TIỂU LUẬN môn học CHẾ BIẾN dầu và CHẤT béo đề tài dầu đậu NÀNH và CHẾ BIẾN xà PHÒNG từ dầu đậu NÀNH
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (927.02 KB, 32 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TPHCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC
TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN
Môn học:
CHẾ BIẾN DẦU VÀ CHẤT BÉO
Đề tài: DẦU ĐẬU NÀNH
VÀ CHẾ BIẾN XÀ PHÒNG TỪ DẦU ĐẬU NÀNH
Sinh viên thực hiện:
Lê Châu Ngọc Bích
Mã số sinh viên:
18139013
Lớp:
DH18HD
Niên khóa: 2018 - 2022
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Mai Huỳnh Cang
TP. HỒ CHÍ MINH, 2022
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH........................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU................................................2
1.1.
GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU..............................................................2
1.2.
THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT CHẤT SINH HỌC..............4
1.3.
ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG....................................................................7
CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHIẾT TÁCH DẦU NÀNH...........9
2.1.
CHUẨN HĨA NGUN LIỆU ĐẦU VÀO.......................................10
2.2.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHIẾT TÁCH DẦU NÀNH BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ÉP LẠNH.........................................................................................10
2.3.
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM.........................................19
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG DẦU NÀNH TRONG SẢN XUẤT XÀ PHÒNG...20
3.1.
GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU......................................................20
3.2.
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUN LIỆU ĐẦU VÀO...............20
3.3.
QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ................................................................21
3.4.
PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG XÀ PHÒNG..........25
3.5.
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT......25
3.6.
PHẨM
CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ VÀ TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG SẢN
26
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................28
1
DANH MỤC HÌNH ẢNH
HÌNH 1. 1. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CÂY ĐẬU NÀNH........................................................................................2
HÌNH 1. 2. THU HOẠCH ĐẬU NÀNH..........................................................................................................................4
HÌNH 1. 3. THÀNH PHẦN HĨA HỌC TRONG ĐẬU NÀNH.......................................................................................4
HÌNH 2. 1. MÁY TÁCH TỪ..........................................................................................................................................11
HÌNH 2. 2. MÁY SÀNG RUNG.....................................................................................................................................11
HÌNH 2. 3. MÁY NGHIỀN............................................................................................................................................12
HÌNH 2. 4. THIẾT BỊ LÀM MỀM NGANG..................................................................................................................13
HÌNH 2. 5. MÁY CÁN ĐẬU NÀNH..............................................................................................................................15
HÌNH 2. 6. MÁY ĐÙN..................................................................................................................................................16
HÌNH 3. 1. TÍNH CHẤT CỦA ĐẬU NÀNH ĐỂ LÀM XÀ PHỊNG.............................................................................21
HÌNH 3. 2. SƠ ĐỒ KHỐI QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XÀ PHÒNG [16][17][18][19]......................................22
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU
1.1.1. Tên gọi
Cây đậu tương hay còn gọi là cây đậu nành tên khoa học Glycine max
Merrill là loại cây họ Đậu (Fabaceae) [1].
1.1.2. Phân bố
Là loài bản địa của Đông Á, ở Việt Nam, cây đậu nành tập trung ở các tỉnh
đồng bằng Sông Cửu Long (An Giang, Đồng Tháp); Ở miền Bắc đây là vụ đậu
nành được trồng nhiều ở các tỉnh Hà Bắc, Lạng Sơn, Cao Bằng…[2]
1.1.3. Nguồn gốc
Đậu nành có nguồn gốc từ vùng An Châu, Trung Quốc, theo các nhà
nghiên cứu Nhật Bản thì đậu nành được đưa vào Triều Tiên vào khoảng 200
năm trước Cơng ngun, sau đó sang Nhật Bản. Đến giữa Thế kỷ 17 đậu nành
xuất hiện ở châu Âu, còn tại châu Mỹ - xuất hiện năm 1804 nhưng phải đến
đầu Thế kỷ 20 mới được trồng phổ biến [3].
Ở Việt Nam, do vị trí địa lý nước ta nằm sát Trung Quốc, có sự giao lưu
nhiều mặt từ lâu đời nên cây đậu nành được biết đến và trồng từ rất sớm, ngay
từ thời Vua Hùng ông cha ta đã biết trồng cây đậu nành cùng với nhiều loại cây
họ đậu khác [3].
1.1.4. Đặc điểm thực vật
Hình 1. 1. Đặc điểm thực vật của cây đậu nành
Đậu nành là loại cây thân thảo, hằng năm. Thân cây mảnh, cao từ 0,8m đến
0,9m, có lơng, cành hướng lên phía trên. Lá mọc cách có ba lá chét hình trái
2
xoan, mũi gần nhọn, khơng đều ở gốc. Hoa có màu trắng hay tím xếp thành
chùm ở nách cành. Quả thõng, hình lưỡi liềm, gân bị ép, trên quả có nhiều lông
mềm màu vàng, thắt lại giữa các hạt. Các hạt thứ 2, 3, 5 gần hình cầu, các hạt
cịn lại hình thận dài, có màu vàng rơm nhạt [4].
Đậu nành là cây hai lá mầm có rễ cọc, rễ tập trung ở tầng đất mặt 30 – 40
cm, độ ăn lan khoảng 20 – 40 cm. Trên rễ có các nốt sần cố định đạm do vi
khuẩn cộng sinh Rhizobium japonicum; Thân đậu nành có màu xanh hoặc tím
ít phân cành, có từ 14-15 lóng, chiều cao cây trung bình từ 0,5 – 1,2 m; Tùy
theo từng thời kỳ sinh trưởng, phát triển của cây mà có các dạng lá: lá mầm, lá
đơn và lá kép có 3 lá chét [4].
