TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI
KHOA THỰC PHẨM – MÔI TRƯỜNG & ĐIỀU DƯỠNG
BÁO CÁO TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI: KỸ THUẬT TINH LUYỆN DẦU THỰC
VẬT
1
Trước hết, chúng em xin cảm ơn gia đình đã tạo cho chúng em niềm tin và là
điểm tựa vững chắc để chúng em có thể vượt qua mọi khó khăn.
Chúng em xin cảm ơn cô Trần Thị Hà đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến
thức và giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian làm tiểu luận.
Và cũng xin cảm ơn tất cả các bạn đã luôn động viên, ủng hộ, giúp đỡ cho
chúng tôi.
Sau cùng, chúng em xin cảm ơn bản thân vì những nỗ lực, cố gắng của bản thân để có
thể hoàn thành bài báo cáo thực hành này.
ii
2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
iii
3
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................................7
Trong cuộc sống ngày nay dầu ăn đang chiếm một vị trí quan trọng trong đời sống người dân,
ta có thể dễ dàng nhận thấy sự có mặt của dầu ăn trong mỗi căn bếp, mỗi hộ gia đình. Dầu ăn
làm cho bữa ăn trở nên ngon miệng hơn, mặt khác dầu ăn cũng cung cấp một phần năng
lượng cho cơ thể..........................................................................................................................7
Hiểu được điều này, trên thị trường Việt Nam hiện nay đã có rất nhiều loại dầu ăn được ra đời.
Vì vậy, nhóm em xin tìm hiểu về Quy trình tinh luyện dầu từ dầu thô để có thể tạo ra loại dầu
đạt chất lượng cao hơn và tốt cho sức khỏe con người...............................................................7
1.Ý nghĩa, mục đích, yêu cầu của quá trình tinh luyện dầu thực vật..........................................8
1.1.Mục đích...............................................................................................................................8
1.2.Ýnghĩa...................................................................................................................................8
1.3.Yêu cầu.................................................................................................................................8
1.4.Các phương pháp..................................................................................................................8
2.Sơ đồ quy trình công nghệ tinh luyện hoàn chỉnh...................................................................9
Hình 1. Sơ đồ quy trình tinh luyện dầu.......................................................................................9
2.1. Xử lý sơ bộ...........................................................................................................................9
2.2.Hydrat hóa...........................................................................................................................10
2.2.1.Mục đích..........................................................................................................................10
2.2.2.Nguyên tắc.......................................................................................................................10
Hình 2. Các dạng phân cực của tạp chất...................................................................................11
2.2.3.Tiến hành..........................................................................................................................11
2.3.Trung hòa............................................................................................................................12
2.3.1.Mục đích..........................................................................................................................12
2.3.2. Nguyên tắc......................................................................................................................12
2.3.3. Tiến hành.........................................................................................................................12
Hình 3: Thiết bị trung hòa gián đoạn........................................................................................14
2.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng......................................................................................................14
2.4.Rửa dầu...............................................................................................................................16
2.4.1. Mục đích.........................................................................................................................16
2.4.2. Tiến hành.........................................................................................................................16
Bảng 1. Sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục trong trung hòa và rửa dầu............................16
2.5.Sấy dầu................................................................................................................................16
2.5.1. Mục đích.........................................................................................................................16
2.5.2. Tiến hành.........................................................................................................................17
2.6. Tẩy màu..............................................................................................................................17
2.6.1. Mục đích.........................................................................................................................17
2.6.2. Nguyên tắc......................................................................................................................17
2.6.3. Yêu cầu của chất hấp phụ................................................................................................17
