Sử dụng thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm.
3.10. Thiết bị lọc
Hình 3. 8 Máy lọc khung bản Tabasa [6]
Cấu tạo: Thiết bị gồm những bản ép có những đường rãnh trên bề mặt, có 2
bản cố định ở đầu máy và các bản di động được ghép lại với nhau. Bản có 2 mặt, một mặt được phủ kín bằng lớp vải lọc, mặt còn lại được bọc bằng 1 lớp cao su. Giữa lớp cao su và bản có một khe lỗ để bơm khí nén vào. Trên mỗi góc phía trên và mỗi góc phía dưới (chéo nhau) của mỗi bản có một lỗ tròn lớn, khi ghép lại thì sẽ tạo thành 4 đường dẫn. Dưới đáy thiết bị lọc có máng chứa cặn sau khi ép theo băng tải đưa ra ngoài.
Nguyên tắc hoạt động: Dầu được bơm vào theo đường được tạo nên phía trên
bơm quá nhanh dễ gây tắc máy lọc, áp suất tăng và thời gian lọc bị kéo dài. Bã được giữ giữa hai bản do bị vải lọc cản lại, còn dầu lọc trong thì thấm qua vải lọc, chảy qua các khe của bản và chảy vào đường dẫn tạo bởi các khung bản. Dịch lọc theo 2 đường còn lại ra ngoài, chứa trong thùng chứa trung gian. Bã được tháo định kì khi tháo rời các bản, bã rơi xuống máng phía dưới được vít tải đẩy vào ống dẫn đưa ra ngoài.
3.11. Thiết bị thủy hóa, trung hòa
Hình 3. 9 Thiết bị thủy hóa, trung hòa [7]
Cấu tạo
1. Thân nồi 5. Hộp giảm tốc 9. Thước đo mức dầu
2. Lớp vỏ kép để đun nóng 6. Mô tơ 10. Van an toàn 3. Máy khuấy có chắn 7. Vòi phun (NaOH, muối, nước, dầu)
4. Trục khuấy 8. Nhiệt kế
Nguyên lí hoạt động
Đây là thiết bị vừa dùng để hydrat hóa vừa dùng để luyện kiềm. Dầu sau khi cho vào nồi được đun nóng đến nhiệt độ 45 – 500C, rồi vừa khuấy vừa cho nước vào bằng các vòi phun. Sau đó để yên lắng khoảng 3h kết thúc quá trình thủy hóa.
Đối với nồi trung hòa, nâng nhiệt độ dầu lên 50 – 550C, bật máy khuấy, vừa khuấy vừa cho NaOH vào, khi chỉ số acid đạt thì ngừng khuấy và để lắng hết cặn chuyển qua thiết bị rửa sấy.
Cấu tạo: thiết bị tách sáp có dạng hình trụ, hai lớp vỏ, có cánh khuấy. Đáy
hình chóp, góc côn đáy = 60º, đường kính D = 1,2ɑ m
Nguyên tắc hoạt động: dầu sau thủy hóa được bơm vào thiết bị tách sáp,
nước đi vào vỏ ngoài của thiết bị sẽ giúp gia nhiệt để nhiệt độ dầu từ 10oC - 20oC. Để lắng một thời gian. Sau đó, cánh khuấy sẽ hoạt động để tách tinh thể sáp ra ngoài.
3.13. Thiết bị rửa, sấy dầu
Cấu tạo: Thiết bị rửa, sấy có cấu tạo tương tự nồi trung hòa nhưng tiến hành
sấy trong điều kiện chân không nên nồi cần có nắp kín và một số thiết bị phụ khác như thiết bị tạo chân không.
