1. Kiểm tra chỉ tiêu hóa lý theo TCVN
- Kiểm tra chỉ số acid TCVN 2639 : 1993.
- Kiểm tra chỉ số xà phòng hóa TCVN 2633 : 1993. - Kiểm tra chỉ số iod theo TCVN 2634 : 1993. - Kiểm tra chỉ số peroxit theo TCVN 2632 : 1993.
2. Kiểm tra chất lượng sản phẩm bằng phương pháp đánh giá cảm quan (phụ lục 2)
Tiến hành đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79.
Căn cứ vào tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79 và tài liệu cũng như tham khảo ý kiến người tiêu dùng, tôi xây dựng hệ số quan trọng cho các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm dầu thô điều như sau:
Bảng 2.2. Bảng các chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng của dầu điều
Chỉ tiêu Hệ số quan trọng Màu Độ trong Mùi 2 1,2 0,8
Tích số giữa điểm trung bình của một chỉ tiêu và hệ số quan trọng K là điểm có trọng lượng của chỉ tiêu đó. Tổng số điểm có trọng lượng gọi là diểm chung của sản phẩm. Điểm chung được sử dụng để phân cấp chất lượng.
2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
2.5.1. Thí nghiệm 1: Xác định kích thước bột nghiền
Kích thước bột nghiền có ảnh hưởng đến hiệu suất tách dầu, nếu kích thước bột nghiền quá lớn thì khi chưng nhiệt, ẩm chưa kịp khuếch tán vào sâu bên trong do đó độ ẩm của bột chưng không đồng đều ảnh hưởng đến hiệu suất ép dầu.
Tuy nhiên, nếu kích thước các hạt bột nghiền quá nhỏ, khi chưng sấy bột không đủ xốp làm nhiệt, nước khó tiếp xúc nên dễ sinh ra vón cục làm cho việc chưng sấy không đồng đều và do đó hiệu quả tách dầu sẽ không cao. Do đó cần phải nghiền ở kích thước thích hợp tạo điều kiện cho nhiệt và ẩm khuếch tán đều vào khối bột nghiền giúp tăng hiêu suất ép.
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước bột nghiền thích hợp cho công nghệ ép.
4 Hạt điều
Chọn kích thước bột nghiền thích hợp.
Nghiền với kích thước (mm)
1 2 3
Chưng bột nghiền
Ép bột
Xác định lượng dầu thu được và đánh giá các chỉ tiêu cảm
Thuyết minh sơ đồ
Để xác định mức độ nghiền nhân hạt thích hợp nhất tôi bố trí thí nghiệm với 4 mẫu hạt điều có khối lượng bằng nhau là 100g, ở các kích thước lỗ rây lần lượt là.
Mẫu 1: 1 mm
Mẫu 2: 2 mm
Mẫu 3: 3 mm
Mẫu 3: 4 mm
Khi tiến hành thí nghiệm cố định các thông số. - Thời gian chưng : 20 phút
- Thời gian ép : 8 phút
Sau đó xác định lượng dầu thu được, chỉ tiêu cảm quan của dầu để xác định kích thước bột nghiền thích hợp nhất.
2.5.2. Thí nghiệm 2 : Xác định thời gian chưng bột nghiền
Mục đích : Xác định thời gian chưng bột nghiền thích hợp nhất.
Chỉ tiêu đặc trưng cho chế độ chưng là mức độ làm ẩm bột, nhiệt độ chưng, thời gian chưng và độ ẩm bột sau khi chưng. Nếu thời gian chưng quá lâu làm quá ẩm hay quá nhiệt thì bột sẽ trở thành một khối chảy dẻo, dầu sẽ không thoát ra khi ép. Ngoài ra trong thành phần hạt điều chứa 23,49% hàm lượng tinh bột nên nếu chưng bằng hơi nước trong thời gian lâu sẽ làm cho tinh bột bị hồ hóa ảnh hưởng đến chất lượng bột sau này.
Do đó để công đoạn chưng đạt hiệu quả tốt nhất cần bố trí thí nghiệm xác định thời gian chưng nhằm tìm ra thông số thích hợp để chất lượng bột chưng tốt nhất.
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chưng bột nghiền thích hợp.
