Đề tài Nghiên cứu bảo quản sản phẩm chiên

MUÏC LUÏC Noäi dung Trang CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN 1.1. Nhöõng bieán ñoåi xaûy ra trong quaù trình chieân 4 1.1.1. Quaù trình thuûy phaân 4 1.1.2. Quaù trình oxy hoùa 5 1.1.3. Quaù trình polymer hoùa 6 1.1.4. Caùc saûn phaåm taïo ra trong quaù trình chieân 6 1.2. Caùc chæ tieâu ñaùnh giaù chaát löôïng daàu chieân 7 1.2.1. Chæ soá Acid 7 1.2.2. Chæ soá Peroxyt 7 1.2.3. Chæ soá Para - Anisidine 8 1.2.4. Chæ soá polymer 8 1.2.5. Chæ soá maøu 8 1.2.6. Chæ soá TOTOX 8 1.3. Caùc quaù trình taùi tinh luyeän daàu chieân 9 1.3.1. Quaù trình trung hoøa 9 1.3.1.1. Muïc ñích 9 1.3.1.2. Taän duïng xaø phoøng 10 1.3.1.3. Cô cheá 10 1.3.1.4. Toån thaát 10 1.3.1.5. Loaïi kieàm söû duïng 11 1.3.1.6. Caùch thöïc hieän 12 1.3.1.7. Caùc yeáu toá aûnh höôûng 12 1.3.2. Quaù trình taåy maøu 14 1.3.2.1. Muïc ñích 14 1.3.2.2. Caùc loaïi chaát haáp phuï 14 1.3.2.3. Caùch thöïc hieän 15 1.3.3. Quaù trình khöû muøi 16 1.3.3.1. Muïc ñích 16 1.3.3.2. Haïn cheá cuûa quaù trình khöû muøi 16 1.3.3.3. Caùc phöông phaùp thöïc hieän 16 1.3.3.4. Caùc yeáu toá aûnh höôûng 19 1.3.3.5. Taän duïng chaát ñöôïc taùch töø quaù trình khöû muøi 19 1.3.4. Keát hôïp quaù trình trung hoøa, taåy maøu, khöû muøi 19 1.3.4.1. Nghieân cöùu cuûa ñaïi hoïc Georgia(Myõ) 20 1.3.4.2. Nghieân cöùu cuûa ñaïi hoïc Chiba(Nhaät Baûn) 21 1.4. Caùc chaát haáp thuï oxy 20 1.4.1. Caùc hôïp chaát cuûa saét 21 1.4.2. Enzym Glucooxydaza 21 CHÖÔNG 2: NGUYEÂN LIEÄU VAØ PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU 2.1. Nghieân cöùu taùi tinh luyeän daàu chieân 26 2.1.1. Nguyeân lieäu 26 2.1.2. Phöông phaùp nghieân cöùu 26 2.1.2.1. Muïc ñích nghieân cöùu 26 2.1.2.2. Sô ñoà nghieân cöùu 26 2.1.2.2.1. Toång quan taøi lieäu 26 2.1.2.2.2. Khaûo saùt caùc thoâng soá kyõ thuaät aûnh höôûng ñeán caùc quaù trình taùi tinh luyeän daàu chieân 27 2.2. Nghieân cöùu caùc chaát haáp thuï oxy 33 2.2.1. Nguyeân lieäu 33 2.2.2. Phöông phaùp nghieân cöùu 35 2.2.2.1. Muïc ñích nghieân cöùu 35 2.2.2.2. Phöông phaùp nghieân cöùu 35 2.2.2.3. Caùch tieán haønh 36 2.2.2.4. Soá lieäu thu thaäp 36 CHÖÔNG 3: KEÁT QUAÛ VAØ BAØN LUAÄN 3.1. Quaù trình taùi tinh luyeän daàu chieân 38 3.1.1. Khaûo lieäu daàu saùt nguyeân sau khi chieân 38 3.1.2. Khaûo saùt quaù trình trung hoøa 38 3.1.2.1. Khaûo saùt noàng ñoä kieàm 38 3.1.2.2. Khaûo saùt heä soá kieàm dö 41 3.1.2.3. Khaûo saùt soá laàn nöôùc röûa 43 3.1.2.4. Khaûo saùt toác ñoä khuaáy 46 3.1.2.5. Khaûo saùt thôøi gian trung hoøa 48 3.1.2.6. Khaûo saùt nhieät ñoä trung hoøa 50 3.1.3. Toái öu hoùa quaù trình trung hoøa 52 3.1.3.1. Haøm muïc tieâu laø hieäu suaát thu hoài 55 3.1.3.2. Haøm muïc tieâu laø chæ soá acid 56 3.1.3.3. Haøm muïc tieâu laø chæ soá peroxyt 57 3.1.3.4. Toái öu hoùa ba muïc tieâu 57 3.1.4. Khaûo saùt quaù trình taåy maøu 60 3.1.5. Khaûo saùt quaù trình khöû muøi 61 3.2. Chaát haáp thuï oxy 63 CHÖÔNG 4: KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ 65 CHÖÔNG 5: PHUÏ LUÏC 68 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 71 Chöông I TOÅNG QUAN Nhöõng bieán ñoåi xaûy ra trong quaù trình chieân ([4],[5], [6], [7], [9], [14], [15]) Quaù trình chieân laø moät quaù trình cheá bieán thöïc phaåm trong daàu noùng maø trong ñoù vieäc truyeàn nhieät vaø truyeàn khoái xaûy ra cuøng moät luùc. Nhieät ñöôïc truyeàn töø daàu vaøo trong thöïc phaåm, nöôùc seõ boác hôi, vaø luùc ñoù thöïc phaåm seõ haáp thuï daàu. Nhöõng bieán ñoåi vaät lyù xaûy ra trong quaù trình chieân laø: vieäc taêng ñoä nhôùt cuûa daàu, laøm saäm maøu daàu vaø saûn phaåm, laøm taêng ñoä boït cuûa daàu… Nhöõng bieán ñoåi hoùa hoïc xaûy ra trong quaù trình chieân laø: thuûy phaân, oxi hoùa , vaø polymer hoùa… Hình 1.1: Nhöõng bieán ñoåi xaûy ra trong quaù trình chieân ([9]) Quaù trình thuûy phaân Trong quaù trình chieân, nöôùc trong nguyeân lieäu chieân vaø hôi nöôùc coù trong khoâng khí ôû nhieät ñoä cao khi chieân seõ daãn ñeán quaù trình thuûy phaân caùc hôïp chaát triglycerides thaønh caùc acid beùo töï do(FFAs), caùc mono vaø diacylglycerides, vaø glycerol. Caùc hôïp chaát naøy khi sinh ra coù theå taïo boït vaø taïo xaø phoøng laøm hö hoûng daàu vaø saûn phaåm. Caùc acid töï do coøn laø cô chaát ñeå taïo neân quaù trình polymer hoùa. Hình 1.2: Cô cheá cuûa quaù trình thuûy phaân trong daàu ([9]) Quaù trình oxy hoùa Trong quaù trình chieân, söï coù maët cuûa oxy trong khoâng khí seõ laøm oxy hoùa daàu sinh ra caùc hôïp chaát coù goác töï do nhö hydoperoxides, dienes lieân hôïp laø caùc saûn phaåm oxy hoùa baäc nhaát. Caùc hôïp chaát oxy hoùa baäc nhaát naøy laïi tieáp tuïc phaûn öùng vôùi oxy taïo neân caùc saûn phaåm oxy hoùa baäc 2 nhö alcohols, ketones, adldehydes. Nhöõng hôïp chaát naøy seõ sinh ra caùc muøi khoù chòu cho daàu vaø saûn phaåm, ñoàng thôøi noù coù khaû naêng gaây ung thö ñoái vôùi ngöôøi tieâu duøng. Hình 1.3: Cô cheá cuûa quaù trình oxy hoùa trong daàu([9]) Quaù trình polymer hoùa Quaù trình polymer hoùa xaûy ra ôû nhieät ñoä cao seõ sinh ra raát nhieàu hôïp chaát coù phaân töû löôïng cao vaø phaân cöïc. Caùc hôïp chaát polymer thöôøng ñöôïc taïo neân töø caùc hôïp chaát coù goác töï do vôùi triglycerides thoâng qua cô cheá Diels- Alder. Nhöõng hôïp chaát naøy seõ taïo neân cho daàu coù ñoä nhôùt cao. Hình 1.4: Cô cheá cuûa quaù trình polymer hoùa trong daàu ([9]) Caùc saûn phaåm ñöôïc taïo ra trong quaù trình chieân Nhöõng saûn phaåm ñöôïc taïo ra trong quaù trình chieân ñöôïc chia laøm 2 loaïi: Caùc hôïp chaát deã bay hôi: hydrocarbons, ketones, Aldehydes, Alcohols, Esters, Lactones….caùc hôïp chaát naøy thöôøng gaây ra muøi khoù chòu cho daàu. Caùc hôïp chaát khoâng bay hôi: monoacylglycerols, diacylglycerols, Oxidized triacylglycerols, triacylglycerols dimmers, triacylglyercols trimers, triacylglycerols polymers, vaø caùc acid beùo töï do… caùc hôïp chaát naøy thöôøng gaây ra maøu toái cho daàu, laøm taêng ñoä nhôùt cuûa daàu, taïo boït vaø coù theå taïo xaø phoøng trong daàu. Hình 1.5: Söï thay ñoåi cuûa caùc thaønh phaàn caùc hôïp chaát trong daàu theo thôøi gian chieân ([9]) Caùc chæ tieâu chaát löôïng ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng daàu chieân [2], [4], [5], [6], [8], [9], [14], [15], [16], [17], [18] Chæ soá Acid AV (AOCS Ca 5a – 40) Ñaây laø chæ soá thoâng duïng vaø thöôøng ñöôïc söû duïng trong haàu heát caùc ñaùnh giaù veà chaát löôïng cuûa daàu chieân. Chæ soá naøy duøng ñeå ñaùnh giaù löôïng acid beùo töï do coù trong daàu chieân. Ngöôøi ta thöôøng caên cöù vaøo chæ soá acid ñeå xaùc ñònh xem coù tieáp tuïc söû duïng daàu chieân vaøo meû tieáp theo hay khoâng. Maëc duø thaät söï söï hö hoûng cuûa daàu khoâng phaûi laø do caùc acid beùo töï do gaây ra, nhöng caùc acid beùo töï do naøy laø cô chaát cho quaù trình oxy hoùa ñeå taïo ra caùc saûn phaåm coù maøu, muøi gaây hö hoûng cho saûn phaåm. Chæ soá Peroxyt PV (AOCS Cd 8b – 90) Ñaây cuõng laø moät chæ soá thoâng duïng trong caùc phöông phaùp ñaùnh giaù daàu chieân. Chæ soá naøy nhaèm xaùc ñònh caùc hôïp chaát peroxyt, laø saûn phaåm oxi hoùa baäc nhaát cuûa quaù trình oxy hoùa. Caùc hôïp chaát peroxyt thöôøng khoâng beàn vaø deã daøng chuyeån sang caùc hôïp chaát aldehydes vaø ketones. Ngöôøi ta caên cöù vaøo chæ soá naøy ñeå xaùc ñònh caùc saûn phaåm oxy hoùa baäc nhaát. Thoâng thöôøng chæ soá peroxyt laø moät chæ soá tieâu chuaån ñoái vôùi daàu thoâ hoaëc daàu tinh luyeän, nhöng coù moät möùc ñoä giôùi haïn ñoái vôùi daàu chieân vì caùc saûn phaåm peroxyt bò phaân huûy ôû nhieät ñoä chieân vaø chuyeån sang caùc saûn phaåm oxy hoùa baäc 2. Chæ soá Para – Anisidine PaV (AOCS Cd 18-90) Ñaây laø chæ soá thoâng duïng trong caùc phöông phaùp ñaùnh giaù daàu chieân vaø laø chæ soá raát hieäu quaû. Chæ soá naøy xaùc ñònh caùc hôïp chaát aldehydes, laø caùc saûn phaåm oxy hoùa baäc hai cuûa quaù trình oxy hoùa. Caùc hôïp chaát aldehydes naøy beàn vaø toàn taïi trong daàu chieân. Neáu thôøi gian chieân daøi thì chuùng ta seõ thaáy chæ soá Peroxyt giaûm vaø chæ soá Para-Anisidine taêng leân raát nhieàu vì caùc hôïp chaát peroxyt ñaõ chuyeån sang caùc hôïp chaát aldehydes vaø ketones. Chæ soá naøy coù moät nhöôïc ñieåm laø thao taùc thí nghieäm khoù, raát caàn ñoøi hoûi tính chính xaùc trong thao taùc vaø hoùa chaát maéc tieàn. Chæ soá polymers (AOCS Cd 22-91) Ñaây laø moät chæ soá ñaùnh giaù hieäu quaû nhaát caùc hôïp chaát polymers sinh ra trong quaù trình chieân. Chæ soá naøy xaùc ñònh caùc hôïp chaát dimers, trimers, vaø polymers sinh ra trong quaù trình chieân. Chæ soá naøy cuõng coù moät nhöôïc ñieåm laø thao taùc thí nghieäm raát khoù, ñoøi hoûi tính chính xaùc cao trong thao taùc vaø caàn tôùi thieát bò maéc tieàn nhö maùy HPLC. Chæ soá maøu (AOCS Cc 13E-92) Ñaây laø moät chæ soá raát thoâng duïng, döïa treân thang maøu Lovibond. Chæ soá naøy ñöôïc söû duïng raát phoå bieán, tuy nhieân chæ soá naøy laïi khoâng ñaùnh giaù ñuùng ñöôïc möùc ñoä hö hoûng cuûa daàu chieân. Chæ soá caùc hôïp chaát phaân cöïc (TPC hoaëc TPM) (AOCS Cd 20.91) Chæ soá naøy laø moät chæ soá hieäu quaû duøng ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng daàu chieân. Chæ soá naøy xaùc ñònh caùc hôïp chaát phaân cöïc coù trong daàu, laø caùc hôïp chaát tröïc tieáp gaây neân gaây neân vieäc hö hoûng cuûa daàu. Ñaây laø moät chæ soá thoâng duïng thöôøng duøng ôû caùc nöôùc Chaâu AÂu. Chæ soá naøy coù nhöôïc ñieåm laø deã gaây chaùy noå. Chæ soá TOTOX TOTOX = 2PV + PaV Ñaây laø chæ soá ñaùnh giaù hieäu quaû nhaát möùc ñoä oxy hoùa cuûa daàu vì noù bao goàm caû 2 chæ soá: chæ soá peroxyt PV xaùc ñònh caùc saûn phaåm oxy hoùa baäc nhaát vaø chæ soá Para-Anisidine PaV ñeå xaùc ñònh möùc ñoä oxy hoùa baäc 2. Baûng 1.1: Moät soá tieâu chuaån veà daàu baét ñaàu ñem chieân ôû Chaâu AÂu [9] Tieâu chuaån Max(hoaëc min) Phöông phaùp xaùc ñònh(theo AOCS) Triglycerides(%) 96-98 96 AOCS Cd 11c – 93 Monoglycerides(%) <0,3 0,4 AOCS Cd 11b - 91 Diglycerides(%) <1,0 1,5 AOCS Cd 11b – 91 AV 0,03 0,05 AOCS Ca 5a – 40 PV <0,5 1,0 AOCS Cd 8b – 90 PaV <4 6 AOCS Cd 18 – 90 Phospho(ppm) 0,5 1 AOCS Ca 12b – 92 Calci(ppm) 0,2 0,5 AOCS Ca 18b – 91 Saét(ppm) 0,2 0,5 AOCS Ca 15b – 87 Mg(ppm) 0,2 0,5 AOCS Ca 15b – 87 Na(ppm) Veát 0,2 AOCS Ca 15b – 87 Clorophyll(ppb) 30 70 AOCS Cc 13d – 55 Maøu Lovibond Tuøy loaïi daàu AOCS Cc 13b – 45 Tocopherol(ppm) 800-1000 1200(700) AOCS Ce 8 – 89 TPC(%) 0-2 4 AOCS Cd 20 – 91 Polymers(%) 0-1 2 AOCS Cd 22 – 91 Dienes lieân hôïp(%) 0-1 1,5 AOCS Ti 1a – 64 Caùc quaù trình taùi tinh luyeän daàu chieân Quaù trình trung hoøa ([5], [7], [8], [12], [14]) Muïc ñích Acid beùo töï do coù saün trong daàu môõ hay do quaù trình thuyû phaân triglyceride, ñaëc bieät caùc acid beùo khoâng no laø thaønh phaàn raát deã bò oxy hoaù caét maïch : hay taïo peroxyt gaây oâi hoùa daàu môõ trong ñieàu kieän nhieät ñoä cao : chính vì vaäy caàn phaûi loaïi thaønh phaàn naøy ra khoûi daàu tinh luyeän. Khaûo saùt quaù trình loaïi acid beùo töï do baèng phöông phaùp hoaù hoïc- quaù trình trung hoaø- nhaèm loaïi toái ña acid beùo töï do coù trong nguyeân lieäu baèng