Ảnh hƣởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ xử lý đến chỉ số PV của dầu trong

quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp với sử dụng sóng siêu âm

Chỉ số PV của các mẫu dầu đƣợc xác định. Kết quả đo đạc đƣợc trình bày ở hình 3.2.

45

Kết quả phân tích (Hình 3.2) cho thấy ở các tỷ lệ chất hấp phụ khác nhau (0.5%, 1.0% hay 1.5%), khi nhiệt độ xử lý tăng dần thì giá trị PV tăng. Cụ thể, tại tỷ lệ chất hấp phụ là 0.5% giá trị PV thấp nhất là 2.62 (meq O2/kg) khi ở nhiệt độ 45C và tăng lên 3.18 (meq O2/kg) khi ở 65C và đạt giá trị 3.29 (meq O2/kg) tại 80C. Tƣơng tự nhƣ vậy, tỷ lệ bentonite 1% và 1.5% cho giá trị PV là thấp nhất lần lƣợt là 2.52 và 3.08 (meq O2/kg) khi ở nhiệt độ 45C sau đó tăng lên lần lƣợt là 3.16 và 3.47 (meq O2/kg) khi ở 65C, tại 80C thì giá PV lần lƣợt là 3.44 và 3.65 (meq O2/kg).

Kết quả của chúng tôi cũng phù hợp với nghiên cứu của Roya Abbas cùng cộng sự (2016). Kết quả của nghiên cứu này cho thấy sự thay đổi chỉ số PV của dầu oliu và dầu hƣớng dƣơng trong quá trình tẩy trắng với sóng siêu âm ở 45, 60C trong thời gian 10, 20, 30 phút. Giá trị PV tăng khi tăng nhiệt độ và thời gian xử lý trong điều kiện tẩy trắng bằng sóng siêu âm. 2.62 2.52 3.08 3.18 3.16 3.47 3.30 3.29 3.44 3.65 0.00 0.60 1.20 1.80 2.40 3.00 3.60 4.20 0 0.5 1 1.5 P V (m eq O 2 /k g)

Tỷ lệ bentonite (%) 45oC 65oC 80oC

Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ đến chỉ số peroxide (PV) của dầu ở các chế độ xử lí khác nhau

46

Sự thay đổi giá trị PV có thể là do sự hình thành của hydroperoxide sinh ra bởi phản ứng của oxy với dầu trong giai đoạn đầu của quá trình oxy hóa (Roya Abbasi cùng công sự, 2017) xảy ra dƣới tác dụng sóng siêu âm và nhiệt độ trong quá trình tẩy trắng. Quá trình oxy hóa chất béo bắt đầu với sự hình thành các hydroperoxide bằng sự tấn công của oxy tạo thành các gốc acid béo tự do. Sau đó, hydroporoxide phân hủy thành các phân tử acid béo mạch ngắn hoặc tiếp tục tác dụng với oxy tạo thành các sản phẩm oxy hóa thứ cấp (G Kaynak cùng công sự, 2004). Quá trình oxy hóa diễn ra nhanh hơn dƣới tác dụng của ánh sáng, nhiệt độ và kim loại (Edwin N Frankel, 2014).

Sự giảm chỉ số PV ở tỷ lệ 0.5% và tăng ở tỷ lệ 1 và 1.5% có thể đƣợc giải thích nhƣ sau: khi tăng tỷ lệ bentonite sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt từ đó làm tăng khả năng hấp phụ các hợp chất màu và peroxide lên bề mặt của bentonite. Tuy nhiên, đến một mức nào đó, khả năng hấp phụ của bentonite không đổi hoặc thậm chí sẽ giảm do sự chồng chéo hoặc tích tụ lại của các chất hấp phụ làm giảm diện tích bề mặt tiếp xúc (Vinod K Garg cùng công sự, 2004). Ngoài ra, caroten là chất không dễ bay hơi, do đó sự phân hủy oxy hóa của các caroten trong các gốc tự do có thể làm tăng sự hình thành hydroperoxide. Các sản phẩm oxy hóa thứ nhất hydroperoxide có thể phân hủy thành sản phẩm oxy hóa thứ hai là các hợp chất dễ bay hơi nhƣ ketone, aldehyde (Dan Su cùng công sự, 2013). Đây là một trong những lý do kiến chỉ số PV giảm ở tỷ lệ 0.5%. Ở tỷ lệ 1.0% và 1.5%, khi sản phẩm oxy hóa thứ hai chƣa đƣợc hình thành thì các hydroperoxide đã bị hấp thụ lên bề mặt bentonite, tuy nhiên các gốc tự do đƣợc tạo ra dƣới tác động của sóng siêu âm nên quá trình oxy hóa vẫn tiếp tục diễn ra.

Sự tăng chỉ số PV dƣới tác dụng của nhiệt độ có thể đƣợc giải thích nhƣ sau: Quá trình tự oxy hóa khi gia tăng nhiệt độ, tạo ra nhiều sản phẩm oxy hóa (Shahidi cùng công sự, 1996) (Allen J St. Angelo cùng công sự, 1996). Sự hình thành các sản phẩm oxy hóa diễn ra chậm khi ở nhiệt độ thấp (Joaquín Velasco and Carmen Dobarganes, 2002) vì vậy ở nhiệt độ 45C có giá trị PV là thấp nhất. Mặt khác, dƣới tác dụng của sóng siêu âm sẽ có những ảnh hƣởng bất lợi đến chất lƣợng của dầu (Abdus Sattar cùng công sự, 1976). Cụ thể là khi tẩy trắng bằng bể siêu âm, quá trình siêu âm tạo ra nhiều gốc tự do hơn (Elahe Abedi cùng cộng sự, 2015), ở tần số lớn của sóng siêu âm làm các gốc tự do phân tán nhiều trong dầu. Sự gia tăng nhiệt độ làm giảm sự hấp phụ và làm cho quá trình hấp phụ

47

chuyển sang quá trình giải hấp làm cho một số phân tử hòa tan lại trong dầu. Quá trình giải hấp có thể làm tăng quá trình oxy hóa dầu (G Kaynak cùng cộng sự, 2004).

Ở mức nhiệt độ xử lý cao (80C) làm tăng chỉ số PV tuy nhiên giá trị này vẫn ở mức cho phép (< 5 meqO2/kg, theo (Bimbo,1998)). Mặt khác hiệu quả tẩy trắng (giá trị OD420nm của dầu giảm) lại đƣợc ghi nhận ở mức nhiệt độ này.