Thuyết minh sơ đồ
Hạt điều sau khi nghiền ở kích thước thích hợp được đem chưng, để xác định chế độ chưng thích hợp chúng tôi tiến hành thí nghiệm đối với 5 mẫu bột nghiền, mỗi mẫu có khối lượng 100g. Tiến hành chưng trong các khoảng thời gian 15, 20, 25, 30 (phút) và một mẫu không chưng.
Quá trình tiến hành cố định các thông số:
- Kích thước bột nghiền được xác định ở thí nghiệm 1. - Nhiệt độ ép: 700 C
- Thời gian ép: 8 phút
2.5.3. Xác định các thông số cho quá trình ép Thí nghiệm 3 : Xác định nhiệt độ ép dầu.
Mục đích : Xác định nhiệt độ ép dầu thích hợp nhất. Xác định thời gian chưng
bột thích hợp.
Ép bột
Xác định lượng dầu thu được, chỉ tiêu cảm quan của
dầu và độ hồ hóa của bột. Thời gian chưng (phút)
25
15 20 30
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ ép
Thuyết minh sơ đồ
Để xác định nhiệt độ ép thích hợp chúng tôi bố trí thí nghiệm như sau:
Lấy 5 mẫu bột nghiền có khối lượng bằng nhau là 100g, bột được nghiền và chưng ở kích thước và thời gian thích hợp rồi đem ép ở các nhiệt độ.
- Mẫu 1: 500C - Mẫu 2: 600C - Mẫu 3: 700C - Mẫu 4: 800C - Mẫu 5: 900C
Sau đó xác định lượng dầu thu được và đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của dầu để xác định nhiệt độ ép thích hợp.
Trong quá trình tiến hành tôi cố định các thông số: - Kích thước bột nghiền được xác định ở thí nghiệm 1. - Thời gian chưng được xác định ở thí nghiệm 2. - Thời gian ép: 8 phút.
Bột sau khi chưng
Ép ở các nhiệt độ (0C)
70 60
50 80 90
Xác định hàm lượng và các chỉ tiêu cảm quan của dầu
Thí nghiệm 4 : Xác định thời gian ép dầu Mục đích: Xác định thời gian ép thích hợp nhất.
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ép
Thuyết minh sơ đồ
Để xác định thời gian ép thích hợp, lấy 5 mẫu bột nghiền đem chưng và ép ở các thời gian như trên sơ đồ. Sau đó xác định lượng dầu thu được và đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của dầu để chọn ra nhiệt độ ép thích hợp nhất.
Khi tiến hành cố định các thông số:
- Kích thước bột nghiền được xác định ở thí nghiệm 1. - Thời gian chưng được xác định ở thí nghiệm 2. - Nhiệt độ ép được xác định ở thí nghiệm 3.
2.5.4. Xác định các thông số cho quá trình trích ly
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly, trong đó các yếu tố chính có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả trích ly có thể kể đến là:
12 4
Xác định hàm lượng và các chỉ tiêu cảm quancủa
dầu.
Chọn thời gian ép thích hợp.
Bột sau khi chưng Ép ở các thời gian (phút)
- Loại dung môi.
- Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi. - Thời gian trích ly.
- Nhiệt độ trích ly.
- Kích thước nguyên liệu. - Độ ẩm nguyên liệu.
Đối với yếu tố nhiệt độ trích ly: Bản chất của quá trình trích ly là quá khuếch tán, vì vậy khi tăng nhiệt độ, quá trình khuếch tán sẽ được tăng cường do độ nhớt của dầu trong nguyên liệu giảm làm tăng vận tốc chuyển động của dầu vào dung môi. Tuy nhiên đối với nguyên liệu bột điều, do có hàm lượng tinh bột tương đối cao nên nếu tăng nhiệt độ tinh bột sẽ rất dễ bị hồ hóa và tăng độ nhớt gây khó khăn cho các công đoạn xử lý sau này. Bên cạnh đó, do sử dụng dung môi là hexan rất dễ bay hơi nên nếu tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tổn thất dung môi và gây biến tính dầu . Chính vì những lý do trên mà em quyết định trích ly ở nhiệt độ phòng nên trong đề tài này em không nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ chiết.
