Môn công nghệ sản xuất dầu thực vật: Công nghệ trung hòa dầu theo phương pháp liên tục (ly tâm)





: NGUYỄN HỮU QUYỀN
THÁNG 12 NĂM 2013, TP. HỒ CHÍ MINH


 !
Dầu tinh luyện là sản phẩm hết sức quen thuộc với con người, là nguồn thực
phẩm cung cấp nhiều năng lượng và góp phần làm tăng hương vị của các loại thực
phẩm khác. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp sản xuất dầu đã tồn tại từ lâu và đến
nay đang ngày càng phát triển một cách mạnh mẽ. Mặt hàng dầu tinh luyện ngày càng
có nhiều chủng loại phong phú, đa dạng và ngày càng được cải tiến về mặt chất lượng.
Công nghệ trung hòa dầu theo phương pháp liên tục (ly tâm) nằm trong các công
đoạn tinh chế dầu. Mục tiêu của quá trình tinh luyện là thực hiện việc loại các tạp chất
không mong muốn có trong dầu, mỡ với tổn hại các Triglyceride hay Tocopherol thấp
nhất hay các tạp chất mong muốn khác và ít hao hụt dầu mỡ trung tính (ester
triglyceride).
Thuật ngữ tinh luyện được sử dụng ở đây cho thấy việc xử lý tinh khiết bằng loại
các chất béo tự do phosphatide hay các chất keo dính trong các tạp chất lớn có trong
dầu. Quá trình đó thường phải qua các khâu bao gồm: trung hòa, tẩy màu và khử mùi.
Thuật ngữ trung hòa là loại các acid béo tự do có trong dầu thô bằng phương
pháp dùng kiềm để phản ứng với các acid béo tự do có trong dầu mỡ.
Công nghệ trung hòa dầu có 3 loại:
+ Trung hòa lắng (Settle neutralization)
+ Trung hòa bán liên tục (Semi continous Neutralization)
+ Trung hòa liên tục (Continous Neutralization)
Trong bài tiểu luận này chủ yếu đi sâu vào công nghệ trung hòa dầu liên tục
làm năng suất tăng cao, và trang thiết bị cũng được tìm hiểu, chúng có ưu điểm gì hơn
là thiết bị bán liên tục.

Trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai sót, nhóm chúng em
mong Thầy chỉnh sửa để bài được hoàn thiện hơn. Cám ơn Thầy!
"#$!%!&'!($!&
)*+,!-
1.1. #$!%!&'! !
Dầu mỡ thô là những bán thành phẩm thu được từ nguyên liệu có dầu bằng những
phương pháp khác nhau:
- Ép: ép nguội, ép nóng, ép có áp lực vừa và cao.
- Trích ly bằng dung môi hữu cơ.
Đây chỉ là công đoạn làm sạch sơ bộ, ngoài thành phần chính là glycerid (dầu trung
tính) bao giờ cũng có lẫn các thành phần không tan kéo theo và các thành phần hòa tan
khác – gọi là tạp chất.
1.1.1. ./0.1.20.34.56674829:.;
1.1.1.1. <=>?@6A<=8
Là thành phần chiếm chủ yếu trong dầu, chiếm hơn 90%
khối lượng dầu thô (trong dầu nành hàm lượng triglycerid có
thể lên đến 95 – 97%) là este của rượu ba chức glycerine và
acid béo.
R, R’, R’’ là các gốc carburhydro của các acid béo khác nhau.
Triglycerid dạng hóa học tinh khiết không có màu, không mùi, không vị. Màu sắc,
mùi vị khác nhau của dầu thực vật phụ thuộc vào tính ổn định của các chất kèm theo
với các lipid tự nhiên thoát ra từ hạt dầu cùng với triglycerit. Dầu thực vật do khối
lượng phân tử của các triglycerid rất cao nên khó bay hơi ngay cả trong điều kiện chân
không. Ở nhiệt độ trên 240 – 250
0
C, triglycerid mới bị phân hủy thành các sản phẩm
bay hơi của sự phân hủy hóa học. Vì vậy người ta phải khử mùi dầu trong điều kiện
chân không và nhiệt độ cao.
Dưới tác dụng của enzyme thủy phân, có sự tham gia của nước và nhiệt độ,
triglycerid sẽ bị thủy phân tạo thành acid béo tự do.

1.1.1.2. ?@6A<=0
- Là rượu ba chức, tồn tại ở dạng kết hợp triglycerid
- Chiếm 10% khối lượng trong hợp chất glycerid.
- Là chất lỏng sánh, không màu, không mùi, vị ngọt và có tính hút nước cao.
- Là sản phẩm thủy phân của dầu mỡ và trong công nghiệp chế biến xà phòng.
Phương trình phản ứng:
(RCOO)
3
C
3
H
5
+ 3 H
2
O → C
3
H
5
(OH)
3
+ 3RCOOH
Hình 1.1. Triglycerid
CH2OCOR1
CHOCOR2
CH2O
OH
PH O X
O
CH2OCOR1
CHOCOR2

CH2O
OH
PH O CH2
O
CH2
CH3
CH3
CH3
N
OH
CH2OCOR1
CHOCOR2
CH2O
OH
PH O CH2
O
CH2
NH2
1.1.1.3. 6=8BCD
Chiếm 90% khối lượng trong hợp chất glycerid. Tính chất của dầu do thành phần
acid béo và vị trí của chúng trong phân tử triglycerid quyết định vì glycerin đều như
nhau trong các loại dầu.
Tính chất vật lý và hóa học của acid béo do số nối đôi và số nguyên tử cacbon tạo
ra. Các acid béo no thường bền với các tác động khác nhau. Các acid béo không no dễ
bị oxy hóa bởi oxy không khí làm cho dầu bị hắc, đắng.
Các acid béo trong dầu thường có mạch cacbon với số nguyên tử chẵn. Các acid
béo không no trong dầu dừa có tỉ lệ rất thấp so với các loại dầu khác.
1.1.1.4. .E0>:./0.1.20F.G6
 .D:1.4:=8
- Là những glycerin phức tạp, có gốc của acid phosphoric và 1 bazơ nitơ.