Hoa đậu nành thuộc hoa cánh bướm, mọc thành chùm trung bình mỗi chùm
có từ 7 – 8 hoa, hoa có màu tím hoặc trắng. Khi kết trái, đậu nành thuộc loại
quả nang tự khai, mỗi trái trung bình có từ 2 – 3 hạt, có khi có 4 hạt có hình
trịn, bầu dục, trịn dẹp, có màu vàng, vàng xanh hoặc nâu đenHoa đậu nành
nhỏ, không hương vị, thuộc loại cánh bướm. Màu sắc của hoa thay đổi tuỳ theo
giống, các giống đậu nành có hoa màu trắng thường có tỷ lệ dầu cao hơn các
giống màu tím [5].
1.1.5. Thổ nhưỡng
Đậu nành có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau: đất đỏ, đất xám, đất
phù sa, đất giồng cát. Nhưng để trồng đậu nành có hiệu quả phải trồng trên đất
có thành phần cơ giới nhẹ, pH từ 6,0-6,5. Nhiệt độ sinh trưởng và phát triển
thích hợp từ 24-30℃ [4].
1.1.6. Thời vụ
Đậu nành là cây công nghiệp ngắn ngày, nên có thể bố trí vào các mơ hình
ln canh, xen vụ để tăng vịng quay của đất, nâng giá trị kinh tế cho người sử
dụng, đồng thời hạn chế nguồn sâu bệnh lưu tồn qua mùa vụ canh tác. Đậu
nành có thể trồng được quanh năm nhưng với mỗi thời vụ canh tác khác nhau
sẽ có ảnh hưởng rõ rệt đến sự sinh trưởng, tình hình sâu bệnh, năng suất, phẩm
chất hạt, chi phí sản xuất. Tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), thời
vụ canh tác thích hợp nhất là Đơng Xn (xuống giống tháng 11 – 12 dương
lịch và thu hoạch vào tháng 2-3 dương lịch) và Xuân Hè (xuống giống tháng 23 dương lịch và thu hoạch vào tháng 5-6 dương lịch). Vụ Hè Thu thì phải quản
lý nước tốt [4].
1.1.7. Thu hoạch
3
Khi thu hoạch, cắt cây về phơi khô và ra hạt. Nên thu vào lúc nắng ráo,
phơi khô, đập ngay hoặc đập sau ủ 1 -2 ngày. Sàng sẩy, loại bỏ rác, tạp chất,
hạt xanh non, hạt nhỏ, phơi hạt tới khi khơ giịn (cắn giịn khơng dính răng), thì
đưa vào bảo quản. Không được phơi hạt giống trên sân gạch, sân xi - măng.
Hình 1. 2. Thu hoạch đậu nành
Hiện nay, chủ yếu nông dân trồng đậu dùng máy tuốt lúa để ra hạt đậu
nành. Khi cây đậu già, toàn bộ lá sẽ chuyển sang màu vàng và rụng dần từ dưới
lên, 95% số trái trên cây có vỏ trái chuyển vàng, khơ thì có thể thu hoạch được.
Đậu sau khi thu về phơi cho khơ hết tồn bộ cây, trái, phơi càng khơ thì tỷ lệ
hạt ra theo vỏ càng thấp và hạt càng sạch, sau đó cắt bó gom và đưa vào máy
suốt ra hạt [4].
1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT CHẤT SINH HỌC
1.2.1. Thành phần hóa học
4
Hình 1. 3. Thành phần hóa học trong đậu nành
1.2.1.1.
Protein
Trong hạt đậu tương hàm lượng Protein dao động khoảng 35-45% , trong đó
protein hịa tan chiếm 72-79% bao gồm chủ yếu là globulin hay còn gọi là
glycinin.
Protein đậu tương chứa đủ 8 acid amin thiết yếu mà cơ thể người không thể tự
tổng hợp được. Đặc biệt arginine và glutamin và các acid amin mạch nhánh cao
hơn hẳn đạm sữa và trứng. Glutamin và argine là những acid amin mà cơ thể rất
cần để tăng cường hệ thống miễn dịch [6].
1.2.1.2.
Lipid
Hạt đậu tương chứa khoảng 20% dầu có chất lượng cao. Hàm lượng dầu trong
đậu tương phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện canh tác, ít phụ thuộc vào giống.
Dầu đậu tương chứa 80-93,6% các acid béo khơng bão hịa như lioleic, oleic,
linolenic. Acid béo này rất cần thiết cho cơ thể con người, chống suy dinh dưỡng
và bệnh khô da [6].
1.2.1.3.
Glucid
Hàm lượng glucid trong đậu tương chiếm khoảng 10-15%, giá trị kinh tế kém
hơn nhiều so với protein và lipid. Glucid trong đậu tương được chia làm 2 loại:
Glucid hịa tan: glucoza, rafinoza, sucroza, stachyoza.
Glucid khơng hịa tan: Xenlluloza ( 20%), himixelluloza (50%), các
pectin ( 30%), tinh bột chỉ khoảng 1%.
1.2.1.4.
Vitamin và chất khống
Ngồi việc cung cấp protein, chất béo và carbohydrate chất lượng cao, đậu
tương còn rất giàu vitamin, khống chất và một số giá trị khác hóa chất thực vật.
5
Các vitamin tan trong chất béo có trong đậu tương là vitamin A và E. Vitamin
A tồn tại dưới dạng provitamin beta-caroten và là hiện diện ở mức độ cao hơn
trong đậu tương rau xanh, chưa trưởng thành so với đậu tương chín (khơ).
