2.1 Quy trình công nghệ: Trung hòa (to = 85 - 90oC) dd H3PO4 Tẩy gum Than, đất hoạt tính Hơi phun trực tiếp Tẩy màu Lọc Khử mùi Lọc
Dầu tinh luyện NaOH
Ly tâm tách cặn
Sấy khử nước Dầu thô
Cặn xà phòng
Rửa dầu Nước xà phòng
t0 = 105 – 1100C t0 nước 980C
2.2 Thuyết minh quy trình
a. Tẩy gôm:
Nguyên tắc tách:
Dựa vào phản ứng hydrat hóa để làm tủa các tạp chất keo hòa tan trong dầu và tách chúng ra khỏi dầu bằng phương pháp lắng hoặc ly tâm.
Dùng một lượng nhất định nước nóng hoặc dung dịch loãng các chất điện ly, các aicd vô cơ… Trộn lẫn với dầu ở một nhiệt độ thích hợp để làm kết tủa các tạp chất.
Hydrat hoá còn có khả năng là giảm chỉ số acid hóa của dầu, một mặt là do các tạp
chất keo có tính acid phát sinh giảm, mặt khác có một số acid béo cũng bị kéo theo kết
tủa, giảm được mức tiêu hao dầu trung tính trong khâu luyện bằng kiềm.
Tiến hành:
Dầu thô được đun nóng đến nhiệt độ quy định khoảng 500C, rồi vừa khuấy vừa
cho dung dịch hóa chất loãng hoặc H20 ở nhiệt độ 500C với số lượng khoảng 1-3% so với tổng dầu mỡ đưa vào trong thời gian 20-30 phút.
Khi gần kết thúc, lấy mẫu để lên miếng kính quan sát, nếu kết tủa ở trạng thái xơ
tách hẳn khỏi dầu mỡ thì ngưng khuấy. Sau đó, tiếp tục để lắng cho đến khi kết tủa
hoàn toàn lắng xuống đáy thì được.
Sau thời gian lắng khoảng 40-60 phút, các tạp chất gồm các tạp chất cơ học, nước
trong dầu, các thành phần thể rắn có tỷ trọng lớn hơn dầu sẽ lắng xuống. Ta sẽ tháo
cặn hoặc có thể dùng máy ly tâm (máy ly tâm thể lỏng hoặc thể rắn) để phân ly dầu và cặn nhỏ hoặc nước lẫn trong dầu.
b. Trung hòa:
Mục đích:
Mục đích chủ yếu là loại trừ các acid béo tự do (ha AV của dầu xuống <0,2).
Ngoài ra, do xà phòng sinh ra có khả năng hấp thụ nên chúng kéo theo các tạp
chất như: protid, chất nhựa, chất màu, tạp chất cơ học vào trong kết tủa nên dầu sau
trung hòa không những giảm tối đa chỉ số acid mà còn loại trừ được một số tạp chất
Nguyên tắc:
Phương pháp chủ yếu dựa vào phản ứng trung hòa acid bằng bazo. Dưới tác dụng
của dung dịch kiềm các acid béo tự do và các tạp chất có tính acid sẽ tạo thành muối
kiềm, chúng không tan trong dầu mỡ nhưng có thể tan trong nước nên có thể phân ly
ra khỏi dầu bằng cách lắng (trung hòa gián đoạn) hoặc rửa nhiều lần (dùng máy ly tâm trung hòa liên tục). Quá trình hình thành xà phòng từ acid béo tự do theo phản ứng:
RCOOH + NaOH = RCOONa + H20
Các yếu tố ảnh hưởng:
Trong tinh luyện bằng kiềm, điều kiện kỹ thuật có tính chất quyết định chủ yếu
là:
- Lượng kiềm cho vào: Nếu lượng kiềm cho vào ít thì hiệu suất trung hòa kém,
ngược lại nếu lượng kiềm nhiếu quá gây hao hụt dầu trung tính.
- Nồng độ kiềm: Nồng độ cao, phản ứng diễn ra nhanh làm cho hao hụt dầu nhiều.
- Nhiệt độ trung hòa: Nhiệt độ thấp làm cho khả năng tiếp xúc giữa NaOH và dầu
hạn chế, nhiệt độ quá cao sẽ gây hiện tượng keo, dẫn đến việc khi hỗn hợp qua máy
ly tâm khó tách.