caùch chuyeån thaønh daïng caën xaø phoøng coù theå taùch ra ñöôïc ñoàng thôøi phaûi ñaûm baûo veà maët thôøi gian vaø tính kinh teá. Taän duïng khoái xaø phoøng Taùi acid hoaù khoái xaø phoøng vôùi acid sulfuric, sau ñoù acid beùo (95% acid beùo) ñöôïc phaân taùch khoûi lôùp nhuõ töông vaø lôùp nöôùc trong beå laéng, acid beùo naøy ñöôïc goïi laø daàu acid chöùa 35-40% chaát beùo töï do. Daàu acid ñöôïc duøng laøm thöùc aên giaøu naêng löôïng cho gia suùc. Daàu acid coøn ñöôïc chöng caát duøng ñeå saûn xuaát nguyeân lieäu cho ngaønh coâng nghieäp hoaù daàu (chaát hoaït ñoäng beà maët vaø chaát taåy). Cô cheá  Döôùi taùc duïng cuûa dung dòch kieàm, caùc acid beùo töï do vaø caùc taïp chaát coù tính acid seõ taïo thaønh caùc muoái kieàm. Caùc muoái naøy khoâng tan trong daàu môõ, tan trong nöôùc neân coù theå phaân ly ra khoûi daàu môõ baèng caùch laéng hoaëc röûa nöôùc nhieàu laàn. Quaù trình hình thaønh xaø phoøng töø acid beùo töï do: RCOOH + NaOH ® RCOONa + H2O Ngoaøi ra trong moät soá ñieàu kieän khaùc coù theå taïo ra “xaø phoøng acid” vaø caùc daïng keát tuûa khaùc: 2RCOOH + NaOH ® RCOONa.RCOOH + H2O Phospholipid, gum + NaOH ® chaát keát tuûa Saéc toá + NaOH ® phaûn öùng huûy Ngoaøi muïc ñích trung hoaø acid beùo töï do, nhöõng caën xaø phoøng sinh ra laïi coù naêng löïc haáp phuï neân chuùng coøn coù theå keùo theo caùc taïp chaát khaùc nhö protein, chaát nhöïa, caùc chaát maøu vaø thaäm chí caû nhöõng taïp chaát cô hoïc vaøo trong keát tuûa. Cho neân treân thöïc teá, daàu môõ trung hoaø xong khoâng nhöõng giaûm ñöôïc chæ soá acid maø coøn loaïi tröø ñöôïc moät soá caùc taïp chaát khaùc. Tuy nhieân khi thöïc hieän trung hoaø daàu môõ, dung dòch kieàm coù theå xaø phoøng hoaù caû daàu môõ trung tính laøm giaûm hieäu suaát thu hoài daàu môõ tinh luyeän. Do ñoù khi tinh luyeän caàn khoáng cheá caùc ñieàu kieän ñeå luoân luoân ñaûm baûo hai maët: chaát löôïng daàu môõ sau khi tinh luyeän toát nhaát vaø möùc hao huït daàu môõ trung tính ôû möùc ñoä thaáp nhaát. Toån thaát Ñaây laø quaù trình gaây toån thaát nhieàu nhaát trong quaù trình tinh luyeän. RCOONa laø chaát nhuõ hoaù, khaû naêng nhuõ hoaù caøng cao khi trong daàu ñaõ coù nhöõng chaát nhuõ hoaù nhö laø phospholipid, MAG, DAG. Nhuõ töông taïo thaønh seõ gaây toån thaát raát lôùn do daàu baùm theo xaø phoøng. Loaïi kieàm söû duïng Duøng voâi: Voâi ñöôïc pha trong nöôùc, ñeå laéng töø 3 – 4 ngaøy. Laáy nöôùc voâi trong ñeå trung hoaø acid beùo taïo thaønh xaø phoøng Ca. Ca(OH)2 + RCOOH ® (RCOO)2Ca + 2H2O Öu ñieåm: reû tieàn, ít hao toån vitamin A vì phaûn öùng yeáu. Nhöôïc ñieåm: - Raát khoù röûa daàu vì xaø phoøng Ca ít tan trong nöôùc. - Naêng suaát thaáp vì phaûn öùng chaäm, trang bò phöùc taïp vì phaûi chuaån bò nöôùc voâi trong. - Khöû maøu yeáu. Duøng Na2CO3: 2RCOOH + Na2CO3 ® 2RCOONa + H2O + CO2 Öu ñieåm: - Ít hao toån daàu vaø vitamin A vì phaûn öùng yeáu. - Thích hôïp daàu coù chæ soá acid nhoû vaø maøu saéc saùng. Nhöôïc ñieåm: - Taåy maøu keùm. - CO2 sinh ra ñaåy xaø phoøng noåi laøm cho khoù phaân ly ra khoûi daàu. Duøng NaOH: thöôøng söû duïng nhaát RCOOH + NaOH ® RCOONa + H2O Baûng 1.2: Qui ñònh noàng ñoä dung dòch kieàm duøng trong trung hoøa Loaïi noàng ñoä Noàng ñoä NaOH (g/lit) Nhieät ñoä tinh luyeän (OC) Chæ soá acid cuûa daàu môõ (mg KOH/g daàu) Noàng ñoä loaõng Noàng ñoä vöøa Noàng ñoä cao 35-45 85-105 120-200 90-95 50-55 10-40 döôùi 5 5-7 treân 7 Öu ñieåm: - Xaø phoøng hoaù maïnh, taùch acid beùo trieät ñeå, naêng suaát cao, duøng trong saûn xuaát coâng nghieäp. - Taåy maøu toát, do xaø phoøng maïnh, xaø phoøng haáp thuï chaát maøu leân beà maët cuûa noù vaø ñöôïc loaïi ra. - Coù theå xöû lyù daàu ôû noàng ñoä vaø nhieät ñoä cao. Nhöôïc ñieåm: Coù hao toån vitamin A vaø daàu trung tính. Caùch thöïc hieän Coù 2 caùch khöû acid baèng xuùt: Phöông phaùp khoâ: Duøng dung dòch kieàm töông ñoái ñaëc, phaàn xaø phoøng sinh ra ôû daïng ñaëc, deã keát tuûa vaø coù khaû naêng khöû maøu töông ñoái toát. Khuyeát ñieåm laø maát nhieàu daàu trung tính. Phöông phaùp öôùt: Duøng dung dòch kieàm töông ñoái, phaàn xaø phoøng sinh ra ôû traïng thaùi loûng, coù taùc duïng nhuõ hoaù, khoù keát tuûa, söùc taåy maøu cho daàu keùm nhöng toån thaát daàu trung tính raát ít. Daàu ñöôïc gia nhieät leân 45-50oC vaø ñöôïc boå sung vôùi NaOH 4N (nhieàu hôn 50% so vôùi lyù thuyeát döïa treân FFA), sau ñoù khuaáy troän chaäm trong 5-10 phuùt. Hoãn hôïp nhuõ töông sau ñoù ñöôïc laøm shock nhieät baèng caùch gia nhieät leân khoaûng 90oC ñeå hình thaønh neân nhöõng khoái xaø phoøng. Khoái xaø phoøng ñöôïc loaïi boû baèng thieát bò ly taâm lieân tuïc daïng ñóa. Sau ñoù daàu tinh saïch ñöôïc röûa vôùi nöôùc meàm (10-20%) ôû 90oC vaø ly taâm laïi ñeå loaïi boû haàu heát xaø phoøng. Nhöõng xaø phoøng coøn soùt seõ ñöôïc loaïi boû trong quaù trình taåy traéng. Tuy nhieân xaø phoøng soùt ñi vaøo quaù trình taåy traéng seõ laøm giaûm hieäu quaû cuûa quaù trình taåy maøu. Caùc yeáu toá aûnh höôûng Haøm löôïng xuùt: Neáu haøm löôïng xuùt dö thöøa seõ daãn tôùi xaø phoøng hoaù moät phaàn triglycerides laøm giaûm saûn löôïng daàu tinh luyeän. Haøm löôïng xuùt ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch chuaån ñoä haøm löôïng acid beùo töï do trong daàu. Caên cöù vaøo keát quaû phaân tích chæ soá acid cuûa daàu môõ, soá löôïng kieàm caàn thieát ñeå trung hoaø coù theå tính theo coâng thöùc sau: Trong ñoù : V: theå tích dung dòch NaOH tính theo lyù thuyeát (lit) A: chæ soá acid cuûa daàu môõ (mg KOH/d daàu) D: khoái löôïng daàu môõ ñem trung hoaø a: noàng ñoä dung dòch NaOH (g/l) h: Ñoä tinh khieát cuûa NaOH (%) a: heä soá kieàm dö (1.1 -1.5) Löôïng kieàm söû duïng trong thöïc teá thöôøng nhieàu hôn löôïng tính theo lyù thuyeát vì ngoaøi taùc duïng vôùi caùc taïp chaát coù tính acid coøn coù nhieàu taùc duïng khaùc phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn vaø phaåm chaát daàu môõ. Tuyø thuoäc vaøo thaønh phaàn taïp chaát vaø maøu saéc cuûa daàu môõ maø quyeát ñònh löôïng dö cuï theå, thoâng thöôøng khoaûng 5 – 50% so vôùi lyù thuyeát (caù bieät cuõng coù nhöõng loaïi maø löôïng kieàm dö coù khi caàn tôùi töø 100% ñeán 200%). Noàng ñoä NaOH: Noàng ñoä NaOH aûnh höôûng lôùn ñeán möùc ñoä hao toån vitamin A vaø hieäu quaû khöû acid. Kieàm ñaëc coù theå taåy traéng daàu toát, khaû naêng trunh hoaø toát nhöng deã thuûy phaân daàu. Kieàm loaõng thì ít thuûy phaân daàu nhö khoâng taåy traéng, laïi chöùa nhieàu nöôùc gaây nhuõ töông. Noàng ñoä kieàm söû duïng tuyø thuoäc vaøo chæ soá acid cuûa daàu, coù theå chia nhö sau : Dung dòch kieàm loaõng (35- 45g NaOH/lít) :duøng trung hoaø daàu coù chæ soá acid döôùi 5mg KOH/g daàu. Dung dòch kieàm vöøa (85- 105g NaOH/lít) : duøng trung hoaø daàu coù chæ soá acid trong phaïm vi 5- 7mg KOH/g daàu. Dung dòch kieàm ñaëc (125g NaOH/lít hoaëc coù theå lôùn hôn) : duøng trung hoaø daàu coù chæ soá acid treân 7mg KOH/g daàu. Nhieät ñoä: Nhieät ñoä cuõng aûnh höôûng lôùn ñeán möùc ñoä khöû acid cuûa daàu do noù aûnh höôûng ñeán ñoä nhôùt vaø toác ñoä cuûa caùc phaûn öùng oxi hoaù vaø thuûy phaân. Nhieät ñoä phuï thuoäc vaøo noàng ñoä kieàm. Nhieät ñoä khöû acid beùo naèm trong khoaûng 45 – 65oC. Vitamin A raát nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä cao. ÔÛ nhieät ñoä cao vitamin A deã bò bieán ñoåi maát hoaït tính sinh lí, ñaëc bieät trong moâi tröôøng coù khoâng khí, coù kieàm vaø acid thì toác ñoä bieán ñoåi taêng cöôøng. Neáu daàu coù haøm löôïng acid cao, ta phaûi choïn noàng ñoä kieàm cao. Khi ñoù ta caàn choïn nhieät ñoä ôû giôùi haïn nhoû ñeå baûo veä vitamin A. Neáu daàu coù haøm löôïng acid thaáp ta choïn noàng ñoä kieàm thaáp vaø cho pheùp söû duïng nhieät ñoä ôû möùc giôùi haïn cao hôn. Möùc ñoä khuaáy ñaûo: Möùc ñoä khuaáy ñaûo cuõng aûnh höôûng ñeán hieäu quaû khöû acid cuûa daàu. Bôûi leõ tæ troïng cuûa daàu nhoû hôn tæ troïng cuûa xuùt neân daàu vaø xuùt khoâng troän laãn vaøo nhau maø daàu coù khuynh höôùng noåi leân treân. Neáu khoâng coù söï khuaáy ñaûo seõ aûnh höôûng ñeán möùc ñoä xaø phoøng. Tuy nhieân neáu khuaáy troän quaù maïnh thì coù theå gaây nhuõ hoaù. Thôøi gian: Thôøi gian ngaén seõ khoâng trung hoaø heát caùc acid beùo, thôøi gian quaù daøi seõ gaây thuûy phaân khoâng mong muoán. Quaù trình taåy maøu [4], [5], [8], [11], [12], [13], [14], [16] Muïc ñích Loaïi boû moät soá saéc toá nhö laø carotenoids, xanthophyll, … Phaù vôõ caùc peroxides, loaïi boû daáu veát cuûa kim loaïi, phosphatides coøn soùt vaø moät soá saûn phaåm oxi hoaù. Loaïi boû hoaøn toaøn löôïng xaø phoøng coøn soùt (tieâu chuaån < 10ppm), xaø phoøng coù theå phaù huyû caùc chaát xuùc taùc trong quaù trình hydro hoaù vaø ester hoaù laøm giaûm hoaït tính cuûa chuùng. Caùc loaïi chaát haáp phuï Ñaát seùt trung tính, ñaát hoaït tính (bentonite), silicate toång hôïp, silicagel, vaø than hoaït tính, trong ñoù than vaø ñaát hoaït tính thöôøng hay ñöôïc söû duïng do coù khaû naêng khöû maøu cao, tyû leä huùt daàu töông ñoái thaáp. Than hoaït tính: Coù caáu taïo roãng xoáp caû beân trong vaø beân ngoaøi haït than, ñoä roãng naøy coù lieân quan ñeán khaû naêng haáp phuï maøu vaø muøi trong daàu môõ. Caùc chaát bò haáp phuï seõ baùm vaøo beà maët vaø beân trong nhöõng loã roãng ñoù cho ñeán khi ñaït traïng thaùi caân baèng. Nguyeân lieäu laøm than hoaït tính laø caùc vaät lieäu coù chöùa carbon nhö antracid, than buøn, xöông ñoäng vaät… Tính chaát cuûa than hoaït tính phuï thuoäc vaøo tính chaát nguyeân lieäu vaø ñieàu kieän hoaït hoaù. Than hoaït tính coù theå duøng ôû daïng boät (50-200mm) hay daïng haït kích thöôùc töø 1-7mm. Beà maët hoaït ñoäng bieåu dieãn baèng m2/g; dieän tích beà maët rieâng 1 gram than hoaït tính coù theå ñaït 600-1700m2. Silicagel: Laø loaïi chaát taåy maøu töông ñoái phoå bieán, trong thaønh phaàn coù töø 92-94% SiO2, 6-8% nöôùc vaø 0.04-0.08% taïp chaát. Silicagel laø loaïi vaät lieäu xoáp, coù soá löôïng caùc oáng mao quaûn lôùn (caùc keânh) vaø hình daïng raát khaùc nhau. Baùn kính caùc keânh naøy nhoû baèng phaàn trieäu mm, 1g silicagel coù dieän tích beà maët khoaûng 500 m2, söùc caêng mao daãn ñeán 500MPa. Kích thöôùc cuûa haït töø 0,026 – 0,2mm. Than xöông: Laø loaïi boät taåy traéng, saûn xuaát baèng chöng khoâ xöông. Than goã hoaït tính: Laø saûn phaåm ñöôïc saûn xuaát baèng chöng khoâ goã ôû 800-1000OC. Ñaát seùt hoaït tính: Ñoái vôùi daàu khoù taåy traéng thì thöôøng thöïc hieän vôùi ñaát seùt ñaõ xöû lyù acid. Hoaït hoaù baèng acid laøm quaù trình thay theá ion Al3+ trong caáu truùc cuûa ñaát seùt baèng caùc ion H+ baèng caùch xöû lyù ñaát seùt vôùi acid sulfuric, löôïng acid dö ñöôïc loaïi boû baèng caùch röûa vôùi nöôùc, ñaát ñaõ hoaït hoaù ñöôïc saáy khoâ vaø nghieàn nhoû. Yeâu caàu chung ñoái vôùi chaát haáp phuï Dieän tích beà maët rieâng lôùn, khaû naêng haáp phuï lôùn. Tính haáp phuï choïn loïc ñoái vôùi chaát maøu vaø chæ haáp phuï raát ít daàu môõ vaø deã taùch hoaøn toaøn löôïng daàu môõ huùt theo. Deã taùch baèng loïc, laø vaät lieäu loïc toát khi baùm treân beà maët maøng loïc, khoâng taïo lôùp keo nhaày treân beà maët loïc. Phaûi trô veà maët hoaù hoïc vôùi caùc loaïi daàu, khoâng tham gia phaûn öùng vôùi caùc chaát khaùc taïo ra caùc hôïp chaát môùi gaây maøu, muøi, vò laï. Deã tìm kieám, giaù reû, coù theå taùi söû duïng ñöôïc. Khi söû duïng khoâng gaây bieán ñoåi hoaù hoïc vaø khoâng mang theâm caùc muøi vò khaùc vaøo saûn phaåm daàu môõ. Caùch thöïc hieän Cho khoaûng 0.2-2% ñaát taåy traéng (tuyø thuoäc vaøo haøm löôïng caùc saéc toá coù theå leân ñeán 5%) vaøo troän vôùi moät löôïng nhoû daàu ôû nhieät ñoä aám (80oC), trong khi ñoù khoái daàu ñöôïc baøi khí vaø gia nhieät ñeán nhieät ñoä taåy traéng (90 - 110oC), thôøi gian khoâng caàn giôùi haïn nhö nhieät ñoä thöôøng chæ khoaûng 15-20 phuùt. Quaù trình phoái troän ñöôïc thöïc hieän trong ñieàu kieän chaân khoâng bôûi vì ñaát taåy traéng coù theå xuùc taùc cho quaù trình oxi hoaù khi coù maët cuûa khoâng khí (hoaëc oxy). Chæ khi nhieät ñoä vaø ñoä chaân khoâng ñaõ ñaït thì môùi cho dòch nhaõo daàu/ñaát vaøo vaø hoaø troän vôùi khoái daàu. Quaù trình troän seõ giuùp cho daàu tieáp xuùc vôùi ñaát deã daøng hôn. Thôøi gian troän khoaûng 15-30 phuùt. Sau ñoù daàu ñöôïc laøm nguoäi ñeán 50oC vaø hoãn hôïp seõ qua thieát bò loïc laù ñeå loaïi boû ñaát taåy traéng. Thieát bò loïc neân ñöôïc sôn loùt vôùi moät lôùp ñaát diatomaceous ñeå taêng hieäu quaû loaïi boû ñaát taåy traéng. Quaù trình thöïc hieän döôùi moät lôùp khí N2. Thôøi gian ñeå chaát haáp phuï vaø dung chaát ñaït caân baèng chuû yeáu phuï thuoäc vaøo noàng ñoä dung dòch vaø kích thöôùc haït than, ñoä nhôùt cuûa chaát loûng vaø cöôøng ñoä khuaáy troän. Khaû naêng haáp phuï leä thuoäc vaøo 4 yeáu toá: khaû naêng cuûa vaät lieäu haáp phuï, caân baèng haáp phuï, toác ñoä haáp phuï vaø boá trí cuûa thieát bò haáp phuï. Quaù trình khöû muøi [5], [7], [8], [10], [12], [14], [16] Muïc ñích Loaïi boû nhöõng hôïp chaát taïo muøi khoâng mong muoán cho daàu nhö laø nhöõng acid beùo töï do coøn soùt (ñaëc bieät laø nhöõng acid beùo coù phaân töû löôïng thaáp), aldehyde, ketone, vaø alcohol. Loaïi boû nhöõng saûn phaåm phaân huyû peroxide. Daàu ñöôïc khöû muøi coù PV baèng 0 vaø haøm löôïng acid beùo töï do < 0.03%. Haøm löôïng caùc taïp chaát tröôùc khöû muøi thöôøng khoaûng töø 200-1000ppm. Haïn cheá cuûa quaù trình khöû muøi Quaù trình khöû muøi cuõng laøm maát ñi moät löôïng monoglyceride, sterol, sterol ester, tocopherol vaø moät soá chaát choáng oxi hoaù töï nhieân khaùc. Do maát moät soá chaát choáng oxi hoaù neân daàu thoâ thöôøng coù ñoä beàn oxi hoaù cao hôn daàu tinh luyeän. Nhieät ñoä cao cuûa quaù trình khöû muøi coù theå gaây ra hieän töôïng isomer hoaù caáp soá nhaân coù giôùi haïn. Caùc phöông phaùp thöïc hieän Gaây tuûa baèng muoái vaø hieäu chænh pH ([10]) Phöông phaùp tuûa protein baèng muoái naøy coù leõ phuï thuoäc vaøo moät soá hieän töôïng vaät lyù, hai hieän töôïng quan troïng nhaát laø taïo moät lôùp ñieän tích treân beà maët cuûa protein baèng caùc ion muoái mang ñieän tích döông vaø söï loaïi boû voû nöôùc hình thaønh xung quanh phaân töû protein do söï caïnh tranh cuûa ion muoái thay theá nöôùc. ÔÛ pH giöõa 4 vaø 8, ñieän tích maïng löôùi treân phaân töû protein nhoû hôn nhieàu so vôùi ôû vuøng acid hoaëc kieàm maïnh. Tuy nhieân toång löôïng nhoùm mang ñieän tích aâm vaø döông tieán tôùi giaù trò cöïc ñaïi ôû moät giaù trò pH naøo ñoù trong khoaûng naøy vaø ñoä hoaø tan tieán tôùi cöïc tieåu. pH ñöôïc kieåm tra vaø cho thaáy söï keát tuûa xaûy ra toát nhaát trong daàu caù ôû pH = 4.5 vaø heä thoáng ñeäm laø 5.5. 3 gram (NH4)2SO4 cho 1 gram daàu. 1 phaàn daàu, 4 phaàn dung dòch ñeäm vaø (NH4)2SO4 raén ñöôïc khuaáy ôû 40oC trong 3 giôø. Haøm löôïng muoái, nhieät ñoä vaø thôøi gian phaûn öùng ñöôïc quyeát ñònh baèng thöïc nghieäm. Sau khi ly taâm hoãn hôïp, pha daàu ôû treân ñöôïc phaân taùch baèng thieát bò chieát seõ thu ñöôïc daàu ñaõ khöû muøi. Hieäu chænh dung moâi ([10]) Theâm dung moâi vaøo heä thoáng chöùa nöôùc seõ laøm giaûm haèng soá ñieän moâi coù nghóa laø löïc tónh ñieän giöõa caùc phaân töû tích ñieän trong dung dòch taêng vaø do ñoù laø giaûm ñoä hoaø tan cuûa moät soá hôïp chaát nhö laø protein. 1 phaàn daàu, 3 phaàn ethanol 95% (hoaëc acetone) ñöôïc giöõ ôû nhieät ñoä -17oC trong 5 ngaøy. Haøm löôïng vaø thôøi gian taøng tröõ ñöôïc quyeát ñònh baèng thöïc nghieäm. Hoãn hôïp ñöôïc loïc, sau ñoù chöng caát dung moâi seõ thu ñöôïc daàu ñaõ ñöôïc khöû muøi. Hieäu chænh Keselgel ([10]) Kieselgel laø chaát haáp phuï vaø keát tuûa nhöõng chaát khoâng mong muoán. 1 phaàn daàu, 3 phaàn hexane vaø 1/40 phaàn Kieselgel 60G ñöôïc khaáy ôû 30oC trong 2 giôø. Thôøi gian vaø nhieät ñoä vaø haøm löôïng Kieselgel ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Hoãn hôïp ñöôïc loïc vaø chöng caát hexane seõ thu ñöôïc daàu haàu nhö khoâng chöùa protein. Hieäu chænh formaldehyde ([10]) Formaldehyde phaûn öùng vôùi nhoùm amide cuûa protein. Trong moâi tröôøng acid seõ thu ñöôïc N-methylene bisamide vaø trong moâi tröôøng bazô seõ thu ñöôïc N-Hydroxymethylamides. 1 phaàn daàu vaø 1/10 phaàn formaldehyde ñöôïc khuaáy troän trong 15 phuùt coù gia nhieät. Hoãn hôïp ñöôïc trung hoaø baèng 5%NaOH. Sau ñoù theâm nöôùc vaøo vaø ñem loïc seõ thu ñöôïc daàu khoâng coù protein. Phöông phaùp PERGIUC, söû duïng khí trô ([10]) Naâng nhieät cho khoái daàu leân 250 – 300oC trong thieát bò huùt chaân khoâng. Sau ñoù suïc khí trô vaøo khoái daàu. Khí trô seõ loâi cuoán caùc hôïp chaát coù muøi ñeå bay theo. Moät soá acid beùo vaø glycerite phaân töû löôïng thaáp, tinh daàu coù muøi bay ñi theo khí trô. Caùc loaïi khí trô thöôøng duøng laø He, Ne vaø Ar. Khí trô ôû ñaây khoâng phaûn öùng phuï vôùi daàu, vitamin A, khaû naêng bay hôi cao, khoâng hoaø tan trong daàu, coù taùc duïng loâi cuoán khaù maïnh caùc chaát mang muøi. Tuy nhieân thöïc hieän phöông phaùp naøy thì chi phí khí trô vaø thieát bò chaân khoâng laø raát cao. Phöông phaùp XALLPELD, söû duïng acid beùo vaø chöng caát ([10]) Ngöôøi ta cho theâm moät löôïng acid beùo töï do vaøo daàu caàn khöû muøi. Sau ñoù tieán haønh chöng caát chaân khoâng ôû nhieät ñoä 150oC. Luùc naøy acid beùo töï do bay hôi khaù maïnh cuoán theo caùc chaát mang muøi, tinh daàu. Thôøi gian chöng caát laø 30 phuùt. Ñeå taêng tính hieäu quaû ngöôøi ta coù theå boå sung theâm moät soá chaát coù taùc duïng thuùc ñaåy acid beùo bay hôi nhö SO2. Phöông phaùp H2CO3 ([10]) Cho daàu vaøo thieát bò chaân khoâng, boå sung H2CO3 vaø naâng nhieät ñoä leân ñeán 150oC. Khi ñoù H2CO3 seõ phaân ly thaønh CO2, CO2 vaø hôi nöôùc bay hôi cuoán theo caùc caáu töû muøi. Hieäu chænh baèng chöng caát hôi nöôùc ([14]) Do caùc amin deã bay hôi vaø caùc protein laø nguyeân nhaân gaây muøi neân coù theå loaïi boû baèng caùch chöng caát loâi cuoán theo hôi nöôùc. Nguyeân taéc cuûa phöông phaùp naøy laø keát hôïp nhieät ñoä cao, aùp suaát chaân khoâng vôùi vieäc suïc hôi nöôùc vaøo khoái daàu ñeå taåy muøi. Hôi nöôùc ñöôïc suïc vaøo khoái daàu ôû chaân khoâng vaø nhieät ñoä cao loâi cuoán theo caùc acid beùo. Vôùi phöông phaùp naøy vaän duïng toång hôïp giöõa chöng caát aùp suaát chaân khoâng vaø chöng hôi nöôùc. Ñieàu naøy coù taùc duïng: - Ñeà phoøng daàu oxy hoaù nhaát laø ôû nhieät ñoä cao. - Ñeà phoøng söï thuyû phaân cuûa daàu ôû nhieät ñoä cao döôùi taùc duïng cuûa hôi nöôùc. - Giaûm aùp löïc coù theå tieát kieäm ñöôïc löôïng hôi hôi nöôùc khi khöû muøi. Caùch thöïc hieän: daàu ñöôïc gia nhieät ñeán 110oC, sau ñoù suïc hôi nöôùc noùng ñeán khi nhieät ñoä daàu leân ñeán 180-185oC thì ngöøng gia nhieät vaø giöõ ôû nhieät ñoä ñoù. Quaù trình khöû muøi thöïc hieän trong 5 giôø ôû ñieàu kieän chaân khoâng, aùp suaát tuyeät ñoái laø 3-5 mbar. Quaù trình khöû muøi ñöôïc chia laøm 5 giai ñoaïn: baøi khí, gia nhieät, khöû muøi/phun hôi nöôùc, thu hoài nhieät/laøm nguoäi, vaø laøm nguoäi cuoái cuøng. Daàu ñöôïc gia nhieät tröôùc khi khöû muøi. Thöôøng khoâng söû duïng hôi nöôùc ñeå gia nhieät cho daàu vì phaûi söû duïng aùp suaát hôi nöôùc raát cao ñeå ñaït ñöôïc nhieät ñoä mong muoán. Thöôøng söû duïng hoãn hôïp eutecti cuûa diphenyl vaø diphenyl oxide coù teân thöông maïi laø Dowtherm A. Saûn phaåm naøy coù ñieåm soâi ôû 258oC vaø ôû 304oC chæ taïo ra aùp suaát khoaûng 110kPa (16psi). Noàng ñoä cuûa chaát thaûi naèm trong khoaûng 0.1-1%, haøm löôïng giaûm treân 99%. Löôïng daàu bò maát khoaûng 0.2-0.8%. Löôïng hôi nöôùc söû duïng töø 10-50kg cho 100kg daàu. Sau khi khöû muøi, daàu ñöôïc laøm nguoäi baèng caùch thay theá hôi nöôùc baèng khí N2 cho tôùi khi < 40oC vaø boå sung moät löôïng nhoû acid citric 50% (0.02-0.05%) ñeå kìm haõm caùc ion kim loaïi laøm cho chuùng khoâng theå xuùc tieán phaûn öùng oxi hoaù. Daàu sau khi xöû lyù caàn ñöôïc chöùa trong caùc thuøng ñöôïc bao boïc baèng khí Nitô. Caùc phöông phaùp khaùc Ñöa daàu vaøo trong thieát bò chaân khoâng vaø naâng nhieät ñoä cuûa daàu leân ñeán 280 – 300oC. Khi aáy caùc caáu töû gaây muøi cho daàu seõ bay hôi. Ngoaøi ra ta coù theå duøng caùc hoaù chaát ñeå khöû muøi cho caù nhö thuoác tím, H2SO4, pheøn chua, clorin,… tuy nhieân phöông phaùp naøy ít duøng vì noù gaây taùc duïng phuï cho daàu. Nhöõng gaàn ñaây cho thaáy coù theå duøng acid acetic, citric, oxalic, tactric, malic… ñeå khöû muøi cho daàu . Phöông phaùp naøy ñôn giaûn, deã thöïc hieän nhöng khöû muøi khoâng trieät ñeå vì coøn löôïng lôùn acid beùo vaø glycerid coù muøi chöa ñöôïc khöû. Caùc yeáu toá aûnh höôûng AÙp suaát hôi cuûa caùc chaát caàn taùch, toác ñoä chaûy cuûa saûn phaåm, söï tieáp xuùc cuûa hôi vôùi daàu, aùp suaát tuyeät ñoái trong suoát quaù trình khöû muøi, nhieät ñoä (nhieät ñoä seõ ñieàu khieån aùp suaát hôi cuûa chaát caàn taùch), toác ñoä phun hôi, vaø thôøi gian khöû muøi. Taän duïng chaát ñöôïc taùch töø quaù trình khöû muøi Saûn phaåm chöng caát (chöùa tocopherol vaø sterol) töø quaù trình khöû muøi ñöôïc coâ ñaëc, thu hoài vaø baùn vôùi giaù cao hôn caû daàu. Saûn phaåm chöng caát ñöôïc xöû lyù saâu hôn ñeå thu ñöôïc phaân ñoaïn coù giaù trò giaøu haøm löôïng tocopherol (vitamin E), coù nhu caàu raát cao trong coâng nghieäp thöïc phaåm vaø döôïc phaåm. Sterol coù theå ñöôïc tinh saïch vaø baùn cho ngaønh coâng nghieäp döôïc phaåm ñeå saûn xuaát hormone toång hôïp khaùc nhau. Keát hôïp quaù trình trung hoøa, quaù trình taåy maøu, vaø quaù trình khöû muøi Hieän nay coù moät soá nghieân cöùu keát hôïp caû 3 quaù trình trung hoøa, taåy maøu vaø khöû muøi laïi thaønh moät quaù trình haáp phuï. Vieäc keát hôïp caùc quaù trình naøy seõ ñem laïi raát nhieàu hieäu quaû veà hieäu suaát thu hoài daàu, naâng cao chaát löôïng cuûa daàu vaø giaûm chi phí veà naêng löôïng, hoùa chaát vaø thieát bò. Nghieân cöùu cuûa Ñaïi hoïc Georgia (Myõ) Nghieân cöùu naøy ñöa ra 4 loaïi hôïp chaát haáp phuï: Britesorb(Br): hoãn hôïp gel cuûa SiO2, Al(OH)3 Hubersorb(HB): Laø tinh theå muoái CaSiO3 Frypowder(Fr): laø hoãn hôïp khoaùng rhyolite, acid citric. Magesol(Ma): laø tinh theå muoái MgSiO3 Nghieân cöùu ñöa ra 3 söï keát hôïp giöõa caùc hôïp chaát treân: Hoãn hôïp A: HB : Ma = 1 : 1 Hoãn hôïp B: HB : Ma : Fr = 1 : 1 : 1 Hoãn hôïp C: HB : Ma : Br = 1 : 1 : 1 Sau ñoù ñem caùc hoãn hôïp naøy cho vaøo caùc maãu daàu chieân theo tæ leä 2% khoái löôïng so vôùi daàu vaø tieán haønh phaûn öùng ôû 1500C, coù khuaáy ñaûo trong voøng 15 phuùt. Cuoái cuøng ñem loïc vaø laáy caùc keát quaû. Nghieân cöùu cuûa vieän nghieân cöùu Chiba(Nhaät Baûn) Nghieân cöùu naøy ñöa ra caùc chaát haáp phuï thoâng duïng: Silicagel Mg(OH)2 Ñaát seùt hoaït tính Silicagel Nghieân cöùu naøy ñöa ra phöông phaùp haáp phuï daïng coät. Coät söû duïng coù ñöôøng kính 40 – 60mm. Sau ñoù nhoài coät treân giaáy loïc baèng caùc hôïp chaát ôû treân vaø thay ñoåi khoái löôïng caùc chaát haáp phuï ôû treân. 50g daàu ñöôïc troän vôùi 2,5g silicagel, khuaáy ñaûo trong voøng 30 phuùt ôû 250C, cuoái cuøng ñem cho hoãn hôïp vaøo coät haáp phuï. Caùc hôïp chaát haáp thuï oxy ([5], [14], [15], [19], [20], [21], [22], [23]) Ñeå baûo quaûn saûn caùc saûn phaåm chieân, caùc nhaø saûn xuaát phaûi haïn cheá söï xuaát hieän cuûa oxy coù trong saûn phaåm vì oxy taïo neân quaù trình oxy hoùa, laø nguyeân nhaân chính daãn ñeán söï hö hoûng cuûa saûn phaåm. Phöông phaùp thoâng thöôøng laø ruùt chaân khoâng trong luùc bao goùi saûn phaåm, nhöng vieäc ruùt chaân khoâng thöôøng khoâng ñaït ñöôïc tuyeät ñoái vaø söï xuaát hieän cuûa vi löôïng oxy cuõng coù theå laøm hö hoûng saûn phaåm. Vì theá caùc nhaø saûn xuaát phaûi tìm caùch haïn cheá söï aûnh höôûng cuûa löôïng oxy vi löôïng naøy. Quaù trình oxy hoùa saûn phaåm laø do oxy taùc duïng vôùi caùc goác töï do coù trong thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa saûn phaåm. Hai bieän phaùp thöôøng duøng ñeå ngaên caûn oxy: Söû duïng chaát choáng oxy hoùa: laø caùc hôïp chaát coù caùc goác töï do ñoùng vai troø “theá maïng“ cho saûn phaåm. Thöôøng chaát naøy ñi keøm vaøo trong saûn phaåm nhö daïng phuï gia vaø khoâng ñöôïc gaây ñoäc ñoái vôùi ngöôøi tieâu duøng. Söû duïng chaát haáp thuï oxy: Laø caùc hôïp chaát daäp taét oxy baèng caùch haáp phuï oxy. Caùc chaát naøy thöôøng ñöôïc bao goùi rieâng, khoâng cho tieáp xuùc vôùi saûn phaåm, vaø ñöôïc cho vaøo trong luùc bao goùi saûn phaåm. Thoâng thöôøng quaù trình oxy hoùa qua 3 giai ñoaïn: Initiation: In’ + RH -> InH + R’ Propagation: R’ + O2 -> ROO’ ROO’ + RH -> R’ + ROOH Termination: 2ROO’ -> O2 + ROOR ROO’ + R’ -> ROOR Caùc hôïp chaát haáp thuï oxt thöôøng duøng: Caùc hôïp chaát cuûa saét Caùc hôïp chaát naøy thöôøng laø Fe, FeSO4, FeCl2 keát hôïp vôùi caùc chaát khaùc nhö Fe2(SO4)3, FeCl3, NaHCO3, Na2CO3 vaø caùc chaát huùt aåm khaùc nhö KI, NaCl, Silicagel. Fe2+ +1/2 O2 -> Fe3+ Fe2+ + ROOH -> Fe3+ + RO’ + OH - Enzym Glucooxydaza Glucooxydaza raát phoå bieán trong naám moác ( Penicilium , Aspergillum) vaø moâ thöïc vaät , thöôøng thu ñöôïc coù keøm catalaza taïo phöùc heä glucooxydaza – catalaza . Laø enzim hoaït ñoäng trong moâi tröôøng pH =5,5 , coù pI = 4,2 . Enzim glucooxydaza laø moät loaïi enzim oxy hoùa khöû hoaït hoaù O2, khoâng chöùa kim loaïi (flavoprotein), trong ñoù phaàn protein lieân keát vôùi hai phaân töû coenzim flavinadenindinucleotit (FAD) . Cô cheá; Glucooxydaza coù tính ñaëc hieäu cao vaø chæ oxy hoùa ñöôïc b - D – glucoza : glucooxydaza C6H12O6 + O2 + H2O C6H12O7 + H2O2 catalaza H2O2 H2O + 1/2 O2 Phöông trình toång quaùt: glucooxydaza catalaza C6H12O6 + 1/2 O2 C6H12O7 Cô cheá : Ñaàu tieân , noù xuùc taùc taùch hydro cuûa glucoza : HO - CH O = C | | CH - OH CH -OH | | HO - CH O + Pr.FAD HO - CH O + Pr.FAD.H2 | | CH - OH CH - OH | | CH CH | | CH2OH CH2OH b - D – glucoza b - D – glucono - d - lacton Flavin khöû taùc duïng vôùi O2 khoâng khí Pr.FAD.H2 + O2 ® Pr.FAD + H2O2 H2O2 laø chaát ñoäc seõ ñöôïc chuyeån hoùa thaønh oxy vaø nöôùc catalaza H2O2 H2O + ½ O2 b - D – glucono -d - lacton keát hôïp vôùi nöôùc taïo axit gluconic: O = C COOH | | HC - OH H C -OH | | HO- CH O + H2O HO-CH | | CHOH CH - OH | | CH CH -OH | | CH2OH CH2OH Axit gluconic Phaûn öùng daïng maïch voøng: ÖÙng duïng: Töø phöông trình phaûn öùng treân ,ta thaáy glucooxidaza coù theå duøng vôùi 2 muïc ñích chính: +Oxi hoùa glucooxidaza +Lieân keát vôùi oxi. Do ñoù ,phaïm vi öùng duïng cuûa glucooxidaza khaù roäng. +Trong saûn xuaát vaø cheá bieán thöïc phaåm : Ngaên ngöøa söï Oxy hoùa caùc saûn phaåm thöïc phaåm baèng caùch taùch oxi khoûi chuùng Hoaëc Oxy hoùa tröôùc caùc glucoza deå ngaên thöïc phaåm khoûi bieán ñoåi xaáu. + Laøm thuoác thöû phaân tích. + Trong y hoïc : söû duïng tính khaùng sinh cuûa Protein cuûa glucooxidaza. Cheá bieán vaø baûo quaûn caùc saûn phaåm Oxi hoaù glucoza: Trong coâng nghieäp saûn xuaát boät tröùng : glucoza trong boät tröùng (thöôøng coù 3% trong loøng ñoû, 5% trong loøng traéng so vôùi chaát khoâ ) seõ töông taùc vôùi protein vaø bò oxy hoùa taïo maøu saãm vaø coù muøi khoù chòu. Do ñoù phaûi duøng glucooxydaza ñeå oxy hoùa glucoza thì phaûn öùng seõ khoâng xaûy ra . Lieân keát vôùi oxi: Trong saûn xuaát bia : ÔÛ nhieät ñoä phoøng bia chöa ñöôïc thanh truøng seõ bò ñuïc sau 10 – 15 ngaøy do naám moác vaø vi khuaån phaùt trieån .Cho moät ít glucooxydaza (1g/l) seõ taùch ñöôïc heát oxy ,do ñoù seõ baûo quaûn ñöôïc trong 50 – 100 ngaøy . Ñeå baûo quaûn caùc saûn phaåm daïng loûng ngöôøi ta hoaø tan vaøo ñoù glucooxydaza cuøng vôùi moät ít glucoza tröôùc khi bao goùi ñeå taùch heát oxy dö. Baûo veä caùc caùc saûn phaåm nhö phomat , thòt …: boïc saûn phaåm trong moät lôùp maøng (ñoái vôùi phomat),giaáy trang kim (ñoái vôùi thòt) coù taåm enzim glucooxidaza seõ ngaên ngöøa ñöôïc söï bieán ñoåi do oxy hoùa beà maët . “Tuùi khöû oxi” :goàm moät ít glucoza, cheá phaåm glucooxydaza – catalaza vaø dung dòch ñeäm caàn thieát cho vaøo trong moät tuùi polyetylen chæ ñeå cho khoâng khí ñi qua maø khoâng cho nöôùc ñi qua . Tuùi seõ haáp thuï hoaøn toaøn oxy coù trong thuøng hoäp kín, do ñoù caùc maët haøng nhö söõa khoâ, bô , keïo coù theå baûo quaûn ñöôïc laâu daøi. Ngoaøi ra tuùi naøy coøn söû duïng ñeå baûo veä caùc chi tieát maùy tinh vi vaø caùc thieát bò khoûi bò han ræ vi aên moøn bôûi oxi. Chöông II NGUYEÂN LIEÄU VAØ PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU Nghieân cöùu taùi tinh luyeän daàu chieân Nguyeân lieäu Trong baøi thí nghieäm, toâi söû duïng nguyeân lieäu laø daàu sau khi chieân cuûa moät xöôûng saûn xuaát baùnh tieâu, gioø chaùo quaåy. Nguyeân lieäu sau khi ñem veà coù maøu raát ñen, ñuïc, vaø muøi bò oâi. Chuùng toâi tieán haønh ño möùc ñoä hö haïi cuûa daàu sau khi chieân naøy thoâng qua caùc chæ soá: Acid(AV), Peroxyt(PV). Ñeå töø ñoù ñöa ra bieän phaùp taùi tinh luyeän daàu cho thích hôïp. Trình töï vaø thuû tuïc ñeå tieán haønh ño caùc chæ soá thöïc hieän theo AOCS, vaø seõ ñöôïc trình baøy kó trong phaàn phuï luïc. Phöông phaùp nghieân cöùu Muïc ñích nghieân cöùu Muïc ñích cuûa nghieân cöùu naøy laø xaùc ñònh caùc thoâng soá toái öu cho caùc quaù trình taùi tinh luyeän daàu sau khi chieân nhaèm coù theå söû duïng laïi daàu, traùnh gaây aûnh höôûng tôùi söùc khoûe ngöôøi söû duïng saûn phaåm chieân do söû duïng daàu chieân bò hö hoûng, tieát kieäm chi phí ñeå mua daàu chieân môùi, vaø ñeå giaûm khaû naêng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng khi thaûi boû daàu chieân khi bò hö hoûng. Sô ñoà nghieân cöùu Toång quan nguyeân lieäu Trong giai ñoaïn naøy chuùng toâi tìm hieåu tính chaát nguyeân lieäu, hoùa chaát phuïc vuï thí nghieäm. Beân caïnh ñoù, chuùng toâi cuõng tìm hieåu toång quan veà caùc quaù trình tinh luyeän daàu chieân. Ngoaøi ra, chuùng toâi tìm hieåu kinh nghieäm, toång hôïp vaø so saùnh caùc keát quaû thu ñöôïc trong nhöng nghieân cöùu tröôùc ñaây coù lieân quan ñeán ñeà taøi luaän vaên. Khaûo saùt caùc thoâng soá kyõ thuaät aûnh höôûng ñeán caùc quaù trình taùi tinh luyeän daàu chieân Sau khi khaûo saùt nguyeân lieäu, chuùng toâi ñöa ra phöông phaùp taùi tinh luyeän daàu chieân theo quy trình nhö sau: Khaûo saùt quaù trình trung hoaø daàu loaïi caùc acid beùo töï do baèng phöông phaùp hoaù hoïc Boá trí thí nghieäm: Theo toång quan taøi lieäu thì coù nhöõng yeáu toá coù theå aûnh höôûng tôùi quaù trình trung hoøa: Noàng ñoä kieàm trung hoøa Heä soá kieàm dö Soá laàn nöôùc röûa Nhieät ñoä trung hoøa Thôøi gian phaûn öùng Toác ñoä khuaáy ñaûo Chuùng toâi seõ khaûo saùt töøng yeáu toá vaø coá ñònh caùc yeáu toá coøn laïi. Chuùng toâi seõ khaûo saùt vôùi 2 laàn laëp laïi. Khaûo saùt noàng ñoä kieàm ñeå trung hoøa(g/l):yeáu toá (A) A1: 40 A2: 60 A3: 80 A4: 100 A5: 120 Vaø coá ñònh caùc thoâng soá: Heä soá kieàm dö: 1,5 Soá laàn nöôùc röûa: 2 laàn Nhieät ñoä trung hoøa: 700C Thôøi gian phaûn öùng: 20 phuùt Toác ñoä khuaáy ñaûo: möùc 2,5 Khaûo saùt heä soá kieàm dö: yeáu toá (B) B1: 1,1 B2: 1,2 B3: 1,3 B4: 1,4 B5: 1,5 Vaø coá ñònh caùc thoâng soá: Noàng ñoä kieàm: 40g/l Soá laàn nöôùc röûa: 2 laàn Nhieät ñoä trung hoøa: 700C Thôøi gian phaûn öùng: 20 phuùt Toác ñoä khuaáy ñaûo: möùc 2,5 Khaûo saùt soá laàn nöôùc röûa: yeáu toá (C) C1: 1 laàn C2: 2 laàn C3: 3 laàn Vaø coá ñònh thoâng soá: Noàng ñoä kieàm: 40g/l Heä soá kieàm dö: 1,5 Nhieät ñoä trung hoøa: 700C Thôøi gian phaûn öùng: 20 phuùt Toác ñoä khuaáy ñaûo: möùc 2,5 Khaûo saùt nhieät ñoä trung hoøa: yeáu toá (D) D1: 600C D2: 700C D3: 800C D4: 900C Vaø coá ñònh caùc thoâng soá: Noàng ñoä kieàm: 40g/l Heä soá kieàm dö: 1,5 Soá laàn nöôùc röûa: 2 laàn Thôøi gian phaûn öùng: 20 phuùt Toác ñoä khuaáy ñaûo: möùc 2,5 Khaûo saùt thôøi gian phaûn öùng: yeáu toá (E) E1: 15 phuùt E2: 20 phuùt E3: 25 phuùt E4: 30 phuùt Vaø coá ñònh caùc thoâng soá: Noàng ñoä kieàm: 40g/l Heä soá kieàm dö: 1,5 Soá laàn nöôùc röûa: 2 laàn Nhieät ñoä phaûn öùng: 700C Toác ñoä khuaáy ñaûo: möùc 2,5 Khaûo saùt toác ñoä khuaáy ñaûo: yeáu toá (F) F1: möùc 2 F2: möùc 2,5 F3: möùc 3 F4: möùc 3,5 Vaø coá ñònh caùc thoâng soá: Noàng ñoä kieàm: 40g/l Heä soá kieàm dö: 1,5 Soá laàn nöôùc röûa: 2 laàn Nhieät ñoä trung hoøa: 700C Thôøi gian phaûn öùng: 20 phuùt Thao taùc thí nghieäm Chuùng toâi thöïc hieän quaù trình treân maùy khuaáy töø coù gia nhieät, vaø daàu ñöôïc trung hoøa baèng dung dòch NaOH, sau khi trung hoøa seõ cho theâm nöôùc röûa (coù boå sung NaCl 10% ôû laàn röûa ñaàu tieân) ñeå loaïi heát caën xaø phoøng, vaø cuoái cuøng seõ söû duïng maùy ly taâm ñeå taùch caën xaø phoøng vôùi daàu. Soá lieäu thu thaäp Chuùng toâi tieán haønh laáy caùc soá lieäu: Hieäu suaát thu hoài daàu, chæ soá acid vaø chæ soá peroxyt. Khaûo saùt quaù trình taåy maøu Boá trí thí nghieäm Ñaàu tieân chuùng toâi tieán haønh khaûo saùt rieâng leû vôùi töøng loaïi chaát haáp phuï khaùc nhau theo töøng noàng ñoä(theo khoái löôïng daàu ñem vaøo taåy maøu), sau ñoù seõ tieán haønh phoái troän caùc chaát haáp phuï naøy vôùi nhau theo caùc noàng ñoä khaùc nhau vaø tieán haønh khaûo saùt. - Chaát haáp phuï: Ñaát seùt hoaït tính 1(bentonite) Caùc noàng ñoä khaûo saùt: G1: 1% G2:2% G3:3% G4:4% G5:5% - Chaát haáp phuï: Ñaát seùt hoaït tính 2 Caùc noàng ñoä khaûo saùt: H1:1% H2:2% H3:3% H4:4% H5:5% - Chaát haáp phuï: Zeolite Caùc noàng ñoä khaûo saùt: I1: 1% I2:2% I3:3% I4:4% I5:5% - Chaát haáp phuï: Than hoaït tính Caùc noàng ñoä khaûo saùt: J1: 1% J2:2% J3:3% J4:4% J5:5% - Chaát haáp phuï: Silicagel Caùc noàng ñoä khaûo saùt: K1: 1% K2:2% K3:3% K4:4% K5:5% - Chaát haáp phuï: Ñaát seùt hoaït tính 1:Ñaát seùt hoaït tính 2:Than hoaït tính = 10:10:1 Caùc noàng ñoä khaûo saùt: L1: 1% L2:2% L3:3% L4:4% L5:5% - Chaát haáp phuï: Ñaát seùt hoaït tính 1:Ñaát seùt hoaït tính 2:Zeolite = 2:2:1 Caùc noàng ñoä khaûo saùt: M1: 1% M2:2% M3:3% M4:4% M5:5% - Chaát haáp phuï: Ñaát seùt hoaït tính 1:Ñaát seùt hoaït tính 2:Silicagel = 5:5:1 Caùc noàng ñoä khaûo saùt: N1: 1% N2:2% N3:3% N4:4% N5:5% - Chaát haáp phuï: Zeolite:Than hoaït tính:Silicagel = 5:1:1 Caùc noàng ñoä khaûo saùt: O1: 1% O2:2% O3:3% O4:4% O5:5% Thao taùc thí nghieäm Chuùng toâi thöïc hieän quaù trình taåy maøu trong bình phaûn öùng treân maùy khuaáy töø gia nhieät, trong ñieàu kieän huùt chaân khoâng vaø coù boå sung khí Nitô nhaèm traùnh söï oxy hoùa daàu ôû nhieät ñoä cao. Chuùng toâi thöïc hieän quaù trình taåy maøu ôû nhieät ñoä 900C. Soá lieäu thu thaäp Chuùng toâi tieán haønh laáy caùc soá lieäu: chæ soá acid vaø chæ soá peroxyt. Hình 2.1: Boä taåy maøu, khöû muøi trong nghieân cöùu Khaûo saùt quaù trình khöû muøi Boá trí thí nghieäm Chuùng toâi tieán haønh khaûo saùt thí nghieäm ôû nhieät ñoä 2500C vaø thay ñoåi thôøi gian thôøi gian khöû muøi. P1:1h30’ P2:2h P3:2h30’ P4:3h P5:3h30’ P6: 4h Thao taùc thí nghieäm Chuùng toâi thöïc hieän quaù trình khöû muøi treân maùy khuaáy töø gia nhieät trong ñieàu kieän chaân khoâng coù keøm theo boå sung khí Nitô ñeå nhaèm khaû naêng taùch heát caùc muøi khoù chòu cuûa daàu. Soá lieäu thu thaäp Chuùng toâi tieán haønh laáy caùc soá lieäu: chæ soá acid vaø chæ soá peroxyt. Caùc hôïp chaát haáp thuï oxy Nguyeân lieäu Chuùng toâi söû duïng nguyeân lieäu laø ñaäu phoäng. Ñaäu phoäng coù nhaân chieám khoaûng 70% khoái löôïng haït. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa haït ñaäu phoäng, tính theo % chaát khoâ: Lipid: 40.2 ÷ 50 Protein: 20 ÷ 35 Cellulose: 1.2 ÷ 4.9 Tro: 1.8 ÷ 4.6 Moät soá thaønh phaàn trong haït ñaäu phoäng: Baûng 2.1: Moät soá thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa ñaäu phoäng [5] TÍNH CHAÁT Caùc chæ soá Giaù trò thöôøng gaëp Khoaûng thöôøng gaëp IV 95.0 84.0 ÷ 100.0 SV 189 188 ÷ 195 Tæ khoái, 25 __ 0.910 ÷ 0.915 Chæ soá khuùc xaï, 25 __ 1.467 ÷ 1.470 Nhieät ñoä noùng chaûy () -2 __ THAØNH PHAÀN HOÙA HOÏC Haøm löôïng phosphatides (%) 0.350.05 Haøm löôïng sterols (ppm) 1878978 Haøm löôïng cholesterol (ppm) 5454 Haøm löôïng tocotrienols (ppm) 256218 Haøm löôïng phytosterols (mg/100g): 419 Haøm löôïng tocopherols (ppm): 482345 Loaïi tocopherol Trung bình Khoaûng thöôøng gaëp - Tocopherol 211 49 ÷ 373 - Tocopherol 20 0 ÷ 41 - Tocopherol 239 88 ÷ 390 - Tocopherol 11 0 ÷ 22 Thaønh phaàn acid beùo (%) Loaïi acid beùo Trung bình Khoaûng thöôøng gaëp Myristic (C14:0) 0.1 <0.1 Palmitic (C16:0) 11.1 8.3 ÷ 14.0 Margaric (C17:0) 0.1 __ Margaroleic (C17:1) 0.1 __ Stearic (C18:0) 2.4 1.9 ÷ 4.4 Oleic (C18:1) 46.7 36.4 ÷ 67.1 Linoleic (C18:2) 32.0 14.0 ÷ 43.0 Linolenic (C18:3) — <0.1 Arachidic (C20:0) 1.3 1.1 ÷ 1.7 Gadoleic (C20:1) 1.6 0.7 ÷ 1.7 Behenic (C22:0) 2.9 2.1 ÷ 4.4 Erucic (C22:1) — <0.3 Lignoceric (C24:0) 1.5 1.1 ÷ 2.2 Nervonic (C24:1) — <0.3 Thaønh phaàn triglyceride (%) Loaïi triglyceride Thaønh phaàn Trisaturated (GS3) 0 Disaturated (GS2U) 3.6 Monosaturated (GSU2) 35.0 Triunsaturated (GU3) 59.0 Baûng 2.2: Moät soá tieâu chuaån cuûa ñaäu phoäng [5] Teân chæ tieâu chaát löôïng Ñôn vò tính Daàu naønh Caûm quan Coù muøi thôm ñaëc tröng, khoâng coù muøi oâi, chua, muøi laï. FFA (theo oleic), max % 3 AÅm ñoä, max % 0.5 Taïp chaát, max % 0.5 Chæ soá iod (Wijs) mg I2/g 110÷143 Chæ soá xaø phoøng mg KOH/g 189÷197 Chæ soá khuùc xaï, 30 1.465÷1.471 Tyû khoái, 30 g/ml 0.914÷0.921 Haøm löôïng chaát khoâng xaø phoøng hoùa, max % 1.5 Phöông phaùp nghieân cöùu Muïc ñích nghieân cöùu Muïc ñích cuûa nghieân cöùu naøy laø tìm ra caùc hôïp chaát haáp thuï oxy ñeå ñem vaøo baûo quaûn caùc saûn phaåm chieân hoaëc caùc saûn phaåm coù daàu môõ nhaèm keùo daøi thôøi gian baûo quaûn, traùnh söï hö hoûng, vaø naâng cao hieäu quaû veà kinh teá. Phöông phaùp nghieân cöùu Sau khi tham khaûo caùc taøi lieäu nghieân cöùu tröôùc ñaây, chuùng toâi choïn ra caùc hôïp chaát phuø hôïp vôùi ñieàu kieän nghieân cöùu phoøng thí nghieäm. Chuùng toâi boá trí thí nghieäm vôùi caùc hoãn hôïp: Fe :KI = 1:1. Khoái löôïng ñem vaøo söû duïng laø 1g hoãn hôïp.(A) Fe:NaCl = 1:1. Khoái löôïng ñem vaøo söû duïng laø 1g hoãn hôïp.(B) Fe:Zeolite = 1:1. Khoái löôïng ñem vaøo söû duïng laø 1g hoãn hôïp. (C) Natri ascorbate:Than hoaït tính:Na2CO3:NaHCO3:FeSO4 = 10:10:5:12:2. Khoái löôïng ñem vaøo söû duïng laø 3g hoãn hôïp.(D) Natri ascorbate:Than hoaït tính:Na2CO3:NaHCO3:Fe2(SO4)3 = 10:10:5:12:2. Khoái löôïng ñem vaøo söû duïng laø 3g hoãn hôïp.(E) Natri ascorbate:Than hoaït tính:Na2CO3:NaHCO3:FeCl3 =10:10:5:12:2. Khoái löôïng ñem vaøo söû duïng laø 3g hoãn hôïp.(F) Chuùng toâi tieán haønh khaûo saùt caùc hoãn hôïp naøy vôùi nguyeân lieäu haït ñaäu phoäng töôi vaø nguyeân lieäu haït ñaäu phoäng chieân. Caùch tieán haønh Caùc hoãn hôïp treân sau khi ñem troän vaøo, ñöôïc ñoùng goùi chaân khoâng. Caùc maãu nguyeân lieäu haït ñaäu phoäng töôi vaø ñaäu phoäng chieân ñöôïc cho vaøo caùc tuùi PA choáng thaám khí, caét tuùi chöùa hoãn hôïp chaát haáp thuï oxy, ñem boû vaøo cuøng vôùi caùc haït, sau ñoù ñem tuùi PA ñi ruùt chaân khoâng vaø ñoùng goùi. Ñem caùc maãu gia nhieät ôû 55 – 600C. Sau 12h, laáy maãu ñem nghieãn sau ñoù ñem ño maãu vaø tieán haønh song song vôùi 2 dung moâi trích ly:dung moâi diethyl ether vaø dung moâi acidacetic:chloroform . Soá lieäu thu thaäp Chuùng toâi tieán haønh ño chæ soá peroxyt cuûa caùc maãu Chöông III KEÁT QUAÛ VAØ BAØN LUAÄN Quaù trình taùi tinh luyeän daàu chieân Khaûo saùt nguyeân lieäu daàu sau khi chieân - Muïc ñích cuûa thí nghieäm laø xaùc ñònh caùc chæ soá chaát löôïng cuûa daàu sau khi chieân ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä oxy hoùa vaø ñöa ra phöông phaùp taùi tinh luyeän daàu cho thích hôïp. - Sau khi tieán haønh ño caùc chæ soá: Acid(AV), Peroxyt(PV), keát quaû ñöôïc theå hieän theo baûng 2.1. Baûng 3.1: Caùc chæ soá cuûa daàu sau khi chieân Caùc chæ soá Maãu 1 Maãu 2 Maãu 3 Trung bình Chæ soá Acid (AV) 2,26 2,18 2,24 2,23 Chæsoá Peroxyt (PV) 9,36 9,33 9,17 9,29 Nhaän xeùt: Sau khi khaûo saùt nguyeân lieäu, chuùng toâi thaáy nguyeân lieäu daàu naøy ñaõ bò oxy hoùa raát naëng. Nguyeân lieäu naøy coù chæ soá Acid laø 2.23, chæ soá peroxyt laø 9.29 cao hôn raát nhieàu so vôùi tieâu chuaån ñeå loaïi boû daàu chieân ôû caùc nhaø maùy coù söû duïng daàu chieân theo [9] laø chæ soá acid laø 0,5 – 1,00 vaø chæ soá peroxyt laø 5- 6. Do nguyeân lieäu coù caùc chæ soá acid vaø peroxyt raát cao vì theá seõ daãn ñeán raát nhieàu khoù khaên trong quaù trình taùi tinh luyeän nguyeân lieäu. Khaûo saùt quaù trình trung hoøa Khaûo saùt söï aûnh höôûng cuûa noàng ñoä kieàm ñeán quaù trình trung hoøa Sau khi tieán haønh khaûo saùt noàng ñoä kieàm ôû 5 noàng ñoä khaùc nhau, chuùng toâi coù ñöôïc keát quaû khaûo saùt theo baûng 3.2: Baûng 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ kiềm đến quaù trình trung hoøa Noàng ñoä NaOH(g/l) 40 60 80 100 120 Hieäu suaát thu hoài(%) 72,03 70,52 66,86 65,91 63,86 Chæ soá Acid, AV(mg KOH/g) 0,574 0,547 0,533 0,529 0,523 Chæ soá Peroxyt, PV(meq/kg) 5,805 5,650 5,605 5,545 5,500 Hình 3.1: Ảnh hưởng của nồng độ kiềm đến hiệu suất thu hồi sản phẩm Hình 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ kiềm đến chỉ số Acid Hình 3.3: AÛnh höôûng cuûa noàng ñoä kieàm ñeán chæ soá Peroxyt Nhaän xeùt: Chuùng toâi nhaän thaáy raèng khi taêng noàng ñoä NaOH thì hieäu suaát thu hoài saûn phaåm giaûm xuoáng raát ñaùng keå, ñieàu naøy raát phuø hôïp vôùi lyù thuyeát. Chuùng ta thaáy söï giaûm xuoáng cuûa hieäu suaát thu hoài töø 72,03% öùng vôùi noàng ñoä kieàm laø 40g/l xuoáng coøn 63,96% öùng vôùi noàng ñoä kieàm laø 120g/l. Nguyeân nhaân laø do khi taêng haøm löôïng kieàm ngoaøi khaû naêng trung hoøa caùc acid beùo töï do, vieäc naøy coøn laøm gia taêng khaû naêng xaø phoøng hoùa caùc triglycerides trong hoãn hôïp laøm giaûm hieäu suaát thu hoài. Ngoaøi söï aûnh höôûng ñeán hieäu suaát thu hoài, chuùng ta coøn thaáy raèng khi taêng noàng ñoä kieàm söû duïng thì chæ soá Acid vaø chæ soá Peroxyt cuõng giaûm xuoáng, ñieàu naøy cuõng phuø hôïp vôùi lyù thuyeát. Chæ soá Acid giaûm töø 2,23 xuoáng coøn trong khoaûng 0,52 - 0,58 vaø chæ soá peroxyt giaûm töø 9,29 xuoáng coøn trong khoaûng 5,5 – 5,8. Theo taøi lieäu [11] thì quaù trình trung hoøa coù theå giaûm chæ soá acid daàu sau khi chieân xuoáng coøn 0, 03 - 0,15 , vaø chæ soá peroxyt coù theå xuoáng coøn 2,8 – 3,2. Nguyeân nhaân ôû ñaây coù theå laø do chaát löôïng cuûa nguyeân lieäu ñaàu vaøo cuûa chuùng ta ñaõ bò hö hoûng raát naëng, vôùi chæ soá acid laø 2,23 so vôùi taøi lieäu laø 0,6 – 1,0 vaø chæ soá peroxyt laø 9,29 so vôùi taøi lieäu laø 2,5. Tuy nhieân, neáu so saùnh veà % giaûm chæ soá acid, baøi khaûo saùt naøy chæ soá acid giaûm xuoáng coøn 23,31% so vôùi taøi lieäu [11] laø 19,73% thì chuùng toâi thaáy hieäu quaû cuûa quaù trình trung hoøa cuûa baøi khaûo saùt cao. Döïa vaøo 3 ñoà thò ôû treân, chuùng toâi nhaän thaáy raèng khi taêng noàng ñoä kieàm söû duïng thì hieäu suaát thu hoài giaûm xuoáng raát ñaùng keå nhöng buø laïi chæ soá Acid vaø chæ soá Peroxyt cuõng giaûm xuoáng laøm taêng chaát löôïng cuûa daàu. => Chuùng toâi choïn noàng ñoä NaOH laø 80g/l(xem phaàn 3.1.3) Khaûo saùt aûnh höôûng cuûa heä soá kieàm dö ñeán quaù trình trung hoøa Sau khi tieán haønh khaûo saùt vôùi caùc heä soá kieàm dö töø 1,1 ñeán 1,5, chuùng toâi coù keát quaû ñöôïc theå hieän theo baûng 3.4. Baûng 3.3: Söï aûnh höôûng cuûa heä soá kieàm dö ñeán quaù trình trung hoøa. Heä soá kieàm dö 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Hieäu suaát thu hoài(%) 84,50 82,55 78,65 76,7 73,5 Chæ soá Acid, AV(mg KOH/g) 0,687 0,652 0,629 0,594 0,579 Chæ soá Peroxyt, PV(meq/kg) 6,09 6,06 5,96 5,96 5,88 Hình 3.4: AÛnh höôûng cuûa heä soá kieàm dö ñeán hieäu suaát thu hoài saûn phaåm Hình 3.5: AÛnh höôûng cuûa heä soá kieàm dö ñeán chæ soá Acid Hình 3.6: AÛnh höôûng cuûa heä soá kieàm dö ñeán chæ soá peroxyt Nhaän xeùt: Chuùng toâi nhaän thaáy khi taêng heä soá kieàm dö, thì hieäu suaát thu hoài giaûm raát ñaùng keå, töø 84,5% öùng vôùi heä soá 1,1 xuoáng coøn 73,5 öùng vôùi heä soá 1,5. Chuùng toâi nhaän thaáy yeáu toá naøy coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán hieäu suaát thu hoài. Nguyeân nhaân laø do khi taêng haøm löôïng kieàm dö ngoaøi khaû naêng trung hoøa caùc acid beùo töï do, vieäc naøy coøn laøm gia taêng khaû naêng xaø phoøng hoùa caùc triglycerides trong hoãn hôïp laøm giaûm hieäu suaát thu hoài. Chuùng toâi nhaän thaáy vieäc taêng heä soá kieàm dö thì chæ soá acid giaûm ñaùng keå, töø 0,687 öùng vôùi heä soá 1,1 xuoáng coøn 0,58 öùng vôùi heä soá 1,5. Nguyeân nhaân laø do khi taêng löôïng kieàm dö thì laøm taêng khaû naêng tieáp xuùc cuûa kieàm vôùi caùc acid töï do cho