2.6.4. Tiến hành.........................................................................................................................18
Hình 5. Sơ đồ quy trình công nghệ tẩy màu.............................................................................20
2.7. Phương pháp lọc.................................................................................................................20
Bảng 2. Sự cố nguyên nhân và cách khắc phục khi lọc dầu.....................................................21
2.8. Khử mùi.............................................................................................................................21
Bảng 3. Sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục trong khử mùi...............................................23
2.9. Những nguyên nhân gây hao hụt dầu.................................................................................23
2.10.Bảng tóm tắt quy trình công nghệ tinh luyện dầu.............................................................24
Bảng 4. Tóm tắt quy trình công nghệ tinh luyện dầu................................................................24
4
2.11.Các vấn đề cần lưu ý trong quá trình tinh luyện...............................................................25
2.11.1.Khâu hydrat hóa.............................................................................................................25
2.11.2.Khâu trung hòa...............................................................................................................25
2.11.3.Khâu tẩy màu.................................................................................................................26
2.11.4.Khâu khử mùi.................................................................................................................26
2.11.4.1.Chân không.................................................................................................................26
2.11.4.2. Nhiệt độ......................................................................................................................26
2.11.4.2.Dầu sau khử mùi tăng chỉ số AV, PoV........................................................................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................28
5
DANH MỤC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hình 1. Sơ đồ quy trình tinh luyện dầu....................Error: Reference source not found0
Hình 2. Các dạng phân cực của tạp chất..................Error: Reference source not found2
Hình 3: Thiết bị trung hòa gián đoạn........................................................................... 15
Hình 4. Sơ đồ quy trình công nghệ khâu trung hòa (gián đoạn- từng mẻ).............Error:
Reference source not found6
Hình 5. Sơ đồ quy trình công nghệ tẩy màu................................................................. 21
Bảng 1. Sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục trong trung hòa và rửa dầu.........Error:
Reference source not found7
Bảng 2. Sự cố nguyên nhân và cách khắc phục khi lọc dầu Error: Reference source not
found2
Bảng 3. Sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục trong khử mùi Error: Reference source
not found4
Bảng 4. Tóm tắt quy trình công nghệ tinh luyện dầuError: Reference source not
found5
6
vii
vii
MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống ngày nay dầu ăn đang chiếm một vị trí quan trọng trong đời
sống người dân, ta có thể dễ dàng nhận thấy sự có mặt của dầu ăn trong mỗi căn bếp,
mỗi hộ gia đình. Dầu ăn làm cho bữa ăn trở nên ngon miệng hơn, mặt khác dầu ăn
cũng cung cấp một phần năng lượng cho cơ thể.
Hiểu được điều này, trên thị trường Việt Nam hiện nay đã có rất nhiều loại dầu
ăn được ra đời. Vì vậy, nhóm em xin tìm hiểu về Quy trình tinh luyện dầu từ dầu thô
để có thể tạo ra loại dầu đạt chất lượng cao hơn và tốt cho sức khỏe con người.
7
1.
Ý nghĩa, mục đích, yêu cầu của quá trình tinh luyện dầu thực vật
Dầu mỡ thô khai thác từ động vật ngoài thành phần là glyxerit còn có một số
tạp chất làm cho dầu chưa thể đạt được yêu cầu trong thực phẩm và những tạp chất có
thể gây ra những biến đổi làm ảnh hưởng chất lượng dầu trong khi bảo quản. Tạp chất
trong dầu thô là gôm, sáp, acid béo tự do, tạp chất hữu cơ, các chất gây màu, gây
mùi…
1.1.
Mục đích
Tinh luyện dầu dùng các phương pháp khác nhau để loại trừ các tạp chất ra
khỏi dầu, đảm bảo được yêu cầu chất lượng trong các lĩnh vực sử dụng.
1.2.
Ýnghĩa
Là khâu đầu tiên quan trọng, tăng thêm được nhiều sản lượng dầu cung cấp
cho thực phẩm. Từ dầu không có giá trị thực phẩm thành nguồn dầu thực phẩm tốt.
Là giai đoạn xử lý nguyên liệu đầu tiên trong dây chuyền công nghệ tinh
luyện.
1.3.
Yêu cầu
-
Về màu sắc: màu vàng nhạt đến trắng, trong suốt.
Về mùi: không có mùi bị đan đầu của dầu thô, khô có mùi lạ.
Về thành phần: loại được các tạp chất không cần thiết đến mức thấp nhất
có trong dầu, đồng thời không được để lại những tạp chất sinh ra trong quá trình tinh
luyện.
-Đảm bảo được các yêu cầu vệ sinh công nghiệp thực phẩm.
1.4.
Các phương pháp
-
Phương pháp vật lý dùng để tách các tạp chất có đặc tính cơ học: lắng tự
nhiên, ly tâm, lọc bằng vải, giấy, qua chất hấp phụ. Dùng nhiệt như sấy để tách nước
và các sản phẩm dễ bay hơi, làm lạnh để tách sáp…
Phương pháp hóa học: loại acid béo và các tạp chất khác bằng xút. Hay
trung hòa bằng vôi, tách acid bằng dung môi,…
Phương pháp hóa lý: dùng chất hấp phụ, để loại chất màu mùi
8
2.
Sơ đồ quy trình công nghệ tinh luyện hoàn chỉnh
Dầu mỡ thô
Làm nóng chảy hỗn hợp
Xử lí sơ bộ
Nước hoặc dd điện ly loãng
Hydrat hóa
Dd NaOH
Trung hòa
Nước
Cặn dầu
Rửa dầu mỡ
Sấy khô nước
Đất, than hoạt tính trong chân không
Tẩy mẫu
Lọc
Hơi hóa nhiệt trong chân không
Dầu tinh
luyện
Bã hấp thụ
Khử mùi
Lọc
Hình 1. Sơ đồ quy trình tinh luyện dầu
2.1.