Tocopherol, có sẵn rộng rãi nhất, tự nhiên hợp chất vitamin E xuất hiện, thực hiện
hai vai trị chính như một thành phần của dầu đậu tương.
Đậu tương cũng là nguồn phong phú cung cấp calcium, chất xơ, chất sắt và
sinh tố B [7].
1.2.2. Hoạt chất sinh học
Những năm gần đây các nhà khoa học đã khám phá ra các hóa chất thảo mộc
( PHYTOCHEMICALS) có trong đậu tương và những ứng dụng của chúng trong
lĩnh vực y khoa trị liệu. Những hóa thảo đậu tương gồm có: protease inhibitors,
phytates, phytoserols, saponin, phenolic acid, lecithin, omega 3 và
isoflavones
(phytoestrogen) [6].
1.2.2.1. Protease inhibitors
Có khả năng ngăn ngừa sự tác động của một số gen di truyền gây nên chứng
ung thư. Nó cũng bảo vệ các tế bào cơ thể không cho hư hại gây nên bởi môi
trường sống xung quanh như tia nắng mặt trời, ơ nhiễm khơng khí.
1.2.2.2.
Phytates
Là một hợp thể phosphorus và inositol, có khả năng ngăn trở tiến trình gây
nên bệnh ung thư kết tràng, ung thư vú. Ngồi ra nó cũng có khả năng trừ khử
những chất làm cho tế bào bị ung thư và phục hồi những tế bào bị hư hại.
1.2.2.3.
Phytosterols
Có khả năng phòng ngừa các bệnh về tim mạch bằng cách kiểm sốt lượng
cholesterol ttrong máu, đồng thời nó cũng có khả năng giảm thiểu sự phát triển
các bứu ung thư kết tràng và chống lại ung thư da.
1.2.2.4.
Lecithin
Là một hóa chất có nguồn gốc thực vật quan trọng nó có khả năng làm gia
tăng trí nhớ bằng cách ni dưỡng tốt cho các tế bào não và hệ thần kinh, nó làm
vững chắc các tuyến và làm tái tạo các mô tế bào cơ thể. Nó cũng có cơng cải
thiện hệ thống tuần hoàn, bổ xương và tăng cường sức đề kháng.
1.2.2.5.
Omega-3
Là loại chất béo khơng bão hịa có khả năng làm giảm lượng cholesterol xấu
LDL đồng thời làm tăng lượng Cholesterol tốt HDL trong máu, nhiều nghiên cứu
6
khoa học đã xác nhận tiêu thụ nhiều omega-3 trong hạt đậu tương và các lá rau
xanh giúp chống lại sự phát triển của các căn bệnh về tim mạch.
1.2.2.6.
Isoflavones
Là một hoạt chất sinh học có cấu trúc tương tự như chất kích thích tố sinh dục
của phái nữ và sự vận hành giống như estrogen. Vì thế các nhà khoa học cịn gọi
là estrogen thảo mộc. Isoflavone có khả năng chống lại các tác nhân gây ung thư,
giảm cholesterol máu, ngăn ngừa loãng xương và các triệu chứng tiền mãn kinh ở
phụ nữ [8].
1.3. ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG
Đậu nành được sử dụng như một nguyên liệu công nghiệp và là một nguyên
liệu thực phẩm. Đậu nành cũng là đối tượng của nhiều nghiên cứu, hầu hết đậu nành
(90%) được chế biến thành bột đậu nành (78%) và dầu đậu nành (22%). Gần như tất
cả khô dầu đậu nành được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi như một nguồn cung cấp
protein, chủ yếu trong ngành chăn nuôi gia cầm và lợn. Một số ít được chế biến thêm
thành bột đậu nành và chất cơ đặc protein, có ứng dụng rộng rãi trong ngành công
nghiệp thực phẩm. Dầu đậu nành cũng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như
một thành phần trong nhiên liệu sinh học, sơn, nhựa và dược phẩm.
Công nghệ sinh học nông nghiệp và liên quan: Vật liệu tổng hợp dựa trên sợi đầu
nành
Cây đậu nành chứa protein, chất xơ và dầu. Dầu đậu nành đã được sử dụng rộng
rãi cho nhựa nhiệt rắn . Protein đậu nành và bột đậu nành đã được sử dụng cho các
ứng dụng tổng hợp. Các polyme làm từ đậu nành đã được sử dụng cho các ứng dụng
khác nhau. Các sợi nano phân lập từ đậu nành được sử dụng để gia cố các chất nền
polyme khác nhau. Bột đậu nành cũng đã được sử dụng để làm vật liệu tổng hợp, đặc
biệt là khi được sử dụng với chất làm dẻo . Chất hóa dẻo cải thiện đáng kể khả năng
xử lý và tính chất cơ học. Như trong nhiều vật liệu composite, liên kết bề mặt là phần
quan trọng, chất tương hợp được sử dụng để điều chế vật liệu tổng hợp tốt hơn.
Trong một số ứng dụng, protein đậu tương được sử dụng làm vật liệu nền đối với vật
liệu composite. Các vật liệu dựa trên protein đậu tương được gia cố bằng nhiều pha
khác nhau để tạo thành các vật liệu tổng hợp vi mô và nano . Một số chất xơ tự nhiên
như vỏ trấu cũng được sử dụng trong protein đậu nành để sản xuất nhiều loại sản
phẩm.