neân chæ soá acid giaûm raát ñaùng keå. Chuùng toâi nhaän thaáy vieäc taêng heä soá kieàm dö thì chæ soá peroxyt coù giaûm nhöng khoâng ñaùng keå, 6,0985 öùng vôùi 1,1 xuoáng coøn 5,88 öùng vôùi 1,5. Nguyeân nhaân laø do khi taêng löôïng kieàm dö thì taêng khaû naêng tieáp xuùc cuûa kieàm vôùi caùc hôïp chaát oxy hoùa nhöng do noàng ñoä kieàm vaãn coøn loaõng (40g/l), neân laøm giaûm khaû naêng khaû naêng loaïi boû caùc hôïp chaát naøy. Ngoaøi ra, nguyeân lieäu daàu naøy bò oxy hoùa raát naëng neân sinh ra nhieàu saûn phaåm oxy hoùa beàn trong moâi tröôøng kieàm. Döïa vaøo 3 ñoà thò treân, chuùng ta nhaän thaáy heä soá kieàm dö aûnh höôûng ñaùng keå ñeán hieäu suaát thu hoài vaø chæ soá acid, vaø coù aûnh höôûng moät phaàn ñeán chæ soá peroxyt. =>Chuùng toâi choïn heä soá kieàm dö 1,5 (xem phaàn 3.1.3) Khaûo saùt söï aûnh höôûng cuûa soá laàn röûa ñeán quaù trình trung hoøa Sau khi tieán haønh khaûo saùt vôùi 3 laàn röûa, trong ñoù laàn röûa ñaàu tieân coù boå sung muoái NaCl, chuùng toâi coù keát quaû theå hieän ôû baûng 3.5. Baûng 3.4: AÛnh höôûng cuûa soá laàn röûa ñeán quaù trình trung hoøa Soá laàn röûa 1 2 3 Hieäu suaát thu hoài(%) 80,85 74,25 63,65 Chæ soá Acid, AV(mg KOH/g) 0,588 0,576 0,572 Chæ soá Peroxyt, PV(meq/kg) 5,84 5,67 5,68 Hình 3.7: AÛnh höôûng cuûa soá laàn röûa ñeán hieäu suaát thu hoài saûn phaåm Hình 3.8: AÛnh höôûng cuûa soá laàn röûa ñeán chæ soá Acid Hình 3.9: AÛnh höôûng cuûa soá laàn röûa ñeán chæ soá Peroxyt Nhaän xeùt: Döïa vaøo ñoà thò, chuùng toâi nhaän thaáy khi taêng soá laàn röûa thì hieäu suaát thu hoài giaûm xuoáng raát ñaùng keå, töø 80,85% öùng vôùi moät laàn röûa xuoáng coøn 63,65% öùng vôùi 3 laàn röûa. Nguyeân nhaân daãn ñeán söï toån thaát laø do caøng taêng soá laàn röûa thì keùo theo löôïng xaø phoøng soùt caøng nhieàu, ngoaøi ra coøn daãn ñeán söï keùo theo löôïng daàu ñi theo xaø phoøng laøm toån thaát daàu. Moät nguyeân nhaân nöõa coù theå laø do toån thaát daàu khi chuyeån daàu qua caùc thieát bò, duïng cuï nhieàu laàn. Chuùng toâi cuõng nhaän thaáy khi taêng soá laàn röûa töø 1 leân 2 laàn thì chæ soá acid giaûm nhanh, nhöng taêng töø 2 laàn leân 3 laàn thì chæ soá acid giaûm raát nheï. Chuùng toâi nhaän thaáy khi taêng soá laàn röûa töø 1 ñeán 2 laàn thì chæ soá peroxyt giaûm nhanh, nhöng taêng töø 2 laàn leân 3 laàn thì chæ soá peroxyt laïi taêng. Nguyeân nhaân coù theå laø do töø laàn röûa thöù 2 thì löôïng saûn phaåm oxy hoùa deã loaïi boû trong moâi tröôøng kieàm coøn soùt raát ít neân khi taêng theâm löôïng nöôùc röûa thì chæ thay ñoåi ít, ngoaøi ra chæ soá peroxyt taêng coù theå laø do thôøi gian thöïc hieän daøi hôn neân daàu ñaõ bò oxy hoùa moät phaàn. Löôïng xaø phoøng thu ñöôïc sau laàn röûa thöù nhaát laø lôùn. Qua laàn röûa thöù 2 thì chuùng toâi thu ñöôïc moät ít löôïng xaø phoøng soùt. Qua laàn röûa thöù 3, chuùng toâi thaáy trong nöôùc röûa khoâng coøn xaø phoøng soùt. Vaø chuùng toâi kieåm tra baèng giaáy quyø nöôùc röûa sau laàn thöù 1 thì giaáy quyø coù maøu tím ñaäm, sau laàn röûa thöù 2 thì coù maøu tím nhaït, vaø sau laàn röûa thöù 3 thì haàu nhö khoâng coøn maøu tím. => Chuùng toâi choïn soá laàn röûa laø 2 laàn. (xem phaàn 3.1.3) 3.1.2.4. Khaûo saùt söï aûnh höôûng cuûa toác ñoä khuaáy ñeán quaù trình trung hoøa Sau khi tieán haønh khaûo saùt caùc möùc toác ñoä khuaáy, chuùng toâi ñaõ coù ñöôïc keát quaû theo baûng 3.6. Baûng 3.5: AÛnh höôûng cuûa toác ñoä khuaáy ñeán quaù trình trung hoøa Toác ñoä khuaáy(möùc) 2 2,5 3 3,5 Hieäu suaát thu hoài(%) 72,55 72,85 72,41 72,16 Chæ soá Acid, AV(mg KOH/g) 0.577 0,568 0,575 0,58 Chæ soá Peroxyt, PV(meq/kg) 5,80 5,87 5,77 5,75 Hình 3.10: AÛnh höôûng cuûa toác ñoä khuaáy ñeán hieäu suaát thu hoài saûn phaåm Hình 3.11: AÛnh höôûng cuûa toác ñoä khuaáy ñeán chæ soá Acid Hình 3.12: AÛnh höôûng cuûa toác ñoä khuaáy ñeán chæ soá acid Nhaän xeùt: Chuùng toâi nhaän thaáy chung raèng khi thay ñoåi toác ñoä khuaáy thì khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán hieäu suaát thu hoài, chæ soá acid, hay chæ soá peroxyt. Söï khaùc nhau giöõa caùc toác ñoä khuaáy coù theå laø do thao taùc thí nghieäm. =>Chuùng toâi choïn toác ñoä khuaáy ôû möùc 2,5.(xem phaàn 3.1.3) 3.1.2.5. Khaûo saùt aûnh höôûng cuûa thôøi gian ñeán quaù trình trung hoøa Sau khi tieán haønh khaûo saùt ôû caùc möùc thôøi gian khaùc nhau, chuùng toâi coù ñöôïc keát quaû theå hieän theo baûng 3.7. Baûng 3.6: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian ñeán quaù trình trung hoøa Thôøi gian(phuùt) 15 20 25 30 Hieäu suaát thu hoài(%) 73,00 73,40 72,70 72,55 Chæ soá Acid, AV(mg KOH/g) 0,630 0,574 0,57 0,571 Chæ soá Peroxyt, PV(meq/kg) 5,82 5,77 5,87 5,89 Hình 3.13: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian ñeán hieäu suaát thu hoài Hình 3.14: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian ñeán chæ soá Acid Hình 3.15: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian ñeán chæ soá peroxyt Nhaän xeùt: Chuùng ta nhaän thaáy hieäu suaát thu hoài ñaït cao nhaát ôû khoaûng 20 phuùt, nguyeân nhaân laø do neáu thôøi gian ít hôn thì dung dòch kieàm chöa coù ñuû thôøi gian ñeå trung hoøa caùc acid beùo töï do, coøn neáu thöïc hieän trung hoøa ôû thôøi gian laâu hôn thì löôïng kieàm soùt laïi tieáp tuïc phaûn öùng vôùi caùc triglycerides laøm toån thaát haøm löôïng daàu. Chuùng ta nhaän thaáy chæ soá acid giaûm raát ít neáu thöïc hieän trung hoøa vôùi thôøi gian lôùn hôn 20 phuùt. Nguyeân nhaân laø do löôïng kieàm ñaõ phaûn öùng gaàn heát vôùi caùc acid töï do neân chæ soá acid chæ thay ñoåi ít sau khoaûng thôøi gian 20 phuùt. Chuùng ta nhaän thaáy chæ soá peroxyt giaûm möùc thaáp nhaát ôû 20 phuùt vôùi giaù trò 5.77, coøn sau thôøi gian 20 phuùt chæ soá peroxyt laïi taêng leân. Nguyeân nhaân laø do thôøi gian phaûn öùng cao, cuøng vôùi ôû nhieät ñoä cao 700C neân daàu seõ bò oxy hoùa laøm taêng chæ soá peroxyt. Ñieàu naøy raát phuø hôïp vôùi taøi lieäu [14], khi ñöa ra thôøi gian phaûn öùng toái öu trong khoaûng 15 - 20 phuùt. => Chuùng toâi choïn thôøi gian phaûn öùng laø 20 phuùt (xem phaàn 3.1.3) Khaûo saùt aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán quaù trình trung hoøa Sau khi khaûo saùt caùc möùc nhieät ñoä khaùc nhau, chuùng toâi ñaõ coù keát quaû vaø ñöôïc theå hieän theo baûng 3.8. Baûng 3.7: AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán quaù trình trung hoøa Nhieät ñoä(0C) 60 70 80 90 Hieäu suaát thu hoài(%) 73,70 73,37 73,08 72,79 Chæ soá Acid, AV(mg KOH/g) 0,57 0,567 0,566 0,561 Chæ soá Peroxyt, PV(meq/kg) 5,75 5,75 5,85 5,85 Hình 3.16: AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán hieäu suaát thu hoài Hình 3.17: AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán chæ soá Acid Hình 3.18: AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán chæ soá peroxyt Nhaän xeùt: Chuùng toâi nhaän thaáy khoaûng nhieät ñoä töø 60 – 900C ,khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán hieäu suaát thu hoài, cuõng nhö chæ aûnh höôûng moät phaàn ñeán chæ soá acid. Theo taøi lieäu [5], thì khoaûng nhieät ñoä naøy laø toái öu ñoái vôùi quaù trình trung hoøa baèng NaOH. Chuùng toâi nhaän thaáy khoaûng nhieät ñoä 80 – 900C, chæ soá peroxyt taêng. Nguyeân nhaân laø do ôû nhieät ñoä cao, daàu bò oxy hoùa sinh ra caùc saûn phaåm oxy hoùa. => Chuùng toâi choïn nhieät ñoä cho quaù trình trung hoøa laø 700C (xem phaàn 3.1.3) Toái öu hoùa quaù trình trung hoøa Sau khi tieán haønh khaûo saùt caùc yeáu toá aûnh höôûng, chuùng toâi ñöa ra nhöõng keát luaän nhö sau: Yeáu toá noàng ñoä kieàm: Ñaây laø yeáu toá coù aûnh höôûng lôùn ñeán quaù trình trung hoøa. Coù theå toái öu ñöôïc trong ñieàu kieän cho pheùp cuûa phöông phaùp trung hoøa naøy. Theo khaûo saùt, chuùng toâi thaáy khi tieán haønh ôû noàng ñoä cao hôn 80 g/l thì caùc chæ soá acid vaø peroxyt giaûm nhöng trong moät khoaûng nhoû hôn so vôùi tieán haønh caùc noàng ñoä thaáp hôn, vaø ñeå traùnh toån thaát daàu, chuùng toâi choïn taâm toái öu cuûa quaù trình taïi noàng ñoä 80g/l vôùi bieân ñoä [75:85] g/l. Yeáu toá heä soá kieàm dö: Chuùng toâi thaáy yeáu toá naøy coù aûnh höôûng lôùn ñeán hieäu suaát thu hoài vaø chæ soá acid, vaø coù aûnh höôûng moät phaàn ñeán chæ soá peroxyt. Vì theá chuùng ta xeùt ñeán muïc ñích chính cuûa quaù trình trung hoøa laø giaûm chæ soá acid caøng thaáp caøng toát, nhö vaäy chuùng ta seõ choïn heä soá kieàm dö laø 1.5. Yeáu toá soá laàn nöôùc röûa: Döïa vaøo quaù trình khaûo saùt, chuùng ta nhaän thaáy sau laàn röûa thöù 2, chæ soá acid khaùc bieät lôùn so vôùi sau laàn röûa thöù 1 vaø khaùc bieät khoâng nhieàu vôùi sau laàn röûa thöù 3, ngoaøi ra chuùng ta coøn traùnh vieäc keùo daøi quaù trình ñeå daàu bò oxy hoùa laøm taêng chæ soá peroxyt, chuùng ta choïn soá laàn nöôùc röûa laø 2. Yeáu toá toác ñoä khuaáy: Döïa vaøo keát quaû quaù trình khaûo saùt, yeáu toá khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán caùc haøm muïc tieâu cuûa chuùng toâi, vì theá chuùng toâi choïn möùc toác ñoä khuaáy laø 2.5 Yeáu toá thôøi gian: Ñaây laø yeáu toá khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán hieäu suaát thu hoài vaø chæ soá acid, nhöng ñeå traùnh quaù trình oxy hoùa laøm hö hoûng daàu, chuùng ta choïn taâm toái öu cuûa quaù trình laø 20 phuùt vaø bieân ñoä laø [19:21]. Yeáu toá nhieät ñoä: Ñaây laø yeáu toá cuõng khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán hieäu suaát thu hoài vaø chæ soá acid, nhöng ñeå traùnh quaù trình oxy hoùa laøm hö hoûng, vaø yeáu toá naøy khoù xaùc ñònh chính xaùc trong ñieàu kieän phoøng thí nghieäm neân chuùng toâi choïn nhieät ñoä laø khoaûng 700C. Nhö vaäy chuùng ta coù caùc thoâng soá xaùc ñònh: Soá laàn nöôùc röûa: 2 laàn Heä soá kieàm dö: 1,5 Toác ñoä khuaáy: möùc 2,5 Nhieät ñoä: khoaûng 700C. Vaø chuùng ta seõ tieán haønh toái öu vôùi 2 yeáu toá: Noàng ñoä NaOH: taâm laø 80g/l vôùi bieân ñoä [75:85] g/l (bieán X) Thôøi gian: taâm laø 20 phuùt vôùi bieân ñoä [19:20]phuùt ( bieán Y) Vaø chuùng ta seõ coù 3 haøm muïc tieâu: Hieäu suaát thu hoài(bieán Z1) Chæ soá acid(bieán Z2) Chæ soá peroxyt(bieán Z3) Chuùng toâi thay ñoåi ñoàng thôøi hai yeáu toá khaûo saùt, töø ñoù xaùc ñònh quy luaät aûnh höôûng cuûa hai yeáu toá naøy ñeán caùc haøm muïc tieâu. Treân cô sôû ñoù, chuùng toâi choïn ra caùc thoâng soá toái öu. Soá thí nghieäm toái öu laø 32 = 9 thí nghieäm, trong ñoù coù moät thí nghieäm ôû taâm phöông aùn. Ñoàng thôøi chuùng toâi thöïc hieän theâm ba thí nghieäm nöõa ôû taâm phöông aùn ñeå kieåm tra yù nghóa caùc heä soá cuûa phöông trình hoài quy. Keát quaû thí nghieäm toái öu nhö sau: Baûng 3.8: Ma traän quy hoaïch caáu truùc coù taâm caáp hai, hai yeáu toá & keát quaû thöïc nghieäm X0 X Y Z1 Z2 Z3 + + + 0,6656 0,5325 5,5800 + - + 0,7120 0,5470 5,6780 + + - 0,6721 0,5333 5,6130 + - - 0,7052 0,5520 5,6920 + + 0 0,6532 0,5315 5,5800 + - 0 0,7023 0,5512 5,6550 + 0 + 0,6710 0,5323 5,6400 + 0 - 0,6812 0,5420 5,6100 + 0 0 0,6643 0,5413 5,6100 Caùc thí nghieäm ôû taâm phöông aùn + 0 0 0,6672 0,5412 5,6130 + 0 0 0,6581 0,5481 5,6100 + 0 0 0,6621 0,5465 5,6120 Ghi chuù: X0 : bieán aûo X : Yeáu toá noàng ñoä NaOH Y : Yeáu toá thôøi gian trung hoøa Z1 : Hieäu suaát thu hoài Z2 : Chæ soá acid (mgKOH/g) Z3 : Chæ soá peroxyt (meq/kg) (–) : möùc döôùi (0) : taâm (+) : möùc treân Theo phöông phaùp tröïc giao hai yeáu toá, phöông trình hoài quy cuûa moãi haøm muïc tieâu ñöôïc bieåu dieãn theo daïng sau: Giaûi baøi toaùn quy hoaïch thöïc nghieäm cho caùc haøm muïc tieâu, ta nhaän ñöôïc caùc keát quaû nhö ñöôïc trình baøy döôùi ñaây. Haøm muïc tieâu laø hieäu suaát thu hoài(Z1) Caùc heä soá cuûa phöông trình hoài quy theå hieän trong baûng döôùi ñaây: Baûng 3.9: Caùc heä soá cuûa phöông trình hoài quy Z1 Heä soá sb t tp(f) t > tp(f) b0 0,6762 0,0000323 20937,2351 12,71 Nhaän b1 -0,0214 0,0000646 331,8251 12,71 Nhaän b2 -0,0017 0,0000646 25,5449 12,71 Nhaän b12 -0,0033 0,0000969 34,3178 12,71 Nhaän b11 0,0178 0,0001292 137,4004 12,71 Nhaän b22 0,0167 0,0001292 128,8854 12,71 Nhaän Ghi chuù: sb : phöông sai cuûa caùc heä soá trong phöông trình hoài quy t : yù nghóa cuûa caùc heä soá phöông trình hoài quy kieåm ñònh theo tieâu chuaån Student tp(f) : giaù trò tra baûng phaân boá Student vôùi p = 0,05 Ta coù phöông trình hoài quy cuûa hieäu suaát thu hoài nhö sau: Z1 = 0,6762 – 0,0214 * X – 0,0017 * Y – 0,0033 * X * Y + 0,0178 *X2 + 0,0167 * Y2 Kieåm tra söï töông thích cuûa phöông trình hoài quy Z1 theo tieâu chuaån Fisher: Vôùi Ftính = 1,6506 < F0.95(6;1) = 234 neân phöông trình hoài quy töông thích vôùi thöïc nghieäm. Haøm Z1 seõ ñaït cöïc tieåu taïi X = 0,611, Y = 0,111 vôùi giaù trò Z1 = 0,669 vaø ñaït cöïc ñaïi taïi bieân [-1;1] cuûa thí nghieäm vôùi Z1 = 0,7337. Phöông trình Z1 laø haøm baäc 2 theo X vaø Y vaø chuùng toâi nhaän thaáy söï cheânh leäch giöõa caùc heä soá cuûa X2 vaø Y2 laø khoâng nhieàu. ÔÛ ñaây, chuùng toâi coøn thaáy coù söï töông taùc qua laïi giöõa X vaø Y nhöng ôû ñaây heä soá XY laø 0,0033 laø khaù nhoû neân aûnh höôûng khoâng nhieàu ñeán Z1. Vì theá vôùi haøm muïc tieâu laø hieäu suaát thu hoài thì noàng ñoä kieàm vaø thôøi gian phaûn öùng ñeàu coù söï aûnh höôûng. Haøm muïc tieâu laø chæ soá Acid(Z2) Caùc heä soá cuûa phöông trình hoài quy theå hieän trong baûng döôùi ñaây: Baûng 3.10: Caùc heä soá cuûa phöông trình hoài quy Z2 Heä soá sb t tp(f) t > tp(f) b0 0.5416 0,0000048 112341,8599 12,71 Nhaän b1 -0.0088 0,0000096 914,4447 12,71 Nhaän b2 -0.0026 0,0000096 267,9375 12,71 Nhaän b12 0.0011 0,0000145 72,6024 12,71 Nhaän b11 -0.0006 0,0000193 33,7083 12,71 Nhaän b22 0.0002 0,0000193 11,0000 12,71 Loaïi Ghi chuù: sb : phöông sai cuûa caùc heä soá trong phöông trình hoài quy t : yù nghóa cuûa caùc heä soá phöông trình hoài quy kieåm ñònh theo tieâu chuaån Student tp(f) : giaù trò tra baûng phaân boá Student vôùi p = 0,05 Ta coù phöông trình hoài quy cuûa hieäu suaát thu hoài nhö sau: Z2 = 0,5416 – 0,0088 * X – 0,0026 * Y + 0,0011 * X * Y - 0,0006 * X2 Kieåm tra söï töông thích cuûa phöông trình hoài quy Z2 theo tieâu chuaån Fisher: Vôùi Ftính = 0,3091 < F0.95(7;1) = 238 neân phöông trình hoài quy töông thích vôùi thöïc nghieäm. Haøm Z2 seõ ñaït cöïc tieåu taïi ñieåm bieân [1;1] vôùi giaù trò Z2 = 0,5307 vaø ñaït cöïc ñaïi taïi ñieåm bieân [-1;-1] cuûa thí nghieäm vôùi Z2 = 0,5535. Phöông trình Z2 laø haøm baäc 2 theo X nhöng heä soá cuûa X2 laø khaù nhoû neân chuùng toâi xem xeùt tieáp caùc heä soá khaùc. ÔÛ ñaây chuùng ta coù thaáy söï aûnh höôûng cuûa söï töông taùc qua laïi giöõa X vaø Y, vôùi heä soá XY laø 0,0011 raát cao so vôùi heä soá cuûa X2 laø 0,0006. Chuùng ta xem xeùt tieáp heä soá cuûa X vaø Y, thì chuùng toâi thaáy heä soá cuûa X laø -0,0088 coù söï khaùc bieät lôùn so vôùi heä soá cuûa Y laø -0,0026 neân ôû ñaây chuùng toâi thaáy vôùi haøm muïc tieâu laø chæ soá acid thì noàng ñoä kieàm ñoùng vai troø quyeát ñònh. Haøm muïc tieâu laø chæ soá peroxyt(Z3) Caùc heä soá cuûa phöông trình hoài quy theå hieän trong baûng döôùi ñaây: Baûng 3.11: Caùc heä soá cuûa phöông trình hoài quy Z3 Heä soá sb t tp(f) t > tp(f) b0 526244 0,0001030 54586,2473 12,71 Nhaän b1 -0,0420 0,0002061 203,8098 12,71 Nhaän b2 -0,0028 0,0002061 13,7491 12,71 Nhaän b12 -0,0048 0,0003091 15,3666 12,71 Nhaän b11 0,0172 0,0004121 41,6516 12,71 Nhaän b22 0,0222 0,0004121 53,7831 12,71 Nhaän Ghi chuù: sb : phöông sai cuûa caùc heä soá trong phöông trình hoài quy t : yù nghóa cuûa caùc heä soá phöông trình hoài quy kieåm ñònh theo tieâu chuaån Student tp(f) : giaù trò tra baûng phaân boá Student vôùi p = 0,05 Ta coù phöông trình hoài quy cuûa hieäu suaát thu hoài nhö sau: Z3 = 5,6244 – 0,042 * X – 0,0028 * Y + 0,0048 * X * Y - 0,0172 * X2 + 0,0222 * Y2 Kieåm tra söï töông thích cuûa phöông trình hoài quy Z3 theo tieâu chuaån Fisher: Vôùi Ftính = 0,8427 < F0.95(6;1) = 234 neân phöông trình hoài quy töông thích vôùi thöïc nghieäm. Phöông trình Z3 laø haøm baäc 2 theo X vaø Y. Haøm Z3 seõ ñaït cöïc tieåu taïi ñieåm [1;0] vôùi giaù trò Z3 = 5,596 vaø ñaït cöïc ñaïi taïi ñieåm bieân [-1;-1] cuûa thí nghieäm vôùi Z3 = 5,7134. ÔÛ ñaây, coù söï töông taùc qua laïi giöõa X vaø Y, nhöng vôùi heä soá XY laø 0,0048 laø nhoû so vôùi caùc heä soá cuûa X2 vaø Y2 laø 0,0172 vôùi 0,0222. ÔÛ ñaây, vôùi haøm muïc tieâu chæ soá peroxyt thì yeáu toá thôøi gian coù vai troø quyeát ñònh. Toái öu hoùa haøm ña muïc tieâu Vôùi moãi muïc tieâu, ta ñaõ xaùc ñònh ñöôïc haøm hoài quy cuõng nhö moâ hình toaùn hoïc cuûa chuùng. Caùc haøm muïc tieâu coù daïng nhö sau: Z1 = 0,6762 – 0,0214 * X – 0,0017 * Y – 0,0033 * X * Y + 0,0178 *X2 + 0,0167 * Y2 Z2 = 0,5416 – 0,0088 * X – 0,0026 * Y + 0,0011 * X * Y - 0,0006 * X2 Z3 = 5,6244 – 0,042 * X – 0,0028 * Y + 0,0048 * X * Y - 0,0172 * X2 + 0,0222 * Y2 Chuùng toâi ñeà nghò phöông aùn toái öu hoùa coù ñieàu kieän, trong ñoù öu tieân cöïc ñaïi(hoaëc cöïc tieåu) moät muïc tieâu vaø xem xeùt 2 muïc tieâu coøn laïi. Vì theá chuùng ta xem xeùt cöïc ñaïi haøm muïc tieâu Z1 laø hieäu suaát thu hoài, vaø cöïc tieåu haøm muïc tieâu Z2 laø chæ soá acid vaø cöïc tieåu haøm muïc tieâu Z3 laø chæ soá peroxyt. Keát quaû tính toaùn theå hieän trong baûng sau ñaây: Baûng 3.12: Keát quaû tính toaùn giaù trò caùc haøm muïc tieâu taïi cöïc ñaïi cuûa töøng muïc tieâu X Y Z1 Z2 Z3 Z1max -1 1 0,7337 0,5461 5,7078 Z2min 1 1 0,6843 0,5307 5,6142 Z3min 1 0 0,6726 0,5322 5,5996 Vôùi muïc tieâu chính cuûa quaù trình trung hoøa laø giaûm chæ soá acid ñeán toái thieåu, chuùng toâi choïn phöông aùn toái öu cuûa quaù trình laø [1 ;1], luùc ñoù hieäu suaát thu hoài ñaït 68,43%, chæ soá acid ñaït 0,5207 vaø chæ soá peroxyt ñaït 5,6142 öùng vôùi noàng ñoä NaOH söû duïng laø 85g/l vaø thôøi gian trung hoøa laø 21 phuùt. Khaûo saùt quaù trình taåy maøu Khaûo saùt rieâng leû caùc chaát haáp phuï Chuùng toâi söû duïng daàu sau quaù trình trung hoøa ñeå tieán haønh taåy maøu vôùi chæ soá acid AV = 0,52 vaø chæ soá peroxyt PV = 5, 65 . Sau khi tieán haønh khaûo saùt rieâng leû chuùng toâi coù ñöôïc keát quaû nhö baûng 3.14. Baûng 3.13 : Söï thay ñoåi caùc chæ soá cuûa daàu theo noàng ñoä chaát haáp phuï Noàng ñoä(%) 1 2 3 4 5 AV PV AV PV AV PV AV PV AV PV Ñaát seùt hoaït tính 1(bentonite) 0,36 2,74 0,36 2,74 0,38 2,73 0,37 2,76 0,35 2,76 Ñaát seùt hoaït tính 2 0,37 2,73 0,36 2,75 0,36 2,74 0,36 2,72 0,36 2,74 Zeolite 0,32 2,51 0,32 2,52 0,31 2,51 0,32 2,55 0,31 2,56 Than hoaït tính 0,26 2,48 0,26 2,49 0,26 2,46 0,26 2,45 0,26 2,45 Silicagel 0,25 2,42 0,25 2,44 0,25 2,43 0,25 2,39 0,25 2,36 *Ghi chuù : AV : Chæ soá Acid PV : Chæ soá Peroxyt Hình 3.19 : Söï thay ñoåi chæ soá acid theo noàng ñoä chaát taåy maøu Hình 3.20 : Söï thay ñoåi chæ soá Peroxyt theo noàng ñoä chaát taåy maøu Nhaän xeùt : Döïa vaøo ñoà thò vaø baûng keát qua, chuùng toâi coù moät soá keát luaän nhö sau : - Ñaát seùt hoaït tính 1(bentonite) : Giaûm ñöôïc chæ soá acid cuûa daàu xuoáng coøn 0,36 ± 0,01 vaø chæ soá peroxyt xuoáng coøn 2,74 ± 0,02. Nhöng khi taêng noàng ñoä töø 1 – 5% thì caùc chæ soá acid vaø peroxyt khoâng thay ñoåi nhieàu. - Ñaát seùt hoaït tính 2 : Giaûm chæ soá acid cuûa daàu xuoáng coøn 0,36 0,36 ± 0,01 vaø chæ soá peroxyt xuoáng coøn khoaûng 2,74 ± 0,02. Nhöng khi taêng noàng ñoä töø 1 – 5% thì caùc chæ soá acid vaø peroxyt khoâng thay ñoåi nhieàu. - Zeolite : Giaûm chæ soá acid cuûa daàu xuoáng coøn 0,32 ± 0,02 vaø chæ soá peroxyt xuoáng coøn 2,51 ± 0,02. Vaø khi taêng noàng ñoä töø 1 – 5% thì caùc chæ soá acid vaø peroxyt khoâng thay ñoåi nhieàu. - Than hoaït tính : Giaûm chæ soá acid cuûa daàu xuoáng coøn 0,26 ± 0,01 vaø chæ soá peroxyt xuoáng coøn 2,47 ± 0,02. Vaø khi taêng noàng ñoä töø 1 – 5% thì chæ soá acid khoâng ñoåi, coøn chæ soá peroxyt thì giaûm xuoáng töø 2,49 ñeán 2,45 nhöng söï giaûm naøy khoâng ñaùng keå. Maët khaùc, than hoaït tính laø chaát haáp phuï khoù loïc vaø taïo cho daàu coù maøu ñen neáu loïc khoâng toát, vì theá chuùng toâi ñeà nghò chæ neân söû duïng than hoaït tính vôùi noàng ñoä raát thaáp. - Silicagel : Giaûm chæ soá acid cuûa daàu xuoáng coøn 0, 25 ± 0,01 vaø chæ soá peroxyt xuoáng coøn khoaûng 2,36 – 2,42. ÔÛ daây chuùng ta thaáy Silicagel laø chaát haáp phuï toát nhaát khi cho chæ soá peroxyt cuûa daàu xuoáng coøn 2,36. Ngoaøi ra Silicagel deã loïc, khoâng taïo maøu toát cho daàu. Nhöng Silicagel laø moät chaát raát ñaét tieàn, neáu duøng ôû noàng ñoä cao laïi khoâng hieäu quaû veà kinh teá. Khi so saùnh vôùi caùc taøi lieäu nghieân cöùu [11], thì sau quaù trình taåy maøu chæ soá acid AV ñaït ñöôïc laø 0,1 ± 0,05 vaø chæ soá peroxyt PV ñaït ñöôïc laø 1,5 ± 0,02. ÔÛ ñaây, chuùng toâi ñaït ñöôïc chæ soá acid AV = 0,25 ± 0,01 vaø chæ soá peroxyt PV = 2,40 ± 0,05. Nguyeân nhaân coù söï khaùc bieät ôû ñaây, thöù nhaát laø daàu nguyeân lieäu cuûa chuùng ta bò oxy hoùa raát naëng, sau quaù trình trung hoøa chæ soá acid AV ñaït ñöôïc laø 0,52 vaø chæ soá peroxyt PV ñaït ñöôïc laø 5, 65 neân raát khoù taåy maøu. Nguyeân nhaân thöù hai coù theå laø do ñieàu kieän thí nghieäm chöa ñöôïc toát nhö ñieàu kieän chaân khoâng chöa ñaït hay hoùa chaát khoâng tinh khieát. Khaûo saùt hoãn hôïp caùc chaát haáp phuï Sau khi khaûo saùt rieâng leû, caùc chaát haáp phuï, keát hôïp vôùi caùc taøi lieäu tham khaûo, chuùng toâi thöû tieán haønh taåy maøu vôùi moät soá hoãn hôïp caùc chaát haáp phuï theo moät soá noàng ñoä trong caùc taøi lieäu. Hoãn hôïp : Ñaát Bentonite:Ñaát seùt hoaït tính 2:Than hoaït tính = 10:10:1(A) Ñaát Bentonite:Ñaát seùt hoaït tính 2:Zeolite = 2:2:1(B) Ñaát Bentonite:Ñaát seùt hoaït tính 2:Silicagel = 5:5:1(C) Zeolite:Than hoaït tính:Silicagel = 5:1:1(D) Keát quaû thí nghieäm ñöôïc theå hieän theo baûng 3.15. Baûng 3.15 : Söï thay ñoåi caùc chæ soá cuûa daàu theo noàng ñoä hoãn hôïp chaát haáp phuï Noàng ñoä(%) 1 2 3 AV PV AV PV AV PV A 0.26 2.65 0.26 2.63 0.26 2.59 B 0.28 2.69 0.28 2.66 0.28 2.67 C 0.26 2.58 0.26 2.53 0.25 2.50 D 0.25 2.48 0.24 2.43 0.24 2.38 *Ghi chuù : AV : Chæ soá Acid PV : Chæ soá Peroxyt Nhaän xeùt : Chuùng toâi thaáy vieäc taùc duïng ñoái vôùi chæ soá acid cuûa caùc hoãn hôïp laø gaàn nhö nhau. Vì theá chuùng ta xem xeùt chæ soá peroxyt. ÔÛ ñaây, chuùng toâi nhaän thaáy nhöõng hoãn hôïp coù silicagel nhö C vaø D coù hieäu quaû taåy maøu toát. Hoãn hôïp C giaûm chæ soá peroxyt xuoáng coøn 2,50. Hoãn hôïp D coù theå giaûm chæ soá peroxyt xuoáng coøn 2,38. ÔÛ ñaây, vieäc keát hôïp giöõa Silicagel vaø than hoaït tính ñem laïi hieäu quaû toát. Chuùng toâi thaáy neáu boû qua veà maët kinh teá, thì hoãn hôïp D ñem laïi hieäu quaû taåy maøu toát. Khaûo saùt quaù trình khöû muøi Chuùng toâi söû duïng daàu sau quaù trình taåy maøu ñeå tieáp tuïc khöû muøi vôùi chæ soá Acid AV = 0,26 vaø chæ soá Peroxyt PV = 2.45. Chuùng toâi tieán haønh khöû muøi ôû 2500C vaø thay ñoåi thôøi gian khöû muøi. Keát quaû ñöôïc trình baøy theo baûng 3.16. Baûng 3.15 : Söï thay ñoåi caùc chæ soá cuûa daàu theo thôøi gian khöû muøi Thôøi gian 1h30’ 2h 2h30’ 3h 3h30’ 4h Chæ soá Acid 0,22 0,22 0,21 0,15 0,14 0,14 Chæ soá Peroxyt 2,4 2,38 2,36 2,32 2,32 2,32 Nhaän xeùt : Chuùng toâi nhaän thaáy chæ soá acid vaø chæ soá peroxyt giaûm raát ít trong khoaûng 2h – 2h30’. Töø 2h30’ ñeán 3h thì chæ soá acid vaø chæ soá peroxyt giaûm raát nhanh. Töø sau 3h – 4h thì chæ soá acid giaûm raát ít vaø chæ soá peroxyt gaàn nhö khoâng giaûm. Theo [10] thì sau quaù trình khöû muøi, chæ soá acid cuûa daàu giaûm coøn 0,05 ± 0,01 vaø chæ soá peroxyt xuoáng coøn 1,00 ± 0,01. Nguyeân nhaân ôû ñaây coù theå do daàu nguyeân lieäu ñaõ bò hö hoûng naëng, nguyeân nhaân thöù hai coù theå laø do ñieàu kieän chaân khoâng chöa ñaït ñöôïc toát. Chuùng toâi nhaän thaáy thôøi gian khöû muøi 3h laø thích hôïp nhaát. Chaát haáp thuï oxy Sau khi tieán haønh ño, chuùng toâi coù ñöôïc keát quaû theo baûng 3.17 vaø 3.18. Baûng 3.16 : Söï thay ñoåi chæ soá peroxyt cuûa saûn phaåm ñaäu phoäng töôi Diethyl ether Acid acetic :Cloroform Maãu traéng 12,52 8,75 A 11,81 9,30 B 11,25 8,21 C 11,49 8,50 D 10,53 7,99 E 10,85 8,43 F 10,56 8,24 Baûng 3.17 : Söï thay ñoåi chæ soá peroxyt cuûa saûn phaåm ñaäu phoäng chieân Diethyl ether Acid acetic :Cloroform Maãu traéng 24,31 16,80 A 20,99 15,33 B 20,36 15,40 C 19,95 15,59 D 19,33 14,67 E 19,50 14,77 F 19,51 14,38 Nhaän xeùt : Khi söû duïng dung moâi Diethyl Ether : Ñoái vôùi saûn phaåm haït ñaäu phoäng töôi, chuùng toâi thaáy caùc chæ soá peroxyt ñeàu giaûm töø 2 - 3 ñôn vò nhöng chæ soá peroxyt vaãn coøn raát cao. Ñieàu naøy chöùng toû hieäu quaû haáp thuï oxy vaãn coøn thaáp. Ngoaøi ra nguyeân nhaân coøn coù theå laø do vieäc huùt chaân khoâng chöa ñöôïc hieäu quaû. ÔÛ ñaây, chuùng ta thaáy hieäu quaû nhaát laø hoãn hôïp D : Natri ascorbate:Than hoaït tính:Na2CO3:NaHCO3:FeSO4 = 10:10:5:12:2 vôùi chæ soá peroxyt laø 10,53. Ñoái vôùi saûn phaåm haït ñaäu phoäng chieân, chuùng toâi thaáy caùc chæ soá peroxyt giaûm töø 4 - 5 ñôn vò, nhöng chæ soá peroxyt vaãn coøn raát cao. Ñieàu naøy cuõng chöùng toû hieäu quûa haáp thuï oxy vaãn coøn thaáp. ÔÛ ñaây chuùng ta thaáy hieäu quaû nhaát laø hoãn hôïp D. Natri ascorbate:Than hoaït tính:Na2CO3:NaHCO3:FeSO4 = 10:10:5:12:2 vôùi chæ soá peroxyt laõ 19,33. Khi söû duïng dung moâi Acid acetic :Cloroform  Ñoái vôùi saûn phaåm haït ñaäu phoäng töôi, chuùng toâi thaáy caùc chæ soá peroxyt ñeàu giaûm trong khoaûng 1 ñôn vò nhöng chæ soá peroxyt vaãn coøn raát cao. Ñieàu naøy chöùng toû hieäu quaû haáp thuï oxy vaãn coøn thaáp. Ngoaøi ra nguyeân nhaân coøn coù theå laø do vieäc huùt chaân khoâng chöa ñöôïc hieäu quaû. ÔÛ ñaây, chuùng ta thaáy hieäu quaû nhaát laø hoãn hôïp D : Natri ascorbate:Than hoaït tính:Na2CO3:NaHCO3:FeSO4 = 10:10:5:12:2 vôùi chæ soá peroxyt laø 7,99. Ñoái vôùi saûn phaåm haït ñaäu phoäng chieân, chuùng toâi thaáy caùc chæ soá peroxyt giaûm trong khoûang 2 ñôn vò, nhöng chæ soá peroxyt vaãn coøn raát cao. Ñieàu naøy cuõng chöùng toû hieäu quûa haáp thuï oxy vaãn coøn thaáp. ÔÛ ñaây chuùng ta thaáy hieäu quaû nhaát laø hoãn hôïp F. Natri ascorbate:Than hoaït tính:Na2CO3:NaHCO3:FeCl3 =10:10:5:12:2 vôùi chæ soá peroxyt laø 14,38. So saùnh giöõa 2 dung moâi : Chuùng ta thaáy giöõa dung moâi diethyl ether vaø dung moâi Acid Acetic :cloroform thì dung moâi diethyl ether cho keát quaû cao hôn. Nguyeân nhaân laø dung moâi diethyl ether khoâng phaân cöïc neân trích ly caùc hôïp chaát beùo toát hôn laø dung moâi Acid Acetic :cloroform laø dung moâi phaân cöïc. Vì theá dung moâi diethyl ether coù khaû naêng trích ly toát hôn. Toùm laïi, caùc hôïp chaát haáp thuï oxy ôû treân coù khaû naêng haáp thuï oxy nhöng hieäu quaû haáp thuï raát thaáp vaãn chöa hieäu quaû. Ngoaøi ra, coøn coù theå do quaù trình ñoùng goùi chaân khoâng chöa ñöôïc hieäu quaû. Chöông IV KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ Qua quaù trình nghieân cöùu, chuùng toâi ñöa ra nhöõng keát luaän nhö sau : a. Quaù trình nghieân cöùu taùi tinh luyeän daàu chieân - Quaù trình trung hoøa, chuùng toâi xin ñöa ra caùc thoâng soá : + Noàng ñoä kieàm NaOH söû duïng : 85 g/l + Heä soá kieàm dö : 1,5 + Soá laàn nöôùc röûa : 2 laàn + Möùc ñoä khuaáy ñaûo : möùc 2,5 + Nhieät ñoä trung hoøa : 700C + Thôøi gian trung hoøa : 21 phuùt - Quaù trình taåy maøu : + Söû duïng hoãn hôïp zeolite : than hoaït tính : Silicagel = 5 : 1 : 1 + Noàng ñoä söû duïng laø 3% so vôùi daàu + Nhieät ñoä taåy maøu : 900C + Thôøi gian taåy maøu : 30 phuùt - Quaù trình khöû muøi : + Aùp suaát khöû muøi : -100 Kpa + Söû duïng N2 ñeå khöû + Thôøi gian khöû muøi : 3h + Nhieät ñoä khöû muøi : 3000C Ngoaøi ra, qua quaù trình nghieân cöùu thöïc nghieäm, chuùng toâi ruùt ra ñöôïc caùc moâ hình toaùn hoïc theå hieän quy luaät bieán ñoåi cuûa 3 haøm muïc tieâu hieäu suaát thu hoài, chæ soá acid vaø chæ soá peroxyt cho quaù trình trung hoøa Vôùi haøm muïc tieâu laø hieäu suaát thu : Z1 = 0,6762 – 0,0214 * X – 0,0017 * Y – 0,0033 * X * Y + 0,0178 *X2 + 0,0167 * Y2 Vôùi haøm muïc tieâu laø chæ soá acid: Z2 = 0,5416 – 0,0088 * X – 0,0026 * Y + 0,0011 * X * Y - 0,0006 * X2 Vôùi haøm muïc tieâu laø chæ soá peroxyt: Z3 = 5,6244 – 0,042 * X – 0,0028 * Y + 0,0048 * X * Y - 0,0172 * X2 + 0,0222 * Y2 Trong ñoù X laø noàng ñoä kieàm söû duïng, Y laø thôøi gian trung hoøa. b. Quaù trình nghieân cöùu caùc chaát haáp thuï oxy - Chuùng toâi xin ñöa ra hoãn hôïp chaát coù hieäu quaû haáp thuï oxy toát nhaát trong baøi nghieân cöùu: + Natri ascorbate:Than hoaït tính:Na2CO3:NaHCO3:FeSO4 = 10:10:5:12:2. Khoái löôïng ñem vaøo söû duïng laø 3g hoãn hôïp. Tuy nhieân, do thôøi gian nghieân cöùu cuûa luaän vaên coù haïn neân chuùng toâi xin ñöa ra caùc höôùng nghieân cöùu tieáp theo nhö sau: + Tieán haønh khaûo saùt theâm caùc chaát taåy maøu khaùc, vaø coù theå tieán haønh khaûo saùt theâm vieäc keát hôïp caùc quaù trình trung hoøa, taåy maøu, khöû muøi. + Toái öu hoùa cho quaù trình taåy maøu vaø khöû muøi. + Tieán haønh so saùnh vieäc söû duïng daàu chieân taùi tinh luyeän vôùi daàu chieân chöa taùi tinh luyeän treân saûn phaåm chieân cuï theå. + Tieán haønh khaûo saùt theâm moät soá caùc chaát haáp thuï oxy khaùc vaø coù theå khaûo saùt hieäu quaû cuûa caùc chaát haáp thuï oxy treân caùc saûn phaåm chieân khaùc. Chöông V PHUÏ LUÏC Chæ soá peroxyde: Löôïng chaát coù trong maãu thöû, tính baèng milli ñöông löôïng cuûa oxy hoaït hoaù coù trong 1 kilogram maãu thöû. Löu yù: phöông phaùp naøy mang tính kinh nghieäm cao, vì vaäy baát kyø moät söï thay ñoåi duø nhoû naøo trong thao taùc thí nghieäm cuõng coù theå daãn ñeán khaùc bieät lôùn trong keát quaû. Phöông phaùp xaùc ñònh chæ soá peroxyde theo TCVN 6021:1996 ISO 3960:1977 nhö sau: Thuoác thöû: Hoãn hôïp dung moâi acid acetic – chloroform (2:1 v/v) Dung dòch kalium iodur (KI) baõo hoøa. Dung dòch natrium thiosulfate 0,01 N ñöôïc ñieàu cheá baèng caùch söû duïng oáng chuaån 0,1N, sau ñoù pha loaõng 10 laàn. Dung dòch chæ thò hoà tinh boät 1%. Thao taùc thí nghieäm: Caân 3,00 ± 0,05 g maãu, cho vaøo erlen 250 coù naép. Theâm 25 ml dung dòch acid acetic – chloroform. Khuaáy ñeàu ñeå hoøa tan maãu. Theâm 1 ml dung dòch KI baõo hoøa. Ñeå trong boùng toái chính xaùc 1 phuùt. Sau ñoù laäp töùc theâm 30ml nöôùc caát. Theâm khoaûng 5 gioït hoà tinh boät. Chuaån ñoä baèng dung dòch Na2S2O3 0,01 N. Tieán haønh chuaån ñoä töø töø vaø laéc lieân tuïc trong khi chuaån ñoä. Tieán haønh ñeán khi maát maøu tím ñaëc tröng cuûa Iod. Tieán haønh ñoàng thôøi vôùi maãu traéng. VS: theå tích dung dòch Na2S2O3 chuaån maãu, ml VB: theå tích dung dòch Na2S2O3 chuaån maãu traéng, ml N: noàng ñoä tieâu chuaån dd Na2S2O3, N mS: khoái löôïng maãu, g pv: chæ soá peroxyde, milliñlg peroxyde/Kg maãu Chæ soá acid Laø soá mg KOH duøng ñeå trung hoøa acid beùo töï do coù trong 1 g daàu/môõ. Thao taùc: hoøa tan maãu trong 50 ¸ 150 ml dung moâi (diethyl ether : ethanol 95% = 1:1 v/v). Chuaån ñoä baèng dung dòch KOH vôùi maøu chæ thò phenolphthalein beàn trong 10 giaây. Caùch tính nhö sau (theo AOCS Official Method Ca 5a-40): V: theå tích dung dòch KOH, ml C: noàng ñoä dung dòch KOH, M m: khoái löôïng maãu, g av: chæ soá acid, mg KOH/g chaát beùo Phaàn traêm acid beùo töï do tính theo acid oleic nhö sau: TAØI LIEÄU THAM KHAÛO [1] Nguyeãn Caûnh, Quy hoaïch thöïc nghieäm, NXB Ñaïi hoïc Quoác gia TPHCM, TPHCM, 2004 [2]. Kitrigin V.P., Cheá bieán haït daàu. Nhaø xuaát baûn Noâng nghieäp, 1981 [3]. Branen A.L, Davidson P.M, Salminen S., Thorngate III J.H., Food Additives, Second Edition, Revised and expanded, Marcel Dekker, 2001, 912p [4]. Bheemreedy R.M., Chinnan M.S., Pannu K.S., and Reynolds A.E., Active treatment of frying oil for enhanced fry-life, JFS, Vol.67, 2002, 7p [5]. Akoh C.C., Min D.B., Food lipid, Chemistry, Nutrition and Biotechnology, Marcel Dekker, 2002, 1014p [6]. Choe E. and Min D.B., Chemistry of Deep-Fat frying oils, JFS, Vol.72, 2007, 10p [7]. Cooke B.S., Adsorbent Treatment of Frying Oil and the Impact on Health and nutrition , 2004, 59p [8]. Dr. Diosady L., New developments in fats and oils processing, AOCS, 2004, 9p [9]. Gupta M.K., Warner K., White P.J., Frying technology and practices, AOCS, 2004, 222p [10]. Kock J.D. and Kellens M., The Effect of Deodorization on the Refined Oil Quality and Distillate Composition, De Smet Technologies and Services, Brussels, Belgium, 2004, 46p [11]. Lin S., Akoh C.C., and Reynolds A.E., Determination of Optimal Conditions for Selected Adsorbent Combinations to Recover Used Frying Oils, AOCS, Vol.76, 1999, 6p [12]. Man Y.B.C. and Tan C.P., Effects of natural and synthetic antioxidants on changes in refined, bleached, and deodorized palm olein during Deep-fat Frying of Potato chips, AOCS, Vol.76, 1999, 9p [13]. Miyagia A.,* and Nakajimab M., Regeneration of Used Frying Oils Using Adsorption Processing, AOCS, Vol.80, 2003, 6p [14]. O’Brien R.D., Fats and Oils, Formulating and Processing for Applications, 2000, 574p [15]. Rosell J.B., Frying – Improving quality, Woodhead Publishing Ltd. 2001 [16]. Tatani N., Yamaguchi A., Takada M., and Moriya M., Color and Deterioration of Oil during frying, JOS,Vol.55, 2006, 7p [17]. Ötles S., Methods of Analysis of Food Components and Additives, Taylor and Francis group, 2005, 436p [18]. Warner K., Eskin N.A.M., Methods to Assess Quality and Stability of Oils and Fats-Containing Foods, AOCS, 1995, 219p [19] [20] [21] [22] [23]