- Hàm lượng photphatid trong dầu dao động từ 0.25 – 3%, đặc biệt trong dầu nành có
lên tới 4 – 5%.
- Cấu tạo của photphatid:
Hình 1.2. Cấu tạo của photphatid
- Phosphatid hòa tan tốt trong dầu và đa số các dung môi hữu cơ trừ acetol và
metylacetat.
- Phosphatid đóng vai trò là chất hoạt động bề mặt trong trao đổi chất, chuyển hóa
các chất béo… thường được sử dụng trong y dược và thực phẩm.
- Hợp chất điển hình là: leucithin và cephalin.
Hình 1.3. Cấu tạo của Lecithin
R1 CH3 CO
R2
O
Hình 1.4. Cấu tạo của Cephalin
 G6H:A<D?
- Là những rượu cao phân tử có cấu tạo phức tạp và phân bố rộng rãi, tan tốt trong
dầu.
- Là thành phần chủ yếu của các chất không xà phòng hóa trong dầu mỡ (làm dầu có
màu sắc và mùi vị riêng biệt).
- Hàm lượng: 0.4 – 2.9% (chủ yếu là tocopherol).
- Có 2 loại chủ yếu:
o Loại chứa trong mỡ động vật gọi chung là Zusterol.
o Loại chất trong dầu thực vật gọi là Phitosterol.
 *G1
- Là este của các acid béo mạch cacbon dài có từ 24-26 nguyên tử cacbon và rượu 1
chức hoặc 2 chức.
Hình 1.5. Công thức chung của sáp
- Sáp có nhiều trong các loại quả và hạt dầu, có tác dụng bảo vệ nguyên liệu chống
thấm và chống tác động có hại của enzyme.
- Nhiệt độ nóng chảy 80

o
C.
- Sáp không có giá trị sinh dưỡng, và sự có mặt của nó làm cho dầu khó trong, làm
giảm hình thức của dầu, do đó cần loại bỏ sáp ra khỏi dầu bằng cách hạ nhiệt độ
xuống 6-12
0
C, làm to tinh thể sau đó lọc tách.
 G66.I:J/9
Bản thân glycerid không có màu nhưng dầu sản xuất ra lại có màu, đó là do sự có
mặt của các sắc tố hòa tan trong chất béo và các lipid mang màu:
- Carotenoic gồm 60-75 chất có màu từ vàng → đỏ. Chúng là những hợp chất
không no nên dễ bị oxy hóa bởi không khí, tia tử ngoại, tia gama.
- Chlorofil có màu xanh, làm gia tăng các quá trình oxy hóa trong dầu.
- Gossypol có màu vàng đến xanh thẫm.
Trong công nghệ chế biến dầu mỡ cần loại bỏ những sắc tố trong dầu. Người ta có
thể tẩy màu dầu bằng đất hoạt tính và than hoạt tính.
 .I:JK=
Là những chất dễ bay hơi, trong phân tử của chúng có những nhóm chức rất đặc
biệt.
Ngoài một số loại mùi có sẵn trong dầu, đại bộ phận các chất có mùi là sản phẩm
phân hủy của dầu trong quá trình chế biến. Anhydrit, ceton thường là những chất gây
mùi khó chịu cho sản phẩm, một số chất có độc tính với người và động vật khi nồng
độ của chúng đáng kể trong thức ăn.
Lợi dụng tính chất dễ bay hơi của các chất gây mùi, trong công nghiệp để khử mùi,
người ta thường dùng hơi quá nhiệt trong chân không ở nhiệt độ cao. Đối với các chất
gây mùi khó bay hơi ta dùng các chất oxy hóa mạnh.
Chú ý: nếu không tẩy màu thì không nên khử mùi.
 G6L=:4J=0
- Chủ yếu là vitamin thuộc nhóm tan trong dầu mỡ: A, E, D, K, F…
- Tocopherol (vitamin E) có tác dụng chống oxy hóa cho dầu rất tốt, dầu có hàm

lượng tocopherol cao thì bảo quản tốt hơn dầu có hàm lượng tocopherol thấp.
- Đặc biệt trong dầu mè có phenolglucosit là chất chống oxy hóa rất tốt.
1.1.2. M0.6.I:674829JN
1.1.2.1. M0.6.I:LO:?P
 Điểm nóng chảy (MP – melting point)
- Tất cả các dầu mỡ tự nhiên đều chứa các triglycerol (triglycerid) khác nhau nên
không có điểm nóng chảy rõ ràng mà thường có một khoảng nóng chảy.
- Điểm nóng chảy của một acid béo bị ảnh hưởng bởi chiều dài cacbon và bởi độ
(không no) bất bão hòa.
- Với độ tăng số cacbon nguyên tử trong chuỗi làm cho điểm nóng chảy tăng.
- Điểm nóng chảy được xem như giảm khi có nhiều nối đôi trong phân tử.
 Độ hòa tan
- Các acid béo cũng như triglycerid là không tan trong nước.
- Độ hòa tan giảm dần theo chiều dài carbon.
 Tỉ trọng
- Tất cả các acid béo trong chất béo thực phẩm đều có d < 1.
- Tỉ trọng của các acid béo lẫn glycerid tăng theo độ giảm khối lượng phân tử và độ
tăng độ bất bão hòa.
 Độ nhớt
Độ nhớt giảm nhẹ khi độ bất bão hòa tăng lên và khối lượng phân tử giảm xuống
(với cùng cường độ bão hòa).
1.1.2.2. M0.6.I:.34.56
 Phản ứng thủy phân
Với sự hiện diện của nước hoặc hơi nước, dầu mỡ bị thủy phân giải phóng acid béo
và glycerin. Phương trình phản ứng:
(RCOO)
3
C
3
H

5
+ 3 H
2
O → C
3
H
5
(OH)
3
+ 3RCOOH
 Phản ứng xà phòng hóa
Dưới tác dụng của enzyme lipase, acid hoặc kiềm, liên kết este trong phân tử
glyceride bị thủy phân tạo thành glycerin, acid béo hoặc muối của acid béo.
Phương trình tổng quát:
(RCOO)
3
C
3
H
5
+ 3 NaOH → C
3
H
5
(OH)
3
+ 3RCOONa
 Tác dụng oxy hóa
Dầu mỡ chứa nhiều acid béo không no sẽ dễ bị oxy hóa bởi oxy không khí, đa số
các phản ứng xảy ra trên các nối đôi của cacbon. Kết quả của quá trình oxy hóa là làm

xuất hiện những chất mới gây ra mùi và vị khó chịu cho dầu mỡ.
Chất béo + O
2
→ hydroperoxide → adehyde, cetol, acid, este, alcohol.
 Phản ứng cộng hợp
Phản ứng hydro hóa: là phản ứng cộng hydro vào nối đôi của các acid béo trong
dầu mỡ khi có mặt chất xúc tác thích hợp nhằm làm giảm số nối đôi trên mạch cacbon,
làm cho dầu mỡ ổn định hơn, hạn chế các quá trình oxy hóa, giữ cho dầu không bị trở
mùi khi bảo quản lâu.
-CH=CH + H
2
→ -CH
2
-CH
2
- (xúc tác Ni, t=195
o
C, p=150at)
Dầu mỡ cũng có thể bị sunfua hóa với acid sunfuric đậm đặc tạo thành sản phẩm
có tính tan trong nước.
 Phản ứng đồng phân hóa
Dưới tác dụng của bazơ hòa tan trong rượu thích hợp có sự chuyển đổi đồng phân
nối đôi từ vị trí cũ không liên hợp đến vị trí mới liên hợp, làm tăng tính khô của dầu.
 Phản ứng rượu phân
Glycerid khi đun nóng với rượu có xúc tác với KOH có thể bị phân giải thành
glycerin và metyleste.
(RCOO)
3
C
3

H
5
+ CH
3
OH → C
3
H
5
(OH)
3
+ 3RCOOCH
3
 Ôi chua
- Trong quá trình bảo quản dầu mỡ thường xảy ra các biến đổi về mùi vị, màu sắc…
làm cho dầu mỡ có mùi khó chịu, làm thay đổi màu sắc → ôi chua dầu mỡ.
- Do tác động của các tạp chất có trong dầu mỡ: nước, vi sinh vật, lipaza, muối kim
loại, nhiệt độ, ánh sáng, không khí…
- Sự ôi hỏng làm tăng chỉ số acid (sự tích tụ acid béo tự do).
1.2. #$!%*+ !!&
1.2.1. Q6RM6.674S9G:<T0.:=0.?9@U0829
Mục đích tinh luyện là dùng các phương pháp khác nhau để loại trừ các tạp chất ra
khỏi dầu mỡ, đảm bảo được yêu cầu chất lượng trong lĩnh vực sử dụng.
Dầu mỡ sau khi tinh luyện, cần đạt các yêu cầu sau:
- Về màu sắc: màu vàng nhạt đến trắng, trong suốt.
- Về mùi vị: không có mùi vị ban đầu của dầu thô, không có mùi lạ.
- Về thành phần: loại trừ các tạp chất không cần thiết đến mức thấp nhất, đồng thời
không được để lại những tạp chất sinh ra trong quá trình tinh luyện.
1.2.2. G61.VW0>1.G1:=0.?9@U0829
Có 2 phương pháp tinh luyện chính:
- Phương pháp hóa học

- Phương pháp vật lý
Phương pháp vật lý
Phương pháp vật lý dùng để tách tạp chất có đặc tính cơ học: lắng tự nhiên, ly tâm,
lọc bằng vải, giấy, qua chất hấp phụ (đồi với dầu mè rang). Dùng nhiệt như sấy để tách
nước và các sản phẩm dễ bay hơi, làm lạnh để tách sáp…
Phương pháp vật lý điển hình thường gồm các quá trình: thủy hóa - tẩy màu - tinh
luyện hơi (tẩy màu bằng hơi nước bão hòa).
Đặc biệt thích hợp với các loại dầu có hàm lượng photphatid lớn như: các loại dầu
từ hạt (canola, hạt hướng dương, bắp…) tùy vào hiệu quả kinh tế của quy trình so với
phương pháp tinh luyện hóa học.
Riêng đối với các loại dầu có hàm lượng gossypol cao (như dầu bông) thì không
thể tinh luyện bằng phương pháp vật lý được mà phải sử dụng phương pháp tinh luyện
hóa học để loại các hợp chất này. Ngoài ra phương pháp này cũng không sử dụng đối
với các loại dầu có hàm lượng photphatid không thể hydrat hóa cao (thường khi >
0,1%) và dầu thô có hàm lượng ion sắt > 2ppm.
So với phương pháp tinh luyện hóa học thì phương pháp tinh luyện vật lý đơn giản
hơn và ít tổn thất dầu hơn.
Phương pháp hóa học
Quá trình điển hình của phương pháp tinh luyện bằng hóa học: thủy hóa – trung
hòa – tẩy màu – tẩy mùi.
Trong đó quá trình trung hòa bằng kiềm là quá trình quan trọng và không thể thiếu
trong phương pháp tinh luyện bằng hóa học.
 Ưu điểm:
Loại được hầu hết các tạp chất, kể cả hợp chất màu gossypol ở dầu bông mà
phương pháp tinh luyện vật lý không loại được.
 Nhược điểm:
- Có quá trình trung hòa, tạo xà phòng làm tổn thất dầu nhiều.
- Phương pháp này dùng nhiều hóa chất, do đó quy trình công nghệ phức tạp hơn so
với phương pháp tinh luyện dầu bằng vật lý.
Ngoài ra trước quá trình xử lý vật lý hay hóa học, dầu thường được xử lý sơ bộ

bằng các phương pháp cơ học như lắng, lọc, ly tâm… để tách ra khỏi dầu các hạt rắn,
các hạt phân tán, một lượng nhỏ các chất gây mùi, vị.
1.2.3. $9@:<T0.6;0>0>.U:=0.?9@U0829
1.2.3.1. $9@:<T0.6;0>0>.U
Hình 1.6. Quy trình công nghệ tinh luyện dầu
1.2.3.2. Q6RM6.674:X0>6;0>RDY0
 Xử lý sơ bộ
 Mục đích:
- Loại tạp chất cơ học: phương pháp lọc
- Tách sáp, khử gôm
• Tách sáp:
Đối với dầu mè, dầu hướng dương… có một lượng sáp lớn, làm cho dầu không
được trong suốt sau khi tinh luyện nên cần loại bỏ.
• Khử gôm:
Nguyên tắc: dựa vào phản ứng hydrat hóa để làm tủa các tạp chất keo hòa tan trong
dầu và tách chúng ra khỏi dầu bằng phương pháp lắng hoặc ly tâm.
 Hydrat hóa
 Mục đích: Dùng phương pháp thủy hóa để tách photphatid (gum) ra khỏi dầu mỡ.
 Nguyên tắc: dựa vào phản ứng hydrat hóa để tăng độ phân cực của các tạp chất keo
hòa tan trong dầu mỡ, do đó làm giảm độ hòa tan của chúng trong dầu.
 Trung hòa (trình bày rõ ở chương 2)
 Rửa dầu
 Mục đích:
Loại bỏ hết xà phòng trong dầu (ngoài ra protein và các tạp chất khi gặp nước nóng
sẽ trương nhũ ra và chuyển thành dạng không hòa tan và tất cả sẽ được tách ra khỏi
dầu).
 Sấy dầu
 Mục đích: tách ẩm ra khỏi dầu sau khi rửa.
 Tẩy màu
 Mục đích:

Loại các tạp chất gây màu khỏi dầu nhằm tăng phẩm chất của dầu và tạo được dầu
có màu như mong muốn. Tuy nhiên mức độ mịn của chất hấp phụ cần có một giới hạn
nhất định vì quá mịn sau khi tẩy màu, màu khó tách ra dầu mỡ.
 Nguyên tắc:
Phương pháp này dựa vào khả năng hấp phụ của các chất có tính hấp phụ bề mặt.
Sự hấp phụ này có tính chất chọn lọc đối với dầu mỡ là hấp phụ các chất màu. Sau khi
hấp phụ xong tiến hành tách chất hấp phụ ra khỏi dầu.
 Lọc
 Mục đích: là loại bỏ tạp chất và chất hấp phụ.
 Khử mùi
 Mục đích:
Loại bỏ các mùi lạ và các tạp chất gây mùi cho dầu mà quá trình tẩy màu không loại
bỏ được: mùi đất, than.
 Nguyên tắc:
Dùng hơi khô hoặc hơi quá nhiệt tiếp xúc trực tiếp với dầu trong điều kiện chân
không và nhiệt độ cao. Các chất gây mùi trong dầu sẽ được hơi nước kéo ra khỏi dầu.
"Z
[!\ !]
^'_&`a
1. P:.9@b:Lc:<90>.d4
Axit béo tự do có trong dầu là một trong những nguyên nhân làm cho dầu kém
phẩm chất, các axit béo tự do thường đóng vai trò xúc tác cho các phản ứng oxy hóa
và phân ly dầu. Để tiến hành tách axit béo tự do có trong dầu, người ta xử lý dầu với
một lượng kiềm nhỏ, như vậy, ngoài các axit béo tự do được trung hòa, còn cho phép
tách thêm một số thành phần háo nước còn sót lại sau quá trình thủy hóa, loại bỏ được
một số vết kim loại (Cu, Fe ) xúc tác quá trình oxy hóa dầu và còn lọai bỏ được một
số các chất màu. Sự có mặt các axit béo tự do trong dầu không những gây trở ngại cho
việc sử dụng dầu vào mục đích thực phẩm (chỉ số axit không lớn hơn 0,4 mg KOH)
mà còn hạn chế các mục đích k“ thuật khác.
1. Q6RM6.

