Đề tài Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao

Phần I: Nguyên liệu sản xuất dầu I/ Thành phần hóa học của hạt dầu: _ Thành phần của hạt dầu bao gồm: các chất lipit, các chất không béo, các chất không xà phòng hóa, các hợp chất có Nitơ (có đặc tính protein và phi protein), các chất gluxit và dẫn xuất của chúng, các nguyên tố khoáng (chất tro). _ Trong đó thành phần lipit là cấu tử hóa học quan trọng của hạt dầu, nó quyết định giá trị sử dụng công nghiệp. _ Hàm lượng lipit dao động từ 1/4 đến 3/4 khối lượng hạt. Trong các hạt dầu, lipit thường liên kết với các chất khác, với protein, sacarit và các dẫn xuất của chúng, tạo thành các kiểu hợp chất khác nhau và bền vững. Trong đó triglixerit là thành phần chiếm chủ yếu 95-98% của lipit quả và hạt dầu. II/ Các nguyên liệu dầu chủ yếu: 1/ Hướng dương: Cây hướng dương có giá trị kinh tế cao, có hàm lượng dầu cao,sản lượng cao và có khả năng chịu được những tác hại xấu của đồng ruộng. Thành phần hóa học (% chất khô) Hạt và các phần của hạt Lipit Protein Xenlulo Tro Fitin Hạt Vỏ hạt (Vỏ quả) Nhân kèm vỏ hạt ( vỏ lụa) 52,4-54,9 1,8-2,8 64,3-66,5 15,6-17,0 5,1-5,7 13,9-18,9 12,9-14,0 56,0-59,4 1,7-2,1 2,98-3,31 2,7-3,1 2,83-3,71 0,9-0,99 0,06-0,07 1,18-1,27 Hàm lượng các nhóm lipit trong các sản phẩm chế biến (% lượng lipit chung) Sản phẩm Tri glixerit Axit béo tự do Phospho lipit Sáp Diglixerit Mono glixerit Sterol Nhân Vỏ hạt Vỏ lụa 96,8 32,4 30,6 0,78 16,3 37,3 1,12 0,01 0,02 0,43 42,1 19,2 0,87 2,5 3,1 _ 2,81 5,54 0,75 3,87 4,21 2/ Bông: Giá trị kinh tế chủ yếu của cây bông là lấy sợi bông. Do phương hướng trồng bông là để thu được sợi với chất lượng cao nhất, nên đã dẫn đến tình trạng hàm lượng dầu trong hạt vẫn ở mức thấp. Thành phần hóa học (% chất khô) Các phần của hạt Lipit Protein Xenlulo Tro Hạt Nhân Vỏ 22,3-25,2 37,3-40,2 0,4-0,6 25,5-29,4 34,1-37,5 3,4-4,6 12,4-18,7 1,2-2,1 39,4-51,4 4,2-4,5 4,9-5,2 1,2-1,9 3/ Lanh: Giá trị kinh tế của cây lanh là lấy sợi, còn hạt để chế biến thành dầu công nghiệp quí. Thành phần hóa học (% chất khô) Các phần của hạt Lipit Protein Xenlulo Tro Hạt Nhân Vỏ hạt 40-48 56-60 7-9 20-22 30-34 1-2 4-6 2-5 17-18 4-5 4-6 3-4 4/ Gai: Gai là cây có sợi, hạt có dầu. Từ sợi gai người ta sản xuất vải thô, dây để bao gói, dây thừng. Từ hạt, người ta thu được dầu công nghiệp quí. Thành phần hóa học (% chất khô) Lipit Protein Xenlulo Tro H ạt 30,21-38,3 17,6-25,1 13,8-26,9 2,5-6,8 5/ Đậu tương: Đậu tương là loại cây có đạm có dầu. Protein của hạt đậu có hoạt tính sinh học cao và có thể hỗ trợ khi thiếu protein động vật. Phần lớn hạt đậu tương dùng để sản xuất dầu thực phẩm và chế phẩm protein. Thành phần hóa học (% chất khô) Hạt và các thành phần của hạt Lipit Protein Xenlulo Tro Tứ diệp Phôi Vỏ hạt 20,7 10,4 0,6 41,3 36,9 7,0 14,6 17,3 21,0 4,3 4,0 3,8 6/ Lạc: Hạt lạc có nhiều protein, tiêu hóa tốt ở cơ thể người. Vì vậy phần lớn hạt lạc được dùng để