Khi lượng kiềm cao, lượng dư nhiều, nhiệt độ cao quá, thì xúc tiến nhanh quá
trình xà phòng hóa dầu làm giảm hiệu suất thu hồi dầu. Thực tế cho thấy rằng nồng độ đều phải tương ứng với một nhiệt độ thích hợp và phẩm chất của dầu.Thông thường
nồng độ kiềm càng cao thì dùng cho loại dầu có chỉ số acid cao và nhiệt độ phải thấp.
Ngoài ra, tốc độ khuấy cũng ảnh hưởng không nhỏ. Khi cho NaOH vào phải
khuấy trộn để tránh hiện tượng kiềm cục bộ. Nếu tốc độ khuấy cao-> hạt xà phòng nhỏ-> khó kết lắng-> tạo nhũ tương. Nếu tốc độ khuấy thấp-> tốc độ trung hòa kém.
Tốc độ khuấy lúc đầu 40 vòng/ phút Lúc sau 20 vòng/ phút
c. Rửa dầu:
Mục đích:
Loại bỏ hết xà phòng trong dầu (ngoài ra protein và các tạp chất khi gặp nước
nóng sẽ trương nhũ ra và chuyển thành dạng không hòa tan và tất cả sẽ được tách ra
khỏi dầu).
Tiến hành:
Để loại trừ hết xà phòng trong dầu, cần tiến hành rửa dầu liên tục nhiều lần. Lượng nước rừa mỗi lần khoảng 3-5% so với dầu.
Số lần rửa khoảng 3 lần.
Nhiệt độ nước rửa 90-980C
Dùng máy ly tâm thể lỏng để phân ly nước ra khỏi dầu.
Dầu sau khi rửa phải định tính xà phòng.
d. Sấy:
Mục đích:
Tách ẩm ra khỏi dầu sau khi rửa.
Tiến hành
Nhiệt độ sấy : 105- 110 0C Thời gian sấy 45-60 phút
e. Tẩy màu:
Dầu có màu sắc là do sự tồn tại của một số chất màu có tính tan trong dầu.
Chất tồn tại phổ biến nhất là carotenoid.
Carotenoid gồm khoảng 60 đến 70 chất khác nhau có màu vàng sáng đến đỏ thẫm, trong nhóm này quan trọng nhất là carotin.Chúng là những chất không
no vì vậy chúng rất dễ bị oxi hóa bởi oxi không khí.
Trong công nghiệp thực phẩm, dầu cần được loại trừ hết màu sắc, đảm
thuộc vào cấu tạo và tính chất của chất gây màu mà người ta áp dụng các biện
pháp tẩy màu khác nhau.
Mục đích chính của công đoạn tẩy màu là làm giảm độ màu cho dầu theo đúng yêu cầu công nghệ bằng cách hấp phụ màu trên đất và than hoạt tính. Tẩy
màu còn cho phép loại trừ lượng xà phòng còn sót lại sau quá trình trung hòa,
trước khi dầu đi qua giai đoạn khử mùi. Ngoài ra, trong thực tế sản xuất, quá
trình tẩy màu cũng làm giảm đi một phần các chất mùi tự nhiên vốn có của dầu
thô (khả năng hấp phụ mùi của than hoạt tính sử dụng để tẩy màu). Mức độ mịn
của chất hấp phụ cần có một giới hạn nhất định, vì nếu quá mịn sau khi tẩy màu khó tách ra khỏi dầu mỡ.
Nguyên tắc của tẩy màu:
Phương pháp này dựa vào khả năng hấp phụ của các chất có tính hấp phụ
bề mặt. Sự hấp phụ này có tính chọn lọc đối với dầu mỡ là hấp phụ các chất màu. Sau khi hấp phụ xong tiến hành tách các chất hấp phụ ra khỏi dầu.
Yêu cầu chất hấp phụ:
Các chất hấp phụ thường có cấu tạo xốp ở dạng bột, khi sử dụng cần đảm bảo
các yêu cầu sau đây:
- Có khả năng hấp phụ lớn nhất, nghĩa là dùng một lượng nho nhất vẫn đạt
hiệu quả hấp phụ lớn nhất.
- Có khả năng hấp phụ chọn lọc đối với các chất màu và chỉ hấp phụ rất ít dầu
mỡ
- Khi sử dụng không gây ra những biến đổi hóa học và không mang thêm các mùi vị khác vào dầu mỡ.
- Sau khi hấp phụ dễ dàng tách ra bằng phương pháp lọc.
- Nguồn cung cấp dễ tìm, giá rẻ.
