Sản xuất dầu mè tinh luyện

MỤC LỤC

Phần I. NGUYÊN LIỆU

3

I. GIỚI THIỆU

3

II. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG

6

1. Chỉ tiêu chất lượng của hạt mè đưa sản xuất

6

2. Chỉ tiêu chất lượng của dầu mè thô

6

Phần II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU MÈ TINH LUYỆN

7

I. Quy trình 1: Tách dầu bằng phương pháp ép

7

II. Quy trình 2: Tách dầu bằng phương pháp trích ly

8

Phần III. THUYẾT MINH QUY TRÌNH

9

I. QUY TRÌNH 1

9

1. Phân loại và tách tạp chất

9

2. Sấy

11

3. Nghiền

12

4. Expander

14

5. Ép dầu

16

6. Lọc

19

7. Thủy hóa

20

8. Ly tâm

24

9. Trung hòa

25

10. Tẩy màu

27

11. Khử mùi

30

II. QUY TRÌNH 2

33

1. Trích ly

33

2. Lọc

35


3. Chưng cất

36

Phần IV. SO SÁNH ƯU NHƯỢC ĐIỂM HAI QUY TRÌNH

38

Sản xuất dầu mè tinh luyện
I. Quy trình 1: tách dầu bằng phương pháp ép

38

1. Ưu điểm

38

2. Nhược điểm

38

II. Quy trình 2: tách dầu bằng phương pháp trích ly.

38

1. Ưu điểm

38

2. Nhược điểm

38

Phần V. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ

39

I. ỨNG DỤNG KỸ THUẬT MEMBRANE ĐỂ TÁCH GUM TRONG QUÁ
TRÌNH TINH LUYỆN DẦU

39

II. QUÁ TRÌNH TÁCH PHOSPHOLIPID BẰNG ENZYME

41

Phần VI. sản phẩm dầu mè

44

1. Dầu thực vật cao cấp – Hảo vị

44

2. Dầu thực vật tinh luyện – Cooking oil

44

3. Dầu thực vật tinh luyện - Hương mè

44

4. Dầu mè thơm nguyên chất – Nakydaco

44

5. Dầu thực vật tinh luyện – Vị gia

44

6. Dầu mè thơm – Lạc vị

45

7. Một số sản phẩm dầu mè trên thế giới

45

Phần I. NGUYÊN LIỆU
I. GIỚI THIỆU
− Cây mè là loại cây lá khổ rộng được trồng vào vụ mùa hè, thuộc họ cây
Pedaliaceae, có hoa hình chuông và lá đối nhau.

Scientific classification
Kingdom: Plantae


Division: Magnoliophyta
Class: Magnoliopsida
Order: Lamiales
Family: Pedaliaceae
Genus: Sesamum
Species: S. indicum

Binomial name
Sesamum indicum L

− Mè là cây trồng hằng năm, thân thẳng đứng có thể cao từ 4 – 7 feet (50 –
100 cm).
Hình 1. Cây mè
Sản xuất dầu mè tinh luyện GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
− Hoa xuất hiện khoảng 38 – 45 ngày sau khi trồng, với 2 hoa trên một
cuống có sau 35 – 40 ngày. Một vài loại có khoảng 6 hoa trên một cuống có sau
25 – 40 ngày. Hạt mè vô định hình. Một và nơi trên thế giới, cây sẽ tiếp tục trổ
hoa từ khi cắt đi.
− Hầu hết các quả nang sẽ tách ra khi trưởng thành. Trên một nang
thường chứa khoảng chừng 50 – 80 hạt. Với quả nang đầu tiên có độ cao từ 1 –
2.5 feet từ mặt đất, phụ thuộc vào độ ẩm, phân bón, nhiệt độ và nhiều yếu tố
khác.
Hình 2. Hạt mè vàng và hạt mè đen
− Hạt mè chủ yếu được trồng để lấy dầu, những hạt này có những màu sắc
thay đổi từ trắng kem đến màu đen tuyền. Những hạt mè nhỏ thường được dùng
toàn bộ trong nấu ăn giúp cho việc làm tăng mùi thơm của thức ăn và chế tạo

dầu mè. Hạt mè đôi khi cũng được dùng làm bánh mì, bao gồm bánh mì nướng


kiểu vòng tròn và rắc trên mặt bánh mì. Hạt mè, có thể được nướng bên trong
bánh quy giòn, thường ở dạng que.
− Mè được trồng phổ biến ở các quốc gia vùng nhiệt đới (nhất là ở Ấn Độ).
Có nhiều loại mè: mè đen, mè vàng, mè một vỏ và mè hai vỏ. Dầu ép ra từ hạt có
màu vàng nhạt đến vàng (đối với mè vàng), có mùi thơm đặc trưng.
− Hạt mè chứa khoảng 44– 52.5% dầu, 18 – 23.5% protein, 13.5%
carbohydrate, 5.3% khoáng, 5.2 – 6% ẩm (Johnson, Suleiman & Lucas, 1979;
Kahyaoglu & Kaya, 2006).
− Các acid béo trong hạt mè, tính theo phần trăm tổng acid béo, như sau:
45.3 – 49.4% oleic, 37.7 – 41.2% linoleic và 12 – 16% acid béo bão hòa (SFAs)