Đối với yếu tố độ ẩm bột trích ly: Khi tăng lượng ẩm trong khối bột sẽ làm chậm quá trình khuếch tán dầu và làm tăng sự kết dính các hạt bột trích ly do ẩm trong bột trích ly sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong của các hạt bột trích ly làm chậm quá trình khuếch tán. Tuy nhiên trong quy trình này độ ẩm của bột trích ly phụ thuộc vào thiết bị ép dầu, do đó chúng tôi không nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm bột trích ly.
Do đó, các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly cần nghiên cứu bao gồm 4 yếu tố:
- Kích thước nguyên liệu. - Loại dung môi.
- Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi. - Thời gian trích ly.
Thí nghiệm 5 : Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu quả trích ly
Mục đích : Xác định kích thước nguyên liệu thích hợp cho quá trình trích ly. Kích thước nguyên liệu có ảnh hưởng quyết định đến diện tích tiếp xúc giữa dung môi và nguyên liệu do đó sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả trích ly.
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước bột trích ly.
Thuyết minh sơ đồ:
Bột sau khi ép có kích thước 2mm được đem xay nhỏ ở các kích thước 0,5mm, 1mm, 1,5mm và một mẫu không xay (2mm). Sau đó đem trích ly, dịch sau trích ly được đem đuổi dung môi bằng thiết bị cô quay chân không. Tiến hành xác định hàm lượng dầu thu được để xác định kích thước bột trích ly thích hợp nhất.
Trong quá trình tiến hành cố định các thông số:
2 Bột sau khi ép (2mm)
Xay ở các kích thước (mm)
1
0,5 1,5
Đuổi dung môi
Xác định hàm lượng dầu Trích ly
Chọn kích thước thích hợp.
- Dung môi trích ly : hexan.
- Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi : 1/9. - Thời gian trích ly : 15h.
Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu quả trích ly
Mục đích : Tìm được loại dung môi thích hợp nhất cho quá trình trích ly Trong quá trình trích ly, việc lựa chọn ra loại dung môi thích hợp để hòa tan tốt chất tan cần xác định là một yếu tố rất quan trọng. Qua bản chất của một số loại dung môi và của chất tan thì dung môi có thể hòa tan tốt dầu là các dung môi không phân cực hoặc phân cực yếu nên chọn: ethanol 99,5% và hexan làm dung môi để khảo sát ảnh hưởng của chúng đến quá trình trích ly.
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả trích ly.
Xác định hàm lượng và chất lượng dầu Lựa chọn dung môi
thích hợp Đuổi dung môi
Bột sau khi ép
Trích ly
Thuyết minh sơ đồ
Tiến hành ngâm 2 mẫu bột ép với khối lượng mỗi mẫu 100g vào 2 loại dung môi là etanol 99,5% và hexan. Sau đó lọc thu được bột trích ly và dịch trích ly, đem dịch trích ly chưng cất để thu hồi dầu. Tiến hành cân và đánh giá cảm quan chất lượng của 2 mẫu dầu thu được để xác định loại dung môi phù hợp cho quy trình.
Khi tiến hành thí nghiệm tôi cố định các thông số: - Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi : 1/9.
- Thời gian trích ly: 15h.
- Kích thước bột trích ly được xác định ở thí nghiệm 5.
Thí nghiệm 7 : Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu quả trích ly
Mục đích : Xác định tỷ lệ nguyên liệu/dung môi thích hợp cho quá trình trích ly. Việc lựa chọn tỷ lệ NL/DM có ảnh hưởng lớn tới quá trình trích ly. Nếu lượng dung môi quá ít quá trình trích ly sẽ không triệt để, lượng chất hòa tan bên trong nguyên liệu còn nhiều. Ngược lại nếu lượng dung môi quá lớn, khả năng trích ly triệt để hơn, lượng chất tan hòa tan nhanh hơn, tuy nhiên lại ảnh hưởng đến chi phí sản xuất. Vì vậy cần lựa chọn tỷ lệ dung môi sao cho thích hợp nhất.
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nguyên liệu/dung môi Thuyết minh sơ đồ
Bột sau khi ép được đem trích ly bằng dung môi đã xác định ở thí nghiệm trên với tỷ lệ nguyên liêu/dung môi như trên sơ đồ. Sau đó lấy mỗi mẫu đem đuổi dung môi và xác định hàm lượng dầu thu được, từ đó xác định tỷ lệ nguyên liệu/dung môi thích hợp nhất.
