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