Bảng 1. Thành phần acid béo trong hạt mè
Sản xuất dầu mè tinh luyện
− Hạt mè giàu mangan, đồng và calcium (90mg/1 muỗng súp hạt chưa bóc
vỏ, 10mg đã bóc vỏ) và chứa vitamine B1 (Thiamine) và vitamine E (chứa chủ
yếu là 2 loại: α-tocopherol 50 – 373ppm và γ-tocopherol 90 – 390ppm). Chúng
chứa đựng một số chất có khả năng chống oxy hoá như lignans – có khả năng
chống ung thư.
− Hạt mè cũng chứa phytosterols hàm lượng tổng là 900 – 3000ppm.
Những phytosterols chủ yếu gồm có: β-sitosterol (>80% tổng phytosterols),
campesterol (khoảng 10%) và stigmasterol (<5%).
− Chất dinh dưỡng của hạt mè được hấp thụ tốt nếu chúng được nghiền
hoặc nghiền thành bột trước khi sử dụng.

Hình 3. Cấu trúc các lignans trong hạt mè

II. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG

1. Chỉ tiêu chất lượng của hạt mè đưa sản xuất
Sản xuất dầu mè tinh luyện
− Hạt mè đưa vào sản xuất phải chứa 98% hạt mè vàng
− Cảm quan: không có lẫn sạn, đá, cát, không có sâu mọt, không vón cục.
− Độ ẩm: không quá 6%
− Tạp chất: không quá 2%
− Hàm lượng dầu: tối thiểu 44%
− Acid béo tự do (FFAs): không quá 2% tính theo acid oleic
2. Chỉ tiêu chất lượng của dầu mè thô
− Vật lý:
+ Tỷ khối: 0.91 – 0.92 g/ml.
+ Chỉ số khúc xạ ở 30 0 C: 1.4665 – 1.472
− Hóa học:
+ Acid béo tự do (FFAs): không quá 3% tính theo acid oleic.
+ Thành phần acid béo no (chủ yếu là acid palmitic): 12 – 15%
+ Thành phần acid béo không no (chủ yếu là oleic và linoleic): 75 – 78%
+ Độ ẩm: tối đa 0.5%
+ Chỉ số Iod: 103 – 120 mg I 2 /g
+ Chỉ số xà phòng: 186 – 196 mg KOH/g
+ Hàm lượng chất không xà phòng hóa: 0.8%
− Cảm quan: có mùi thơm đặc trưng của dầu mè, không có mùi ôi chua và
mùi lạ.
Phần II.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU MÈ TINH LUYỆN
I. Quy trình 1: Tách dầu bằng phương pháp ép
II. Quy trình 2: Tách dầu bằng phương pháp trích ly

Sàng, Phân Loại

Expander
Ép dầu
Hạt mè
Tạp chất
Sản phẩm
Nghiền
Lọc
Thủy hóa
Trung hòa
Ly tâm
Tẩy trắng
Lọc
Khử mùi
Lọc
Cặn
Nước, H3PO4 đđ
NaOH
Tạp chất
Đất tẩy màu
Đất tẩy màu
Hơi nước
Sàng, Phân Loại
Expander
Trích ly
Hạt mè


Tạp chất

Sản phẩm
Nghiền
Lọc
Chưng cất
Trung hòa
Ly tâm
Tẩy trắng
Lọc
Khử mùi
Lọc
Cặn
Nước, H 3 PO 4 đđ
NaOH
Tạp chất
Đất tẩy màu
Đất tẩy màu
Hơi nước
Thủy hóa
Hexane
Phần III. THUYẾT MINH QUY TRÌNH

I. QUY TRÌNH 1
1. Phân loại và tách tạp chất
a. Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình nghiền
− Tạp chất thường gặp là thân, vỏ, lá, hạt vỏ, bụi, đá nhỏ và những loại hạt


khác lẫn vào.
− Do kích thước hạt có liên quan đến hàm lượng dầu trong hạt nên để
khống chế các chỉ tiêu kỹ thuật trong quá trình được dễ dàng yêu cầu nguyên

liệu đưa vào sản xuất phải đồng nhất về kích thước.
− Mặt khác, quá trình sản xuất yêu cầu một độ sạch nhất định, các tạp chất
sẽ làm giảm năng suất tách dầu, ảnh hưởng bất lợi đến chất lượng dầu, tăng độ
mài mòn và gây nguy hiểm đến thiết bị.
b. Biến đổi
− Vật lý: loại tạp chất, trọng lượng khối hạt giảm
− Cảm quan: chất lượng khối hạt đồng đều
c. Thiết bị: sàng rung
− Cấu tạo:
+ Bộ phận chủ yếu của máy sàng là 2 lưới sàng kích thước lỗ khác nhau
đặt nghiêng 10 – 12 0 , bộ phận tạo rung gắn với động cơ.
+ Ngoài ra, máy sàng còn kết hợp thêm nam châm điện để tách kim loại,
và bộ phận hút khí để tách bụi.
− Nguyên tắc hoạt động:
+ Khi cho nguyên liệu vào máy sàng, dưới tác động của lực rung,
nguyên liệu sẽ trải đều trên bề mặt lưới.
+ Lưới trên có kích thước lỗ lớn sẽ giữ lại các tạp chất lớn như lá cây,
đất đá cũng như các hạt khác lẫn vào.
+ Lưới trên kích thước nhỏ đủ để giữ lại hạt mè và để cho bụi và tạp chất
nhỏ hơn đi qua.
+ Mè được thu hồi ở ngăn giữa.
− Trong khi chất thải tách ra từ nam châm được bỏ đi, các vật liệu khác có
thể được dùng làm chất đốt, hoặc có thể thêm vào trong thức ăn gia súc.