Nguyên lý hoạt động: Dầu mỡ sau khi trung hòa được bơm vào nồi rửa sấy,
nước muối sau khi đun nóng đến 90 – 950C phun vào bằng các vòi phun khoảng 15 - 20% so với lượng dầu. Vừa phun vừa khuấy đều rồi để yên khoảng 40 - 60 phút để cặn lắng và tháo nước rửa. Tiến hành 3 lần rửa. Dầu sau rửa xong sẽ được sấy trong chân không ở nhiệt độ 90 – 950C nhờ thiết bị tạo chân không và hơi đun nóng thổi vào nồi.
3.14. Hê ̣ thống tẩy màu
Sử dụng thiết bị có dạng hình trụ, đáy côn, nắp kín, góc đáy 600
Nguyên tắc hoạt động: Dầu đem tẩy màu được lấy trực tiếp từ thiết bị rửa sấy
liên tục bằng bơm ly tâm qua đường ống vào nồi tẩy màu. Một lượng than và đất hoạt tính qua lưu lượng kế đưa vào nồi để trộn với hỗn hợp dầu theo liều lượng chỉ định. Hỗn hợp được khuấy trộn đều nhờ cánh khuấy, việc khuấy trộn được thực hiện ở nhiệt độ thấp, không khí do dầu và hỗn hợp tẩy trắng mang theo được loại ra hoàn toàn và ngăn ngừa sự oxi hóa của oxi không khí đối với dầu trong điều kiện có mặt chất hấp phụ khi tẩy màu.
3.15. Thiết bị lọc
Sử dụng thiết bị lọc Tabasa
3.16. Thiết bị khử mùi [7]
Cấu tạo: Thiết bị có dạng hình trụ đứng, bên trong có bố trí ống xoắn ruột gà.
Đáy và nắp hình chỏm cầu. Ở đáy có ống phun hơi trực tiếp bên trong thiết bị và một ống lưu thông ở giữa để tăng cường sự tiếp xúc hơi trực tiếp với dầu trong thiết bị
Nguyên lí hoạt động: Dầu sau khi lọc được bơm vào nồi tẩy mùi theo ống
xoắn ruột gà, một số cấu tử dễ bay hơi trong dầu sẽ bị bốc hơi do nhiệt độ dầu tăng
kéo theo các bọt dầu, khi hỗn hợp bốc lên gặp lưới chắn thì bọt sẽ rơi xuống còn hơi sẽ theo đường ống dẫn ra ngoài. Dầu được đun nóng đồng đều nhờ bơm tuần hoàn.
1 - Thân nồi 5 - Lỗ soi đèn 9 - Bơm tuần hoàn 2 - Đáy nồi 6 - Lưới chắn bọt 10 - Ống phun 3 - Nắp nồi 7 - Ống xoắn hơi 11 - Ống dầu vào 4 - Chóp khí 8 - Ống phun hơi 12- Cửa thoát khí
3.17. Xitec chứa dầu sau khử mùi 3.18. Thiết bị chiết rót [8]
3.19. Thiết bị dán nhãn
Chương 4: CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM
4.1. Chỉ tiêu nguyên liệu hạt hướng dương và các phương pháp phân tích
Yêu cầu chung
- Nguyên liệu phải chứa hàm lượng dầu cao đảm bảo đáp ứng năng suất trong quá trình ép để thu dầu.
- Độ ẩm trong nguyên liệu thấp (đạt chỉ tiêu của cục tiêu chuẩn Việt Nam) để ngăn cản sự phá hoại của vi sinh vật, côn trùng …
- Được trồng ở quy mô lớn và áp dụng các công nghệ để có năng suất cao.
Ưu điểm và nhược điểm của hạt chứa dầu
- Ưu điểm: Độ ẩm thấp.
- Nhược điểm: Dầu không nằm ở dạng từ do bên ngoài mà được nhốt trong vách tế bào. Quá trình chiết tách sẽ không thực hiện trực tiếp mà qua nhiều khâu chuẩn bị phức tạp. Một số loại khi chiết tách còn giải phóng thêm một số hợp chất không mong muốn.