Trong quá trình tiến hành cố định các thông số:
- Kích thước bột nghiền được xác định ở thí nghiệm 5. - Dung môi trích ly được xác định ở thí nghiệm 6. - Thời gian trích ly 15h.
Thí nghiệm 8 : Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu quả trích ly
Mục đích : Xác định thời gian trích ly thích hợp cho quy trình sản xuất.
Thí nghiệm nhằm xác định thời gian trích ly thích hợp để thu được hàm lượng dầu cao nhất. Thời gian trích ly phải hợp lý bởi nếu kéo dài thời gian trích ly lượng chất
Chọn tỷ lệ NL/DM thích hợp 1/3 1/6 1/9 1/12 1/15 Bột ép Trích ly với tỷ lệ NL/DM(lần). Xác định hàm lượng dầu thu được Đuổi dung môi
hòa tan dung môi đã hết đồng thời sẽ ảnh hưởng đến thời gian thực hiện và chi phí cho toàn bộ quá trình.
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian trích ly
Thuyết minh sơ đồ
Tiến hành trích ly 6 mẫu bột ép có cùng khối lượng là 100g với thời gian trích ly tương ứng cho từng mẫu như trên sơ đồ. Sau đó, đem chưng cất đuổi dung môi bằng thiết bị cô quay chân không và xác định hàm lượng dầu thu được để tìm ra thời gian trích ly thích hợp.
Trong quá trình trích ly cố định các thông số:
- Kích thước bột trích ly được xác định ở thí nghiệm 5. - Dung môi trích ly được xác định ở thí nghiệm 6. - Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi ở thí nghiệm 7.
Bột ép Trích ly (h) Chọn thời gian trích ly thích hợp Xác định hàm lượng dầu Chưng cất dung môi
Thí nghiệm 9 : Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng bột Mục đích : Xác định nhiệt độ sấy thích hợp cho chất lượng sản phẩm.
Sấy có tác dụng loại bớt ẩm trên bề mặt bán thành phẩm, nếu sấy ở nhiệt độ quá cao làm sản phẩm bị cháy, nếu sấy ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài sẽ ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm. Do đó cần bố trí thí nghiệm để xác định thời gian sấy thích hợp đối với sản phẩm. Hình 2.10.Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy
Thuyết minh sơ đồ
Lấy 5 mẫu bột sau khi trích ly đem sấy ở các nhiệt độ như trên sơ đồ, sao cho độ ẩm cuối cùng của bột đạt 5%. Sau đó tiến hành đánh giá cảm quan chất lượng
100 Bột trích ly Sấy ở các nhiệt độ (0C) 80 70 90 60 Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm Xác định nhiệt độ sấy thích hợp
Xác định thời gian sấy của mỗi mẫu. Kiểm nghiệm
bột và xác định thời gian sấy của mỗi mẫu để tìm ra nhiệt độ sấy thích hợp cho quy trình.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Theo một số tài liệu tham khảo, thành phần dinh dưỡng và khối lượng của hạt điều được trình bày ở bảng sau:
Bảng 3.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt điều
Bảng 3.2. Hàm lượng dầu thô trong một số nguyên liệu
Bảng 3.3. Thành phần khối lượng của hạt điều
Nhận xét
Nhìn vào bảng 1 và 2 ta thấy hạt điều là loại nguyên liệu giàu giá trị dinh dưỡng. Nhân điều chứa trên 20% các chất đạm thực vật, về số lượng tương đương
Thành phần dinh dưỡng (%/100g)
Protein (%) Lipid (%) Nước (%) Khoáng (%)
20 47 5,2 2,4 Tên hạt Thành phần (%/100g) Dầu dừa 47,9 Dầu điều 47 Dầu hạt giống bí đỏ 47,01 Dầu phộng 44,5
Dầu hạt giống đậu tương 23,5
Dầu nành 15 – 20
Thành phần khối lượng
Vỏ (%) Dầu vỏ (%) Vỏ lụa (%) Nhân hạt (%)
với đậu nành và đậu phộng nhưng về chất thì tương đương với thịt, trứng, sữa, do đó là nguyên liệu thích hợp để sản xuất bột dinh dưỡng. Đặc biệt hàm lượng lipid trong hạt điều cao hơn một số loại hạt chứa dầu cả về số lượng và chất lượng nên là