Hình 4. Thiết bị sàng rung

Hình 5. Cấu tạo thiết bị sàng rung

− Thông số kỹ thuật:

1. Sấy
d. Mục đích: Chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo
Hạt mè có độ ẩm cao làm giảm hiệu suất của quá trình nghiền cũng như
gây khó khăn cho tách dầu.
e. Biến đổi:
− Vật lý: trọng lượng khối hạt giảm, làm co thể tích hạt
− Hóa học:
+ Giảm hàm ẩm. Trong quá trình bảo quản, độ ẩm hạt mè có thể tăng lên
đến khoảng 8 – 13%. Quá trình sấy sẽ làm giảm độ ẩm xuống đến độ ẩm cần
thiết cho nghiền (6 – 8%)
+ Khi nhiệt độ quá 63 0 C sẽ làm tăng đặc biệt màu của bã dầu và dầu,
làm biến tính protein, tăng nồng độ nonhydratable phosphatide trong dầu thô
− Hóa lý: có sự chuyển pha của nước trong nguyên liệu sang dạng hơi
− Hóa sinh: (không đáng kể) góp phần vô hoạt enzyme
− Sinh học: ức chế một số vi sinh vật
f. Thiết bị: thiết bị sấy tầng sôi
− Cấu tạo
+ Quá trình sấy được thực hiện trong tháp đứng, dùng khí là tác nhân
gia nhiệt. Khi tăng nhiệt độ sấy sẽ làm quá trình sấy diễn ra nhanh hơn nhưng
không được gần nhiệt độ nguy hiểm cho hạt.

Hình 6. Thiết bị sấy tầng sôi


+ Hệ thống gồm thiết bị sấy có kết cấu phức tạp; các bộ lọc thô, lọc tinh
không khí 1 và 2; bộ lọc khí thải 9; calorifer 4; các quạt 3 và 10; guồng tải 11
để vận chuyển các hạt dạng bụi từ các phễu của bộ lọc túi 8; cyclone 7 và đầu
xoay 6.
− Nguyên tắc hoạt động:
+ Không khí nóng thổi vào qua hai mức. Ở mức đầu tiên, không khí

được gia nhiệt ở calorifer và được quạt thổi qua bộ phận nhập liệu, lôi cuốn
theo khối hạt vào buồng sấy. Tại đây, không khí nóng từ mức hai thổi vào sẽ
sấy khối hạt. Với vận tốc thổi thích hợp, dòng khí này cũng sẽ đưa khối hạt
qua cyclone thu hồi.
+ Hạt thu hồi ở bồn chứa bên dưới cyclone. Bụi sẽ theo không khí ra
ngoài theo đường khí thải.
− Thông số kĩ thuật:
+ Năng suất, kg/h:
▫ Theo sản phẩm ban đầu: 660
▫ Theo ẩm bốc hơi: 330
+ Độ ẩm của sản phẩm, %:
▫ Ban đầu: 13%
▫ Cuối: 6 – 8%
+ Nhiệt độ cho phép để đun nóng: 55 – 60 0 C
+ Đường kính buồng xoáy: 1500 mm
+ Công suất động cơ: 22 kW
2. Nghiền
a. Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình tách dầu
− Dầu chủ yếu tập trung ở nhân phân bố trong các khe vách tế bào ống
mao quản nhỏ, liên kết chặt chẽ với nhau bởi lực liên kết bề mặt.


− Nghiền cán hạt mè giúp:
+ Phá vỡ cấu trúc mao quản tế bào, tăng bề mặt tiếp xúc giữa nhân hạt
với nhiệt ẩm.
+ Thay đổi tính chất cơ lý và hoá lý của hạt, làm cho vỏ hạt bong ra,
thuận lợi cho các quá trình tiếp theo.
b. Biến đổi:
− Vật lý: (chủ yếu) kích thước hạt giảm, hạt mất hẳn hình dạng ban đầu trở
thành dạng bột hoặc dạng vảy, do đó các thông số như độ xốp, độ ẩm… cũng

thay đổi theo.
− Hoá học: khi nghiền, do ma sát sinh nhiệt độ (không đáng kể) có thể xảy
ra một số phản ứng thủy phân, phản ứng oxy hóa, đồng thời ở nhiệt độ cao có
thể gây biến tính sơ bộ một số protein và một số phản ứng tạo màu, mùi…
− Hoá sinh: khi nghiền, cấu trúc tế bào bị phá vỡ, dầu trong nội bào được
giải phóng, hấp phụ lên bề mặt các hạt bột. Do đó nguyên liệu dễ xảy ra các quá
trình oxy hoá, thủy phân do enzyme.
− Sinh học: khi các hạt bị phá vỡ cấu trúc, vi sinh vật có nhiều điều kiện
tiếp xúc với cơ chất bên trong gây hư hỏng.
− Cảm quan: xuất hiện một số màu, mùi khó chịu
c. Thiết bị: thiết bị nghiền trục.
− Cấu tạo: thiết bị gồm 2 cặp trục có vận tốc mỗi trục khác nhau
+ Cặp trục bên trên có rãnh tác dụng đập, mài, băm, cắt hạt, kéo căng
+ Cặp trục bên dưới bề mặt nhẵn có tác dụng cán
+ Trên khe trục thường bố trí chốt kim loại để ngăn bột dính bết vào trục