Nguồn nhiên liệu sinh thái: Triển vọng của nguyên liệu diesel sinh học từ đậu
nành
7
Trong lĩnh vực nghiên cứu: Nghiên cứu chế biến thực phẩm chức năng từ bã đậu
nành.
Thay thế bột cá bằng bột đậu nành để làm thức ăn cho cá.
Sản phẩm, thực phẩm cung cấp cho con người: Bột ngũ cốc, sữa đậu nành, dầu
đậu nành,…
Dầu đậu nành là loại dầu được chiết xuất từ hạt đậu nành. Không chỉ dùng để nấu
nướng giống như dầu ăn thông thường, dầu đậu nành còn được sử dụng phổ biến
trong các loại thực phẩm đóng gói, nước sốt, bánh nướng và đồ ăn nhẹ.
Dầu đậu nành chứa nhiều axit béo khơng bão hịa có lợi cho sức khỏe. Cụ thể,
loại dầu này chứa lượng lớn chất béo khơng bão hịa đa như omega 3 và omega 6,
đây được xem là nguồn axit linoleic rất cần cho sức khỏe con người vì cơ thể chúng
ta không thể nào tự sản xuất ra được.
Bên cạnh đó, dầu đậu nành cịn chứa chất béo khơng bão hòa đơn như axit oleic
giúp cho loại dầu hạt này có cấu trúc ổn định, phù hợp cho việc nấu nướng ở nhiệt độ
cao với khoảng thời gian dài hơn. Ngoài chất béo, dầu đậu nành cũng được xem là
nguồn cung cấp vitamin K và vitamin E dồi dào cho cơ thể trong chế độ ăn uống.
Bã đậu nành có thể làm thức ăn cho động vật (vẫn còn chất dinh dưỡng).
Tuy nhiên, cũng không thể lãm dụng quá nhiều vào đậu nành vì có thể ảnh hưởng
đến sức khỏe của cơ thể.
Việc tiêu thụ omega 6: Ngoài chứa omega 3, dầu đậu nành có chứa omega 6 đây
là loại axit béo có lợi cho tim nếu như bạn tiêu thụ với liều lượng hợp lý. Trái lại,
việc tiêu thụ lượng lớn omega 6 sẽ trở thành một trong những nguyên nhân gây ra
chứng viêm và bệnh mãn tính.
Hạn chế tiêu thụ dầu đậu nành hydro hóa: Dầu đậu nành bị hydro hóa thường
được tìm thấy trong thức ăn nhanh như khoai tây chiên, bánh quy giòn và bánh
nướng. Việc tiêu thụ chất béo từ loại dầu bị hydro hóa có thể làm tăng nguy cơ mắc
các bệnh mãn tính như tiểu đường, bệnh tim và ung thư thường gặp.
8
CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHIẾT TÁCH DẦU NÀNH
Quy trình cơng nghệ chiết tách dầu đậu nành là q trình xử lí đậu nành bằng
phương pháp ép hoặc lọc để thu được nhiều dầu thơ hơn và sau đó tinh chế để thu được
dầu tinh luyện ăn được. Dầu đậu nành ép có màu sắc, mùi thơm và hương vị tự nhiên, và
vẫn giữ được các thành phần dinh dưỡng khác nhau của nguyên liệu thô khi so sánh với
dầu đã qua lọc.
Dây chuyền ép vật lý đòi hỏi nguyên liệu thô phải được lựa chọn cẩn thận, và hạt
đậu nành được xử lý trước qua quá trình làm sạch, nghiền, làm mềm, cán và đùn. Sau đó,
đậu đã làm sạch được bổ sung trong quá trình ép và dầu được chiết xuất từ máy ép, và dầu
thành phẩm được sản xuất bằng cách sử dụng công nghệ lọc lọc tinh luyện vật lý công
nghệ cao. Phương pháp ép vật lý giữ được hương vị nguyên bản của đậu nành, giàu
vitamin E, thời gian bảo quản lâu dài. Và dầu ép trục vít khơng có phụ gia, khơng cặn dung
mơi, khơng chứa xà phịng. Dây chuyền ép dầu đậu nành là sự kết hợp giữa công nghệ hiện
đại và truyền thống cho ra sản phẩm dầu đậu nành nguyên chất tự nhiên [9].
9
2.1. CHUẨN HĨA NGUN LIỆU ĐẦU VÀO
Hạt phải khơ, sạch, khơng sâu, khơng mọt, khơng có mùi hơi, vỏ ngun vẹn, nhẵn
và có màu vàng sẫm. Độ ẩm khơng lớn hơn 17%, hạt nứt không quá 5% khối lượng, hạt
hư hỏng không quá 2% khối lượng, hạt xanh không quá 2%. Tạp chất khơng q 3%
khối lượng.
2.2. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHIẾT TÁCH DẦU NÀNH BẰNG PHƯƠNG
PHÁP ÉP LẠNH
2.2.1. Làm sạch
Đậu nành cần được làm sạch trước bằng cách loại bỏ các tạp chất của đậu nành,
tạp chất chủ yếu là tạp chất thực vật (như thân đậu, vỏ quả…), tạp chất kim loại và
10
tạp chất phi kim loại [9]. Một số hạt cỏ dại đã được chứng minh là làm giảm độ ổn
định oxy hóa của dầu chiết xuất nếu chúng khơng được loại bỏ [10].
2.2.1.1.
Mục đích: việc làm sạch để bảo vệ thiết bị chế biến và mang lại
hiệu quả chiết suất cao [10].
2.2.1.2.
