2.2.1.1. Hoàn thiện công nghệ sấy màng gấc
Hiện nay, trong nước và trên thế giới có nhiều loại lò sấy, từđơn giản đến phức tạp, từ thủ công đến quy mô hiện đại. Trong công nghiệp sấy đối lưu được sử dụng phổ biến nhất [15]. Tùy mục đích sử dụng có nhiều cách phân loại khác nhau:
1. Dựa theo tác nhân sấy có hai loại:
a) Tác nhân sấy là sản phẩm cháy b) Tác nhân sấy là không khí nóng
2. Dựa theo cấu tạo của buồng sấy, có 3 loại:
a) Thiết bị sấy trống quay b) Thiết bị sấy dùng buồng sấy c) Thiết bị sấy tuy nen
Trong dự án hoàn thiện công nghệ sấy màng gấc chúng tôi lựa chọn loại 1b và 2b. Các thí nghiệm được tiến hành 3 lần và lấy giá trị trung bình.
Sau đó, dựa trên chất lượng sản phẩm thu được để lựa chọn nhiệt độ, độ ẩm màng gấc sau sấy phù hợp cho công nghệ khai thác dầu màng gấc.
a. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ sấy màng
Chúng tôi tiến hành sấy màng ở các nhiệt độ ở các nhiệt độ khác nhau: 50, 60, 70 và 800C đến độ ẩm 8%. Sau đó, trích ly dầu từ các mẫu thí nghiệm bằng dung môi ete petrol đểđánh giá chất lượng dầu màng gấc thu được. Dựa vào kết quả phân tích chất lượng dầu sẽ lựa chọn được nhiệt độ sấy thích hợp cho quá trình sấy màng gấc.
b. Nghiên cứu lựa chọn độẩm màng gấc sau sấy
Màng gấc được sấy ở nhiệt độđã được lựa chọn (trong a) và sấy đến độ ẩm cuối cùng là 5, 6, 7, 8 và 10%. Sau đó trích ly dầu từ các mẫu thí nghiệm bằng dung môi ete petrol đểđánh giá chất lượng dầu màng gấc thu được. Dựa vào kết quả phân tích chất lượng dầu sẽ lựa chọn được độ ẩm nguyên liệu màng gấc sau sấy thích hợp cho quá trình sấy màng gấc.
2.2.1.2. Hoàn thiện công nghệ khai thác dầu màng gấc bằng phương pháp ép
Chúng tôi hoàn thiện công nghệ khai thác dầu bằng phương pháp ép có gia nhiệt (kết quả Đề tài nghiên cứu cấp Bộ Công nghiệp của Viện Công nghiệp thực phẩm năm 2005)
Cách tiến hành: Nguyên liệu màng gấc sau khi sấy được đưa vào máy ép tại Xưởng thực nghiệm Trung tâm Dầu, hương liệu và phụ gia thực phẩm của Viện Công nghiệp thực phẩm. Phía trên máy ép có một thùng tiếp liệu, nguyên liệu được cho lên thùng này và được gia nhiệt tại đây trước khi đưa vào máy ép. Nhiệt cung cấp cho thùng tiếp liệu được lấy từ lò hơi và có thể điều chỉnh được nhiệt độ. Chúng tôi thực nghiệm ép dầu với nhiệt độ ép là 600C ; năng suất ép 50kg/h (tương ứng với bề dày khô gấc sau ép 4,1 mm). Dầu màng gấc ép được ly tâm ở tốc độ 3.500 vòng/phút trong thời gian 15 phút. Sau đó lấy mẫu dầu màng gấc ép có gia nhiệt để xác định chất lượng dầu: chỉ số axit, chỉ số peroxit, hàm lượng β-caroten. Phương pháp ép có gia nhiệt được thể hiện qua sơ đồ 2.1.
a. Xác định nhiệt độ ép thích hợp cho quá trình ép dầu ở quy mô thực nghiệm: Chúng tôi tiến hành thí nghiệm ép dầu với năng suất ép là 50kg/giờ và nhiệt độ ép là 44; 50; 55 ; 60; 650C. Dầu thu được đem phân tích hàm lượng β-caroten đểđánh giá chất lượng dầu và xác định hiệu suất ép.
b. Xác định năng suất ép thích hợp cho quá trình ép dầu màng gấc:
Chúng tôi tiến hành các thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của năng suất ép: 30, 35, 40, 45 và 50 kg/giờ để lựa chọn được năng suất ép dầu màng gấc thích hợp. Các thực nghiệm được thực hiện với khối lượng mỗi mẫu là 100kg, được ép trong cùng các điều kiện công nghệ trình bày ở mục a (trừ áp nhiệt độ ép đã được lựa chọn).
