a. Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng của mỡ cá
Nguyên liệu để tổng hợp etyl este là mỡ cá basa do Công ty chế biến thủy sản Agifish - An Giang cung cấp. Mỡ cá đã được tiến hành xác định các chỉ số cơ bản và thành phần chính. Kết quả cụ thể được đưa ra trong các bảng 3.1 và 3.2.
Kết quả phân tích GC-MS cho thấy thành phần axit béo trong mỡ cá basa rất phức tạp, với rất nhiều loại axit khác nhau. Nhưng trong đó, có thể thấy rằng, hàm lượng các axit béo không no tương đối cao (khoảng 48%), trong đó hàm lượng axit oleic là cao nhất (40,05%). Do có hàm lượng các axit béo không no cao nên mỡ cá dễ bị ôi thiu, ngoài ra cũng chính v́ vậy mà mỡ cá có nhiệt độ đông đặc và độ nhớt thấp hơn các mỡ động vật khác. Do đó, mỡ cá dễ dàng tham gia phản ứng trao đổi este để tổng hợp các alkyl este, thành phần chính của etyl este.
Bảng 3.1. Thành phần các axit béo trong mỡ cá basa
STT Axit Tên hóa học
Tên thông dụng Công thức Thành phần (%) 1 C14:0 Tetradecanoic Myristic C14H28O2 4,70 2 C16:0 Hexadecanoic Palmitic C16H32O2 34,20 3 C16:1 9-Hexadecenoic C16H30O2 1,18 4 C18:0 Octadecanoic Stearic C16H36O2 10,60 5 C18:1 9- Octadecenoic Oleic C18H34O2 40,05 6 C18:2 9-12- Octadecadienoic Linoleic C18H32O2 6,65
Trang 78
Bảng 3.2. Các chỉ sổ cơ bản của mỡ cá basa
STT Chỉ số Đơn vị Kết quả phân tích
1 Khối lượng riêng ở 40oC g/ml 0,908
2 Nhiệt độ đông đặc oC 29 3 Chỉ số axit mgKOH/g 5,4 4 Chỉ số xà phòng mgKOH/g 198,8 5 Chỉ số iot gI2/100g 78,5 6 Độ nhớt động học ở 40oC cSt 54 7 Hàm lượng nước %V 0,45
8 Hàm lượng cặn rắn % khối lượng 5,3
9 Màu sắc - Vàng nhạt
10 Mùi - Tanh, hôi
Từ kết quả ở bảng 3.2 cho thấy mỡ cá là nguồn nguyên liệu phế thải, có chất lượng kém, các chỉ tiêu cơ bản đều không đạt yêu cầu làm nguyên liệu, chẳng hạn:
- Hàm lượng cặn rắn cao vì mỡ cá là phế phẩm của quá trình chế biến hải sản, không được bảo quản cẩn thận nên bị lẫn nhiều đất cát, cặn bẩn.
Nếu cặn bẩn nhiều sẽ bám vào bề mặt xúc tác, làm giảm hoạt tính xúc tác, và ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm nhiên liệu. Do đó, cần phải xử lý bằng cách lắng tách sơ bộ cặn có kích thước lớn, lọc tách cặn bẩn bé (vì mỡ cá có tỷ trọng bé nên việc lắng tách cặn bẩn rất dễ dàng).
- Chỉ số axit của mỡ cá tuy nhỏ hơn các loại mỡ động vật khác, nhưng vẫn chưa đủ điều kiện để làm nguyên liệu để tổng hợp etyl este. Vì thế ta phải tiến hành trung hòa để làm giảm chỉ số axit xuống dưới 1mg KOH/g mỡ.
- Mỡ cá có lẫn nước nên cần phải sấy khô, vì yêu cầu nguyên liệu không được lẫn nước. Nếu lẫn nước sẽ xảy ra phản ứng thủy phân và xà phòng hóa, làm giảm hiệu suất etyl este.
- Nhiệt độ đông đặc của mỡ cá cao (29°C) do vậy ở nhiệt độ phòng mỡ cá ở trạng thái rắn. Khi nâng nhiệt độ lên 40°c, mỡ cá ở trạng thái lỏng sệt nên độ nhớt vẫn rất cao (54cSt), nên phải tiến hành trao đổi este nhằm thu được các etyl este có độ nhớt thấp hơn, thành phần chính của etyl este.
Trang 79
xúc tác kiềm, thì chỉ số axit là một chỉ tiêu quan trọng nhất. Để giảm chỉ số axit cho đạt yêu cầu, người ta thường tiến hành trung hòa (với nguyên liệu có chỉ số axit không quá cao), sau đó rửa tách thu nguyên liệu trung tính và sấy khô nước. Quá trình này phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Do đó cần khảo sát để chọn tác nhân trung hòa phù họp, cũng như điều kiện xử lý thích họp, để thu nguyên liệu có chỉ số axit đạtyêu cầu, với hiệu suất cao nhất.
b. Chất lượng mỡ cá sau khi xử lý
Mỡ cá sau khi xử lý được kiểm tra các thông số kỹ thuật và thu được kết quả như bảng 3.3.
Từ số liệu thu được cho thấy, mỡ cá sau khi xử lý đã cải thiện được rất nhiều thông số kỹ thuật như: giảm đáng kể lượng axit béo tự do (chỉ số axit <0,5 mg KOH/g mỡ), loại bỏ hoàn toàn tạp chất cơ học, nước, màu sắc sáng hơn, mùi hôi, tanh đã giảm nhiều. Chất lượng mỡ tốt hơn nhiều, và đáp ứng được yêu cầu làm nguyên liệu tổng hợp etyl este.
Bảng 3.3. Một số tính chất của mỡ cá sau khi xử lý
Tính chất Mỡ cá
Độ nhớt, (40°c, cSt) 52
Tỷ trọng 0,88
Chỉ số axít, (mg KOH/g dầu) 0,5 Chỉ số xà phòng, (mg KOH/g dầu) 196 Chỉ số iôt, (g I2/g dầu) 82 Hàm lượng nước, (% TT) 0,01 Hàm lượng tạp chất cơ học, (%KL) 0,01 Màu sắc Vàng nhạt Mùi ít tanh