làm thức ăn trực tiếp hay để chế biến thành những sản phẩm thực phẩm khác nhau trong sản xuất bánh kẹo. Hạt còn dùng để sản xuất dầu thực phẩm. Thành phần hóa học (% chất khô) Lipit Protein Xenlulo Tro Hạt 40,2-60,7 20-37,2 1,2-4,9 1,8-4,6 7/ Thầu dầu: Giá trị kinh tế của thầu dầu là từ hạt, người ta thu được dầu quí. Dầu ve được ứng dụng trong mọi lĩnh vực kĩ thuật hiện đại. Thành phần hóa học (% chất khô) Quả và các TP của quả Lipit Protein Xenlulo Tro Quả Vỏ quả Hạt Vỏ quả Nhân 43,8-44,6 2,9-3,4 52,0-56,3 1,2-1,6 66,0-68,2 19,8-20,2 8,8-9,4 18,9-19,7 6,5-7,0 25,3-26,9 18,0-19,2 30,2-34,0 20,1-20,6 67,1-68,4 0,6-0,9 3,9-4,0 8,4-9,8 2,9-3,1 2,8-3,0 2,4-2,7 8/ Cải dầu: Dầu lấy từ hạt cải dầu và bột cải được dùng trong công nghiệp thực phẩm và công nghiệp dược liệu. Thành phần hóa học (% chất khô) Lipit Protein Xenlulo Tro Hạt 32,0-44,8 20,5-29,7 8,2-11,1 8,4-9,5 9/ Dừa: Dầu dừa có chứa nhiều axit béo no nên là chất béo rắn, được dùng để sản xuất macgarin và xà phòng. Bã hoặc khô dầu được dùng làm thức ăn cho gia súc. Thành phần hóa học (% chất khô) Lipit Protein Xenlulo Tro Cùi dừa 62,0-74,0 7,8-8,2 5,8-6,1 2,4-3,7 10/ Cọ dầu: Cọ dầu có tính chất và ứng dụng gần giống như nguyên liệu dừa Thành phần hóa học (% chất khô) Lipit Protein Xenlulo Tro Nhân cọ 47,5-53,8 8,2-9,1 6,1-7,2 1,9-2,3 Công nghệ sản xuất dầu Hiện nay trong công nghiệp sản xuất dầu được áp dụng 2 phương pháp: _ Phương pháp ép bằng các máy ép có cơ cấu khác nhau _ Phương pháp trích ly bằng các dung môi hữu cơ Dầu thô Cặn dầu Thu nhận vận chuyển hạt Sấy hạt Làm sạch Bóc tách vỏ Bảo quản Làm sạch Ép kiệt hoặc trích ly Đóng thùng Nghiền Chưng sấy Nghiền Ép sơ bộ Đóng thùng Đóng bao Làm sạch Bảo quản Bảo quản Chưng sấy Nhân Dầu dầu Khô Vỏ Tạp chất Khô Cặn dầu Bã Dầu thô Cặn dầu DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT DẦU Phần II: Sơ chế nguyên liệu có dầu I/ Tách nhân khỏi vỏ: a/ Nguyên nhân: _ Dầu có trong các mô của hạt dầu phân bố không đều, phần dầu chủ yếu ở nhân hạt, trong khi đó ở vỏ quả và vỏ hạt chỉ có một lượng rất ít với thành phần không giống lipit của nhân. _ Vì vậy, khi chế biến hầu hết các loại hạt dầu cần tiến hành tách nhân, mô chứa dầu chủ yếu khỏi lớp vỏ ngoài của hạt (vỏ hoặc hạt vỏ quả) chứa ít dầu. b/ Mục đích: _ Tách vỏ khỏi nhân sẽ làm tăng thêm hàm lượng dầu của nguyên liệu chế biến do được loại bỏ phần ít dầu, nâng cao năng suất thiết bị công nghệ, tăng chất luợng dầu do lipit của vỏ hạt với thành phần chủ yếu là sáp và các chất tương tự không chuyển vào dầu làm giảm giá trị mặt hàng. Bởi vì: + Vỏ hạt và vỏ quả lại có tính xốp nên khi tiếp xúc với dầu có khả năng hấp thụ dầu, hình thành liên kết giữ dầu lại (thấm dầu), làm tăng tổn thất dầu trong sản xuất. + Vỏ hạt và vỏ quả có độ bền cơ lớn hơn nhân rất nhiều, nên khi nhân lẫn vỏ hạt hoặc vỏ quả sẽ làm giảm hiệu suất làm việc của các máy và thiết bị, gây chóng mòn các bộ phận làm