Xử lý sơ bộ
Mục đích:
Loại táp chất cơ học bằng phương pháp lọc. Tách sáp và 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, cần phải loại bỏ.
Người ta hạ nhiệt độ dầu xuống 8 - 12 độ để tạo tinh thể sáp, sau đó nâng nhiệt
độ lên 20 để giảm độ nhớt của dầu và để tinh thể sáp lớn. Tách sáp bằng phương pháp
lọc, lắng hoặc ly tâm.
9
•
Khử gôm
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.
Dùng một lượng nước nóng nhất định hoặc dung dịch loãng chất điện ly, acid
vô cơ … trộn lẫn với dầu ở một nhiệt độ thích hợp để làm kết tủa các tạp chất. Hydrat
hóa còn có khả năng làm giảm chỉ số acid của dầu, một mặt là do các tạp chất keo có
tính acid giảm, mặt khác có một số acid béo cũng bị kéo theo kết tủa, giảm được mức
tiêu hao dầu trung tính trong khâu luyện bằng kiềm.
Tiến hành: dầu thô được đun nóng đến nhiệt độ quy định khoảng 50 0C, rồi
vừa khuấy vừa cho dung dịch hóa chất loãng hoặc nước ở nhiệt độ 50 0C với số lượng
khoảng 1 - 3% so với tổng dầu mỡ đưa vào trong thời gian 20 - 30 phút. (chú ý đến
lượng nước rửa, ít quá không kết tủa hết, nhiều quá gây nhũ dầu khó phân tách).
Khi gần kết thúc lấy mẫu để lên miếng kính quan sát, nếu kết tủa ở trạng thái
xơ tách hẳn khỏi dầu mỡ thì ngưng khuấy. Sau đó tiếp tục để lắng cho đến khi kết tủa
hoàn toàn lắng xuống đáy thì được.
Thời gian lắng khoảng 40 - 60 phút, các tạp chất gồm các tạp chát cơ học ,
nước trong dầu, các thành phần thể rắn có tỷ trọng lớn hơn dầu sẽ lắng xuống… ta
tháo cặn hoặc có thể dùng máy ly tâm để phân ly dầu doặc nước lẫn trong dầu.
2.2.
Hydrat hóa
2.2.1.
Mục đích
Dùng phương pháp thủy hóa để tách photphatid ra khỏi dầu mỡ
2.2.2.
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
Dầu mỡ là một dung môi không phân cực nên có thể hòa tan một số tạp chất
không phân cực hoặc phân cực yếu. Nếu ta làm cho các tạp chất trở thành có cực, hoặc
phân tử phân cực yếu trở thành chất phân cực mạnh. Khi đó độ hòa tan của chúng
trong dầu sẽ giảm xuống và tách khỏi dầu.
10
CH2OCOR
CH2OCOR
CHOCOR
H
P
CH
O
CHOCOR
+ HOH
O
CH
O
O
O
CH2CH2N(CH3)3
Dạng 1: phân cực yếu
P
O
H
O
OH
O
CCH2N(CH3)3
Dạng 2: phân cực mạnh
Hình 2. Các dạng phân cực của tạp chất
Ngoài ra, hydrat hóa còn có khả năng làm giảm chỉ số acid của dầu: do tạp
chất keo có tính acid như protein bị kết tủa sẽ kéo theo các tạp chất keo hòa tan khác
làm giảm mức tiêu hao dầu trung tính khi luyện kiềm, tách được một lượng sáp đáp kể.
2.2.3.
Tiến hành
Người ta thường dùng dung dịch nước muối bão hòa để tách các tạp chất keo,
gôm, sáp… ra khỏi dầu. Sau khi gia nhiệt ở nhiệt độ 60 - 70 0C cho dung dịch nước
muối bão hòa và thêm nước nóng vào khoảng 1 - 3% so với dầu để kéo các tạp chất
ra…lắng xuống. Mở cánh khuấy trộn 15 - 20 phút, tắt cánh khuấy để lắng trong 1 giờ.
Sau đó, xả cặn ra và KCS lây mẫu kiểm tra chỉ số AV lại để tính lượng NaOH cho vào
trung hòa.
Chú ý: tủy theo từng loại dầu thô mà lượng muối dùng khác nhau.
-
Đối với dầu dừa, mè có AV cao, tạp chất keo nhiều nên cần cho
thêm muối 1 - 2% so với dầu (nồng độ 10% trong nước có nhiệt độ <800C) để
tăng khả năng phân tách.
