Hóa học và công nghệ các hợp chất hữu cơ thiên nhiên phần VI công nghệ chế biến dầu thực vật

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU
THỰC VẬT


CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU THỰC VẬT
Nguyên tắc chung: Để chế biến dầu thực vật một cách hiệu quả,
dù ở qui mơ xí nghiệp lớn, vừa, nhỏ hay dạng Pilot, cần thiết
phải qua các khâu trọng yếu sau đây:
1. Vùng nguyên liệu.
2. Thu mua, bảo quản nguyên liệu.
3. Tách vỏ hạt và nhân.
4. Nghiền cán nhân hạt thành bột.
5. Chưng sấy bột nghiền.
6. Ep dầu.
7. Xử lý dầu và bả.
8. Tinh chế dầu.
9. Các sản phẩm đồng hành.
10. Các sản phẩm phụ từ phế thải.
11. Bao bì, đóng gói.
12. Xử lý nước thải.


1. Vùng nguyên liệu:
Trên cơ sở các nghiên cứu và qui hoạch tổng thể về phát
triển vùng nguyên liệu, dự báo khả năng cung cấp nguyên
liệu, mùa vụ thu hoạch ( thời gian thu mua), phương tiện vận
chuyển, địa điểm tập kết nguyên liệu cũng như giá thu mua,
vùng nguyên liệu, dạng nguyên liệu chính, phụ được xác
định để bảo đảm công suất làm việc của thiết bị
Đây là những yếu tố quan trọng bảo đảm tính khả thi của dự
án và phải đi trước một bước từ 1 đến 2 năm đối với nguyên

liệu là cây ngắn ngày; 5-7 năm đối với nguyên liệu là cây lâu
năm.
Trong trường hợp này, sử dụng kinh phí trồng rừng sẽ giải
quyết tốt cả hai mục tiêu đặt ra: phủ xanh đất trống và xây
dựng vùng nguyên liệu


2. Thu mua và sơ chế nguyên liệu:
Cần xác định thời vụ tối ưu để triển khai việc thu mua nguyên
liệu
hạt có dầu thường dễ bị hư hỏng bởi:
+Các loại men có sẵn trong hạt, làm chuyển hố theo hướng
khơng thuận lợi các hợp chất hữu cơ có trong dầu và làm
giảm giá trị cũng như năng suất dầu.
+Các vi sinh vật và côn trùng sống trên vỏ hạt cũng như các
loại gậm nhấm như chuột, kiến ,gián...
+Nhiệt độ, độ ẩm, khơng khí là những tác nhân gây biến đổi
tính chất hoá học, sinh học của hạt, gây ra các hiện tượng
phân hủy, oxy hoá, thuỷ phân, nẩy mầm... làm giảm chất
lượng dầu và năng suất ép.


Vì vậy, sau khi thu mua cần tiến hành ngay các biện pháp sơ
chế và xử lý như sau:
 Làm sạch hạt, tách tạp chất và phân loại các cấp hạt theo
cỡ qui định.
 Phơi sấy đến độ ẩm an tồn thích hợp cho từng loại hạt và
cấp hạt.
 Bảo quản trong các kho bãi có đủ điều kiện cho phép.

3. Tách vỏ hạt và nhân:
Mục đích : bảo đảm lượng dầu trong hạt được ép kiệt đến
mức tối đa
Công nghệ tách vỏ được xác định trên cơ sở các dạng nguyên
liệu được chọn lựa. Có thể lựa chọn một trong các công nghệ
sau:
 Phá vỏ hạt do ma sát với bề mặt nhám.
 Phá vỏ hạt do kết quả va đập lên bề mặt rắn.
 Phá vỏ hạt bằng các cơ cấu dao cắt.
 Phá vỏ hạt bằng lực nén ép trong khe giữa các trục
quay.


Máy tách vỏ hạt


Máy tách vỏ cứng hạt điều


Máy bóc vỏ lụa hạt điều


Dây chuyền máy cắt tách vỏ hạt điều


4. Nghiền cán nhân thành bột:
mục đích : phá vỡ cấu trúc tế bào chứa dầu, giải phóng dầu ở
dạng tự do, để khi ép, dầu dễ thoát ra.
Bột càng nhỏ, mỏng, mịn, các tế bào dầu càng dễ giải phóng.

Mặt khác, nghiền cán để tạo thành bột với kích thước nhỏ
thích hợp với các qui trình chế biến tiếp theo như chưng, sấy,
ép, trích ly bằng dung mơi.
Bột mịn làm tăng khả năng khuếch tán của nước, khả năng
truyền dẫn nhiệt khi chưng sấy → thời gian thực hiện công
đoạn chưng sấy giảm.
Mặt khác, bột càng nhỏ, bề mặt tiếp xúc giữa bột, nước, hơi,
càng lớn làm cho quá trình mất nhiệt giảm, hiệu quả gia nhiệt
và gia ẩm tăng cao.


Công nghệ nghiền cán tương đối đơn giản nên các thiết bị
có thể gia cơng trong nước, khơng nhất thiết phải nhập
ngoại.