Hình 7. Thiết bị nghiền trục và mô tả nguyên lý nghiền hạt

− Nguyên tắc hoạt động:


+ Hạt dầu được đưa vào trục nạp liệu nhờ tấm hướng dòng, nguyên liệu
được phân phối đều lên khe hai trục do lực ma sát bề mặt và trọng lực bản
thân hạt.
+ Tại cặp trục trên, hạt sẽ bị cuốn vào, đầu tiên sẽ bị nén, sau đó do vận
tốc hai trục khác nhau mà hạt sẽ bị kéo căng, các mô vỏ hạt sơ bộ bị xé rách
+ Tiếp theo, ở cặp trục tiếp theo, hạt bị cán, nén và lọt qua khe trục, rơi
xuống băng tải vận chuyển bên dưới.
− Thông số kỹ thuật:
+ Kích thước trục: 70 x 157cm.

+ Khoảng cách trục: 0.3 mm.
+ Vận tốc trục là 60rpm đối với trục nhanh và 58rpm đối với trục chậm
d. Thông số công nghệ
− Độ ẩm nguyên liệu vào máy nghiền trục: 6%
3. Expander
a. Mục đích: chuẩn bị cho quá trình tách dầu
− Quá trình expander sẽ làm đứt hoặc làm yếu các liên kết giữa dầu và bề
mặt các hạt bột nghiền, dầu chuyển sang trạng thái tương đối tự do, tạo cho
nguyên liệu có được cấu trúc mới, thuận lợi cho quá trình ép dầu dễ dàng hơn,
chi phí điện năng ít.
− Ép đùn chuẩn bị cho quá trình ép dầu là quá trình ép đùn khô, có bổ sung
ẩm cho nguyên liệu trước khi vào thiết bị expander, sau khi ra khỏi thiết bị,
nguyên liệu có dạng bột.
b. Biến đổi
− Vật lý:
+ Tiếp tục phá vỡ cấu trúc tế bào nhờ tác dụng của cơ và nhiệt, tạo điều
kiện cho chất béo được giải phóng ở dạng tự do.
+ Giảm độ nhớt của dầu do nhiệt độ cao.


− Hóa học:
+ Làm tăng trích ly chất màu, có thể một số acid béo bị oxy hóa, giảm
hàm lượng vitamine, tăng hàm lượng phosphorus.
+ Bay hơi một số hợp chất gây mùi.
+ Làm biến tính protein hình thành cấu trúc “sạn”, giúp dầu và bã dễ tách
ra, không cho hòa tan phospholipid.
− Hóa lý: Liên kết dầu trở nên lỏng lẻo, dầu linh động hơn và dễ dàng thoát
ra khi ép
− Hóa sinh: vô hoạt các enzyme ảnh hưởng xấu cho chất lượng dầu:
+ Lipase làm tăng hàm lượng FFA.

+ Lipoxygenase nguyên nhân tạo peroxide cao và những sản phẩm oxy
hóa thứ yếu.
+ Phosphalipase xúc tác tạo nonhydratable phospholipids rất cao
+ Myrosinase: nguyên nhân hình thành hợp chất sulful gây khó tiêu hóa
và tạo mùi cho sản phẩm.
− Sinh học: tiêu diệt nấm mốc và vi sinh vật
c. Thiết bị: sử dụng thiết bị Expander
− Cấu tạo:
+ Thiết bị Expander được cấu tạo của máy bao gồm hệ thống trục vis
dọc theo chiều dài máy, và hệ thống kênh dẫn đưa dầu thoát ra về bộ phận
chứa.
+ Hệ thống trục vis bao gồm nhiều phân đoạn có đường kính và bước vis
không đổi nhưng chiều sâu rãnh khác nhau.
Hình 8. Thiết bị Expaner và cấu tạo

− Nguyên tắc hoạt động:
+ Nguyên liệu dạng bột sau khi đi qua cửa nhập liệu sẽ được phun


sương bổ sung ẩm. Chuyển động của trục vis sẽ đẩy nguyên liệu về cuối
máy. Trong khi di chuyển bên trong lòng thiết bị, áp suất lớn sẽ nén nguyên
liệu thành khối mật độ cao, tế bào bị phá vỡ cấu trúc.
+ Khi mới ra khỏi thiết bị, khối bột dạng ống hoặc dạng viên. Do chênh
lệch áp suất và nhiệt độ, ẩm bay hơi nhanh, làm phá vỡ cấu trúc hạt bột một
lần nữa, liên kết của dầu với các thành phần khác trở nên lỏng lẻo hơn. Tại
đầu ra, ta thu nguyên liệu ở dạng bột.
− Thông số kỹ thuật:
+ Tốc độ trục vis: 500rpm.
+ Thời gian lưu nguyên liệu trong buồng ép là 30s.
+ Tỉ lệ L/D: 2 – 15

