng phương pháp trích ly với hexane, sau đó sẽ tiến hành chưng cất thu hồi dung môi. Người ta sử dụng kỹ thuật xử lý bằng membrane thực hiện ở giữa hai quá trình tách dầu và thu hồi dung môi, loại phospholipid từ đó sẽ tiết kiệm năng lượng cho quá trình chưng cất và bỏ qua giai đoạn thủy hóa.
− Tiêu chuẩn chính của chọn lọc membrane cho tách gums kị nước, không giữ hexane và những chất có phân tử lượng 20000 Da hoặc nhỏ hơn.
− Để cải thiện dòng chảy, nguyên liệu miscella được gia nhiệt 40 – 500C. Hexane, triglyceride và những phân tử tạp chất có khối lượng nhỏ như FFA qua màng membrane bằng thẩm thấu, phospholipids ở dạng các miscella nghịch đảo và bị giữ lại. Với membrane thích hợp, có thể loại bỏ phospholipid hơn 95%. Ưu điểm so với các phương pháp tách gums đã dùng trong công nghiệp: sử dụng membrane không dùng hóa chất, điều kiện ôn hòa, tiết kiệm năng lượng, giảm tổn thất dầu,…
− Ngoài ứng dụng để tách gums, kĩ thuật membrane có thể sử dụng trong các quá trình tiếp theo của công đoạn xử lý dầu, bao gồm thu nhận dung môi từ miscella, khử acid và tách FFA, tách sáp, tách phân đoạn của lecithin, tẩy màu, và xử lý nước rửa. Nó đã được nghiên cứu ở Texas A&M University có khả năng tiết kiệm 15 – 22 nghìn tỷ kJ mỗi năm. Tuy nhiên do cấu tạo màng phức tạp đòi hỏi công nghệ cao nên kỹ thuật tách bằng membrane chưa được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất.