Đồ án môn học công nghệ chế biến cây nhiệt đới đề tài sản xuất dầu đậu nành

Lời mở đầu

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HỐ
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÂY NHIỆT ĐỚI
ĐỀ TÀI:

SẢN XUẤT DẦU ĐẬU NÀNH

Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

Đà Nẵng, tháng 3 năm 2021
GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 1


Lời mở đầu

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

LỜI MỞ ĐẦU

Dầu mỡ là thành phần quan trọng không thể thiếu trong khẩu phần ăn hàng ngày
của con người. Là nguồn thực phẩm cung cấp một phần năng lượng cho cơ thể và góp

phần làm tăng hương vị của các loại thực phẩm khác.
Tuy nhiên, lượng dầu mỡ có nguồn gốc động vật lại chứa nhiều nguy cơ tiềm ẩn
về bệnh cho con người, thời gian bảo quản ngắn, hiệu quả khai thác lại khơng cao. Mặt
khác cây có dầu là một trong những tài nguyên có tiềm năng lớn đang được khai thác ở
nước ta. Dầu thực vật là loại thức ăn cung cấp nguồn năng lượng và dinh dưỡng rất
lớn, nó gần như đã thay thế được mỡ động vật trong chế biến thức ăn. Trong đó, dầu
đậu nành là một loại thực phẩm cung cấp chất béo, được chiết xuất từ hạt đậu nành.
Đây là loại đậu rất giàu dinh dưỡng với hàm lượng đạm và chất béo cao. Chính vì vậy
mà dầu đậu nành là sản phẩm rất phổ biến trong căn bếp của mỗi gia đình Việt.
Hiện nay, trên thế giới và cả ở nước ta, quy trình sản xuất dầu đậu nành đang phát
triển rất mạnh mẽ và cho ra mắt rất nhiều dòng sản phẩm phù hợp với thị hiếu của
khách hàng. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp chế biến dầu đang dần trở thành một
ngành không thể thiếu và cũng không thể thay thế trong nên kinh tế thị trường.
Theo sự phân cơng của cơ Nguyễn Thị Trúc Loan, nhóm chúng em thực hiện một
đề tài tìm hiểu về cơng nghệ sản xuất dầu đậu nành. Do hạn chế về trình độ, kinh
nghiệm cịn ít, mặt khác cũng có những khó khăn trong khi thực hiện đồ án nên không
tránh khỏi một vài sai sót. Rất mong nhận được sự góp ý từ cơ để đồ án này có thể
chính xác và đầy đủ hơn.

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 2


Mục lục

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

MỤC LỤC

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 3


Mục lục

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

MỤC LỤC BẢNG

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 4


Chương 1

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

1.1. Lịch sử, nguồn gốc của hạt đậu nành
Đậu nành là một trong những loại cây trồng cổ nhất của nhân loại. Đậu nành có
nguồn gốc từ vùng An Châu, Trung Quốc; theo các nhà nghiên cứu Nhật Bản thì đậu
nành được đưa vào Triều Tiên vào khoảng 200 năm trước Cơng ngun, sau đó sang
Nhật Bản. Đậu nành chủ yếu là protein nhưng cũng chứa một lượng carbs và chất béo
tốt. Chúng cũng chứa chất chống oxy hóa đem lại các lợi ích sức khỏe khác nhau. Vì

vậy có rất nhiều sản phẩm sản xuất từ đậu nành giúp cải thiện sức khỏe trong đó có cả
dầu đậu nành.
Trong bối cảnh các bệnh lý về tim mạch đang ngày một gia tăng do chế độ ăn uống
nhiều dầu mỡ, chất béo có hại và lối sinh hoạt lạm dụng rượu bia, thuốc lá, việc bổ sung
các thực phẩm bảo vệ sức khỏe tim mạch là một ưu tiên hàng đầu. Theo các chuyên gia
dinh dưỡng, dầu đậu nành là một trong những loại dầu rất có lợi cho sức khỏe, đặc biệt là
sức khỏe tim mạch với nhiều ưu điểm vượt trội.
1.2. Đặc tính nguyên liệu hạt dầu thực vật
Dầu béo được sản xuất từ các nguyên liệu thực vật có dầu – nhóm thực vật có khả
năng tích tụ trong các mơ và các cơ quan một lượng dầu đáng kể.
Nhóm thực vật có dầu này có dầu béo tập trung trong hạt với số lượng xứng đáng
làm nguyên liệu có dầu, mang lại hiệu quả kinh tế khi đưa vào chế biến nơng nghiệp.
Ngun liệu có dầu muốn trở thành ngun liệu cho cơng nghiệp sản xuất dầu thì
phải được trồng trọt theo quy mơ lớn và ít tiêu tốn sức lao động. Một số loại quả hạt
thực vật có hàm lượng dầu không nhiều nhưng được gieo trồng phổ biến nhằm mục
đích thu hoạch những sản phẩm quý khác đáp ứng cho nền kinh tế quốc dân.
1.3. Thành phần hóa học của hạt dầu
1.3.1. Lipid
Là thành phần quan trọng và chủ yếu của nguyên liệu dầu, quyết định giá trị sử
dụng trong cơng nghiệp của ngun liệu dầu. Đó là những chất hịa tan tốt trong dung
mơi khơng cực và chiếm hàm lượng từ 1⁄4 đến 3⁄4 khối lượng của nguyên liệu và trên
thực tế khơng hịa tan trong nước [1].
Trong nguyên liệu dầu, lipit thường kết hợp với một số chất khác như protein,
saccarit để tạo thành những hợp chất khác nhau và những hợp chất này rất bền vững.
Một số lipit thuộc dạng này bị phá vỡ khi nghiền, sau đó có thể tách ra ở dạng tự do.

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 5

Chương 1

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

Thành phần chủ yếu của Lipit là Triglyxerit, chiếm 95 – 98% trong nguyên liệu
dầu. Các axit béo này có thể chứa từ 1,2 hoặc 3 nối đơi và có số lượng ngun tử
Carbon từ 16 – 22. Thông thường là số carbon từ 16 – 18.
Những dầu thực vật chứa nhiều axit béo không no dễ được cơ thể hấp thụ nhưng
dễ bị oxy hóa nên dễ bị ơi khét và dễ bị polyme hóa (phản ứng trùng hợp).
Những axit béo có phổ biến trong dầu thực vật là Axit oleic (C18:1) có một nối
đơi; Axit linolic (C18:2) có hai nối đơi; Axit béo no: Axit panmitic (C16:0). Thường
hay gặp nữa là Axit stearic (C18:0) – axit béo no có 18 nguyên tử Carbon.
Tính chất của dầu do thành phần các axit béo và vị trí của chúng trong phân tử
Triglyxerit quyết định, bởi thành phần cấu tạo thứ hai trong phân tử Triglyxerit là
Triglyxerin đều như nhau trong tất cả các loại dầu.
Triglyxerit dạng hóa học tinh khiết khơng 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
thoát ra từ nguyên liệu dầu cùng với Triglyxerit.
Khối lượng riêng của dầu ở 15 oC: 900 – 980 kg/m3. Chỉ số chiết quang 1.44 –
1.48. Độ nhiệt đông đặc của dầu thực vật thường là ở độ ẩm. Mỡ cũng có nhiệt độ
đơng đặc gần 40oC.
Dầu thực vật đa số gồm các phân tử Triglyxerit có khối lượng phân tử lớn nên
không bay hơi ngay cả trong điều kiện chân không cao. Dưới tác động của các enzyme
thủy phân, khi có nước và nhiệt, Triglyxerit dễ bị phân cắt ở các mối liên kết este và bị
thủy phân tạo thành các axit béo tự do, do đó các axit này bao giờ cũng có mặt trong
dầu thực vật.
1.3.2. Photpholipid
Là một lipit phức tạp, trong thành phần cấu tạo của nó có photpho và nitơ, thường
chiếm 0.25 – 2% so với tổng lượng dầu có trong nguyên liệu.

Nếu X là Hidro thì Photpholipit là axit photphatit. Axit photphatit có trong nguyên
liệu chứa dầu ở dạng muối kim loại. Tùy thuộc vào việc tác động của các giai đoạn
cơng nghệ lên q trình chế biến mà hàm lượng Photpholipit có mặt trong dầu thay đổi
trong phạm vi tương đối lớn.
Ta có bảng sau:

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 6


Chương 1

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

DẦU ĐẬU NÀNH
( % so với khối lượng dầu )

PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT

Ép sơ bộ

1.1 ÷ 2.1

Trích ly bằng dung mơi hữu cơ

3.0 ÷ 4.5

Bảng 1.1: Khối lượng dầu ở dầu đậu nành và dầu hướng dương
Photpholipit có khả năng dinh dưỡng cao, nhưng lại có hoạt động hóa học lớn nên

rất dễ dàng bị oxy hóa làm hỏng sản phẩm. Do đó, trong quá trình chế biến người ta
tìm cách loại photpholipit ra khỏi dầu bằng cách xử lý với một lượng nhỏ nước (thủy
hóa). Khi kết hợp với nước, photpholipit mất khả năng hòa tan trong dầu nên kết tủa
thành cặn.
Tuy nhiên, tách photpholipit bằng phương pháp thủy hóa là biện pháp khơng hồn
chỉnh. Thường trong dầu đã thủy hóa cịn đến 0,2 ÷ 0,4% photpholipit và chúng được
gọi là những photpholipit khơng thủy hóa, ví dụ như axit photphatit. Khi chế biến
nguyên liệu chứa dầu, photpholipit sẽ kết hợp với gluxit tạo thành những sản phẩm có
màu sẫm.
1.3.3. Sáp
Là một lipit đơn giản, nó là ester của các axit béo mạch cacbon dài, (số nguyên tử
cacbon từ 24 ÷ 26) và rượu một hay hai chức.
Sáp có trong hạt và quả của hầu hết các loại nguyên liệu thực vật chứa dầu, sáp
làm nhiệm vụ bảo vệ quả và hạt chống lại tác động xấu của mơi trường bên ngồi.
Trong q trình sản xuất, nếu có sáp trong dầu thì dầu thường bị đục do những hạt tinh
thể sáp rất nhỏ tạo thành "mạng" các hạt lơ lửng, khó tách ra. Ở nhiệt độ thấp sáp sẽ
đơng đặc. Do đó để tách sáp cần phải hạ nhiệt độ của dầu.
1.4. Những chất khơng béo, khơng xà phịng hóa
Những chất này là nhóm các hợp chất hữu cơ có cấu tạo khác nhau, hòa tan tốt
trong dầu và trong các loại dung môi của dầu. Khi sản xuất dầu, các chất này sẽ tách ra
theo dầu làm cho dầu có màu sắc mùi vị riêng.
GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 7


Chương 1

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

Hàm lượng chất khơng béo, khơng xà phịng hóa trong các loại dầu dao động trong
phạm vi lớn từ 0,4 ÷ 2,9% tùy thuộc vào đặc điểm của từng giống hạt, vào điều kiện
sinh trưởng của thực vật và vào phương pháp tách dầu. Những tác động công nghệ
mạnh khi tách dầu sẽ làm cho lượng các chất khơng béo, khơng xà phịng hóa sẽ
chuyển vào dầu nhiều lên. Những chất này có thể là carotin (có màu vàng tươi đến đỏ
sẩm, gồm α, β carotin), clorofin (có màu xanh), các chất gây mùi như tecpen,
hidrocacbua. Ngồi ra, trong dầu cịn có các rượu đa vịng khơng no như sterol,
tocopherol. Cholesterol là một sterol, có mặt trong chất béo là một trong những
nguyên nhân gây ra bệnh tim mạch.
1.4.1. Những hợp chất có chứa Nitơ (có đặc tính protein và phi protein)
Các hợp chất này thường hàm lượng từ 1/5 đến 1/4 khối lượng nguyên liệu, trên
9% hợp chất có chứa nitơ là protein. Ở một số nguyên liệu chứa dầu, hàm lượng
protein rất cao (ví dụ hạt đậu tương, protein chiếm 1/3 ÷ 1/2 khối lượng hạt). Hợp chất
có nitơ phi protein chiếm 2 ÷ 9% tổng số các chất có Nitơ trong hạt. Trong hạt dầu và
các sản phẩm chế biến chúng cịn có ureaza, làm giảm chất lượng khơ đầu làm thức ăn
gia súc.
Các protein đều háo nước, do đó trong những điều kiện phối hợp về nhiệt độ và độ
ẩm nhất định, các protein sẽ trương nở tạo điều kiện cho dầu thoát ra dễ dàng. Nhờ biết
được những tính chất này, người sản xuất có thể chọn những chế độ về nhiệt, ẩm thích
hợp cho từng loại nguyên liệu nhằm đạt được hiệu suất thu hồi dầu lớn nhất.
1.4.2. Gluxit và các dẫn xuất của chúng
Gluxit là sản phẩm ban đầu của quá trình quang hợp và được dùng làm "nguyên
liệu" để xây dựng tất cả các hợp chất có trong hạt chứa dầu. Trong nguyên liệu chứa
dầu, gluxit tự nhiên chủ yếu là xenlulo và hemixenlulo. Lượng xenlulo chủ yếu tập
trung ở vỏ. Những loại nguyên liệu chứa dầu khác nhau sẽ có hàm có hàm lượng
xenlulo và hemixenlulo khác nhau, thường dao động trong khoảng 6 ÷ 46%.

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 8

Chương 1

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

1.4.3. Nguyên tố khống (chất tro)
Là những ngun tố cịn lại trong tro sau khi đốt cháy ngun liệu chứa dầu với
khơng khí, hàm lượng ngun tố khống có trong các ngun liệu chứa dầu nhiều hơn
từ 1,8 ÷ 2,2 lần so với lượng ngun tố khống có trong các loại thực vật khác. Các
nguyên tố khoáng phần lớn tập trung ở nhân hạt, trong vỏ quả và nhân quả, hàm lượng
tro ít hơn rất nhiều.
Thường các nguyên tố khoáng trong các nguyên liệu chứa dầu là oxit của photpho,
kali, magiê, ba oxit này chiếm 90% tổng lượng tro. Ngun tố khống đóng vai trò
quan trọng trong các hoạt động sống của hạt (có trong thành phần của các enzym, tham
gia vào việc vận chuyển năng lượng của cơ thể sống). Ngoài ra, cịn có một số ngun
tố phóng xạ như uran, rađi... hàm lượng tùy thuộc vào vùng đất canh tác.
1.5. Dầu nành là gì?
Dầu đậu nành là một loại dầu thực vật được chiết xuất từ hạt của đậu tương. Nó là
một trong những loại dầu ăn được tiêu thụ rộng rãi nhất và là loại dầu thực vật được
tiêu thụ nhiều thứ hai. Là một loại dầu sấy, dầu đậu nành đã qua chế biến cũng được sử
dụng làm cơ sở để in mực và sơn dầu.
1.6. Thành phần của dầu đậu nành
Các con số thành phần sau đây cho dầu đậu nành đề cập đến dầu thô và dầu tinh
chế, tương ứng:
- Triacylglycerol (95 – 97 và > 99%)
- Phospholipid (1,5 – 2,5 và 0,003 – 0,045%)
- Axit béo tự do (0,3 – 0,7 và < 0,05%)
- Sterol thực vật (0,33 và 0,13%)
- Tocopherol (0,15 – 0,21 và 0,11 – 0,18%)

- Sắt (1,3 và 0,1 – 0,3 ppm)
- Đồng (0,03 – 0,05 và 0,02 – 0,06 ppm)
Rõ ràng là quá trình tinh chế loại bỏ hầu hết các phospholipid và axit tự do mà chỉ
một số sterol, tocopherol và kim loại. Mức tocopherol còn lại trong dầu tinh luyện là
đủ để đo độ ổn định oxy hóa. Vật liệu bị loại bỏ trong quá trình tinh chế chứa một số
sản phẩm có giá trị thương mại cho ngành cơng nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và dược
phẩm. Chúng bao gồm phospholipid (lecithin), tocopherols (vitamin E), và sterol với
các ngành công nghiệp này dựa vào nguồn cung cấp của mỗi loại [2].
1.6.1. Thành phần axit béo
Bảng 1.2: Dữ liệu về thành phần axit béo điển hình cho dầu đậu nành [3].

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 9


Chương 1

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

Trang 10


Chương 1

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

Soybean oil

Fatty acid

Regular

SDA enhanced
Total fatty acids %

Palmitic acid

10

12

Stearic acid

3.6

4.2

Oleic acid

24

15

Linoleic (n-6) acid

54

20

-Linolenic (n-3) acid

5.8

11

Γ-Linolenic (n-6) acid

< 0.1

7.6

SDA (n-3)

< 0.1

28

Dầu này giàu axit linoleic (54%, khoảng Codex 50–57%) và axit oleic (24%,
khoảng 18–25%) nhưng cũng chứa axit palmitic (11%, khoảng Codex 10–13%), axit
stearic (4%), và axit linolenic (7%, khoảng Codex 5–10%), chỉ có dấu vết của axit có
độ dài chuỗi khác.
Các nỗ lực đang được theo đuổi cả bằng phương pháp nhân giống đột biến truyền
thống và bằng kỹ thuật di truyền để tạo ra đậu nành với các thành phần axit béo khác
nhau, bao gồm dầu giàu axit lauric thay thế cho dầu dừa và cây cọ, dầu có ít axit
palmitic và stearic trong chế độ ăn uống, dầu có nhiều axit palmitic và axit stearic để
sử dụng trong chất béo rắn (nhựa) mà khơng bị hydro hóa (làm tăng chi phí và tạo ra
axit chuyển hóa khơng mong muốn), dầu có nhiều axit oleic hơn trong chế độ ăn uống
và dầu có ít axit linolenic hơn để nâng cao giá trị sử dụng - cuộc sống mà khơng cần

bàn chải hydro hóa. Nhiều loại dầu biến tính như vậy đã được mơ tả, và một lựa chọn
điển hình được báo cáo trong Bảng 1. Một số loại dầu trong số này đang trong giai
đoạn phát triển nâng cao, và có khả năng những loại dầu này, hoặc các vật liệu tương
tự như chúng, sẽ sớm xuất hiện. Dự kiến, chúng sẽ mang một mức giá cao cấp, nhưng
thông tin chi tiết vẫn chưa được biết.
1.6.2. Thành phần triacylglycerol
Mặc dù hầu hết các loại dầu được mua bán và sử dụng tùy theo thành phần axit
béo của chúng, người ta vẫn biết rằng một số đặc tính có liên quan đến thành phần
triacylglycerol.
Bỏ qua các thành phần phụ, dầu đậu nành được nghiên cứu có thành phần chất béo
gồm palmitic (10,2%), stearic (4,1%), oleic (23,4%), linoleic (52,8%), linolenic (8,3%)

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 11


Chương 1

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

và các axit khác (1,2%) và được phân tích bằng các phương pháp thích hợp để đưa ra
các lồi phân tử 'riêng lẻ' và cả sự phân bố của các axit béo ở các vị trí sn-1, 2 và 3.
Về loại phân tử, người ta mong đợi rằng theo mức độ cao của axit linoleic, các
phân tử triacylglycerol chiếm ưu thế sẽ chứa ít nhất hai chuỗi linoleic.
Do đó: LLLn (7,9%), LLL (17,6%), LLO (15,3 %). LLSt (4,2%) và LLP (10,2%),
tổng cộng cho nhóm này là 55,2%. Các triacylglycerol khác bao gồm LnLnL (3,1%),
LnLO (4,8%), LnLP (3,7%), LOO (6,3%), LOP (6,9%), PLL (3,1%), OOO (3,3%),
LOSt (3,7%) , OOP (3,4%), PLSt (3,1), các loại khác (3,4%) trong đó Ln = linolenic, L
= linoleic, O = oleic. St = stearic và P = palmitic. Các ký hiệu ba chữ cái này chỉ biểu

thị các axit có mặt, chứ khơng phải vị trí của chúng trên xương sống của glyxerol.
Ví dụ: LLO đại diện cho ba đồng phân khác nhau (LLO, LOL và OLL), và LOP
biểu thị tổng của sáu đồng phân. Những kết quả này thu được bằng HPLC pha ngược.
Phân tích đặc hiệu nổi của dầu đậu nành cho kết quả được chỉ ra trong Bảng 2.
Như dự kiến, vị trí sn-2 đã nâng cao mức độ axit oleic và linolenic và mức độ axit
palmitic và stearic thấp hơn. Kết quả đối với axit linolenic hơi bất ngờ, vì tất cả các
axit khơng bão hịa thường được tăng cường ở vị trí sn-2. Hai bộ kết quả cho vị trí sn-2
đồng ý khá tốt, ngoại trừ axit oleic và axit linolenic, khi dự phòng cho những khó khăn
của quy trình phân tích này.
Bảng 1.3: Sự phân bố các axit béo trong dầu đậu nành.
Oil

sn-1

sn-2

sn-3

sn-

16:0

10.2

18.2

1.9

12.0

3.7

18:0

4.1

5.4

2.7

4.5

3.4

18:1

23.4

15.9

28.4

25.0

21.4

18:2

52.8

47.8

64.1

48.3

65.0

18:3

8.3

12.9

2.6

10.3

6.4

minors

1.2

1.6.3. Các thành phần khác
Ấn phẩm của AOCS về “Đặc điểm Vật lý và Hóa học của Dầu, Chất béo và Sáp”
báo cáo rằng dầu đậu nành thô chứa 1,8–4,1 mg / kg sterol, chủ yếu là campesterol (16
–24%), stigmasterol (16–19%), và β-sitosterol (52–58%).

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 12


Chương 2

Cơng nghệ sản xuất dầu đậu nành

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT

2.1. Kỹ thuật sản xuất dầu béo
Dầu béo được sản xuất từ các nguyên liệu thực vật có chứa dầu. Tùy theo hàm
lượng dầu béo trong nguyên liệu mà người ta áp dụng các phương pháp sản xuất khác
nhau.
Thông thường đối với các loại nguyên liệu có chứa hàm lượng dầu béo cao người
ta áp dụng phương pháp ép để tách chất béo ra khỏi nguyên liệu. Phần còn lại trong bã
ép người ta có thể tận dụng bằng các dung mơi hữu cơ để trích ly.
Đối với những ngun liệu có hàm lượng dầu béo thấp, người ta có thể dùng
phương pháp trích ly để khai thác chất béo.
Ưu điểm của phương pháp trích ly là hiệu suất thu hồi chất béo cao, dễ cơ giới hóa
q trình sản xuất.
Nhược điểm phương pháp này là tốn dung mơi và khó chọn được dung mơi phù
hợp với q trình sản xuất.
Điều kiện của dung mơi là:
- Có khả năng hịa tan chất béo với bất kì tỷ lệ nào
- Nhiệt độ sơi và nhiệt độ hóa hơi nhỏ
- Có độ trơ hóa học đối với nguyên liệu và thiết bị
- Rẻ tiền và dễ kiếm
Thông dụng nhất để khai thác dầu béo hiện nay là khai thác dầu béo bằng phương
pháp ép.

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 13


Chương 2

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

Thu nhận nguyên liệu

Bảo quản

Phân loại và làm sạch

Nghiền 1

Chưng sấy 1

Tách dầu sơ bộ

Nghiền 2

Hình 2. 1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ thu dầu thơ được thể hiện
Thu nhận
ngun
Trích ly
Chưng
sấy liệu

2
Tùy thuộc tình trạng của các loại hạt mà các hạt sau khi cân được đem sơ chế để
bảo quản, hoặc đưa trực tiếp vào sản xuất.
Nếu phẩm chất của các loại hạt tốt, có thể bảo quản được nhưng tạp chất và độ
ẩm cao hơn giới hạn cho phép thì cần phải xử lí bằng làm sạch, sấy.
Khi thu nhận hạt dầu, cần làm các thủ tục, giấy tờ biên nhận cho đơn vị cung cấp
nguyên liệu theo đúng mẫu biểu đã quy định chung, trong đó cần phải ghi khối lượng
hạt đã giao và phẩm chất của từng loại hạt.
2.1.1. Bảo quản
Hạt dầu là một cơ thể sống, trong hạt ln xảy ra q trình trao đổi (q trình hô
hấp của hạt). Mức độ trao đổi chất của hạt phụ thuộc vào hàm lượng ẩm của hạt và các
yếu tố bên ngoài.

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 14


Chương 2

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

Để hạn chế các biến đổi xảy ra đối với hạt dầu, trước khi đưa vào sản xuất, hạt
được sấy khô ở độ ẩm nhất định.
-

-

-

2.1.1.1. Mục đích
Nhằm đảm bảo cho hạt khỏi bị hư hỏng trong suốt quá trình cất giữ, hàm lượng ẩm
trong hạt cần phải ở mức thấp nhất, để đạt được yêu cầu này cần phải tiến hành sấy
hạt.
Hạt được sấy khơng những có thể bảo quản tốt hơn mà cịn rút ngắn được q trình
chín tới của hạt sau khi thu hoạch.
Không những thế dưới tác dụng nhiệt ở nhiệt độ cao khi sấy hạt còn diệt được các
vi khuẩn, các loại sâu bọ có hại mà những loại này thường kí sinh trong hạt thường
xuyên phá hoại hạt.
2.1.1.2. Các biến đổi
Vật lí: Độ dẫn điện giảm, nhiệt dung giảm, khối lượng riêng tăng, độ bền cơ học
tăng...
Hóa lí: Q trình sấy làm chuyển dịch ẩm từ bên trong hạt ra bề mặt và bốc hơi ẩm
trên bề mặt ra ngồi khơng khí.
Ảnh hưởng hữu ích của sấy tới phẩm chất hạt, khơng cịn vấn đề gì đáng lo ngại,
nhưng nếu kỹ thuật sấy không đảm bảo đúng các quy trình và chế độ làm việc của máy
sấy bị vi phạm thì phẩm chất của hạt sẻ bị giảm rõ rệt: hạt sẽ bị phồng, bị cháy, vỏ bị
tróc ra, cho nên dầu ở những loại hạt này sẻ bị thủy phân , oxi hóa và phẩm chất của
dầu sẻ bị giảm sút.

-

2.1.1.3. Tiến hành
Có thể sấy bằng dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ. Trong công nghiệp ta thường dùng
phương pháp sấy đối lưu. Nhiệt độ sấy càng tăng thì tốc độ sấy càng tăng. Nhưng nếu
nhiệt độ hạt q cao thì ẩm bên trong hạt sẽ khơng kịp chuyển dịch ra ngoài, lớp vỏ
ngoài sẻ bị sấy q nhiệt, vỏ hạt có thể bị nứt. Ngồi ra để tránh sự phân hủy protein
và lipid của hạt ta cần sấy ở nhiệt độ tương đối thấp.
Thông số kỹ thuật
• Hạt:

Độ ẩm đầu: 12 – 15% (có khi lên đến 20 – 25%)
Độ ẩm cuối: <10 – 11%
• Tác nhân sấy:
Độ ẩm sau khi sấy: 70 – 80% (bão hòa hơi nước).
Nhiệt độ đầu: < 60℃
Nhiệt độ cuối: 40 - 60℃.
Thiết bị: máy sấy thùng quay

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 15


Chương 2

-

-

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

Hạt sau khi sấy có nhiệt độ cao làm hơi nước có thể ngưng tụ trên bề mặt lớp hạt nên
không thể bảo quản ngay được mà cần phải làm nguội để điều hịa độ ẩm.
• Thơng gió cưỡng bức cho hạt:
Thực chất của phương pháp thơng gió cưỡng bức cho hạt là: nhờ các thiết bị đặc
biệt, người ta thổi mạnh không khí bên ngồi vào các lớp hạt. Ý nghĩa chính của việc
thơng gió cưỡng bức là hạ được nhiệt độ và làm khơ các đồng hạt một ít mà khơng cần
phải khuấy trộn chúng.
Ngồi ra, thơng gió cưỡng bức cịn có thể sử dụng tốt trong các phương án tổng
hợp của các máy sấy nhằm:

Sơ bộ làm khô hạt ở kho trước di chuyển đi sấy.
Làm nguội hạt sau khi sấy.
Giảm độ ẩm của hạt trong quá trình bảo quản.
Loại trừ các ổ tự bốc nóng của hạt.
2.1.2. Làm sạch
2.1.2.1. Làm sạch
Tạp chất thường là những chất vơ ích trong q trình bảo quản, chế biến, nó cịn là
nguồn sản sinh ra các loại vi sinh vật phá hoại các điều kiện sống bình thường của hạt.
Hỗn hợp tạp chất thường làm cho sản phẩm có mùi khó chịu.
Mục đích của quá trình làm sạch hạt nhằm loại bỏ các tạp chất vơ cơ có hại như
đất, đá, sỏi, kim loại có trong hạt dầu làm tăng độ tro, giảm lượng lipid và protein
trong hạt dầu, gây bẩn sản phẩm và hư hỏng máy móc trong q trình chế biến. Ngồi
ra, cịn loại các tạp chất hữu cơ như cỏ rác, thân vỏ cây tồn tại theo hạt dầu sau thu
hoạch gây tăng ẩm nguyên liệu, thúc đẩy quá trình tự bốc nóng và là nguồn cung cấp
vi sinh vật có hại.
2.1.2.2. Các phương pháp làm sạch hạt
Thường sử dụng như:
-

Sàng
Sử dụng sức gió (khí động lực)
Sử dụng từ tính (nam châm)
Sử dụng sàng gió
Sử dụng mơi trường lỏng

2.1.3. Nghiền:
-

2.1.3.1. Mục đích:
Phá vỡ cấu trúc tế bào đậu nành để dầu dễ dàng thốt khỏi phần protein khi ép hoặc

trích ly.
GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 16


Chương 2

-

Cơng nghệ sản xuất dầu đậu nành

Tạo tính đồng đều cho khối bột nghiền, đây là điều kiện thuận lợi cho quá trình chưng
sấy sau này. Nếu khối bột nghiền có hình dạng và kích thước khơng đều, hiệu suất ép
tách dầu chỉ ở mức độ thấp.
2.1.3.2. Kỹ thuật nghiền:
Muốn phá vỡ tế bào của một vật thể cứng thường phải sử dụng lực cơ học. Các
loại máy nghiền thường sử dụng: nghiền trục (máy cán trục), nghiền búa, nghiền đĩa...
Trong đó, máy nghiền trục được sử dụng phổ biến nhất.
Đậu nành có hàm lượng dầu tương đối cao, kích thước hạt nhỏ, thường sử dụng
máy nghiền 2 đơi trục hay 1 trục, có rãnh khía. Mức độ phá vỡ nhân ở d = 1mm xấp xỉ
60%.
2.1.3.3. Sự biến đổi tính chất của ngun liệu trong q trình nghiền
a) Sự phá hủy cấu trúc tế bào
Ưu điểm :
Khi tiến hành nghiền là cấu trúc các mô tế bào bị phá vỡ, dầu từ bên trong nội bào
giải phóng ra ngồi bề mặt, tăng hiệu suất q trình ép hay trích ly. Tuy nhiên, q
trình này làm cho bề mặt tự do trở nên lớn, dầu trên bề mặt tiếp xúc với khơng khí, q
trình oxy hóa dầu (ơi hóa) diễn ra nhanh chóng.
Trong q trình nghiền, một phần dầu trong tế bào được thoát ra trên bề mặt và

nằm lại đó dưới tác dụng của lực liên kết phân tử, một phần dầu cịn sót lại sẽ nằm n
trong các mảnh tế bào bị phá hủy, gây tổn thất dầu. Nếu lực nghiền càng nhỏ thì hàm
lượng dầu giữ lại trong nguyên liệu càng nhiều.

-

b) Biến đổi hóa học và sinh hóa của hạt khi nghiền
Dầu trong nội bào sau khi giải phóng ra do việc phá vỡ cấu trúc tế bào khi nghiền,
hấp phụ trên một diện tích rộng lớn ở bề mặt các hạt bột. Trong quá trình đó, có những
biến đổi hóa học và sinh hóa nhất định.
Nguyên nhân chủ yếu do:
Tác động cơ học của lực nghiền.
Tác động của nhiệt sinh ra do ma sát giữa đậu nành với bề mặt nghiền và đậu nành với
đậu nành.
Q trình nghiền hạt cịn là ngun nhân làm cho các hệ enzyme trong tế bào bị
phá vỡ đã giảm một phần hoạt tính, sau khi bị phá vỡ cấu trúc, tạo khả năng tiếp xúc
giữa dầu và oxy, khơng khí ẩm của khí quyển, các q trình oxy hóa và thủy phân dầu
sẽ diễn ra, cường độ hơ hấp của hạt tăng. Trên bề mặt bột, có sự phát triển mạnh các hệ
vi sinh vật, gây mất dầu và các thành phần khác như protein, glucid.

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 17


Chương 2

-

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

2.1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền
Độ ẩm nguyên liệu
Hạt ẩm dẻo hơn nhưng ít dịn hơn hạt khơ, làm cho sự biến dạng dẻo tăng khi độ
ẩm hạt tăng. Hạt ẩm, khi nghiền sẽ bị cán dẹp, không bị đập vỡ, dễ bết vào trục
nghiền, bột nghiền thoát ra khỏi khe trục có dạng dẹt, trong khi đó từ hạt khô sẽ thu
được bột tơi mịn, nhiều cám, tấm.
Độ ẩm của hạt và nhân ảnh hưởng lớn đến hiệu suất nghiền. Độ ẩm thích hợp
thường là 4,5 - 5,5%.
- Nhiệt độ nghiền
Khi nhiệt độ tăng, tính dẻo của nguyên liệu cũng tăng, khó nghiền đạt u cầu
thích hợp. Với độ ẩm thích hợp, nhiệt độ nghiền khơng lớn hơn nhiều so với nhiệt độ
khơng khí. Nhiệt độ nghiền thích hợp 25 - 45 oC.
2.1.3.5. Các chỉ tiêu về bột nghiền
Độ nhỏ và mỏng: Bột nghiền càng mỏng càng nhỏ, dầu dễ dàng tách ra khi ép hay
trích ly, khối bột dễ tiếp xúc với nhiệt và nước trong nồi chưng. Bột quá vụn dễ vón
cục, cánh khuấy khó làm việc, hơi khơng thốt ra khi chưng và sấy.
Tỷ lệ vỏ lẫn trong bột: Vỏ càng nhiều tỷ lệ tổn thất dầu theo khô dầu càng lớn,
chất lượng dầu và khô dầu càng kém. Tỷ lệ vỏ lẫn trong bột được xác định hàm lượng
xơ trong bột nghiền và nhân hạt.
Độ acid và mùi: Đây là chỉ tiêu quan trọng trong trường hợp bột nghiền không
được sử dụng ngay. Bột có độ acid, mùi mốc hắc cần đem chế biến riêng (thành phẩm
có chất lượng xấu).
2.1.4. Chưng sấy bột nghiền:
2.1.4.1. Mục đích
Chưng sấy bột nghiền là q trình gia cơng nhiệt ẩm cho khối hạt nhằm mục đích
chủ yếu là tạo sự đồng đều cho khối hạt và tạo điều kiện tốt cho quá trình tách chiết
dầu đạt hiệu quả cao nhất. Quá trình chưng sấy sẽ phá vỡ liên kết tự nhiên giữa phần
béo và phần không béo, giúp dầu thoát ra ở dạng tự do dưới tác dụng của nước và
nhiệt.

Ngoài ra, nhờ vào các tác động này đã tạo cho dầu có độ nhớt thích hợp (thấp
nhất), tạo tính linh động cho dầu.
Vơ hoạt enzyme khơng mong muốn, xúc tác quá trình phân hủy dầu (lipase,
lipoxygenase, phospholipase).
Làm mất tính độc nếu có chứa độc tố.

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 18


Chương 2

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

Mặt khác, chưng sấy cịn làm thay đổi một phần về mặt hóa học theo chiều hướng
tích cực cho các giai đoạn kế tiếp nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối: Protein bị
biến tính nhiệt nên tính dẻo của bột ép tăng, độ tiêu hóa của khơ dầu tốt hơn.


-



2.1.4.2. Các biến đổi bột nghiền khi chưng sấy
Các biến đổi vật lý:
Trong giai đoạn làm ẩm, các chất phi lipid sẽ trương nở. Nhờ quá trình làm ẩm
được thực hiện ở nhiệt độ không cao (50 - 600oC) nên bột chỉ ở trạng thái liên kết và
trương nở nhưng không bị hồ hóa, điều này giúp cho tính dẻo của bột tăng lên.
Trong các hạt bột đã trương nở mối liên hệ giữa dầu và các thành phần phi lipid

bị yếu đi, chiều dày các màng dầu tăng dần và chuyển lên trên bề mặt các hạt bột. Do
phần ưa nước hút nước trương nở, thể tích của bột cũng tăng lên. Khi đó dầu từ bên
trong các khe vách chuyển ra phía mặt ngồi. Tốc độ trương nở lúc mới bắt đầu hút
nước lớn, sau đó giảm dần và đến cuối q trình thì bột khơng cịn hút nước nữa. Tốc
độ thấm nước của bột phụ thuộc vào:
Điều kiện làm ẩm, chủ yếu là sự đảo trộn
Tính chất háo nước trong nguyên liệu
Khối lượng nước làm ẩm
Hàm lượng dầu trong nguyên liệu.
Ở giai đoạn sấy, nhiệt độ tăng đến 105 0C nhằm bốc thoát bớt một phần nước,
điều này dẫn đến sự biến tính protein làm thay đổi đặc tính bột, bột trở nên cứng và có
tính đàn hồi. Sự biến tính của protein giúp cho liên kết với dầu giảm, độ nhớt dầu giảm
làm tăng tính linh động của dầu, dầu dễ dàng thoát ra khi ép.
Biến đổi hoá học
Các chất protein trong bột chưng sấy ở nhiệt độ 75 - 80oC và độ ẩm 10% đã bị
biến tính sâu sắc. Mức độ biến tính của các chất protein trong thời gian gia công nhiệt
ẩm phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian chưng sấy.
Dưới tác dụng của nhiệt độ, các glucid và protein sẽ tương tác theo phản ứng
caramel và Melanoidin. Hai phản ứng này tạo ra các sản phẩm có màu sẫm làm cho
khơ dầu và dầu cũng bị sẫm màu, gây ảnh hưởng đến chất lượng dầu và khơ dầu.
Q trình gia nhiệt cịn làm cho liên kết của phospholipid với các thành phần
khác bị cắt đứt, giải phóng phospholipid tự do. Phospholipid tự do dễ hịa tan trong
dầu làm cho hàm lượng phospholipid trong dầu tăng. Nhiệt độ cịn là ngun nhân
thúc đẩy các q trình oxy hóa dầu làm giảm chất lượng dầu.



Các biến đổi sinh hố
Ở giai đoạn đầu chưng sấy, nhiệt độ khơng cao (50 - 60oC), đồng thời độ ẩm tăng
nên cường độ hoạt động của các enzyme thủy phân dầu tăng. Song song đó, sự sống và

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 19


Chương 2

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

hoạt động của các vi sinh vật cũng tăng làm ảnh hưởng không tốt đến chất lượng bột
chưng sấy. Ở nhiệt độ cao hơn, trong giai đoạn sấy, hoạt động của các enzyme và các
vi sinh vật bị ức chế vì protein bị biến tính.

-

2.1.4.3. Yêu cầu đặc tính kỹ thuật của bột chưng sấy
Bột chưng sấy phải có đặc tính kỹ thuật phù hợp với điều kiện làm việc của máy
ép hoặc trích ly. Yêu cầu chung quan trọng là mức độ đồng nhất của khối bột.
Mức độ đồng nhất chung: khối bột phải có tính đồng nhất về kích thước, hình dạng, độ
ẩm, tính dẻo, đàn hồi...
Mức độ đồng nhất nội tại: đồng nhất về đặc tính bề mặt và đặc tính bên trong của các
phân tử bột.
Nếu bột khơng đạt độ đồng nhất chung cũng như đồng nhất nột tại thì hiệu quả
thốt dầu sẽ giảm. Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất khó đạt được cả hai độ đồng nhất
này.
Độ ẩm của khối bột sau chưng sấy thường từ 8 - 12%.
Chiết tách dầu bằng quá trình ép

2.1.4.4. Cơ sở lý thuyết của quá trình ép dầu:
Khởi đầu của quá trình chiết tách dầu được tiến hành bằng biện pháp ép sử dụng

hơi nước, tiến trình này được thực hiện theo biện pháp thủ công, gián đoạn (batch).
Đến năm 1092, quá trình tách chiết dầu liên tục bằng thiết bị ép trục vít đã được
Anderson phát minh và đưa vào sử dụng.
Cơ chế ép tách bằng trục vít này dựa trên việc thiết kế cấu tạo thể tích giảm dần
của vít Archimede trong lịng ống. Ngay lập tức, cơ chế này được ứng dụng như một
phương pháp tiêu chuẩn và phổ biến nhất cho quá trình chiết tách dầu của hầu hết
nguyên liệu. Thiết bị cơ bản ban đầu này đã được cải tiến và hoàn thiện dần, giúp hiệu
suất tách dầu ngày càng nâng cao. Nhờ thiết kế đặc biệt của vít tải, dầu được giải
phóng ra khỏi bột nghiền do sự tạo thành áp lực trong máy ép - do sự nén nguyên liệu
và sức phản kháng của nguyên liệu: Bột chưng sấy sau khi đã được chuẩn bị có cấu
trúc đàn hồi và cơ lý nhất định, phần protein của bột có tính dẻo rất cao, dễ dàng biến
dạng không phục hồi về trạng thái cũ. Dầu phân bố trong các khe vách và trên mặt các
hạt bột là chất lỏng, độ nhớt nhỏ ở nhiệt độ cao. Khi bột bị ép trong lòng máy, áp lực
hình thành giúp dầu từ các khe vách thốt ra. Sự thay đổi áp lực lớn hay nhỏ phụ thuộc
vào cấu tạo lịng ép, trục vít và đặc tính cơ lý của bột ép [4].
- Cấu tạo thiết bị: Sự thay đổi đường kính lịng ép, chiều dài bước vít, thanh gạt ở cửa ra
khơ.
- Đặc tính cơ lý của bột ép:
+ Bột nhão, nước đặc, máy không tạo áp lực.