+ Áp lực: 4000 – 17000 kPa.
d. Thông số công nghệ
− Nhiệt độ của quá trình ép đùn khoảng 101 – 121 0 C.
− Năng suất từ 125 – 135kg/h.
− Độ ẩm sản phẩm: 5 – 8%
4. Ép dầu
a. Mục đích: Khai thác tách dầu.
Do tác dụng của lực ép, làm tách dầu thô ra khỏi bánh ép.
b. Biến đổi:
− Vật lý: nhiệt độ của khối nguyên liệu có thể tăng, cấu trúc tế bào nguyên
liệu bị phá vỡ.
− Hóa học: khi ép dầu ở áp lực cao sẽ xảy ra sự nén ép và tăng nhiệt gây
biến tính protein, làm giảm tính tan của protein. Áp lực trong máy ép càng cao,
nguyên liệu trong máy ép nóng lên làm cho sự biến tính thêm sâu sắc.
c. Thiết bị: Sử dụng máy ép trục vis.
− Cấu tạo:


+ Thiết bị ép trục vis bao gồm một buồng cứng nằm ngang chứa vis xoắn
ốc bằng thép không rỉ. Bước vis tăng dần từ từ đến không thay đổi, để tăng
áp suất lên nguyên liệu khi nó được đưa vào buồng ép.
+ Bên dưới buồng ép có đục lổ cho phép dầu thoát ra ngoài thông qua
hệ thống rãnh dẫn và chảy dồn về máng hứng. Để thu hồi dầu về bể chứa,
người ta còn bố trí thêm hệ thống turbine chuyển dầu về đường ống dẫn.
+ Bánh ép được thải ra ở lối ra buồng ép và áp suất trong buồng được
điều chỉnh bằng đường kính của cửa tháo. Bộ phận điều chỉnh chiều dày bã
ép còn gọi là cửa ra khô.

Hình 9. Thiết bị ép dầu

+ Một thiết bị ép trục vis còn được bố trí một số vòng tiết lưu (throttle
rings) bên trong buồng ép nhằm góp phần tạo chuyển động rối loạn cho bột
ép, tạo nên sự đảo trộn và tăng hiệu suất ép dầu.

Hình 10. Cấu tạo bên trong máy ép trục vis

− Nguyên tắc hoạt động:
+ Khi máy làm việc, trục vis quay làm cho bề mặt các gân vis tác động
lên nguyên liệu, đẩy chúng di chuyển theo đường xoắn ốc. Trong quá trình
chuyển động bột luôn được xáo trộn.
+ Khi nguyên liệu được đẩy về phía trước, trong lòng ép xảy ra sự nén
nguyên liệu và lực nén càng tăng khi lên khi bước vis càng ngắn, đường kính
các đoạn vis càng tăng. Do bước vis càng ngắn dần về phía ra khô nên áp lực
ép cũng được tăng dần.


▫ Đoạn vis đầu có bước vis dài, đường kính nhỏ nên ở đây chỉ xảy ra
sự dồn nén và cuộn nguyên liệu vào, dầu hầu như chưa thoát ra.
▫ Sang các đoạn vis tiếp theo, bước vis ngắn hơn nên áp lực cao hơn,
do đó dầu thoát ra nhiều.
▫ Ở đoạn cuối cùng bước vis ngắn nhất, tạo áp lực cao nhất song dầu
còn lại ít nên gần như dầu không thoát ra hoặc ngừng chảy.
 Vì vậy, dầu chủ yếu thoát ra nhiều ở các đoạn vis giữa.
+ Phía cuối trục có bố trí bộ phận điều chỉnh cửa ra khô nên nguyên liệu
không di chuyển tự do mà bị nén lại. Lực ma sát giữa nguyên liệu, lòng ép và
gân vis xuất hiện. Mặt khác, nguyên liệu được giữ lại bởi lực cản của các gờ
dao gạt, các gờ mút của thanh căn lòng ép. Khi qua cửa ra khô, bột bị nén
thêm lần nữa làm cho khối bột sít nhau hơn nên bã ra có hình dạng nhất định.
d. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất ép:
− Điều kiện của nguyên liệu (bột ép): độ ẩm, độ xốp…

− Độ phá vỡ của tế bào.
− Bề dày của nguyên liệu ép và khả năng chống lại sự biến dạng của
nguyên liệu.
− Tốc độ tăng áp suất, thời gian ép và áp suất cao nhất được dùng.
− Nhiệt độ của nguyên liệu và độ nhớt của dịch lỏng ép.
e. Thông số công nghệ:
− Tần số quay của trục vis: 4.5 – 6 rpm
− Năng suất: 4000 – 8000 kg/h.
− Bánh dầu còn sót 5 – 8% dầu
2. Lọc
Khi dầu ra khỏi thiết bị tách dầu thì bơm vào máy lọc rồi vào bể chứa lắng.
a. Mục đích: hoàn thiện sản phẩm.
Tách các thành phần không hoà tan và một số thành phần hoà tan không


mong muốn trong dầu sau quá trình ép (tạp chất cơ học, bã dầu).
b. Biến đổi:
Cảm quan: dầu có màu sắc trong, sáng hơn, chất lượng dầu tốt hơn.
c. Thiết bị: sử dụng máy lọc khung bản.
− Cấu tạo:
+ Các khung và bản có cùng kích thước xếp liền nhau trên khung máy.
+ Hình dạng của bản có thể là hình vuông, chữ nhật hoặc tròn. Bản
thường đứng, nhưng trong một vài máy lọc thì khung và bản được đặt ngang.
+ Khung rỗng bên trong và bên trên có lổ để cho dịch lọc có thể đi vào.
+ Bản được đúc và bên trên bề mặt có bố trí các gờ có tác dụng hướng
dòng cũng như tạo khe hở cho dầu sau khi lọc chảy ra.
+ Các bản được bọc lớp vải trên bề mặt.
+ Các khung, bản ép với nhau nhờ bơm thủy lực hoặc pittong.