Mục đích chủ yếu là loại trừ các acid béo tự do (hạ AV của dầu xuống < 0,2).
Ngoài ra, do xà phòng sinh ra có khả năng hấp thụ nên chúng kéo theo các tạp chất
như protid, chất nhựa, tạp chất cơ học vào trong kết tủa nên dầu sau trung hòa không
những giảm tối đa chỉ số acid mà còn loại trừ một số tạp chất khác làm cho dầu có
màu sáng hơn.
2. >9@e0:f6
Phương pháp chủ yếu dựa vào phản ứng trung hòa acid bằng bazơ. Dưới tác dụng
của dung dịch kiềm, các acid béo tự do và các tạp chất có tính chất acid sẽ tạo thành
muối kiềm, chúng không tan trong dầu mỡ nhưng có thể tan trong nước nên có thể
phân ly ra khỏi dầu bằng cách lắng (trung hòa gián đoạn) hoặc rửa nhiều lần (dùng
máy ly tâm trung hòa liên tục). Quá trình hình thành xà phòng từ acid béo tự do theo
phản ứng:
RCOOH + NaOH → RCOONa +H
2
O
3. 346.I:
Tác nhân trung hòa thường dùng là các loại kiềm như NaOH, KOH hoặc các loại
muối kiềm như Na
2
CO
3
Nồng độ các tác nhân trung hòa tùy thuộc vào chỉ số acid của
dầu. Hiệu quả trung hòa bằng kiềm được đánh giá bằng chỉ số axit của dầu sau khi
trung hòa.
Trong quá trình trung hòa, axit béo tự do có trong dầu tác dụng với tác nhân trung
hòa tạo muối axít béo gọi là xà phòng, xà phòng không tan trong dầu và có khối lượng
riêng lớn hơn dầu nên tách ra khỏi dầu, lắng xuống đáy thiết bị.
 Trung hòa bằng NaOH hay KOH:
Khi trung hòa bằng NaOH hay KOH ta có phản ứng: (viết cho trường hợp NaOH)
R-COOH + NaOH → R-COONa + H

2
O
Mặt khác, NaOH còn tác dụng với triglixêrit:
(RCOO)
3
C
3
H
5
+ 3NaOH → C
3
H
5
(OH)
3
+ 3RCOONa
Phản ứng này làm tổn hao dầu, do đó trong quá trình trung hòa bằng kiềm thì nhiệt
độ và nồng độ của dung dịch kiềm đưa vào phải thích hợp để làm thế nào giảm được
hay hạn chế phản ứng này xảy ra, nếu dùng dung dịch kiềm loãng (chỉ số axit bé) thì
tiến hành trung hòa ở nhiệt độ 90 ÷ 95
0
C. Nếu dầu có chỉ số axit cao thì phải tiến hành
trung hòa ở nhiệt độ thấp và ngược lại.
 Trung hòa bằng Na
2
CO
3
:
Xảy ra các phản ứng sau:
Na

2
CO
3
+ H
2
O → NaOH + NaHCO
3
RCOOH + NaOH → RCOONa + H
2
O
Nếu đun nóng dầu trên 60
0
C thì NaHCO
3
bị thủy phân:
2NaHCO
3
→ Na
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O
Na
2
CO
3

tạo ra sẽ phản ứng với axit béo:
Na
2
CO
3
+ 2RCOOH → 2RCOONa + CO
2
+ H
2
O
Phương pháp này dùng để trung hòa dầu có chỉ số axit thấp (do Na
2
CO
3
là một
kiềm yếu). Hơn nữa, khi đun nóng dầu trên 60
0
C thì CO
2
sinh ra trong quá trình phản
ứng sẽ sục lên tạo điều kiện tiếp xúc giữa axit béo tự do và tác nhân trung hòa làm cho
quá trình trung hòa được thuận lợi, tuy nhiên cũng do hiện tượng sục CO
2
mà dầu dễ bị
trào ra khỏi thiết bị, do đó thể tích thiết bị trong trường hợp này phải lớn. Hơn nữa, do
hiện tượng sục CO
2
làm cho các hạt xà phòng nổi lên trên mặt thoáng của dầu đem
trung hòa, từ đó gây khó khăn cho quá trình lắng tách các cặn xà phòng ra khỏi dầu
sau khi trung hòa, nên việc sử dụng Na

2
CO
3
rất hạn chế. Phương pháp này ít gây tổn
thất dầu vì Na
2
CO
3
không tác dụng với dầu ở nhiệt độ thấp.
4. G6@b9:gh0..Vi0>
Trong khi tinh luyện bằng kiềm, điều kiện k“ thuật có tính chất quyết định chủ yếu
là nồng độ dung dịch kiềm, lượng kiềm dư so với tính toán lý thuyết, nhiệt độ khi tinh
luyện. Ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện khuấy trộn và thời gian…
- Lượng kiềm cho vào: nếu lượng kiềm cho vào ít thì hiệu suất trung hòa kém, ngược
lại nếu lượng kiềm nhiều quá gây hao hụt dầu trung tính.
- Nồng độ kiềm: nồng độ kiềm cao phản ứng diễn ra mạnh, hao hụt dầu, đồng thời
cặn xà phòng đóng chặt vào thiết bị, khó rửa. Nếu nồng độ thấp, nước nhiều, xà
phòng ít, loãng dễ nhũ hóa.
- Nhiệt độ trung hòa: nhiệt độ thấp làm cho khả năng tiếp xúc giữa NaOH và dầu hạn
chế, nhiệt độ quá cao sẽ gây hiện tượng keo, dẫn đến việc khi hỗn hợp qua máy ly
tâm khó tách.
Khi nồng độ kiềm cao, lượng kiềm dư nhiều, nhiệt độ cao thì phản ứng xà phòng
hóa dầu mỡ nhanh, kiềm có thể xà phòng hóa cả dầu mỡ trung tính làm giảm hiệu suất
thu hồi tinh luyện. Do đó theo kinh nghiệm thì mỗi nồng độ kiềm đều phải tương ứng
với một nhiệt độ thích hợp và phẩm chất dầu mỡ. Nồng độ kiềm càng cao thì dùng cho
các loại dầu mỡ có chỉ số acid cao và nhiệt độ khi tinh luyện phải thấp.
Bảng 2.1. Quy định nồng độ dung dịch kiềm tương ứng với nhiệt độ
và chỉ số acid của dầu mỡ
Nồng độ NaOH (g/l) Nhiệt độ tinh luyện (
o

C) Chỉ số acid (mg KOH)
35 – 45 90 – 95 < 5
85 – 105 50 – 55 5 – 7
120 – 200 20 – 40 > 7
Ngoài ra, tốc độ khuấy cũng ảnh hưởng không nhỏ. Khi cho NaOH vào phải
khuấy trộn để tránh hiện tượng kiềm cục bộ. Nếu tốc độ khuấy cao → hạt xà phòng
nhỏ → khó kết lắng → tạo nhũ tương. Nếu tốc độ khuấy thấp → trung hòa kém.
Tốc độ khuấy: - Lúc đầu: 40 vòng/phút
- Lúc sau: 20 vòng/phút
Cần lưu ý rằng khi trung hòa dầu, kiềm có thể xà phòng hóa cả dầu trung tính sẽ
làm giảm hiệu suất thu hồi dầu tinh luyện. Do đó, khi tinh luyện cần khống chế các
diều kiện để luôn đảm bảo 2 mặt: chất lượng dầu mỡ sau khi tinh luyện tốt nhất và
mức hao hụt dầu mỡ trung tính ở mức độ thấp nhất.
5. Vj0>kl:6.DL/D
 Tính toán lượng xút cho vào:
Trong đó:
Kdd: số lượng NaOH tính lý thuyết (kg)
A: chỉ số AV của dầu mỡ (mg KOH)
D: số lượng dầu mỡ đem đi trung hòa (kg)
a: nồng độ % của dung dịch NaOH
Hoặc có thể tính theo công thức:
Trong đó:
A: chỉ số acid mg KOH/g
D: số lượng dầu mỡ được trung hòa (kg)
hệ số kiềm dư 1,1 ÷ 1,5
hệ số thuần khiết của NaOH (%)
Tuy nhiên lượng kiềm sử dụng trong thực tế thường nhiều hơn lượng tính theo lý
thuyết. Vì ngoài tác dụng với các tạp chất có tính acid còn có nhiều tác dụng khác phụ
thuộc vào thành phần và phẩm chất dầu mỡ. Tùy thuộc vào thành phần tạp chất và
màu sắc của dầu mỡ mà quyết định lượng dư cụ thể, thông thường khoảng 5 – 10% so

với lý thuyết.
 Pha dung dịch kiềm:
Thường pha trong thùng xác định nồng độ bằng Baume kế, rồi đối chiếu bảng tra
tìm ra nồng độ cần thiết. Tốt nhất là pha trước khoảng vài ngày với nồng độ gần đúng,
sau khi dung dịch đã nguội tiến hành xác định và hiệu chỉnh đúng với nồng độ quy
định.
6. =b0Rm=
 Vật lý: hàm lượng acid béo tự do trong dầu giảm, khối lượng, thể tích đều giảm.
 Hóa học:
Xảy ra phản ứng trung hòa: NaOH + RCOOH → RCOONa +H
2
O
Ngoài ra còn có xảy ra phản ứng thủy phân:
(RCOO)
3
C
3
H
5
+ 3 NaOH → C
3
H
5
(OH)
3
+ 3RCOONa
 Hóa lý: có sự phân lớp giữa căn xà phòng và dầu. Mặc khác do có nước nên
cũng hình thành một phần hệ nhũ tương nước/dầu.
Việc tách acid béo ra khỏi dầu đòi hỏi các điều kiện sau:
- Tác nhân cho vào để tách acid béo phải có khả năng nhanh chóng phản ứng với