Trong các nhà máy tinh luyện dầu mỡ hiện đại thường sử dụng phối hợp giữa đất và than hoạt tính tạo thành hỗn hợp chất hấp phụ, với tác dụng hấp phụ chung
Phương pháp tẩy màu:
Tẩy màu bằng phương pháp hóa học: Dùng tác nhân oxy hóa để làm mất màu hay mất cấu trúc màu, làm dầu có màu sáng hơn.
Tẩy màu bằng phương pháp vật lý: Dựa trên tính hấp thụ của đất và than hoạt tính. Phương pháp này thường được các nhà máy sử dụng và phân loại theo công
nghệ: Công nghệ tẩy màu gián đoạn và công nghệ tẩy màu liên tục
Tại nhà máy dầu thực vật Vocar dầu được tẩy màu theo công nghệ tẩy màu liên tục bằng dây chuyền tẩy màu Desmet Unibleach. Quá trình tẩy màu được thực
hiện trong tháp tẩy màu hoàn toàn tự động hóa với các thông số kỹ thuật được cài
đặt sẵn và điều khiển bằng máy vi tính.
Tiến hành:
Dầu sau khi trung hòa được rửa nước, sấy ở 100-1050C, sau đó được hút vào thiết bị tẩy màu.
Dầu sau khi được gia nhiệt được cung cấp cho bồn trộn than và đất theo một lượng đã định trước và được hút lên bồn tẩy màu nhờ chân không của thiết bị. Tại đây, hỗn hợp dầu- đất- than được cánh khuấy trộn đều, lúc này nhiệt độ hỗn hợp đạt
90-1000C, lượng chất hấp phụ cho vào khoảng 0,1-4% so với trọng lượng dầu.
Thời gian tẩy màu 20-30 phút
Tẩy màu xong cần làm nguội dầu rồi dúng máy ép lọc để phân ly bã hấp phụ
và dầu.
Ngoài việc lực chọn các chất hấp phụ có hoạt tính cao, muốn quá trình hấp phụ
tốt, dầu mỡ trước khi tẩy màu cần loại trừ hết tạp chất, nhất là nước, đồng thời chất
tẩy màu cũng phải đảm bảo khô
Thực tế cho rằng, chất hấp phụ khi ở trong dầu mỡ dưới trạng thái phân tán cao độ, nếu để tiếp xúc với không khí sẽ làm cho dầu oxi hóa mạnh. Vì vậy, điều
f. Lọc:
Mục đích của quá trình lọc là loại bỏ tạp chất và chất hấp phụ.
Dầu sau khi tẩy màu xong được làm nguội, rồi dùng máy ép lọc khung bản để
phân ly bã hấp phụ và dầu.
Dầu sau khi tẩy màu dễ bị oxi hóa nên cần chứa trong thùng kín tránh tiếp xúc
với Fe (Fe là chất xúc tác cho quá trình oxi hóa)
g. Khử mùi:
Loại bỏ các mùi lạ và các chất gây mùi cho dầu mà quá trình tẩy màu không loại
bỏ được: Mùi đất , than…
Để chống lại hiện tượng ôi dầu, người ta thường sử dụng những chất chống oxi hóa để bảo quản dầu: BHA, BHT, TBHQ…
Dùng hơi khô hoặc hơi quá nhiệt tiếp xúc trực tiếp với dầu trong điều kiện
chân không và nhiệt độ cao. Các chất gây mùi trong dầu sẽ được hơi nước kéo ra
khỏi dầu.
h. Dầu tinh luyện:
Quá trình tinh luyện sẽ loại các tạp chất trên ra khỏi dầu thô, đảm bảo các yêu cầu chất lượng trong các lĩnh vực sử dụng.
Dầu mỡ sau khi tinh luyện, cần đạt các yêu cầu:
- Về màu sắc:màu vàng nhạt, trong suốt.
- Về mùi vị: không có mùi vị ban đầu của dầu thô, không có mùi lạ.
- Về thành phần: loại trừ các tạp chất không cần thiết đến mức thấp nhất, đồng thời không được để lại những tạp chất sinh ra trong quá trình tinh luyện.
- Đảm bảo các yêu cầu vệ sinh công nghiệp thực phẩm
i ) Thành phẩm:
Tùy theo đơn đặt hàng của khách hàng mà ta có thể đóng chai, phuy hay can
có dán nhãn. Ở máy có 2 chế độ đóng chai: Thủ công và bán tự động. Khâu này phải kiểm tra chặt chẽ .