Hình 11. Thiết bị lọc khung bản và khung bản

− Thông số kỹ thuật:
+ Kích thước bản: rộng có thể từ 6 – 56 inches, dày từ 1/4 – 2 inches.
+ Kích thước khung: dày từ 1/4 – 8 inches.
− Hoạt động:
+ Dầu sau khi được bơm vào máy, chất rắn được giữ lại trên bề mặt vải
của bản. Dịch lọc qua lớp vải, xuống rãnh trên bề mặt của bản, và ra ngoài.
+ Sau khi buồng ép đầy, bã được thổi khí (không khí hoặc khí nitơ) để
tách hết dầu dư đến có thể. Sau đó bã được tháo ra ngoài.
d. Thông số công nghệ:
− Thời gian lọc từ 2 – 8h tùy thuộc vào hiệu suất lọc.
− Nhiệt độ lọc 70 – 80 0 C


− Năng suất lọc từ 10000 lb/h (khoảng 4500kg/h)
− Áp suất lọc thay đổi từ 0.3 – 1 MPa
3. Thủy hóa
Dầu thô được bơm từ bể chứa vào thiết bị gia nhiệt, sau đó được đưa qua
thiết bị khuấy trộn có cánh khuấy. Tại đó, dầu sẽ được trộn với nước. Nước sẽ
hòa tan các chất lơ lửng trong dầu, các chất nhũ hóa và các chất hòa tan trong
nước.

Hình 12. Quá trình thủy hóa và tách gum

a. Mục đích: hoàn thiện
− Loại các chất không tan trong dầu như phospholipid và các phức chất
như: phosphatidyl choline (PC), phosphatidyl ethanolamine (PE), phosphatidyl
inositol (PI), phosphatidic acid. Những chất này có thể chuyển thành dạng nhũ
tương trong quá trình tinh luyện, hoặc có thể bị oxy hóa tạo ra màu, mùi không
mong muốn. Ngoài ra, khi dầu đã qua thủy hóa sẽ giảm nguy cơ kết lắng trong

quá trình bảo quản.
− Mặc khác, ta có thể tận thu lecithin (phosphatidyl choline), là chất xúc tác
nhũ hóa được ứng dụng nhiều trong thực phẩm và mỹ phẩm.

Hình 13. Các phức chất không tan

b. Biến đổi:
− Vật lý: nhiệt độ tăng do sự tương tác giữa phospholipid và nước có thể
tỏa nhiệt.
− Hóa lý:
+ Các phức phospholipid kết hợp với nước làm tăng độ phân cực, giảm


độ hòa tan của chúng và tạo thành kết tủa gọi là cặn thủy hóa.
+ Nhiệt độ tăng làm giảm độ nhớt.
− Hóa học:
+ Phospholipid và nước kết hợp thành gums hydrate, chúng kết lắng
trong dầu và dễ dàng tách bằng ly tâm.
+ Tuy nhiên không phải tất cả các phospholipid đều dễ dàng hydrate
hóa. Người ta chia thành 2 loại: phospholipids có thể hydrate hóa và
phospholipids không hydrate hóa (NHPs). Phosphatidyl choline (PC),
phosphatidyl inositol (PI) và phosphatidyl ethanolamine (PE) dễ dàng hydrate
hóa do chúng có cấu trúc ion lưỡng tính, nhưng nếu PE hòa lẫn các ion kim
loại (như Ca 2+ ) thì mức độ hydrate hóa giảm.
+ Vị trí của liên kết acid phosphoric trong cấu trúc phospholipid sẽ ảnh
hưởng tới khả năng tác dụng của nước. Khi acid phosphoric tấn công vào các
carbon xa liên kết glycerol sẽ tạo thành α-lipoid, và nếu ở trung tâm thì tạo
thành β-lipoid. Trong khi α – lipoid dễ phản ứng với nước và kết lắng thì
ngược lại β-lipoid không hydrate hóa.
− Cảm quan: cải thiện độ trong của sản phẩm.

c. Thiết bị:
− Cấu tạo: thiết bị kín bằng thép không gỉ, hình trụ đáy côn, có vỏ áo, bên
trong có cánh khuấy

Hình 14. Thiết bị thủy hóa

− Hoạt động:
+ Dầu sau khi được phối trộn với nước có bổ sung H 3 PO 4 sẽ được làm
đồng nhất khi đi qua thiết bị High Shear Mixer. Bên trong thiết bị High shear
mixer có cánh khuấy đặc biệt giúp khuấy trộn và phân phối đều các giọt lỏng.