Thiết bị:
Máy tách từ: sử dụng lực từ tính để loại bỏ các tạp chất kim loại bằng
cách sử dụng sự chênh lệch từ tính của các loại quặng hoặc vật liệu khác
nhau, các tạp chất kim loại thường là đinh, dây sắt nhỏ,… Loại bỏ tạp
chất kim loại tránh mài mịn máy trong q trình làm việc tiếp theo.
Hình 2. 1. Máy tách từ
Máy sàng rung: Nguyên liệu thơ có thể chứa đất, lá, thân cây và các tạp
chất bóng khác, cần được làm sạch trước q trình tiếp theo. Thiết bị
rung tần số cao có thể loại bỏ tạp chất một cách hiệu quả bằng cách sử
dụng sự khác biệt giữa dầu và tạp chất về kích thước hạt, với sự trợ giúp
của chuyển động tương đối giữa hạt có dầu khơng tinh khiết và bề mặt
sàng, cuối cùng, các tạp chất lớn hơn hoặc nhỏ hơn hạt có dầu có thể
được loại bỏ qua sàng hố. Loại sàng làm sạch này thích hợp cho các nhà
máy vừa và lớn [9].
Hình 2. 2. Máy sàng rung
11
2.2.2. Làm khô
Để loại bỏ vỏ một cách hiệu quả, hạt cần có độ ẩm 10%, điều này địi hỏi q
trình làm khơ trước khi tách vỏ. Khơng khí được làm nóng và phân phối qua đậu
nành để làm mất một phần nước, tiếp theo là khơng khí mát hơn, giúp loại bỏ khơng
khí chứa hơi ẩm cịn sót lại. Độ ẩm ở hạt đậu thường được cân bằng trong 1-5 ngày.
Sau đó, hạt đậu nành có thể được sàng lọc thêm và cân trước khi tách vỏ và
chuẩn bị cho việc chiết xuất dầu [10].
2.2.3. Nghiền
Sau khi làm sạch, đậu nành được đưa đến bộ phận nghiền, mục đích chính là
nghiền đậu nành và tách vỏ đậu nành ra khỏi nhân đậu [9].
2.2.3.1.
Mục đích:
Làm cho ngun liệu dầu có độ hạt nhất định để dễ cán nén.
Tăng diện tích bề mặt của hạt có dầu, điều này có lợi cho việc truyền
nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình làm mềm hạt có dầu và đảm bảo hiệu
quả làm mềm hạt.
Hạt được nghiền thành hạt nhỏ rất tốt cho công đoạn ép dầu tiếp theo
[9].
2.2.3.2.
Thiết bị: Đậu nành được yêu cầu phải được chia thành 4 đến 8
van, và độ bột (khi đậu nghiền đi qua 20 lưới sàng) nhỏ hơn 10%. Máy
nghiền tốt nhất là máy nghiền cuộn có răng với các tác động cắt, va đập
và uốn cong. Máy nghiền cuộn có răng dịng YPSG chủ yếu được sử
dụng để nghiền nguyên liệu dạng hạt lớn như đậu nành để tạo năng suất
cao. Máy có đặc điểm là tiếng ồn nhỏ, công suất lớn, độ hạt nghiền đồng
đều, tiêu thụ điện năng thấp, diện tích nhỏ, cấu trúc đơn giản, linh hoạt
và đáng tin cậy, bảo trì thuận tiện [9].
12
Hình 2. 3. Máy nghiền
2.2.3.3.
Các biến đổi:
Vật lý: Giảm kích thước hạt đậu nành và giảm khối lượng toàn hạt, sự
tăng nhiệt độ do va đập
Hóa học: một số phản ứng phân hủy oxy hóa do nhiệt độ và bề mặt
tiếp xúc tăng
Hóa lý: Tăng diện tích bề mặt riêng, sự bay hơi của một số chất mùi
Trong khi nghiền, cấu trúc tế bào bị phá hủy nên làm cho bề mặt tự
do của nguyên liệu tăng lên rất nhiều tạo ra khả năng tiếp xúc rộng lớn giữa
dầu (trên bề mặt hạt nghiền) và oxy dẫn đến quá trình oxy hóa xảy ra làm
cho chất lượng dầu bị ảnh hưởng, ngồi ra trên bề mặt nghiền cịn có sự phát
triển mạnh mẽ của các hệ vi sinh vật. Vì vậy, bột sau khi nghiền cần được
xử lý để tránh xảy ra biến đổi một số tính chất hóa học, sinh học của nguyên
liệu do áp lực nghiền tác động lên.
2.2.4. Làm mềm
Làm mềm là thông qua việc điều chỉnh độ ẩm và nhiệt độ của hạt có dầu để cải
thiện độ đàn hồi của hạt để hạt có điều kiện cán tốt nhất. Làm mềm chủ yếu được sử
dụng cho các loại hạt có hàm lượng dầu thấp, hàm lượng nước thấp, tính chất vật lý
kém và kết cấu cứng. Đậu nành có hàm lượng dầu thấp và độ dẻo kém, cần được làm
mềm trước khi cán [9].
2.2.4.1.Mục đích: Nó tạo cho nhân đậu nành có độ dẻo nhất định và giúp cho
nhân đậu nành dễ dàng cán mỏng khi vo viên. Làm mềm có thể làm giảm
độ bột và hiện tượng dính lăn, để đảm bảo chất lượng của các mảnh [9].