Dầu nành thô do AV thấp, tạp chất keo ít nên ta bỏ qua hydrat hóa
mà đưa trực tiếp NaOH vào để trung hòa. Ngoài ra, dung dịch muối còn làm
cho dầu nành thô bi nhũ.
Dung dịch muối phải được lắng trong sau khì hòa nước nóng.
11
2.3.
Trung hòa
2.3.1.
Mục đích
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 tạp
chất như protid, chấu nhựa, chất màu, 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 được một số tạp
chất khác làm dầu có màu sáng hơn.
2.3.2.
Nguyên tắc
Dựa vào phản ứng trung hòa acid bằng bazo. Dưới tác dụng của dung dịch
kiềm các acid béo tự do và các tạo chất có tính 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 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 + H2O
2.3.3.
Tiến hành
Tính toán lượng xút cho vào:
Trong đó:
Kdd : số lượng NaOH tính theo lý thuyết (kg)
A: chỉ số AV của dầu mỡ (mg KOH)
D: số lượng dầu mỡ đem trung hòa (kg)
a : nồng độ % của dung dịch NaOH
Tuy nhiên lượng kiềm sử dụng trong thực tế thương nhiều hơn khoảng 5 10% so với lý thuyết.
hoặc có thể tính theo công thức:
12
Trong đó:
A: chỉ số acid mg KOH/g
D: số lượng dầu mỡ được trung hòa (kg)
Α: hệ số kiềm dư 1.1-1.5
η: hệ số thuần khiết của NaOH (%)
Pha dung dịch kiềm: thường pha trong thùng xác định nồng đô bằng Baume
kế, rồi đối chiếu bảng tra tìm 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.
Trung hòa: trước hết cần nâng nhiệt độ dầu và dung dịch kiềm đến mức quy
định 60 - 700C. Mở máy khuấy và cho dung dịch xút vào từ từ, sau khi cho hết cần
khuấy thêm 20 - 30 phút và nâng nhiệt độ lên một chút. Khi xà phòng tạo thành từng
hạt và nhanh chóng lắng xuống, thì ngừng khuấy và để lắng. Nếu như xà phòng tạo
thành ở dạng nhỏ li ti hoặc là dạng nhũ tương khó phân ly thì trước lúc để lắng cần cho
thêm khoảng 2 - 3% dung dịch NaCl 10% hoặc rắc muối bột hoặc phèn nhôm
Al2(SO4)3 để phá nhũ hóa và tăng tốc độ lắng của xà phòng. Có thể tách cặn xà phòng
bằng phương pháp lắng hoặc ly tâm.
13
Hình 3: Thiết bị trung hòa gián đoạn
2.3.4.
Các yếu tố ảnh hưởng
Trong tinh luyện bằng kiềm, điều kiện kỹ thuật có tính chất quyết định chủ
yếu là:
-
Lượng kiềm cho vào: nếu lường kiềm cho vào ít thì hiệu suất trung hòa
kép, 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 lượng kiềm cao, lượng dư nhiều, nhiệt độ cao quá thì xúc tiến nhanh
quá trình xà phòng hóa dầu làm giảm hiệu suất thu hồi dầu. Thực tế cho thấy rằng
nồng độ đều phải tương úng với một nhiệt độ thích hợp và phẩm chất của dầu. Thông
thường nồng độ kiềm càng cao thì dùng cho loại dầu có chỉ số acid cao và nhiệt độ
phải thấp.
14
-
Ngoài ra tốc độ khuấy cũng ảnh hưởng không nhỏ. Khi cho NaOH vào
khuấy trộn để tránh hiện tượng kiềm cục bô. 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
Hình 4. Sơ đồ quy trình công nghệ khâu trung hòa (gián đoạn- từng mẻ)
15
2.4.
Rửa dầu
2.4.1.
Mục đích
Loại bỏ hết xà phòng trong dầu (ngoài ra protein và các tạp chất nhầy khi gặp
nước nóng sẽ trương nhũ ra và chuyển thành dạng không hòa tan và tất cả sẽ được tách
ra khỏi dầu)
2.4.2.