5. Chưng sấy bột nghiền:
Mục đích :
+ Tạo cho bột nghiền có sự biến đổi các tính chất vật lý của
phần háo nước và phần kỵ nước, làm tăng tính đàn hồi của
bột, làm đứt hoặc yếu đi mối liên kết phân tử vững bền giữa
dầu và các thành phần háo nước, để khi ép, dầu dễ thoát ra.
+ Khi chưng sấy, độ nhớt của dẩu giảm xuống, tính linh
động tăng lên, dễ dàng thốt ra ngồi các túi bao bọc, vách
ngăn khi quá trình ép diễn ra.
+ Quá trình chưng sấy, làm một số hợp chất có mùi bay ra
theo hơi nước và nhiệt độ cao.
+ Một số độc tố có trong dầu sẽ bị phân huỷ hoặc lơi cuốn
theo hơi nước, hoặc thay đổi tính chất ban đầu của nó làm
cho khả năng sử dụng dầu hay bả tăng lên.

Thường có 2 cách chưng sấy:
+Chưng sấy ướt:
Trước khi đưa bột nghiền vào chưng sấy hoặc trong quá
trình chưng sấy có tiến hành làm ẩm đến độ ẩm thích hợp cho
sự trương nở của bột, rồi sau đó sấy để trở về với độ ẩm thích
hợp cho cơng đoạn ép.
Chưng sấy theo cách này, thiết bị phải có hai bộ phận: bộ
phận chưng và bộ phận sấy.
+Chưng sấy khô:
Cách này chỉ sấy mà không tạo độ ẩm nên không tạo được
cho bột một số tính chất cần thiết phù hợp với qui trình làm
việc của máy ép ở cơng đoạn sau.


Chỉ tiêu đặc trưng cho chế độ chưng sấy là mức độ làm ẩm,
nhiệt độ chưng, nhiệt độ sấy, thời gian chưng sấy và độ ẩm
của bột chưng sấy.
Tuỳ thuộc vào thành phần hố học của ngun liệu, qui trình
cơng nghệ cụ thể, mà có các chỉ tiêu khác nhau.




6. Ép dầu:
Là q trình làm thốt các phân tử dầu ra khỏi các khe,
vách giữa các bề mặt bên trong cũng như bên ngoài bột
nguyên liệu dưới tác dụng của lực ép.
Lực ép tác dụng đồng đều lên dầu và phần bả rắn của bột

nguyên liệu một cường độ như nhau, nhưng hiện tượng xảy
ra cho hai đối tượng này khác nhau:


Dưới tác động của lực nén, các phân tử bột xích lại gần
nhau. Khi khơng cịn khơng gian để chuyển động, các phân
tử bắt đầu bị biến dạng.
Các túi dầu trong phân tử bột bị căng lên đến thời điểm đủ
lực xé bỏ các vách ngăn của bề mặt bột, sẽ trào ra ngoài theo
ống dẫn hoặc khe rãnh của thiết bị ép.
Tốc độ thoát dầu phụ thuộc vào độ nhớt và cấu tạo các khe
rãnh và ống dẫn của thiết bị ép, nhưng thực tế vẫn còn một
lượng dầu nằm lại giữa các lớp bột trong bả ép. Hàm lượng
dầu này phụ thuộc vào công nghệ ép và thiết bị ép.


 Khi dầu đã thoát ra theo các đường dẫn thì phần rắn nằm
lại, dồn nén vào nhau và tạo thành khối vững chắc.
 Khi lực nén đạt đến một giá trị cực đại nào đó thì trở lực
ở phần rắn cũng tăng lên và tiến dần đến giá trị cân bằng.
 Ở thời điểm này, dịng dầu khơng thốt ra được nữa,
quá trình ép đứng lại.
 Nhưng khi đưa bả ra khỏi khuôn ép, phần dầu giữa các
lớp bị nén có điều kiện trương nở trở lại, khơng khí xâm
nhập vào các túi dầu làm cho bả trở nên xốp.


Máy ép thơng dụng nhất là máy ép vít liên tục
Có nhiều loại khác nhau: máy ép vít hoạt động đơn, kép, hay
máy ép vít có áp lực cao, trung bình...

Khi chọn máy ép phải phù hợp với tồn bộ dây chuyền cơng
nghệ để đảm bảo tính hiệu quả.
Một máy ép vít thơng thường có 3 bộ phận chính yếu:
+Trục vít.
+Lồng ép.
+Bộ phận điều chỉnh khe thốt khơ.
Ba bộ phận này chi phối toàn bộ cơ chế hoạt động của máy
và quyết định năng suất, hiệu quả làm việc của máy.
Nguyên lý hoạt động của máy ép : đọc TL


Máy ép dầu thực vật




7. Xử lý dầu ép và khô dầu:
a. Xử lý dầu ép:
Ở công đoạn này, cần chú ý đến nhiệt độ lọc.
Nhiệt độ càng cao, độ nhớt càng thấp, tốc độ lọc càng nhanh,
nhiệt độ càng cao, các tạp chất càng dễ hồ tan vào dầu,
làm cho q trình lọc khơng bảo đảm,
→ nhiệt độ lọc thích hợp cho dầu thực vật nằm trong
khoảng 45oC - 65oC.
Cặn sau khi lọc có thể đưa về ép lại hoặc chuyển qua trích ly
bằng dung môi.