+ Sau khi đã đồng nhất, dòng chất lỏng được đưa vào thiết bị khuấy trộn
có gia nhiệt. Bên dưới thiết bị là cửa tháo sản phẩm, một phần sản phẩm sẽ
được hồi lưu trở lại bồn khuấy.
+ Dầu sau khi thủy hóa sẽ được đưa qua hệ thống ly tâm để tách gums.
d. Các yếu tố ảnh hưởng
− Nhiệt độ: nhiệt độ càng cao, độ nhớt giảm quá trình tách cặn xảy ra dễ
dàng hơn.
− Quá trình khuấy: không nên khuấy quá mạnh để tránh tạo nhũ tương.
− Ion bổ sung:
+ Các ion bổ sung sẽ giúp cho quá trình tách pha dễ dàng hơn.
+ Ở đây ta dùng ion của acid hữu cơ vì chúng ít tạo cặn, dễ tách pha.
+ Trong quá trình thủy hóa trình bày trong phần này, ta sử dụng bổ sung
H 3 PO 4 đậm đặc 85% với hàm lượng 0.005%.
− Nước:
+ Nước phải được làm mềm.
+ Nếu lượng nước quá nhỏ khó tách hết cặn.
+ Lượng nước dư thừa tạo thành một pha riêng và sự xuất hiện 3 pha
làm quá trình ly tâm gặp khó khăn.

+ Số lượng nước thêm vào được điều chỉnh thông qua nồng độ gums,
khoảng từ 50% – 100% số lượng gums trong dầu, thường từ 1.5 – 3% dầu.
e. Thông số công nghệ:
− Nhiệt độ dầu: phải được kiểm soát trong suốt quá trình thủy hóa
+ Dầu được gia nhiệt từ 60 – 80 0 C trong thiết bị trao đổi nhiệt.
+ Mục đích: phá hủy hệ nhũ tương và làm giảm độ nhớt của dầu, giúp
quá trình phối trộn tốt hơn, rút ngắn thời gian từ 10 – 15 phút.
− Áp suất: ở áp suất dư 310 – 345 KPa, dầu bị thủy hóa còn khoảng
90ppm phosphorus và cặn dầu chứa khoảng 72% phospholipids.


+ Khi tăng áp suất dư cho chất lượng dầu tốt và giảm tổn thất dầu
+ Ngược lại, khi áp suất dư thấp (< 310kPa) có nhiều gums còn lại trong
dầu và nồng độ phospholipid trong cặn không đáng kể.
− Quá trình khuấy:
+ Tốc độ khuấy: 40 rpm
+ Thời gian khuấy: 20 – 30 phút
5.Ly tâm
a. Mục đích: hoàn thiện
Hỗn hợp dầu sau quá trình thủy hóa gồm có: dầu, gums, acid phosphoric
và các muối phosphate… Quá trình ly tâm để cặn thủy hóa, dầu sau ly tâm sẽ
trong và chứa ít tạp chất hơn.
b. Biến đổi:
− Hóa lý: xảy sự tách pha, cặn thủy hóa trong dầu sẽ tách ra dưới tác dụng
của lực ly tâm và thải ra ngoài định kỳ.
− Cảm quan: Cải thiện độ trong của sản phẩm
c. Thiết bị: sử dụng máy ly tâm đĩa

Hình 15. Thiết bị ly tâm tách gums

Hình 16. Cấu tạo thiết bị ly tâm

Hoạt động:
− Dầu sau khi thủy hóa sẽ được đưa vào máy ly tâm từ bên dưới. Dưới tác
động của lực ly tâm, gums và các hợp chất nặng khác sẽ được tách ra đi về phía
biên. Dòng dầu đã tách tạp chất tiếp tục đi lên phía đỉnh và thoát ra ngoài.
− Bộ phận thu pha nhẹ (dầu) được thiết kế cố định để cho dầu chuyển
động tự do. Dòng pha nặng chứa một phần lớn các hợp chất keo, huyền phù


được điều chỉnh bằng cách thay đổi đường kính ống dẫn nhằm tạo bề mặt riêng
thuận lợi cho quá trình tách pha.
− Các tạp chất không tan, cặn sẽ được tháo tự động theo chu kỳ bằng bộ
phận thu hồi cặn (sludge discharge system)
d. Thông số công nghệ:
− Năng suất: 54000 kg/h
− Dầu sau khi tách gums có hàm lượng [P] ≈ 20 – 30ppm, [Fe] < 0.05ppm
4. Trung hòa
Hóa chất sử dụng cho quá trình trung hòa: NaOH 0.35N.
Hiệu quả trung hòa dầu bằng kiềm được đánh giá bằng chỉ số acid.
a. Mục đích: hoàn thiện, bảo quản
− Loại acid béo trong dầu, hấp thụ các tạp chất khác như chất màu, gums,
phosphatide... vào trong xà phòng.
− Acid béo tự do ảnh hưởng tới mùi và vị của sản phẩm. Sau trung hòa
hàm lượng acid béo giảm từ 0.5 – 3% đến 0.1% từ đó sẽ tăng thời gian bảo
quản.
b. Biến đổi:
− Hóa học:
+ Chỉ số AV giảm do phản ứng xà phòng hóa
RCOOH + NaOH = RCOONa + H 2 O

+ Phosphatides và gums hấp thụ kiềm và bị đông tụ lại do tách nước.
− Hóa lý:
Cặn xà phòng là hỗn hợp gồm có xà phòng, nước, một phần chất màu và
tạp chất. Vì cặn xà phòng có khối lượng riêng lớn hơn dầu nên dễ dàng tách ra
khỏi dầu.
− Cảm quan: cải thiện mùi sản phẩm
c. Quy trình – thiết bị:


− Thiết bị sử dụng: bồn trung hòa hình trụ, đáy côn
Hình 17. Thiết bị trung hòa
− Quá trình trung hòa tiến hành theo hai 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 đi qua thiết bị
trung hòa và ly tâm tách xà phòng.
− Nguyên tắc hoạt động:
+ Dầu được gia nhiệt lên 90 0 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 dầu với thành phần khoảng 0.5%
FFAs, 0.2 – 0.3 % ẩm và 100ppm xà phòng.
+ Dầu được tách ra ở phía trên
e. Tính lượng kiềm dùng để trung hòa dầu:
− Căn cứ vào kết quả phân tích chỉ số acid của dầu, khối lượng kiềm cần
thiết đề trung hòa tính theo công thức sau:
Trong đó: K dd – khối lượng dd NaOH tính theo lý thuyết (kg)
A: chỉ số acid của dầu (mg KOH)
D: lượng dầu đem trung hòa (kg)
a: nồng độ % của dung dịch NaOH

− Tuy nhiên lượng kiềm sử dụng trong thực tế thường nhiều hơn lượng
tính theo lý thuyết, vì ngoài tác dụng với tạp chất cơ học có tính acid còn có
nhiều tác dụng khác tùy thuộc vào thành phần và chất lượng của dầu. Lượng xút
dư thường trong khoảng 5 – 50% so với lý thuyết.
d. Yếu tố ảnh hưởng
− 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.

5. Tẩy màu
Dầu sau khi trung hòa sẽ được chuyển qua thiết bị tẩy màu
a. Mục đích: hoàn thiện
− Loại các tạp chất gây màu, như carotenoids và chlorophyll.
− Loại vết xà phòng sót, gums, kim loại.
− Loại peroxides, aldehydes, ketones, phosphatides, các hợp chất vòng
thơm và các sản phẩm oxy hóa bậc 2 của dầu (sản phẩm gây mùi) nhờ quá trình
hấp phụ.
− Ngoài ra, có thể loại một số độc tố tự nhiên có trong hạt mè như: dư
lượng thuốc trừ sâu,…
b. Biến đổi
− Hóa lý: xảy ra sự tương tác giữa các chất màu tan trong dầu và chất hấp
phụ. Lực hấp phụ của đất tẩy trắng và than hoạt tính được dùng để thực hiện liên
kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ. Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả
năng hấp phụ chất màu cũng tăng lên.

− Cảm quan: cải thiện màu của sản phẩm
c. Chất hấp phụ: sử dụng hỗn hợp đất hấp phụ và than hoạt tính
− Đất hấp phụ:
+ Khả năng tẩy trắng (khả năng hấp phụ các hợp chất màu) tùy thuộc


vào hàm lượng nước, pH. Thường các hợp chất màu là hợp chất phân ly,
không tan tốt trong dầu, vì vậy trong dầu nên có hàm lượng nước 9 – 16%.
Nếu hàm lượng nước lớn làm giảm khả năng hấp phụ. Hàm lượng xà phòng
sót càng ít thì khả năng tẩy màu càng tốt do xà phòng làm giảm khả năng tẩy
màu.
+ Khả năng giữ dầu sót phụ thuộc vào độ lớn của hạt và mật độ của đất
+ pH thấp  trung hòa xà phòng sót  không cho xà phòng hấp thụ vào
đất  tăng khả năng tẩy trắng của đất.
− Than hoạt tính: khả năng hấp thụ tốt, khó lọc, giá thành cao, tổn thất
dầu lớn, thường được phối hợp với đất tẩy màu để tách một số hợp chất mà đất
tẩy màu không tách được: xà phòng sót, pigments.
f. Quy trình – thiết bị:
Hình 18. Quy trình tẩy màu
− Dầu được gia nhiệt (70 – 90 0 C) được bơm vào thùng đất tẩy trắng từ bể
chứa hay máy ly tâm. Đất hấp phụ được thêm vào trong thùng cùng một lúc nhờ
vis tải. Dầu (khoảng 0.5% ẩm) được xử lý với nước và đất tẩy trắng (8 – 15%
ẩm) trong 20 phút dưới điều kiện khí quyển. Bên trong thiết bị có cánh khuấy
giúp truyền nhiệt đều, đồng nhất và giữ chất hấp phụ ở trạng thái lơ lửng. Sau
khi trộn, đất/dầu được đưa vào thiết bị tẩy trắng chân không.
− Quá trình tẩy trắng được thực hiện trong điều kiện chân không, có đảo
trộn, gia nhiệt/làm lạnh dạng ống xoắn. Trên thiết bị còn có cửa bổ sung acid,
kiềm, nước và chất hấp phụ. Quá trình tẩy trắng mất từ 15 – 30 phút ở nhiệt độ
80 – 120 0 C. Mặt dù, tăng nhiệt độ tăng hiệu suất hấp phụ, nhưng quá trình tẩy
trắng ở nhiệt độ quá cao dẫn đến một số phản ứng không mong muốn. Nhiệt độ

nên giữ đủ cao để giảm độ nhớt của dầu và cải thiện tốc độ khuếch tán và vận
chuyển.
− Sau khi tẩy trắng, dầu được lọc và tách đất tẩy trắng. Quá trình lọc rất