lần
Tiến hành
−
Để loại trừ hết xà phòng trong dầu, cần tiến hành rửa dầu liên tục nhiều
−
−
−
−
−
Lượng nước rửa mỗi lần khoảng 3 – 5% so với dầu
Số lần rửa khoảng 3 lần
Nhiệt độ nước rửa 80 – 900C
Dùng máy ly tâm thể lỏng để phân ly H2O ra khỏi dầu
Dầu sau khi rửa phải định tính xà phòng
Bảng 1. Sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục trong trung hòa và rửa dầu
Sự cố
Nguyên nhân
Nồng độ xút
thấp
Lượng xút
Nhũ dầu
nhiều
Nước rửa nhiều
Xà phòng ít
Dầu lẫn
Lượng nước rửa ít,
cặn xà
nhiệt độ nước thấp
Cách khắc phục
Ngừng bơm cấp dầu
Ngừng bơm định lượng NaOH, kiểm tra lại
nồng độ
Đóng van hơi dẫn đến thiết bị gtrao đổi nhiệt
Mở van nước và phun tuôn vào thiết bị phân
tách ly tâm (đẩy chất nhũ tương)
Kiểm tra lại t0 của dầu (70 – 1100C)
Kiểm tra lại t0 nước nóng (70 – 1100C)
Tăng áp lực tháo
Lắp đặt bơm hướng tâm nhỏ hơn
Tăng lượng nước rửa, tăng t0 nước rửa
phòng
2.5.
Sấy dầu
2.5.1.
Mục đích
Tách ẩm ra khỏi dầu sau khi rửa
16
2.5.2.
Tiến hành
Có thể sấy bằng áp suất khí quyển hoặc thiết bị sấy chân không (ở các nhà
máy hiện đại có thể sấy bằng thiết bị chân không)
2.6.
P < 10 mmHg
Nhiệt độ sấy: 105 – 1100C
Thời gian sấy: 45 – 60 phút
Tẩy màu
Dầu có màu sắc là do sự tồn tại của một số chất màu có tính tan trong dầu.
Chất tồn tại phổ biến nhất là các carotenoid, chúng gồm khoảng 60 – 70 chất khác
nhau và có màu từ vàng ánh đến đỏ sẫm
-
Clorofin (diệp lục tố): làm dầu có màu vàng xanh (có nhiều ở hạt chưa
-
Goxipuapurin và các dẫn xuất của nó: làm cho dầu có màu sẫm và có
chín)
độc tính
Ngoài ra còn có một số hợp chất gây màu khác như dầu màu đen do chứa
nhiều các hợp chất nhựa, màu đen của hạt bông lag doc ó hợp chất gosipol
2.6.1.
Mục đích
Loại các tạp chất gây màu ra 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 dầu, màu khó tách ra khỏi dầu mỡ
Ẩm của dầu làm giảm tính chất hấp phụ của chất tẩy trắng nên độ ẩm dầu
trước khi tẩy màu 0,1 – 0,05%
2.6.2.
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
2.6.3.
Yêu cầu của chất hấp phụ
Các chất hấp phụ thường có cấu tạo xốp ở dạng bột. Khi sử dụng chất hấp phụ
nào đó, cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:
17
-
Có khả năng hấp phụ lớn nhất (chỉ dùng một lượng nhỏ nhất mà hiệu quả
hấp phụ lớn)
Có khả năng hấp phụ chọn lọc đối với các chất màu và chỉ hấp phụ rất ít
dầu
-
Khi sử dụng không gây ra những biến đổi hóa học và không mang thêm
các mùi vị khác vào dầu
Sau khi hấp phụ dễ dàng tách ra bằng phương pháp lọc
Nguồn cung cấp dễ tìm
Thường sử dụng phối hợp giữa than hoạt tính và đất hoạt tính tạo thành
hỗn hợp chất hấp phụ, với tác dụng hấp phụ của chúng hiệu quả tẩy màu sẽ tốt hơn
so với sử dụng riêng từng loại
Đất hoạt tính thường có cấu tạo tinh thể có thành phần: oxit silic (60 – 82%
alumosilicent, oxit nhôm và nước). Đất tẩy trắng với cỡ 10 – 15 mm đem nung ở
150 – 2000C, silicagen là chất tẩy phổ biến có 92 – 94% SiO 2, 6 – 8% H2O, 0.04 –
0.08% tạp chất, chúng có số lượng ống mao dần rất lớn (các kênh), bán kính các
kênh này nhỏ bằng phần triệu mm. Nếu so sánh với 1g silicagen có diện tích bề
mặt khoảng 500m2 thì đây là chất hấp phụ mạnh. Nhưng với dầu có lượng nước lớn
hơn 0.1% thì sẽ giảm tính hấp phụ của chất tẩy trắng
Than hoạt tính là sản phẩm được sản xuất bằng chưng khô gỗ ở 800 –
10000C
2.6.4.