4.1.1. Hàm lượng dầu
Hàm lượng dầu tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu, tuy nhiên để cho năng suất cao thì các nguyên liệu có chứa hàm lượng dầu cao sẽ được ưu tiên sử dụng.
Hàm lượng dầu trong hạt được xác định bằng phường pháp trích ly kiệt hoặc chiết quang [1].
Phương pháp trích ly nhanh
Lượng hạt cần phân tích cho vào chén và đem cân ở cân phân tích rồi sấy trong tủ sấy ở 105-115oC từ 30-40 phút, sau đó nghiền nhỏ với 4g cát. Cho vào chén sứ hoặc nhôm rồi rót 12-15ml ete dầu hỏa vào, đem sấy ở 105- 110oC trong 12-20 phút cho đến khi bay hết ete. Lấy hạt đã sấy ra, làm nguội. Dung môi bay hơi là ete dầu hỏa, hạt đã loại bỏ được cất lại, có nhiệt độ sôi 40-50oC, thời gian trích ly là 2h. Sau thời gian trên coi như dầu béo đã được tách hết. Quá trình trích ly kết thúc. Dung môi được cất tách ra bằng cách cho bình có dầu vào tủ sấy 100-105oC. Cứ 10 phút nhấc bình có dầu ra và thổi gió vào trong 2 phút, rồi lại cho vào tủ sấy 2 lần, mỗi lần 5 phút và thổi gió mỗi lần 1 phút nữa.
Bình chứa dầu được làm nguội trong bình hút ẩm, sau đó đem cân và tính lượng dầu X (%) theo công thức:
X = (P2−PP1).100 (%) Trong đó:
P1: khối lượng bình và dầu (g).
P2: khối lượng bình không chứa dầu (g). P: lượng dầu cần dùng trích ly (g).
Phương pháp trích ly kiệt
Các hạt sau khi đã được làm sạch cho vào chén sứ và sấy ở nhiệt độ 100- 105oC Thời gian sấy là 1h đối với hạt hướng dương và các loại hạt nhỏ. Sau khi sấy đem nghiền nhỏ trong các dụng cụ nghiền hay cối kim loại. Cối nghiền hay các dụng cụ nghiền trước khi nghiền nên cho sơ bộ ngấm dầu trước bằng cách nghiền trước một ít hạt dầu cùng loại không cùng mẫu nghiên cứu. Hạt đã nghiền nhỏ phải trộn đều và cho vào ống giấy lọc để trích ly, sau đó đem cân ở cân phân tích hai lần với lượng cân từ 8-10g. Phía trên ống cho một ít bông nút lại, sau đó gập mép kỹ và cho vào trích ly. Dụng cụ trích ly được nối với một lọ sạch đã được sấy sơ bộ ở 100-105oC trong 1h, làm nguội và đem cân. Dùng ete etylic để trích ly, hệ thống trích ly nối với dụng cụ làm lạnh. Kết thúc quá trình trích ly được xác định bằng cách thử xem hàm lượng dầu còn lại. Sau đó cân hết ete và sấy bình có dầu ở nhiệt độ 100-105oC cho đến khi khối lượng không đổi. Lần cân thứ nhất tiến hành sau 1h, các lần tiếp theo tiến hành sau nửa giờ.
Hàm lượng dầu được xác định bằng:
X = (P2−PP1).100 (%) Trong đó:
P1: khối lượng bình và dầu (g).
P2: khối lượng bình không chứa dầu (g). P: lượng dầu cần dùng trích 1y (g).
4.1.2. Độ ẩm [10]
Đối với nguyên liệu khô, độ ẩm cần phải thấp để tránh hư hỏng nguyên liệu trong quá trình bảo quản. Tùy theo mỗi nguyên liệu mà có một tiêu chuẩn độ ẩm riêng theo cục tiêu chuẩn việt nam cũng như theo phương pháp tinh luyện dầu của các nhà máy.