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 20


Chương 2

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

+ Bột khô, trục vít khơng quay được, gây hư máy. Trường hợp thiết bị có thể làm việc

được, áp lực tạo thành thường rất cao, nhiệt độ ép cao, bột sẫm màu, khơ dầu có màu
nâu xám. Nếu áp lực tăng cao, tính chảy dẻo của bột cũng tăng, làm tắc khe căn thoát
dầu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tách dầu:
Mức độ nghiền hạt



Bột chưng sấy không đồng đều, khả năng hút ẩm với lượng cần thiết cũng không
đồng đều về tốc độ, lượng ẩm phân phối không đồng nhất ở toàn khối bột, hiệu suất
chiết tách giảm. Ngoài ra, cấu trúc bột nghiền phải được phá vỡ ở mức tối đa vì nếu
bột nghiền có kích thước lớn, đường đi của dầu dài nên dầu khó thốt ra dưới tác dụng
của lực khuấy.
Số lượng vỏ lẫn trong khối bột nghiền



Vỏ lẫn trong khối bột nhiều, lượng nước làm ẩm cũng tăng, thời gian, ngồi ra vỏ
có thành phần chủ yếu là cellulose khả năng hút dầu cao làm giảm hiệu suất.
Mức độ làm ẩm và nhiệt độ chưng sấy



•
•


Mức độ làm ẩm và nhiệt độ chưng sấy phải thích hợp để bột có tính chất cơ lý
thích hợp (dẻo, đàn hồi). Ở trạng thái này, dưới tác động của cánh khuấy, dầu thốt ra
dễ dàng.

Nếu bột q khơ khi chưng sấy bột khơng dẻo, khơng bị vón thành cục có kích thước
nhất định. Khi ép, bột rời rạc, dầu khơng thốt ra được.
Nếu bột q nhão, dầu được giữ lại trong các khe vách tế bào, các tế bào lại liên kết
chặt chẽ với nhau do bột quá ướt, làm tắc các đường thoát dầu.
Thời gian thoát dầu
Ứng với mỗi thiết bị (có thể tích, tốc độ khuấy, diện tích và những vị trí những lỗ
lưới thốt dầu khác nhau) cần thời gian thoát dầu nhất định. Thời gian thốt dầu được
tính bằng hiệu số giữa thời gian từ lúc bột đi vào đến khi khơ dầu thốt ra. Chính vì
thế, nếu thời gian thốt dầu ngắn, dầu thốt ra chưa hết; ngược lại, thời gian thoát dầu
dài, năng suất giảm.



Cấu tạo thiết bị
Mức độ tách kiệt dầu từ bột còn phụ thuộc vào những nét đặc biệt của kết cấu
lịng ép, cỡ hình gân vít, bước vít...

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 21


Chương 2

-

-

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

2.1.4.5. Các biện pháp ép dầu cơ bản
Tùy thuộc vào tính chất nguyên liệu, việc chiết tách dầu từ hạt dầu được thực hiện
theo các biện pháp khác nhau: Chiết tách theo 2 giai đoạn (ép sơ bộ trước khi trích ly)
hay ép trực tiếp (1 giai đoạn).
Ép sơ bộ: sử dụng thiết bị ép dầu có áp suất tạo thành thấp, điều này dẫn đến lượng
dầu cịn sót lại trong bánh dầu khoảng 15 - 25%. Lượng dầu còn lại được tách chiết
bằng biện pháp trích ly.
Ép trực tiếp: máy ép được thiết kế với áp suất tạo thành trong ép cao hơn, dầu được
chiết tách ra khỏi nguyên liệu với hiệu suất cao, lượng dầu cịn lại trong khơ dầu dao
động trong khoảng 4 -7%. Kỹ thuật này yêu cầu năng lượng sử dụng lớn hơn, đồng
thời nhiệt độ của bánh dầu gia tăng trong suốt tiến trình ép. Điều này có thể là nguyên
nhân làm cho dầu dễ bị oxy hóa và ơi hóa, đồng thời xảy ra các biến đổi làm giảm
phẩm chất dầu. Chính vì thế, việc làm lạnh hệ thống trong suốt quá trình ép cần thiết
phải được tiến hành nhằm ngăn cản tác động xấu của nhiệt độ. Cho đến trước năm
1990, quá trình tách chiết dầu bằng ép kiệt một lần ít khi sử dụng do lượng dầu sót lại
sau khi ép vẫn cao. Tuy nhiên, do vấn đề bảo vệ mơi trường, q trình ép kiệt được áp
dụng rộng rãi hơn nhằm hạn chế lượng dung mơi sử dụng và thải loại. Ngồi biện pháp
ép trục vít thơng thường, một số loại dầu có chất lượng cao như dầu olive thường được
tách chiết bằng ép lạnh. Ở phương pháp này, khơng có giai đoạn xử lý nhiệt được áp
dụng cho nguyên liệu trước khi tách chiết ở thiết bị ép trục vít. Q trình ép lạnh được
sử dụng nhằm mục đích ngăn cản quá trình phát sinh mùi trong dầu.
2.1.5. Chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly
Trích ly dầu được thực hiện dựa trên đặc tính hịa tan tốt của dầu thực vật trong
các dung môi hữu cơ không cực như xăng, hecxan, dicloetan ..., chủ yếu là hexan. Việc
chuyển dầu phân bố bên trong cũng như mặt ngoài các cấu trúc vật thể rắn như hạt, bột
chưng sấy, khô dầu vào pha lỏng của dung mơi là một q trình truyền khối xảy ra
trong lớp chuyển động, dựa vào sự chênh lệch nồng độ đầu trong ngun liệu và dịng
chảy bên ngồi. Khai thác dầu bằng phương pháp trích ly đem lại hiệu quả kinh tế cao,
được nhiều nước trên thế giới áp dụng do có nhiều ưu điểm.

GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 22


Chương 2

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

Nguyên liệu

Hạt dầu, thu hoạch

Tiền xử lý

Làm sạch, sấy khô

Hạt dầu, bảo quản

Giảm kích thước

Tách vỏ, nghiền

Xử lý nhiệt – ẩm

Chưng sấy bột nghiền

Chiết tách dầu 1

Ép sơ bộ

Nghiền tơi

Giai đoạn trung gian

Bánh dầu
Bột (flakes)

Chiết tách dầu 2

Trích ly

Sau xử lý

Toasting

Loại dung mơi

Thủy hóa

Hình 2. 2 Sơ đồ chiết tách dầu từ hạt dầu
Sản phẩm cuối

-

Dầu thơ

Bánh thơ

Bả dầu

Dầu thơ 2

Lecithin

Máy móc thiết bị được cơ giới hóa và tự động hóa hồn tồn nên quy trình sản xuất
liên tục, năng suất thiết bị cao, thao tác dễ dàng, hiệu suất lao động cao.
Trích được triệt để hàm lượng dầu từ nguyên liệu, hàm lượng dầu còn lại trong bã rất
thấp (0,1 - 0,3%). Do đó, dầu tổn thất trong q trình sản xuất khơng đáng kể.
Đối với các loại ngun liệu có chứa hàm lượng dầu thấp (17 - 18%) và loại ngun
liệu chứa dầu q thì chỉ dùng phương pháp trích ly có hiệu quả khai thác cao.
Tuy nhiên, q trình trích ly địi hỏi hệ thống trích ly phải đảm bảo, tránh hiện
tượng cháy nổ do dung mơi có nhiệt độ sơi thấp, dung mơi sử dụng có chất lượng cao,
GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 23


Chương 2

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

phù hợp với từng loại nguyên liệu nhằm tránh tổn thất cũng như giảm phất chất của
dầu.

-

2.1.5.1. Bản chất hóa lý của quá trình trích ly
Bản chất của q trình trích ly là q trình ngâm chiết dầu trong dung mơi hữu cơ.
Đây là kết quả của 4 quá trình kết hợp:
Sự di chuyển vật lý của dầu từ hạt,

Khử dung môi và hạt đã tách dầu: sản phẩm là khô dầu được sử dụng trong chế biến
thức ăn gia súc.
Tách loại dung mơi từ dầu đã trích ly.
Thu hồi dung mơi cho các quá trình sử dụng lại.
2.1.5.2. Các dạng thiết bị trích ly dầu
Thiết bị trích ly thường có cấu tạo phức tạp do đảm bảo tính an tồn. Tùy thuộc
từng loại ngun liệu mà các q trình trích ly khác nhau được áp dụng. Hiện tại có
hai loại thiết bị trích ly được sử dụng phổ biến: Thiết bị trích ly ngâm chiết
(Percolation extractor) và thiết bị trích ly kiểu nhúng (Immersion extractors).
Thiết bị trích ly ngâm chiết (Percolation extractor)



Dung môi được bơm vào hệ thống và phân phối thông qua hệ thống băng chuyền
của bánh dầu, có chiều dày thay đổi theo kiểu trích ly ngược dịng. Kiểu thiết kế khác
nhau tùy thuộc vào hãng thiết kế, quá trình sản xuất.
Thiết bị trích ly kiểu nhúng (Immersion extractors)


-

-

Hạt được ngâm hồn tồn trong dung mơi.
Q trình trích ly cần khuấy đảo liên tục nhằm trách việc hình thành nồng độ
dung mơi cục bộ ở một số vị trí. Trong trường hợp này, sự hình thành những phần tử
nhỏ tăng.
Thiết bị hoạt động liên tục hoặc gián đoạn. Thiết bị trích ly Hildebrandt được sử dụng
phổ biến nhất trong quá trình trích ly kiểu nhúng (hình 3).

Hình 2. 3 Thiết bị trích ly Hildebrandt
GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 24


Chương 2

Công nghệ sản xuất dầu đậu nành

.

-

-

-

-

2.1.5.3. Dung môi trích ly dầu
Các loại dung mơi thơng dụng
Xăng: Cấu tạo gồm một chuỗi những hydrocacbon mạch thẳng, chưa no hay dẫn xuất
của hexobenzen và các đồng đẳng. Ngoài ra, trong thành phần của xăng cịn có các
hydrocacbon no. Nhiệt độ sôi khoảng 70 - 120oC. Xăng không tan trong nước. Khả
năng hòa tan dầu mỡ của xăng là 1:5, khả năng hịa tan dầu mỡ tăng khi tăng phần nhẹ
có nhiệt độ sôi thấp.
n- hexan: Chất lỏng, dễ bay hơi, nhiệt độ sôi từ 66,7 - 69,3oC. Khối lượng riêng 663
kg/m3 ở 15oC. n- hecxan là một loại xăng trong thành phần khơng lẫn hydrocacbon
chưa no và thơm, có khả năng hòa tan dầu và mỡ ở bất kỳ tỷ lệ nào.

Propan và butan: Dung môi tiên tiến, khi sử dụng dưới áp suất dư 0,4-1,2 MPa sẽ rút
ngắn được q trình trích ly 2 - 3 lần. Dung mơi này chỉ hịa tan một lượng rất nhỏ các
chất khơng có đặc tính béo.
Rượu etylic: Chất lỏng, nhiệt độ sơi 78,3 oC, nhiệt độ bắt lửa 404 oC. Rượu tan trong
nước ở bất kỳ tỷ lệ nào. Tuy nhiên, có thể dùng rượu etylic 96% để trích ly dầu nành.
Axeton: Chất lỏng, có mùi đặc trưng, nhiệt độ sơi 56oC. Hơi aceton trong khơng khí có
thể bắt lửa, axeton hịa tan tốt trong nước ở bất kỳ tỷ lệ nào, khả năng hòa tan dầu mỡ
là 1:5. Axeton là dung mơi chun dùng đối với ngun liệu chứa dầu có lẫn nhiều
phospholipid.
u cầu chung đối với dung mơi trích ly dầu


-

-

Đáp ứng yêu cầu kinh tế, đảm bảo vận tốc q trình trích ly, ít tổn thất khi thu hồi,
trích kiệt dầu trong nguyên liệu.
Thành phần đồng nhất, không xảy ra sự phân ly dung môi thành các hợp phần.
Dung mơi cần có độ sạch cao, khơng hịa tan các hợp chất lạ có trong ngun liệu
ngồi dầu, khơng tham gia phản ứng với các nguyên liệu thành các hợp chất mới,
trung tính đối với ngun liệu.
Nhanh chóng hịa tan dầu với bất kỳ tỷ lệ nào ở nhiệt độ thấp, dễ cất ra khỏi bã dầu, dễ
ngưng tụ.
Khơng có tác dụng phá hoại thiết bị, khơng có độc chất khi cịn lại trong dầu và bã
dầu, khơng gây mùi vị lạ cho sản phẩm.
Độ nhớt thấp nhằm tạo thuận lợi cho quá trình ngâm chiết đạt hiệu quả cao.
Dễ cất ra khỏi bã dầu, dễ ngưng tụ.
2.1.5.4. Những nhân tố ảnh hưởng đến vận tốc và độ kiệt dầu khi trích ly
Nhiệt độ trích ly

Dưới tác động của nhiệt độ tăng, các phân tử dung môi và dầu xảy ra sự chuyển
động hỗn loạn làm tăng vận tốc chuyển dầu từ ngun liệu vào dung mơi, nhờ đó q
GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

Trang 25