Tiến hành
Dầu sau khi trung hòa được rửa nước, sấy ở 100 – 105 0C. sạu đó được hút vào
thiết bị tẩy màu
Dầu sau khi được gia nhiệt được cung cấp cho bồn trộn than và đất theo một
lượng đã định trước và được hút lên buồng tẩy màu nhờ chân không của thiết bị. Tại
đây, hỗn hợp dầu – đất – than được cánh khuấy trộn đều, lúc này nhiệt độ hỗn hợp đạt
90 – 1000C, lượng chất hấp phụ cho vào khoảng 0.1 – 4% so với lượng dầu
Thời gian tẩy màu khoảng 20 – 30 phút
Tẩy màu xong cần làm nguội dầu rồi dung máy ép lọc để phân ly bã hấp phụ
và dầu
18
Ngoài việc lựa chọn các chất hấp phụ có hoạt tính cao, muốn quá trình hấp
phụ tốt, dầu mỡ trước khi tẩy màu cần loại trừ hết các tạp chất, nhất là nước, đồng thời
chất tẩy màu cũng phải đảm bảo khô
Thực tế cho rằng, chất hấp phụ khi ở trong dầu mỡ dưới trạng thái phân tán
cao độ nếu để tiếp xúc với không khí sẽ làm cho dầu oxi hóa mạnh. Vì vậy, điều kiện
cần thiết để tránh tiếp xúc với không khí là phải tẩy màu trong chân không
19
Dầu đã trung hòa
Than hoạt tính
(0,2 – 1%)
Đất hoạt tính
(0,2 – 1%)
Hút chân không
Tẩy màu
T0=1000C, CK: 50 –
76mmHg
Trộn hỗn
hợp
Quậy 20 – 30’giải
nhiệt
Lọc dầu
T0=700C
(15 – 20%)
đưa dầu về để trộn
Than và đất cho mẻ kế
tiếp
Cặn đã hấp phụ màu
(than + đất + dầu)
KCS kiểm nghiệm
Chất lượng sau tẩy
Dầu đã tẩy
màu
-Dầu trong sáng
-AV <= 0.4mg
Khử
Hydro
KOH/g
mùi
hóa
Hình 5. Sơ đồ quy trình công nghệ tẩy màu
2.7.
Phương pháp lọc
Mục đích: Phương pháp này tiến hành tách các chất rắn ra khỏi dầu mỡ bằng
các màng lọc, các tạp chất sẽ bám lên bề mặt màng lọc thành lớp bã lọc, và lớp bã lọc
này cũng dần trở thành màng lọc.
Để dầu thô được sạch hơn đồng thời cải thiện một phần màu dầu, người ta có
thể cho vào trên màng lọc một lượng vật liệu lọc có thể là than hoạt tính, đất hoạt
tính... hay có thể ghép thêm một lớp giấy lọc để ngăn cản thêm các tạp chất dạng phân
tử rất nhỏ. Ngoài ra giấy lọc còn có thể hấp thụ một ít nước và xà phòng giúp dầu lọc
xong sẽ trong suốt, không bị vẩn đục. Tốc độ lọc sẽ tăng lên khi tăng áp suất lọc và
đường kính lỗ xốp của màng lọc mà chất lỏng đi qua. Tốc độ lọc sẽ giảm dần theo sự
gia tăng độ nhớt của chất lỏng và chiều dày lớp bã lọc.
Thiết bị lọc thường sử dụng là thiết bị lọc khung bản
20
Dầu được làm lạnh xuống nhiệt độ 10 - 20 0C để loại sáp, có thể để lắng tự
nhiên, lọc đơn giản hay bằng máy ép lọc.
Bảng 2. Sự cố nguyên nhân và cách khắc phục khi lọc dầu
Sự cố
Nguyên nhân
Cách khắc phục
Thiết bị lọc bị rò rỉ
Lưới lọc bị hỏng
đất lọc hoặc nghẹt lọc
Lượng đất lọc nhiều
Thay lưới
Ngưng cấp dầu lọc , dùng dầu sạch để
rửa
Hơi cung cấp không
Máy rung yếu
đủ
Tăng lượng hơi
Lưới lọc gắn không
Gắn lại lưới lọc
đúng vị trí
Dầu đục
2.8.
Thiết bị lọc hỏng
Kiểm tra thiết bị lọc
Cho dầu về bồn chứa lọc lại từ đầu
Khử mùi
Mục đích: Dầu mỡ thiên nhiên qua quá trình chế biến và bảo quản đều có mùi,
đây là nguyên nhân chủ yếu làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Chính vì thế,
việc khử mùi là yêu cầu rất quan trọng đối với các loại dầu mỡ thực phẩm, đây là giai
đoạn cuối cùng không thể thiếu được trong các quy trình tinh luyện.