các acid béo tự do, không có tác dụng với dầu trung tính.
- Hỗn hợp nhanh chóng phân lớp và phân lớp triệt để.
- Dầu trung tính lẫn trong cặn dễ dàng tách ra bằng các phương pháp đơn giản.
- Không tạo thành dung dịch nhũ tương dầu.
Trong phương pháp trung hòa, kiềm ngoài việc phản ứng với acid béo tự do còn tác
dụng với dầu trung tính theo phản ứng ngược của phản ứng este hóa cho ra glycerin và
xà phòng làm hao hụt dầu trung tính. Do đó, trước khi tiến hành trung hòa, ta phải tiến
hành thí nghiệm xác định chỉ số acid để từ đó có thể chọn chế độ trung hòa cho thích
hợp. Chỉ số acid tối đa cho phép của dầu sau khi trung hòa là 0,2mg KOH/g chất béo.
7. .;0>HgFn:.9O:
• Tác nhân NaOH: Sử dụng kiềm đặc khi hàm lượng FFAs cao và ngược lại. Nếu
NaOH càng đậm đặc thì nhiệt độ càng giảm để tránh sự thủy phân dầu gây tổn thất.
Lượng NaOH phụ thuộc vào lượng FFAs thường được tính theo khối lượng dầu từ
0.1 – 6%.
• Thời gian: tỷ lệ với nhiệt độ thủy hóa. Nhiệt độ càng cao, thời gian càng thấp.
2. <90>.d4829:.AD1.VW0>1.G1?=e0:Q6_?@:oJa
1. $9@:<T0.6;0>0>.UF.o9:<90>.d4?=e0:Q6
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ khâu trung hòa liên tục
(đối với dầu dừa và dầu nành khử gum)
Nước rửa 2
Dầu đã rửa nước lần 2
-Mở van nước đáy máy và van nước trên máy, để cho máy ly tâm tách bã tốt, máy lâu bị dơ.
-Chỉnh van ép dầu ra để dầu vừa đủ trong (P<2bar)
-Lọc cặn
-Thủy hóa hơi gum (tùy loại dầu)
-Lưu lượng nguyên liệu vào 2000L – 3000L/giờ
-Nhiệt độ dầu 80-90oC
Dầu thô
Soude 16oBe’
Máy trộn thủy lực

(mixer)
-Nhiệt độ = 90oC
-Lượng tùy AV
Áp lực máy 0.5bar – 1bar
Máy ly tâm tách bã Cặn xà phòng
Dầu đã trung hòa
Máy ly tâm rửa nước lần 1 (P < Pmax)
Dầu đã rửa nước lần 1
Máy ly tâm rửa nước lần 2 (P < Pmax)
Nước nóng 80-90oC; 5-7%
Nước nóng 80-90oC; 5-7%
-Thỉnh thoảng mở van nước đáy máy
-Chỉnh van ép dầu ra để dầu vừa đủ trong (P<bar)
Nước rửa 1
(vào bồn phân ly)
Chỉnh van ép dầu ra để dầu vừa đủ trong (P<bar)
Dầu trung hòa
AV0.2 mgKOH/g
Nhập kho
Bể thu hồi dầu trong nước thải
PP
Xà phòng
Acid béo
Hình 2.2. Dây chuyền thiết bị trung hòa dầu liên tục
Chú thích:
Giai đoạn khử gum:
1. Bồn chứa dầu thô
2. Bơm nạp liệu
3. Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi
4. Bơm khuấy trộn

5. Bồn khử gum
Giai đoạn trung hòa:
6. Bơm khuấy trộn xút lần 1
7. Bồn phản ứng
8. Máy ly tâm tách lần 1
9. Bồn chứa cặn xà phòng
10. Bơm tháo cặn xà phòng
11. Bơm khuấy trộn xút lần 2
12. Máy ly tâm tách lần 2
Giai đoạn rửa và sấy:
13. Bơm khuấy trộn nước nóng
14. Máy ly tâm rửa
15. Bồn chứa dầu thải
16. Bồn sấy chân không
17. Bơm tháo dầu
Công Nghệ Sản Xuất Dầu Thực Vật GVHD: Nguyễn Hữu Quyền
Hình 2.3. Sơ đồ thiết bị trung hòa dầu liên tục
(Nguồn: Công nghệ sản xuất dầu thực vật, trường Đại học Công nghiệp TP.Hồ Chí
Minh, trang 101)
Chú thích:
1. Bồn trung hòa
2. Bơm dầu thủy hóa đến bồn trung
gian
3. Bơm dầu trung gian đến bồn 2 ngăn
4. Bồn trung gian
5. Bồn 2 ngăn: nguyên liệu và xút
6. Bơm định lượng
7. Thiết bị trung hòa
8. Thiết bị sấy

9. Máy ly tâm tách cặn xà phòng
10. Phễu dồn bọt xà phòng về 12
11. Bồn rửa dầu
12. Bồn chứa cặn và dầu chảy tràn
13. Bơm dầu từ bồn rửa đến máy ly tâm
14. Máy ly tâm tách nước
15. Bồn rửa dầu
NHÓM 7 Trang 21
Công Nghệ Sản Xuất Dầu Thực Vật GVHD: Nguyễn Hữu Quyền
16. Máy ly tâm tách nước
17. Bồn trung gian dầu sau rửa
18. Bơm dầu từ bồn rửa đến máy ly tâm
19. Bồn thu hồi dầu từ nước rửa
20. Bơm ly tâm
21. Thiết bị sấy
22. Bồn trộn than đất
23. Thiết bị tẩy màu
24. Bơm dầu tẩy màu đến bộ làm nguội
25. Thiết bị làm nguội dầu
26. Máy lọc ép khung bản
27. Bồn trung gian chưa dầu thành phần
S: hơi nước; W: nước
NHÓM 7 Trang 22
Công Nghệ Sản Xuất Dầu Thực Vật GVHD: Nguyễn Hữu Quyền
: Dầu
: Nước rửa + cặn xà phòng
: Dầu hồi lưu
: Xút hồi lưu
2. .9@b:J=0.6;0>0>.U
Dầu thô sau khi xác định chỉ số AV. Lượng soude được tính toán, dầu và soude

