Mỡ cỏ sau một thời gian sẽ bị oxy húa, gõy ra hiện tượng ụi thiu. Do cú hàm lượng axit bộo khụng no cao, cỏc axit này dễ bị oxy húa tạo ra cỏc hợp chất xeton, andehit gõy màu và mựi khú chịu cho mỡ cỏ. Bởi vậy trước khi sử dụng, mỡ cỏ phải được xử lý màu và mựi bằng cỏch chưng lụi cuốn bằng hơi nước.
Bờn cạnh đú, axit bộo tự do cú trong mỡ cỏ là một trong những nguyờn nhõn làm cho mỡ kộm phẩm chất, cỏc axit bộo tự do thường đúng vai trũ là xỳc tỏc cho cỏc phản ứng oxy húa và phõn ly mỡ. Mặt khỏc trong quỏ trỡnh tổng hợp etyl este trờn xỳc tỏc bazơ rắn thỡ yờu cầu của mỡ cỏ nguyờn liệu là phải cú chỉ số axit nhỏ hơn 2. Nếu chỉ số axit lớn hơn 2 trong quỏ trỡnh sử dụng xỳc tỏc kiềm cho phản ứng tổng hợp etyl este sẽ tạo ra xà phũng, làm mất hoạt tớnh xỳc tỏc. Bờn cạnh đú, xà phũng cũn làm đụng đặc khối phản ứng dẫn đến hiệu suất chuyển húa thấp.
Cú nhiều cỏch để giảm chỉ số axit của mỡ cỏ như: trung hũa bằng kiềm, este húa axit bộo với xỳc tỏc axit H2SO4, và chưng lụi cuốn axit bộo bằng hơi nước ở 220 – 250oC tại ỏp suất cao. Như vậy phương phỏp chưng lụi cuốn bằng hơi nước ở nhiệt độ cao vừa cú khả năng giảm chỉ số axit, vừa cú khả năng xử lý màu và mựi cho mỡ cỏ.
2.2.2.1. Phương phỏp xử lý mỡ cỏ bằng hơi nước ở nhiệt độ cao.
Cho 700ml mỡ cỏ vào bỡnh cầu ba cổ dung tớch 1000ml. Một cổ lắp nhiệt kế cú khoảng chia từ 90oC đến 360oC. Một cổ nối với một vũi phun hơi nước từ thiết bị tạo hơi. Một cổ để mở cho hơi nước thoỏt ra.
Đặt bỡnh cầu lờn một bếp từ, bật con khuấy từ, khụng gia nhiệt bếp và tiến hành sục hơi nước theo cỏc nhiệt độ và thời gian khảo sỏt.
Sau khi sục hơi nước, bật bếp điện, chưng đuổi nước ở 1050C để loại bỏ hoàn toàn lượng nước cũn lẫn trong mỡ cỏ.
Khảo sỏt lại chỉ số axit của mỡ cỏ sau khi sục hơi nước.
2.2.2.2. Phương phỏp xử lý mỡ cỏ bằng cỏch trung hũa bằng kiềm.
Việc tỏch axit bộo tự do trong dầu theo phương phỏp trung hũa cần đảm bảo cỏc điều kiện:
- Tỏc nhõn trung hũa phải nhanh chúng phản ứng với axit bộo tự do, khụng tỏc dụng với dầu trung tớnh.
- Hỗn hợp phõn lớp nhanh và triệt để, dầu trung tớnh nhanh chúng tỏch ra khỏi tạp chất.
- Khụng tạo thành hệ nhũ tương bền.
Tỏc nhõn trung hũa thường dựng cỏc loại kiềm như NaOH, KOH,…hoặc cỏc loại muối kiềm như Na2CO3… Mỗi tỏc nhõn đều cú ưu, nhược điểm riờng, nờn cần phải khảo sỏt và lựa chọn tỏc nhõn phự hợp. Hiệu quả của quỏ trỡnh trung hũa được đỏnh giỏ bằng chỉ số axit của dầu, mỡ sau khi trung hũa.
Trung hũa bằng NaOH hay KOH.
Để tiến hành trung hũa trước hết phải xỏc định chỉ số axit của mỡ cỏ, từ đú chọn nồng độ dung dịch kiềm thớch hợp và tớnh được lượng kiềm vừa đủ để tỏc dụng với lượng axit bộo tự do cú trong mỡ cỏ.
Khi trung hũa bằng NaOH hay KOH ta cú phản ứng (viết cho NaOH):
RCOOH + NaOH = R-COONa + H2O
Mặt khỏc NaOH cũn tỏc dụng với triglixerit : CH-O-CO-R1 CH2OH | |
CH-O-CO-R2 + 3NaOH CHOH + R1COONa + R2COONa + R3COONa
| | CH2-O-CO-R3 CH2OH
Phản ứng này làm tổn hao dầu mỡ, nờn trong quỏ trỡnh trung hũa dầu, mỡ bằng kiềm thỡ nhiệt độ, nồng độ của dung dịch kiềm phải thớch hợp để hạn chế phản ứng này xảy ra.
Trung hũa bằng Na2CO3
Phương phỏp này dựng để trung hũa mỡ cú chỉ số axit thấp. Khi đun núng đến 60oC thỡ CO2 sinh ra trong quỏ trỡnh phản ứng sẽ sục lờn, tạo điều kiện tiếp xỳc tốt giữa axit bộo tự do và tỏc nhõn trung hũa làm cho quỏ trỡnh trung hũa được thuận lợi. Tuy nhiờn, cũng do hiện tượng sục CO2 làm hạt xà phũng nổi lờn mặt thoỏng của mỡ đem trung hũa từ đú gõy khú khăn cho quỏ trỡnh lắng tỏch cỏc cặn xà phũng ra khỏi mỡ sau khi trung hũa. Phương phỏp này ớt gõy tổn thất dầu vỡ Na2CO3 khụng tỏc dụng với mỡ ở nhiệt độ thấp.
Nồng độ cỏc tỏc nhõn trung hũa tựy thuộc vào chỉ số axit của mỡ cỏ. Với tỏc nhõn NaOH người ta thường dựng ba loại nồng độ sau:
- Kiềm loóng: 35 - 45 g NaOH/lit dựng cho mỡ cú chỉ số axit < 5mg KOH. - Kiềm vừa: 85 - 105 g NaOH/lit dựng cho mỡ cú chỉ số axit trong khoảng 5 - 7 mg KOH.
- Kiềm đặc: > 125g NaOH/lit dựng cho mỡ cú chỉ số axit > 7 mg KOH.
* Cỏch tiến hành:
- Xỏc định chỉ số axit của mỡ cỏ.
- Trung hũa bằng NaOH: pha dung dịch NaOH 40g/lit. Cho 250ml mỡ cỏ vào phễu chiết. Sau đú cho 100 ml dung dịch NaOH trờn vào khuấy đều. Tốc độ khuấy rất quan trọng, nú làm cho kiềm phõn tỏn tốt trong mỡ, tạo điều kiện cho kiềm tiếp xỳc với axit bộo tự do để tạo cặn xà phũng. Nếu khuấy chậm phản ứng sẽ khụng hoàn toàn, tuy nhiờn nếu khuấy quỏ nhanh thỡ cặn xà phũng bị vỡ thành những hạt nhỏ lơ lửng gõy khú khăn cho việc lắng cặn.
- Sau đú cho dung dịch muối ăn 3 - 4% vào để tạo điều kiện cho cặn xà phũng lắng nhanh. Để lắng trong vài giờ, cặn xà phũng lắng xuống, mỡ sẽ nổi lờn trờn.