•
-
Mục tiêu chính của công đoạn này là:
Di chuyển các hợp chất tạo mùi bay hơi: aldehyde, methyl cetone…
Di chuyển lượng dư của acid béo tự do còn sót lại trong dầu.
Cơ sở lý thuyết chủ yếu của quá trình khử mùi là kết hợp nhiệt độ cao, áp suất
chân không với việc sục hơi nước nóng vào khối dầu để khử mùi. Hơi nước được sục
vào khối dầu và bật ra khá mạnh trong mội trường chân không mang theo các chất có
mùi: acid béo, glycerin phân tử lượng thấp,...
Phương pháp này vận dụng tổng hợp giữa chưng áp lực và chưng hơi nước.
•
-
Việc giảm áp lực có tác dụng
Đề phòng dầu bị oxy hóa ở nhiệt độ cao.
Đề phòng dầu bị thủy phân ở nhiệt độ cao và dưới tác dụng của hơi nước
21
-
.Giảm áp lực tiết kiệm của hơi nước khử mùi.
Tùy thuộc vào từng loại dầu và sự hiện diện của các hợp chất tạo mùi trong
dầu mà áp dụng điều kiện xử lý khác nhau. Tuy nhiên, mức nhiệt độ thích hợp cho quá
trình khử mùi dao động trong khoảng 180 – 240 0C với áp suất từ 2mbar – 3 mbar trong
1 giờ.
Quá trình khử mùi
Dầu trước khi vào thiết bị khử mùi được gia nhiệt sơ bộ thông qua một thiết bị
trao đổi nhiệt ống lồng ống với dầu sản phẩm sau khi đã tẩy màu xong. Thiết bị gia
nhiệt này đặt về phía trước thiết bị khử mùi để tiết kiệm năng lượng. Sau đó dầy này
được gia nhiệt tiếp đến nhiệt độ khử mùi 250 0C bằng gia nhiệt gián tiếp, chất tải nhiệt
là dầu máy. Dầu sau khi được tẩy màu tiếp tục được cho đi qua thiết bị khử mùi bằng
bơm vào ngăn bài khí đặt phía trên máy lọc hơi đốt. Bơm dầu qua các đầu phun nhằm
đảm bảo quá trình bài khí của dầu diễn ra nhanh chóng. Để hỗ trợ cho quá trình khử
mùi, chúng ta có thể cung cấp hơi quá nhiệt qua đường ống vào ngăn khí. Ở giai đoạn
này, dầu được bơm vào ngăn trên cùng để gia nhiệt lần cuối bên trong thiết bị khử mùi
bằng thiết bị gia nhiệt dạng xoắn đặt ở ngăn nhiệt. Dầu được gia nhiệt đến 230 0C
bằng hơi quá nhiệt. Hơi nước được sục vào dầu qua ống và điều khiển quá trình trao
đổi nhiệt. Từ ngăn trên được chảy tự do vào ngăn trao đổi nhiệt nhằm làm nguội dầu
được khử mùi. Cuối cùng dầu được làm nguội xuống nhiệt độ dầu vào trong ngăn làm
lạnh cuối . Các ngăn được sục hơi bằng ống nhằm giúp quá trình truyền nhiệt diễn ra
dễ dàng và loại bỏ những thành phần có mùi hôi khỏi dầu. Hơi thoát ra từ các ngăn
khác nhau và được thu vào ống trung tâm qua các khoảng không cửa trên tường ống.
Từ đó chúng được bơm ra khỏi thiết bị bài khí qua thiết bị nối chân không sau khi qua
thiết bị thu hồi axit béo và ngăn thiết bị sương.
22
Bảng 3. Sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục trong khử mùi
Sự cố
Nguyên nhân
Lực bơm quá mạnh
Dầu tràn lên tháp
Cách khắc phục
Giảm lưu lượng bơm
Kiểm tra bơm
Ngưng lò hơi cao áp
Cháy dầu
2.9.
Mất chân không
Kiểm tra điện
Lượng dầu ít
Kiểm xoát nhiệt độ
Nhiệt độ tăng
Điều chỉnh lưu lượng dầu
Những nguyên nhân gây hao hụt dầu
Trong quá trình tinh luyện dầu thường bị hao hụt bao gồm : lượng acid béo tự
do trong dầu biến thành xà phòng , lượng dầu mỡ bị xà phòng hóa , lượng dầu bị lẫn
vào cặn dầu và nước rửa
Ngoài sự tiêu hao các acid béo tự do các phần tiêu hao còn lại gọi chung là sự
tiêu hao dầu mỡ trung tính .