2.2.1.3. Hoàn thiện công nghệ sử dụng khô màng gấc sau ép để tạo ra dầu gấc loại 2 ở quy mô thực nghiệm
a. Xác định kích thước khô bã thích hợp cho quá trình ép dầu màng gấc loại 2:
Khô màng gấc sau ép (đã xác định được ở phần 2.2.3.1) được xay tới các độ mịn khác nhau: ≤ 1, ≤ 2, ≤ 3, ≤ 4 mm và nguyên khô bã màng gấc. Mẫu thực nghiệm được tiến hành với khối lượng 100kg, rồi được ép ở cùng điều kiện công nghệ như sau:
- Nhiệt độ ép là 500C.
- Tỷ lệ nguyên liệu khô bã màng gấc/dầu đậu tương: 1/0,7. - Năng suất ép: 30kg/giờ. Nguyên liệu màng gấc Ép có gia nhiệt (nhiệt độ: 600C; năng suất: 50kg/h) Khô dầu Ly tâm tách dầu màng gấc (tốc độ: 3.500 vòng/phút; thời gian: 15 phút) Cặn Dầu màng gấc
Sau đó, dầu gấc loại 2 được ly tâm ở tốc độ 3.500 vòng/phút lọc tách cặn thu được dầu màng gấc loại 2.
b. Xác định tỷ lệ khô bã dầu màng gấc/dầu đậu tương thích hợp cho quá trình ép dầu màng gấc loại 2
Chúng tôi tiến hành các thí nghiệm khảo sát tỷ lệ khô bã dầu màng gấc/dầu đậu tương với các tỷ lệ như sau: 1/0,5; 1/0,7; 1/0,9; 1/1,1; 1/1,3 để lựa chọn tỷ lệ ép dầu màng gấc loại 2 thích hợp. Các thực nghiệm được thực hiện với khối lượng mỗi mẫu là 100kg, được ép trong cùng các điều kiện công nghệ trình bày ở mục a (trừ độ mịn nguyên liệu khô màng gấc đã được lựa chọn).
c. Xác định nhiệt độ ép thích hợp cho quá trình ép dầu màng gấc loại 2
Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ ép đến quá trình ép dầu màng gấc loại 2: 50; 55; 60; 65 và 700C. Các thực nghiệm được thực hiện với khối lượng mỗi mẫu là 100 kg, được ép trong cùng các điều kiện công nghệ trình bày ở mục a,b (trừ độ mịn nguyên liệu khô màng gấc và tỷ lệ khô bã dầu màng gấc/dầu đậu tương đã được lựa chọn).
d. Xác định năng suất ép thích hợp cho quá trình ép dầu màng gấc loại 2 Chúng tôi tiến hành các thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của năng suất ép: 25, 30, 35, 40 và 45 kg/giờ đến hiệu suất và chất lượng dầu màng gấc loại 2. Các thực nghiệm được thực hiện với khối lượng mỗi mẫu là 100 kg và được tiến hành tại cùng các điều kiện công nghệđã được lựa chọn.
2.2.1.4. Nghiên cứu công nghệ ép (khai thác) dầu hạt gấc
a. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng dầu hạt gấc Hạt gấc sau khi được tách màng có độ ẩm 10 – 12 % được đưa vào thiết bị sấy bằng buồng sấy có đối lưu không khí. Dựa vào tài liệu tham khảo và kết quả nghiên cứu thăm dò chúng tôi tiến hành sấy đến độẩm 7 % với các nhiệt độ sấy được lựa chọn như sau: 50, 60, 70, 80 và 1000C. Sau đó nhân hạt được nghiền và trích ly bằng dung môi ete petrol để đánh giá chất lượng dầu hạt gấc.