Nguyên tắc
Độ ẩm của phần mẫu thử sẽ được xác định bằng cách sấy ở 103oC trong tủ sấy ở áp suất khí quyển đến khi thu được khối lượng không đổi.
Cách tính độ ẩm
Độ ẩm và hàm lượng chất bay hơi (w) tính bằng phần trăm khối lượng mẫu nhận được, theo công thức:
W = mm12−−mmo2 .100% Trong đó:
mo là khối lượng của bình đáy phẳng, tính bằng gam (g)
m1 là khối lượng của bình đáy phẳng và phần mẫu thử trước khi sấy, tính bằng gam (g).
m2 là khối lượng của bình đáy phẳng và phần mẫu thử đã sấy, tính bằng gam (g).
Lấy kết quả là trung bình cộng của 2 phép xác định, nếu chênh lệch giữa các kết quả nhỏ hơn 0,2% (phần khối lượng). Nếu không, xác định lại trên hai phần mẫu thử khác nhau. Nếu phép xác định này lại vượt quá 0,2g trên 100g mẫu, thì lấy kết quả là trung bình cộng của bốn phép xác định, với điều kiện chênh lệch tối đa giữa các kết quả riêng lẻ không vượt quá 0,5g trên 100g mẫu. Báo cáo kết quả đến một chữ số thập phân.
Cách tiến hành
Phần mẫu thử
Sấy trước chén cân cùng với nắp trong 1 giờ ở 103oC rồi cho vào bình hút ẩm trước khi cân. Cân chén cân cùng với nắp chính xác đến 0.001g, sau khi mở nắp trong bình hút ẩm ít nhất 30 phút ở nhiệt độ phòng thử nghiệm. Sau đó cân vào chén cân, chính xác đến 0,001g hoặc 5g ± 0,5g sản phẩm đã nghiền đối với cùi dừa khô, hoặc bột thô hoặc hạt cỡ trung bình trừ hạt rum, hạt hướng dương, hạt đậu tương hoặc hạt bông có dính xơ hoặc 5g đến 10g hạt nguyên đối với hạt rum, hạt hướng dương, hạt đậu tương, hạt bông có dính xơ, hoặc những hạt cỡ nhỏ. Dàn đều phần mẫu thử trên toàn bộ đáy của bình cầu đáy phẳng và đậy nắp. Cân cả chén cân, nắp và phần mẫu thử chính xác đến 0,001g. Các thao tác phải thực hiện càng nhanh càng tốt để tránh sự thay đổi đáng kể về độ ẩm.
Phép xác định
Cho chén cân chứa phần mẫu thử đã mở nắp vào tủ sấy đặt ở 103oC ± 2oC. Đóng tủ lại. Sau 3h (12h đến 16h đối với hạt bông có dính xơ) thời gian được tính từ thời điểm nhiệt độ lên tới 103oC thì mở tủ sấy. Đậy ngay nắp chén cân lại và đặt vào bình hút ẩm. Làm nguội bình đến nhiệt độ phòng thử nghiệm càng nhanh càng tốt, sau đó cân chén cân chính xác đến 0,001g. Cho lại chén cân đã mở nắp và nắp vào tủ sấy. Sau 1h, lặp lại các thao tác đậy nắp, làm nguội và cân chén. Nếu chênh lệch giữa hai lần cân là bằng hoặc nhỏ hơn 0,005g (đối với 5g phần mẫu thử), thì kết thúc phép xác định. Nếu không, tiếp tục để phần mẫu thử khoảng 1h tủ sấy, đến khi chênh lệch giữa hai lần cân liên tiếp là bằng hoặc nhỏ hơn 0,005g. Không cho sản phẩm bị ẩm vào tủ sấy cùng với sản phẩm gần khô, vì sẽ làm sản phẩm gần khô ẩm trở lại một phần. Tiến hành hai phép xác định trên cùng một mẫu thử.