2.2.4.2.Thiết bị: Thiết bị làm mềm ngang
13
Hình 2. 4. Thiết bị làm mềm ngang
2.2.4.3.Phương pháp thực hiện: Vật liệu đi vào thông qua cửa vào và với sự
quay của con lăn, vật liệu được đảo liên tục. Con lăn được trang bị một
ống gia nhiệt và hơi nước đi qua ống, vật liệu được đốt nóng, hấp và quay
cùng một lúc. Theo điều kiện làm mềm của nguyên liệu, thời gian làm
mềm của nguyên liệu có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh tốc độ
quay của con lăn quay để tối ưu hóa hiệu quả làm mềm.
Thiết bị làm mềm ngang tránh mài mòn lớp cạp và lớp gia nhiệt, do đó
thiết bị có tuổi thọ cao, tỷ lệ hỏng hóc thấp và chi phí bảo trì thấp.
Do có cấu tạo độc đáo nên thể tích của nồi làm mềm ngang nhỏ hơn nhiều
so với nồi dạng lớp, việc bố trí trong nhà xưởng dễ dàng hơn, diện tích
chiếm dụng nhỏ, giảm đáng kể đầu tư trang thiết bị [9].
2.2.4.4.Yêu cầu kỹ thuật:
Nhiệt độ làm mềm phải dựa trên mức độ ẩm của đậu tương. Khi độ ẩm của
đậu tương là 13% ~ 15%, nhiệt độ làm mềm thường được kiểm soát ở 70 ~ 80
℃ và thời gian làm mềm là 15 ~ 30 phút. Nồi làm mềm đậu nành thường được
sử dụng là nồi làm mềm ngang, có tác dụng làm mềm đậu nành tốt hơn [9].
2.2.4.5.Các biến đổi:
Vật lý: Độ ẩm của hạt tăng
Hóa học: Có một số phản ứng phân hủy oxy hóa do nhiệt độ và bề
mặt tiếp xúc tăng.
2.2.5. Cán đậu
Cán đậu nành là quá trình sử dụng cơ năng để cuốn hạt có dầu từ dạng hạt
sang dạng vảy [9].
2.2.5.1.Mục đích: Mục đích của việc cán là phá hủy cấu trúc tế bào của hạt có
dầu, tăng diện tích bề mặt của hạt và rút ngắn khoảng cách dầu chảy ra, có
14
lợi cho quá trình chiết xuất dầu. Để đảm bảo chất lượng của vảy cán, độ
ẩm và nhiệt độ của nguyên liệu trước khi cán cần được kiểm soát chặt chẽ
[9].
2.2.5.2. Phương pháp thực hiện:
Máy cán sử dụng áp suất cán tạo ra bởi hai trục lăn để ép hạt dầu từ
dạng hạt thành dạng vảy. Do có rất ít khe hở giữa các con lăn của máy
đóng vảy nên nguyên liệu dầu cần được xử lý sơ bộ trước khi đưa vào máy
đóng vảy. Ngun liệu dầu có kích thước lớn như đậu phộng và đậu nành
nên được nghiền bằng máy nghiền, trong khi nguyên liệu có hàm lượng
dầu thấp, hàm lượng nước thấp và mô cứng như hạt cải dầu và hạt bông
cần được làm mềm trước tiên.
Sản phẩm tạo ra mỏng, đều, ít vụn, có độ bền cơ học nhất định và
không bị loang dầu. Hàm lượng lọt qua rây 1mm không quá 10% ~ 15%
[11].
2.2.5.3.Thiết bị: máy cán đậu nành
Hình 2. 5. Máy cán đậu nành
2.2.5.4.Thơng số kỹ thuật:
Dung tích: 30t / ngày
Cơng suất động cơ chính: 15kw / bộ * 2 bộ
Tốc độ quay con lăn: 200 vịng / phút
Độ dày vảy: 0,25-0,35 mm
Cơng suất động cơ của con lăn cấp liệu: 0,37kw
Tốc độ quay của con lăn cấp liệu: 42r / phút
Công suất động cơ của bơm dầu: 1,1kw
Áp suất làm việc của hệ thống thủy lực: 2.0-3 Mpa [11]
15
2.2.5.5.Các biến đổi:
Vật lý:Hạt thành dạng vảy và các hạt chứa dầu bị vỡ
2.2.6. Ép đùn
2.2.6.1.Mục đích:
Để tăng sản lượng dầu đậu nành trong quá trình chiết xuất cơ học trong
máy ép dầu. Giảm hoạt động của urease / nội dung của chất ức chế trypsin,
tăng chỉ số protein được bảo vệ (RUP - protein khơng tiêu hóa trong dạ cỏ)
trong đậu nành ép đùn lên 40… 45% [12].
2.2.6.2.Phương pháp thực hiện:
Trong máy đùn, đậu nành thô được đưa vào phễu và chuyển qua thùng
bằng vít quay. Lực cơ học tạo ra môi trường áp suất cao và nhiệt độ cao
để phá vỡ cấu trúc tế bào hạt có dầu, giải phóng dầu bên trong. Ở giai
đoạn này, các vật liệu chứa nhiều dầu có thể bị thốt dầu qua một lồng
thoát. Dầu này được dẫn để tham gia với dầu ra ở máy ép dầu và di
chuyển đến bể lọc.
Sản phẩm sẽ đạt đến nhiệt độ tối đa tại ống dẫn, lên đến 160 °C (320°F),
dẫn đến sự thay đổi pha nhanh chóng của nước từ lỏng sang khí khi máy
phóng điện. Khi nước chuyển từ thể lỏng sang thể khí, nó thốt ra khỏi
sản phẩm ép đùn, làm giảm độ ẩm của vật liệu xuống dưới 6%. Áp suất
và nhiệt độ cao do máy đùn tạo ra sẽ tiêu diệt các chất độc hại và vi sinh
vật. Ngoài ra, do thời gian nấu ngắn, khoảng 30 giây, quá trình ép đùn
giảm thiểu sự phân hủy của protein trong hạt có dầu. Sau đó, vật liệu có
thể được đưa vào máy ép dầu để thu hồi dầu với hiệu suất cao hơn.