Theo kinh nghiệm của các nhà máy tinh luyện dầu hoàn chỉnh, tỉ lệ dầu hao
hụt thường trong phạm vi như sau :
−
−
•
Do lượng kiềm: 2 - 4%
Do nước rữa : 0.15 - 0.15%
Do tẩy màu khử mùi : 0.3 - 0.6%
Mức hao hụt dầu trung tính phụ thuộc vào những yếu tố sau :
−
Chất lượng của dầu thô
−
Phương thức công nghệ tinh luyện
−
Chế độ kỹ thuật và thao tác trong quá trình tinh luyện
Thông thường dầu hao hụt trung tính tỉ lệ thuận với lượng xà phòng sau trung
hòa. Sự hao hụt càng tăng nếu nồng độ dung dịch kiềm cao, lượng kiềm dư nhiều.
23
2.10.
Bảng tóm tắt quy trình công nghệ tinh luyện dầu
Bảng 4. Tóm tắt quy trình công nghệ tinh luyện dầu
Giải pháp
công nghệ
Thủy hóa
(liên tục)
Nguyên liệu
Thông số kỹ thuật hóa chất
Yêu cầu chất lượng
Dầu dừa
T0 dầu thô 100 – 1100C
Ẩm + tạp dầu thô <
Dầu nành
T0 H3PO4 70%
0
Dầu dừa
Trung hòa
(liên tục)
Dầu nành
Dầu Olein
0
0,2% lượng photphatid
của dầu thô sau thủy
T H2O 90 - 95 C
hóa < 100 ppm.
T0 dầu thô 100 – 1100C
FFA dầu thô < 5 %
T0 xút = 90 – 950C
FFA thành phẩm dầu
Cxút = 12 – 180Be
trung hòa < 0,1%.
Lượng xút tùy AV dầu thô
Đ.tính xà bông trong
T0 nước rửa 90 - 950C
dầu sau rửa nước lần 2
không đỏ chỉ thị P.P
Rửa nước 2 lần
Tách bã xà bông rửa nước =
máy ly tâm
FFA thành phẩm dầu
đã tẩy màu < 0,1%.
Tẩy màu
C không 50 cm Hg
Màu:
Dầu dừa
T0 dầu trong CK = 100 – 1100C
Đỏ < 1,5(dầu dừa)
Dầu nành
Tỷ lệ đất / than hoạt tính < 1%
Đỏ < 4(dầu nành)
Dầu Olein
Thời gian phản ứng 30 phút
Đỏ < 5(dầu Olein)
T0 ép lọc < 700C
Dầu thành phẩm tẩy
màu sau lọc phải trong
sáng.
Khử mùi
Dầu dừa
CK 3 – 5 mm Hg
24
FFA thành phẩm <
Dầu nành
Dầu Olein
T0 CK 2400C
0,05%.
Thời gian khử mùi 2,5 – 2 giờ
Màu đỏ:
Áp lực hơi phun trực tiếp 1
Đỏ < 1,5(dầu dừa)
kg/cm2
Đỏ < 2,5(dầu nành)
T0 ép lọc < 700C
Đỏ < 3(dầu Olein)
CB quản:A.citric 100 ppm
Chống oxy hóa:
+BHT 100 ppm
+TBHQ 10 ppm
2.11.
Các vấn đề cần lưu ý trong quá trình tinh luyện
2.11.1. Khâu hydrat hóa
-
Lượng muối dùng phải vừa đủ tùy theo từng loại dầu mà lượng muối sẽ
khác nhau. Nếu dùng ít quá máy li tâm sẽ khó tách sáp, gôm, các tạp chất nếu dùng
quá nhiều thì sẽ gây hao hụt dầu do hiện tượng tạo xà phòng.
Không được gia nhiệt quá cao hoặc quá thấp nếu quá cao thì gây ra hiện
tượng oxy hóa dầu làm làm màu dầu sậm, chỉ số AV tăng lên. Nếu quá thấp thì sẽ
không xúc tác được quá trình hydrat hóa, dẫn đến phản ứng xảy ra chậm, đồng thời độ
nhớt của dầu không giảm → tiếp xúc với dung dịch muối không đồng đều, việc khuấy
trộn khó khăn.
Lượng nước nóng cho vào dầu không được quá ít hoặc quá nhiều. Qúa
nhiều sẽ bị nhũ.
Lượng dầu mỗi lần hydrat hóa là 2000l cho vào bồn có dung tích là
3000l. Không nên cho dầu vào bồn đầy. Vì khi khuấy trộn dầu sẽ tràn ra ngoài gây hao
hụt dầu.
2.11.2. Khâu trung hòa
-
Lượng NaOH cho vào phải vừa đủ.
25