được bơm theo tỉ lệ bằng bơm tỉ lệ đến thiết bị trung hòa có cánh khuấy đảo lộn liên
tục và dầu được đưa đến máy ly tâm tách cặn xà phòng, dầu đã tách cặn xà phòng đến
bồn trung gian có lượng nước nóng được thêm vào sau đó được chuyển đến máy ly
tâm tách nước lần 1 và tiếp tục tách nước lần 2 cùng lượng nước nóng và máy ly tâm
giống như lần 1. Cuối cùng, dầu được đem đi thử lại cặn xà phòng có còn trong dầu
hay không – bằng chỉ thị PP. Dầu sau 2 lần rửa nước cho phép xác định hàm lượng cặn
xà phòng còn sót lại trong dầu 0,0005% PPM. Có AV 0,2 mg KOH/g.
3. .=b:Bp:<90>.d4
Quá trình trung hòa được thực hiện trong những thiết bị hình trụ đáy côn, sơ đồ cấu
tạo như sau:
Hình 2.4. Thiết bị trung hòa
.l:.M6.q
1. Cửa cho kiềm vào
2. Bộ phận khuấy
3. ›ng dẫn hơi
4. Cửa tháo dầu
5. Cửa nạp dầu
6. Cửa tháo cặn
NHÓM 7 Trang 23
Công Nghệ Sản Xuất Dầu Thực Vật GVHD: Nguyễn Hữu Quyền
 Quá trình trung hòa tiến hành theo 2 giai đoạn:
- Giai đoạn đầu dùng NaOH để trung hòa acid béo tự do và H
3
PO
4
dư trong quá
trình thủy hóa.
- Giai đoạn tiếp theo là dùng acid citric để rửa dầu sau khi qua thiết bị trung hòa
và ly tâm tách xà phòng.
 Nguyên tắc hoạt động:

- Dầu được gia nhiệt lên 90
o
C được đưa vào đáy thiết bị dưới dạng giọt nhỏ.
Trong thiết bị có chứa dung dịch kiềm 0.35N (1.5%).
- Sau khi trung hòa, giọt dầu (đường kính 1-2mm) nổi lên do sự khác nhau trọng
lượng riêng, hình thành từng lớp với thành phần khoảng 0.5% FFas, 0.2 – 0.3%
ẩm và 100ppm xà phòng.
- Dầu được tách ra ở phía trên.
Hình 2.5. Hệ thống trung hòa bằng máy ly tâm
(Nguồn: Công nghệ sản xuất dầu thực vật, trường Đại học Công nghiệp TP.Hồ Chí
Minh, trang 101)
4. *r6gs0>9@e00.o0L/6G6.F.f61.Q6F.o9:<90>.d4
*r6g >9@e00.o0 =U01.G1kt?P
Dầu ở bồn
trung hòa bị nhũ
Nồng độ kiềm thấp
Phá nhũ tại bồn
bằng H
3
PO
4
Dầu sau rửa nước Nồng độ kiềm sử dụng Hồi lưu về bồn dầu thô,
NHÓM 7 Trang 24
Công Nghệ Sản Xuất Dầu Thực Vật GVHD: Nguyễn Hữu Quyền
bị nhũ hóa trung hòa thấp phá nhũ
Dầu bị
kiềm cục bộ
Tốc độ cánh khuấy
không đạt yêu cầu
Tăng vận tốc cánh khuấy

Sản phẩm có chỉ số
acid cao hơn qui định
Lượng xút
sử dụng chưa đủ
Tăng lượng xút
cho phù hợp
Dầu sau rửa lần 2 vẫn
còn lẫn cặn xà phòng
Lượng nước rửa và nhiệt
độ nước rửa chưa đủ
Tăng thêm lượng nước
rửa và nhiệt độ nước rửa
cho phù hợp với lưu
lượng dầu
Máy ly tâm tách
không ra bã
Lượng xút không đủ
Hồi lưu về bồn dầu thô
đồng thời tăng thêm
lượng xút sử dụng
5. .bB=b06u0k/1.d0>H49S9G:<T0.:<90>.d4
Cặn luyện kiềm là phế liệu chủ yếu trong các cơ sở tinh luyện dầu mỡ trong đó
gồm: xà phòng, dầu mỡ trung tính và một số tạp chất kéo theo trong quá trình lắng của
xà phòng.
Mục đích của quá trình chế biến căn như sau:
- Cải tiến chất lượng cặn trên cơ sở loại bớt nước và tạp chất.
- Thu hồi một phần dầu trung tính.
- Điều chế acid béo công nghiệp.
1. .9.v=Jw:1.20829:<90>:M0.
Đun nóng cặn đến 85-90

o
C vừa khuấy vừa cho dung dịch muối (nồng độ 10-12%)
hoặc muối hạt, hàm lượng 1-2% so với lượng cặn.
Để yên trong 8-10 giờ dầu sẽ nổi lên trên, hút lấy dầu này dung trong công nghiệp
xà phòng hoặc đem tinh luyện lại. Hoặc ta cũng có thể dùng phương pháp ly tâm để
thu được dầu triệt để hơn.
2. h=:=b06.I:?Vj0>6u0:<e06WHi?DY=Bx:0Vx6L/:Y16.I:
Lấy dầu xong tiếp tục cho muối hạt vào sao cho nước tách ra đạt đến nồng độ của
muối bão hòa. Sau đó để ủ khoảng 3-4 giờ. Tháo bỏ nước ở dưới đáy và lấy xà phòng
ở trên (vẫn còn một ít dầu) đem cung cấp cho các cơ sở sản xuất bột giặt.
3. =c96.b46=8BCD6;0>0>.=U1
Đem cặn xà phòng pha loãng thành hỗn hợp nhuyễn đều và đun nóng, cho acid
sunfuric vào (nồng độ 1/1 theo thể tích) cho đến khi thử bằng chất chỉ thị xanh
NHÓM 7 Trang 25