16
Hình 2. 6. Máy đùn
2.2.6.3.Yếu tố ảnh hưởng:
Do có sử dụng nhiệt để để loại bỏ các chất kháng dinh dưỡng, nên có
thể ảnh hưởng tới sự thất thốt hàm lượng một số protein hay axit béo không
bền nhiệt.
2.2.6.4.Sự biến đổi vật lý và hóa học:
Từ dạng vảy khơ chuyển thành dạng bã đậu nành ẩm, hàm lượng chất
béo tăng lên do sự cắt làm bể các hạt chứa dầu và các chất kháng dinh dưỡng bị
loại bỏ. Hoạt động của urease trong đậu nành giảm xuống còn 0,05 ... 0,2 pH.
Hàm lượng chất ức chế trypsin giảm xuống còn 2 ... 4,5 mg /g.
2.2.6.5.Yêu cầu kĩ thuật:
Độ ẩm đậu nành từ: 7-12%, mảnh hạt phải nhỏ.
2.2.7. Ép
Ép dầu là một phương pháp chiết xuất cơ bản bằng cách sử dụng máy ép trục
để ép dầu ra khỏi nguyên liệu sạch dưới áp lực nghiền hoặc ép. Công suất của máy
trục ép dầu là từ 1 đến 50 tấn mỗi ngày, được sử dụng phổ biến để khai thác dầu cơ
học liên tục.
17
Nguyên liệu được đưa vào máy ép. Toàn bộ quá trình từ cấp liệu tới xả dầu
và xả bánh được diễn ra một cách tự động. Dầu thu được thông qua q trình ép,
nghiền diễn ra trong máy, khơng cần thêm hóa chất trong q trình ép.
Có hai loại ép là ép nhiệt và ép lạnh.
Ép nhiệt: các loại máy ép nhiệt đều sử dụng gia nhiệt để làm nóng và ép
tách dầu trong buồng ép (200oC). Do vậy gia nhiệt đóng 1 vai trị vơ
cùng quan trọng. Lượng nhiệt của gia nhiệt có thể điều chỉnh được dựa
vào mức nhiệt độ đặt ban đầu. Thường có khuyến cáo mức nhiệt cho
từng loại nguyên liệu tương ứng. Một số loại máy ép nhiệt có thể sử
dụng dung mơi trong q trình chế biến.
Ép lạnh: nguyên lý hoạt động của phương pháp này vô cùng đơn giản,
chỉ cần bật máy là có thể ép ngun liệu mà khơng phụ thuộc vào các
yếu tố khác. Ngồi ra ép lạnh có thể giữ lại tồn bộ chất dinh dưỡng có
trong dầu, khơng sợ chúng bị biến đổi thành chất có hại, đổi màu, đổi
vị.
Phương pháp ép dầu lạnh thường là các loại máy cơng nghiệp có mức
cơng suất trên 80kg. Nghiền, ép sẽ sinh ra nhiệt qua các ma sát trong
quá trình ép nhiệt độ này không được vượt quá 49℃.
2.2.8. Tinh luyện dầu
Các thiết bị chính: bể khử khí, bể khử trùng, máy ly tâm, nồi hơi dầu dẫn
nhiệt, tháp khử màu, tháp khử mùi, bơm chân khơng, máy nén khí, máy ép khí, máy
tạo hơi nước, bộ lọc.
2.2.8.1.Khử mùi
Dầu đã khử màu đủ tiêu chuẩn đi vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm
xoắn ốc để thu hồi phần lớn nhiệt, và tiếp theo đi đến thiết bị trao đổi nhiệt hơi
nước áp suất cao để được làm nóng đến nhiệt độ quy trình (240-260℃) và sau
đó đi vào tháp khử mùi.
Tầng trên của tháp khử mùi kết hợp là kết cấu đóng gói chủ yếu dùng
để khử các thành phần tạo mùi như axit béo tự do (FFA); lớp dưới cùng là tháp
tấm, chủ yếu để đạt được hiệu quả khử màu nóng và giảm giá trị peroxit của
dầu xuống mức thấp nhất. Dầu từ tháp khử mùi đi vào thiết bị trao đổi nhiệt để
thu hồi phần lớn nhiệt và tiếp tục trao đổi nhiệt với dầu thô, sau đó được làm
mát đến 80-85 ℃ qua bộ làm mát. Thêm chất chống oxy hóa và chất điều vị
cần thiết, sau đó làm nguội dầu dưới 50 ℃ và bảo quản.
18
2.2.8.2.Khử màu
Trong nhà máy sản xuất dầu ăn công nghiệp, có nhiều phương pháp
khử màu dầu: khử màu hấp phụ, khử màu bằng gia nhiệt, khử màu bằng oxy
hóa, khử màu bằng thuốc thử hóa học,…
Chức năng chính của q trình khử màu là loại bỏ sắc tố dầu, hạt xà
phịng cịn sót lại và các ion kim loại. Dưới áp suất âm (negative pressure) ,
phương pháp trộn cơ học kết hợp với trộn hơi nước sẽ nâng cao hiệu quả khử
màu.
Tính năng:
Dầu tiếp xúc hồn tồn với chất khử màu có thể cải thiện hiệu quả
khử màu và giảm việc sử dụng chất khử màu.
