IV. TRÍCH LY BẰNG DUNG MÔI:
4.6. Các ứng dụng của quá trình trích ly:
+ Thẩm thấu ngược (RO) (hay còn gọi là “hyperfiltration”) và siêu lọc (UF) là hai đơn vị hoạt động ứng dụng quá trình trích ly, trong đó nước và các chất tan trong dung dich được loại bỏ một cách chọn lọc thông qua một cái màng bán thấm. Hai quá trình này tương tự nhau trong đó áp suất tác dụng lên cơ chất làm động lực vận chuyển các chất
GVBM: Trần Trọng Vũ 2012
Các quá trình phân riêng
Nhóm 4 D09_TP01 Page 38
qua màng. Tuy nhiên, sự thẩm thấu ngược được sử dụng để tách nước từ những phân tử có khối lượng thấp ( ví dụ như muối, đường, hợp chất thơm,...), những phân tử này có áp suất thẩm thấu cao. (bảng 4.2) . Một áp suất nẳm trong khoảng 5-10 lần được sử dụng trong siêu lọc UF (4000-8000x103 pa), do đó cần thiết để vượt qua ( đây là giới hạn của thẩm thấu ngược).
+ Ứng dụng thương mại lớn nhất trong thực phẩm của thẩm thấu ngược là cô đặc sữa từ các nhà máy sản xuất phô mát, hoạc các giai đoạn trước cô đặc, trước khi sấy khô hoặc được ứng dụng trong các nhà máy sản xuất kem. Thẩm thấu ngược cũng được sử dụng để:
Cô đặc và lọc sạch nước ép trái cây (Robe,1993), enzyme, lên men rượu và dầu thực vật.
Để cô đặc bột lúa mì, axit citric, lòng trắng trứng, sữa, cà phê, xi rô, chiết xuất thiên nhiên và hương liệu.
Làm rượu vang và bia.
Khử khoáng và lọc nước từ các lổ khoan trong lòng đất hoặc lòng sông, hoặc khử muối của nước biển.
+ Ứng dụng cuối cùng, những ion hóa trị 1 và đa hóa trị, phân tử, vi khuẩn, vật liệu hữu cơ với khối lượng phân tử lớn hơn 300 thì sẽ được loại bỏ đến 99,9% để đạt được sự tinh khiết cao cho sản xuất nước, cho các nhà máy sản xuất nước giải khát và những ứng dụng khác.
+ Những ứng dụng khác bao gồm sản xuất rượu bia có nồng độ thấp, rượu táo, rượu vang và phục hồi protein hoặc các chất rắn khác từ việc chưng cất cặn, pha loãng nước ép, xử lý nước thải từ việc xay xác ngô hay các thiết bị làm sạch nước. Màng siêu lọc còn được sử dụng cho việc chuẩn bị trích ly café và chất lỏng của trứng cho quá trình sấy và trước khi cô đặc.
GVBM: Trần Trọng Vũ 2012
Các quá trình phân riêng
Nhóm 4 D09_TP01 Page 39
Bảng 4.2.áp suất thẩm thấu của một số loại dung dịch.
Dung dịch Nồng độ Áp suất thẩm thấu
Nước ép táo 15o Brix 2.04
Nước ép họ cam 10o Brix 1.48
Café trích ly 28% TS 3.4
Đường 1% w/v 0.37
Sũa - 0.69
Dung dịch muối 15% TS 13.8
Dung dịch đuòng 44o Brix 6.9
Siro đường 20o Brix 4.41
Nước sốt cà chua 33o Brix 6.9
protein - 0.69
Trong sản xuất cà phê hoà tan: trích ly nhằm mục đích khai khác các chất tạo hương, các chất hoà tan trong cà phê rang. Đây là giai đoạn quan trọng nhất, ảnh hưởng quyết định đến hiệu suất của toàn bộ quy trình sản xuất.
Trong quá trình này ta có thể sử dụng phương pháp trích ly gián đoạn: Trong phương pháp này cà phê được cho vào các tank chứa nước với tỉ lệ phù hợp. các tank chứa có cấu tạo hình thân trụ, đáy côn, có vỏ áo. Hỗn hợp cà phê và nước được gia nhiệt bằng hơi nước. sau khi đủ thời gian trích ly, dịch trích ly đựơc tháo ra ở đáy. Để nâng cao hiệu quả quá trình trích ly, hiện nay người ta sử dụng hệ thống trích ly nhiều bậc. nhiệt độ trích ly trong khoảng 90-1000C, thời gian trích ly trong 1 bình xắp xỉ 45 phút. Phương pháp này có ưu điểm là cấu tạo thiết bị đơn giản, dễ vận hành, giá thành rẻ nhưng tốn thời gian và hiệu suất thấp.
Phương pháp trích ly liên tục: Phương pháp này sử dụng thiết bị trích ly dạng trục vis. Cấu tạo thiết bị gồm trục vis, trục vis này sẽ làm cà phê di chuyển trong buồng trích ly. Nước nóng thường là 1000C sẽ di chuyển theo chiều ngược lại. Khi cà phê và nước tiếp xúc nhau quá trình trích ly sẽ diễn ra
Kết hợp cả hai phương pháp: Đầu tiên, cà phê được trích ly theo phương pháp trích ly gián đoạn. Sau đó được đưa đi trích ly tiếp trong thiết bị trích ly liên tục.Ưu điểm của phương pháp này là nâng cao hiệu quả trích ly đối với phương pháp trích ly gián đoạn.