b. Nghiên cứu lựa chọn độẩm của dầu hạt gấc sau sấy
Chúng tôi tiến hành sấy hạt gấc ở nhiệt độ 700C với đến các độ ẩm khác nhau: 4, 5, 6, 7 và 9 % với nhiệt độ sấy đã được lựa chọn. Sau đó hạt
gấc được nghiền và trích ly bằng dung môi ete petrol để đánh giá chất lượng dầu hạt gấc.
c. Nghiên cứu lựa chọn thiết bị tách vỏ hạt gấc
Trong công nghệ ép dầu hạt gấc quan trọng nhất là việc tác vỏ hạt ra khỏi hạt gấc. Chúng tôi tiến hành tách vỏ hạt gấc ra khỏi hạt bằng thiết bị nghiền đĩa. Máy nghiền đĩa gồm một đĩa không chuyển động, một đĩa khác chuyển động nhờ gắn vào trục nằm ngang. Trên bề mặt đĩa làm việc có các rãnh hình tam giác – tăng cường mức độ nghiền, thông gió làm mát mặt đĩa. Có thể điều chỉnh độ rộng của hai đĩa để đạt độ mịn của hạt gấc. Sau đó nguyên liệu được đưa lên máy sàng phân ly. Máy sàng phân ly kết hợp sàng để phân loại theo kích thước và quạt để phân loại theo trọng lượng.
d. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ vỏ/nhân hạt gấc đến hiệu suất ép dầu Hạt gấc sau khi sấy được nghiền và sàng phân ly. Sau đó chúng tôi nghiên cứu khảo sát tỷ lệ vỏ còn lại trong nhân thích hợp cho quá trình ép dầu với các tỷ lệ lần lượt là: 3, 5, 7, 9, 11%. Khối lượng nhân hạt trong mỗi mẫu thí nghiệm là 100 kg và được ép ở nhiệt độ ép là 750C). Năng suất ép là 40kg/giờ.
e. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ép đến hiệu suất và chất lượng dầu hạt gấc
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ép đến hiệu suất và chất lượng dầu hạt gấc với các mức nhiệt độ khảo sát như sau: 70; 75; 80; 85 và 900C. Các thực nghiệm được thực hiện với khối lượng mỗi mẫu là 100kg và được tiến hành tại cùng các điều kiện công nghệđã được lựa chọn.
Cách tính hiệu suất khai thác dầu màng gấc và dầu hạt gấc:
Dầu thu được của các phương pháp trên được đem phân tích hàm lượng β-caroten để đánh giá chất lượng dầu. Hiệu suất khai thác dầu được xác định theo công thức:
m2 x 104
X1 = (%)
m1 x (100 – W)
Trong đó: X1: hàm lượng dầu so với tổng lượng chất khô có trong nguyên liệu.
m1: khối lượng nguyên liệu m2: khối lượng dầu thu được W: độẩm nguyên liệu
Hoặc theo công thức: m3 x 100
X2 = (%)
m4
Trong đó: X2: hàm lượng dầu so với tổng lượng dầu có trong nguyên liệu. m3: khối lượng dầu màng gấc thu được
m4: khối lượng dầu có trong nguyên liệu
2.2.1.5. Nghiên cứu và hoàn thiện công nghệ bảo quản dầu gấc màng gấc và dầu hạt gấc.
Dầu màng gấc và dầu hạt gấc được đựng trong các chai nhựa PE 100ml, tối màu và bảo quản trong các điều kiện sau đây với mục đích xác định thời gian bảo quản thích hợp.
Mẫu dầu màng gấc được bảo quản bằng chất chống oxy hoá BHT ở hai mức khảo sát là: 0,005%, 0,0075% ở nhiệt độ thường (nhiệt độ phòng) và nhiệt độ lạnh (8-100C). Sau đó mẫu được phân tích đánh giá chỉ số peroxyt, hàm lượng β-caroten.
Mẫu dầu hạt gấc được bảo quản bằng chất chống oxy hoá BHT ở hai mức khảo sát là: 0,005%, 0,0075% ở nhiệt độ thường và một mẫu ở nhiệt độ thường không có chất bảo quản. Sau đó mẫu được đưa đi đánh giá chỉ số peroxyt.