Dòng nguyên liệu liên tục và đồng đều sẽ cân bằng thời gian khử
màu và tránh q trình oxy hóa dầu mỡ và giá trị acid.
Cấu trúc trộn đặc biệt của tháp khử màu sẽ khơng gây ra vùng chết
của vật liệu, điều này có thể tránh được sự lắng cặn của chất hấp
phụ và tắc nghẽn đường ống.
Thiết bị lọc hiệu quả kín khí liên tục đã thực hiện tự động hóa q
trình xả bánh và giảm cường độ lao động.
Công nghệ sấy tiên tiến có thể làm giảm hàm lượng dầu trong bánh
bột lọc.
2.2.9. Sản phẩm dầu đậu nành:
Dầu đậu nành sau khi được tách chiết & tinh luyện, được chuyển vào chai,
lọ, can, đóng nắp và ghi nhãn. Bảo quản dầu đậu nành trong điều thoáng mát, xa
nguồn nhiệt và ánh sáng. ( Các loại lọ sành, chai thủy tinh sạch sẽ, khơ ráo, có nắp
kín là vật dụng hồn hảo để lưu trữ dầu. Không nên bảo quản dầu trong lọ bằng
kim loại vì chúng thường làm cho dầu bị hỏng.
Lưu ý: Các thiết bị trong cơng đoạn hồn thiện sản xuất sản phẩm phải
đảm bảo không làm nhiễm bẩn chéo đối với thành phẩm. Sản phẩm sẽ được bảo
quản trong các kho chuyên dụng và được kiểm tra trước khi xuất.
2.3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM
Đảm bảo chất lượng theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6309:1997 (CODEX STAN
20 - 1981) về dầu đậu tương thực phẩm do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường
ban hành [13].
Tỷ khối (20℃/nước ở 20℃): 0,919 - 0,925.
19
Chỉ số khúc xạ: 1,466 - 1,470.
Chỉ số xà phòng (mg KOH/g dầu): 189 -195.
Chỉ số iốt (Wijs): 120 – 143.
Chất khơng xà phịng hóa: khơng lớn hơn 15g/kg.
Màu sắc: đặc trưng cho sản phẩm đã định.
Mùi và vị: đặc trưng cho sản phẩm đã định và khơng có mùi và vị lạ.
Chỉ số axit không lớn hơn 0,6 mg KOH/g dầu.
Chỉ số peroxit không lớn hơn 10 mili đương lượng peroxit oxy/kg dầu.
20
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG DẦU NÀNH TRONG SẢN XUẤT XÀ PHÒNG
3.1. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU
Đậu nành là một loại cây họ đậu được đánh giá cao nhờ thành phần dinh dưỡng dày
đặc, sự pha trộn độc đáo giữa hàm lượng protein và chất béo cao đã làm cho các sản
phẩm phụ của dầu đậu nành trở thành một trong những loại dầu ăn bổ dưỡng nhất. Đậu
nành được trồng rộng rãi trên toàn cầu, dầu đậu nành là loại dầu thực vật được tiêu thụ
nhiều thứ hai, được sử dụng rộng rãi cho các mục đích đa dạng trong thời gian gần đây.
Là một loại dầu đầy dinh dưỡng mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe của con người
như tăng cường sức khỏe tim mạch, tăng cường chức năng xương, cải thiện sức khỏe
của mắt, tốt cho hệ miễn dịch, tăng cường chức năng não. Bên cạnh đó, dầu đậu nành
cịn có tác dụng chống oxy hóa, hỗ trợ mọc tóc và giúp cho làn da chắc khỏe nên được
ứng dụng vào cơng nghiệp hóa mỹ phẩm [14].
3.2. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU ĐẦU VÀO
Không phải tất cả các loại dầu đậu nành đều giống nhau. Trên thực tế, dầu đậu nành
ở dạng lỏng thông thường, được hydro hóa một phần và hydro hóa hồn tồn (dạng
rắn).
Dạng hydro hóa hồn tồn đơi khi được gọi là sáp đậu nành . Sáp đậu nành là một
thành phần phổ biến được sử dụng để làm nến.
Cả dầu đậu nành được hydro hóa một phần và hydro hóa hồn tồn đều có thời hạn
sử dụng lâu hơn do lượng axit linolenic giảm. Dầu đậu nành được hydro hóa hồn tồn
khơng chứa axit linolenic [15].
21
Hình 3. 1. Tính chất của đậu nành để làm xà phịng
3.3.
QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ
22
Hình 3. 2. Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất xà phịng [16][17][18][19]
3.3.1. Thuyết mình quy trình
3.3.1.1.
Xử lí nguyên liệu: Dầu đậu nành được pha trộn cùng các loại dầu khác
theo tỉ lệ nhất định và được lọc qua lưới và chảy vào thùng gia nhiệt.
Mục đích: chuẩn bị ngun liệu cho q trình sản xuất xà phịng.
Thiết bị: thùng thép không gỉ, chịu được nhiệt.
3.3.1.2.
Gia nhiệt bằng hơi nước: dầu được đun bằng hơi nước nóng
Mục đích: được pha trộn cùng các loại dầu khác theo tỉ lệ nhất định và
được lọc qua lưới và chảy vào thùng gia nhiệt.
Thiết bị: thiết bị gia nhiệt hơi nước
Thông số kỹ thuật: Thiết bị gia nhiệt bằng inox, áp suất 30 KPa
3.3.1.3.
Tẩy trắng, khử mùi
o Mục đích: loại các tạp chất như nước, bụi, caroten, cloropyl,…
o Thiết bị: được thực hiện trong thùng làm sạch bằng hóa chất thích hợp.
23