Độ ẩm X (%) được tính theo công thức sau:
X = (P1−PP1−2)P.100 %3 Trong đó:
P1: khối lượng chén cân và hạt trước khi sấy (g). P2: khối lượng chén cân và hạt sau khi sấy (g). P3: khối lượng chén cân khi không có hạt (g).
4.1.3. Tạp chất
Đây là những thành phần không có ích trong quá trình sản xuất dầu thực vật, thậm chí còn là nguyên nhân gây hư hỏng trong quá trình bảo quản dầu. Vì vậy trong nguyên liệu thô cần phải loại bỏ tạp chất.
Các phương pháp loại bỏ tạp chất - Phân loại bằng sàng
- Phân loài bằng sức gió - Phân loại bằng nam châm - Phân loại bằng máy sang
4.1.4. Tiêu chuẩn vi sinh
Dựa vào giới hạn vi sinh vật cho phép trong sản phẩm dầu mỡ theo cục tiêu chuẩn Việt Nam mà ta có thể xác định được giới hạn vi sinh vật cho phép trong nguyên liệu.
4.1.5. Một số chỉ tiêu khác
- Chỉ số acid - Hàm lượng vỏ - Độ xơ của hạt
- Nhiệt độ hạt khi bảo quản
4.2. Chỉ tiêu chung của dầu
Dầu là một trong ba loại thức ăn cơ bản và quan trọng không thế thiếu được trong hoạt động sinh lý của cơ thể. Một số thí nghiệm cho thấy, các chất béo gồm triglyceride bão hòa vào cơ thể có thể gây xơ cứng động mạch, tăng cholesterol trong máu, lở da. Trái lại, gần như không thấy các triệu chứng trên nếu sử dụng dầu mỡ chứa một số triglyceride chưa no. Như vậy, chất béo tốt là loại có chứa glyceride cấu tạo bởi acid béo chưa no. Giá trị dinh dưỡng của dầu được thể hiện
trong bảng 4.1.
Bảng 4. 1 Năng lượng của các loại thức ăn chính
Loại thức ăn
Năng lượng sinh ra của 1 gam thực phẩm (kcal) Đốt cháy trong nhiệt lượng
kế
Đốt cháy trong cơ thể sinh vật Chất béo (lipit) 9,40 9,30 Chất đạm (protein) 5,00 4,10 Đường và tinh bột (glucid) 3,74-4,19 4,10
Ngoài ra, khả năng dinh dưỡng của chất béo còn tùy thuộc vào cách sử dụng và bảo quản. Khi sử dụng dầu mỡ chiên quá nóng, các phân tử triglyceride có nối kép bị nhiệt phân. Gốc tự do sinh ra có thể phản ứng với Oxy hay với các phân tử khác tạo thanh nhiều chất khó tiêu hóa, độc chất.
4.2.1. Khả năng dinh dưỡng cao và không chứa độc tố
Trong quá trình bảo quản dầu, nếu không quan tâm đúng mức các biện pháp xử lý, dầu có thể bị oxy hóa tạo sự ôi dầu. Hiện tượng này còn do tác động của ánh sáng cũng như tạp chất bẩn trong dầu. Sự oxy hóa dầu dẫn đến sự hình thành một số chất mới như các hợp chất carbonyl, cacboxyl (aldehyd, ceton, acid, lacton,..) và các hợp chất khác có thể làm cho khả năng tiêu hóa của dầu mỡ không dễ dàng thậm chí còn có thể gây ra độc chất
Hạt hướng dương bảo quản trong điều kiện độ ẩm không thích hợp có thế bị nấm mốc do loài Aspergiluss Niger tiết ra độc tố Aflatoxin gây ung thư gan.
4.2.2. Dầu không được chứa các acid béo tự do
Lượng acid béo tự do cho phép đối với dầu chiên xào tối đa là 0,5%, đối với dầu trộn xà lách, lượng acid béo tự do tồn tại phải thấp hơn.
4.2.3. Dầu không màu hoặc có màu vàng nhạt, không có mùi vị khó chịu và ít