việc của máy. c/ Thực hiện: _ Thực hiện tách vỏ khỏi nhân bằng càch phá vỡ vỏ hạt, xay, xát và sau đó phân ly hỗn hợp xay ra nhân và vỏ. _ Để việc xay xát hạt đạt hiệu quả cao cần tạo ra cho khối hạt có kích thước đồng đều theo từng lô. Từ đó, dễ dàng điều chỉnh chính xác chế độ làm việc của các máy xay xát. Nâng cao độ đồng đều của hạt bằng tiến hành phân loại theo kích thước. _ Tỉ lệ hài hòa giữa độ ẩm của vỏ và độ ẩm của nhân ảnh hưởng quan trọng đến hiệu quả xay xát hạt và phân ly vỏ khỏi nhân. Nhân cần ẩm hơn vỏ. Từ đó, khi phá vỡ vỏ khô sẽ giòn, nhân sẽ dai, giữ nguyên được hình dạng nhân và dễ dàng tách khỏi vỏ. à Trong công đoạn sơ chế phải bao gồm các khâu phân loại hạt theo kích thước và điều hòa độ ẩm cho hạt. Làm sạch ra khỏi tạp chất Sấy hạt Làm sạch hạt khỏi tạp chất Điều hoà độ ẩm Xay,xát vỏ Phân ly hỗn hợp xay Nghiền nhân hạt Gia công nhiệt ẩm bột nghiền Tách dầu sơ bộ Nghiền khô dầu Gia công nhiệt ẩm bột khô dầu Chế biến bột dẹt Trích ly Ép kiệt Hạt sạch Tạp chất Hạt khô Hơi nước Hạt sạch Tạp chất Hỗn hợp xay Nhân Vỏ Bột nghiền Bột chưng sấy Dầu Khô dầu Bột khô dầu Bột khô dầu Bột khô dầu dạng dẹt (bột dẹt) Nguyên liệu có dầu SƠ ĐỒ SƠ CHẾ NGUYÊN LIỆU TRƯỚC KHI TÁCH CHIẾT DẦU Tuyển lựa hạt theo kích thước và điều hòa độ ẩm: _ Khi xát vỏ, hạt có cỡ đồng đều, nhân giữ được nguyên hình dạng, trong hỗn hợp xay ít hạt sót, ít tấm và bụi dầu so với trường hợp xát vỏ không qua phân loại theo cỡ. _ Việc phân loại hạt theo kích thước đạt hiệu quả chế biến cao khi xay xát hạt hướng dương, các loại hạt quả và hạt cải dầu. Xay xát vỏ hạt: _ Phá vỡ vỏ quả các loại hạt dầu có thể thực hiện bằng các phương pháp khác nhau. _ Các phương pháp thường gặp là: + Phá vỡ vỏ do ma sát với bề mặt nhám + Phá vỡ vỏ hạt do kết quả của sự va đập lên bề mặt rắn + Phá vỡ vỏ hạt do cắt hạt bằng các cơ cấu dao + Phá vỡ vỏ hạt bằng nén ép trong khe giữa các trục quay _ Các nhân tố ảnh hưởng đến xay xát vỏ hạt: + Độ ẩm + Kích thước hạt + Đặc điểm hạt + Động học phá vỡ vỏ hạt khi xát vỏ hạt Phân ly hỗn hợp xay ra các thành phần: _ Trong hỗn hợp xay gồm có các mảnh nhân vỡ lớn, nhỏ, trung bình và nguyên, vỏ nát, nhân nguyên và nửa nhân, bụi dầu tức là cám. Cần chia hỗn hợp này thành nhân và vỏ. _ Vỏ hạt dầu là phần phế thải, làm giảm năng suất thiết bị công nghệ và làm tăng tổn thất dầu theo khô dầu. _ Phương pháp phổ biến để tách vỏ khỏi nhân là dùng các máy sàng để phân ly theo kích thước, sau đó phân ly tiếp bằng quạt gió nhờ tính chất khí động học của các thành phần. _ Các thiết bị thường dùng để phân ly hỗn hợp xay: + Phân ly vỏ nhân bằng máy sàng quạt MrS-50 + Phân ly hỗn hợp xay bằng máy sàng điện + Tách vỏ hạt bằng máy sàng lắc kép + Tách nhân hạt khỏi vỏ bằng máy sàng đập + Tách nhân khỏi vỏ hạt bằng máy sàng tính + Tách nhân khỏi vỏ bằng máy sàng lắc V-120 II/ Nghiền hạt dầu và nhân hạt: _ Nghiền nhân và hạt dầu nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu để dầu dễ dàng thoát ra khỏi phần protein khi ép cơ học hoặc trích ly. Hạt hoặc nhân nguyên sau khi bị nghiền phá vỡ cấu trúc lại tạo ra cho bột nghiền có cấu trúc mới. _ Có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để nghiền nguyên liệu có dầu: mài, cán, cắt và đập Những biến đổi hóa học và sinh hóa học của hạt khi nghiền: _ Dầu trong nội bào sau khi được 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. Khi đó, trong dầu bắt đầu qua các quá trình oxy hóa và thủy phân, vì các hệ enzym của hạt trong tế bào bị phá vỡ chỉ giảm một phần hoạt tính và sau khi bị phá vỡ cấu trúc, tạo ra khả năng tiếp xúc rộng lớn giữa dầu và Oxy, không khí ẩm của khí quyển. Trên bề mặt bột, có sự phát triển mạnh các hệ vi sinh vật, vì bao giờ trong bột nghiền cũng có mặt vi sinh vật. _ Cường độ các quá trình phá hủy xảy ra trong bột càng mạnh khi dầu càng đuợc giải phóng ra dưới dạng một lớp màng mỏng, phủ ở bề mặt trong cũng như mặt ngoài các hạt bột. _ Khi nghiền hạt cũng có khả năng làm biến tính các chất protein với mức độ nào đó. Ảnh hưởng của độ ẩm hạt đến quá trình nghiền: _ Hạt ẩm dẻo hơn nhưng ít giòn hơn hạt khô, do đó, sự biến dạng dẻo tăng lên khi độ ẩm hạt tăng lên. Hạt ẩm khi nghiền sẽ bị cán bẹp, không bị đập vỡ. 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. _ Tăng độ nhiệt cũng ảnh hưởng đến đặc tính nghiền. Tăng độ nhiệt, tính dẻo của hạt cũng tăng lên. Phần III: Tách sơ bộ dầu từ nguyên liệu có dầu _ Khi chế biến các loại hạt có hàm lượng dầu cao, việc tách dầu được tiến hành theo 2 bước: tách sơ bộ (vỡ) và tách kiệt (lại) từ nguyên liệu đó. _ Mục đích: Việc chế biến nguyên liệu có dầu có bước tách dầu sơ bộ sẽ nâng đuợc năng suất máy ép kiệt lên 30%, giảm lượng dầu tổn thất theo khô dầu 1-1,2% , hạ giá thành dầu xuống 14-18% và thu được 50% dầu chất lượng tốt và loại I. _ Áp dụng tách sơ bộ dầu từ nguyên liệu có dầu trong trường hợp bước tách kiệt dầu tiếp theo bằng các máy ép vít ép kiệt dầu hoặc trích ly. _ Có thể sử dụng các loại máy ép với cơ cấu khác nhau để tách sơ bộ dầu, khô dầu. Ép sơ bộ được đem xử lý để ép lại hoặc trích ly trong các thiết bị trích ly, lấy nốt lượng dầu còn lại. Tách dầu sơ bộ chưa phải là giai đoạn tách dầu cuối cùng, mà là một công đoạn công nghệ chuẩn bị để tách hoàn toàn lượng dầu có trong nguyên liệu. _ Khô dầu ép sơ bộ thường có hàm lượng dầu trong phạm vi 12-18% còn ở khô dầu ép kiệt 4,5-8% . _ Gia công bột chưng sấy trước khi tách dầu được thực hiện theo 2 giai đoạn: + Giai đoạn đầu: Gia công bột chưng sấy cho ép sơ bộ + Giai đoạn 2: Gia công bột chưng sấy cho ép kiệt dầu bằng các máy ép kiệt hoặc trích ly lượng dầu còn lại trong khô dầu ép sơ bộ. _ Thực hiện tách dầu sơ bộ ở độ nhiệt bột chưng sấy 75-1050C, độ ẩm bột chưng sấy 6-12%, thực hiện tách kiệt dầu bằng các máy ép kiệt ở độ nhiệt bột chưng sấy 110-1250C và độ ẩm bột dưới 4%. I/ Gia công nhiệt ẩm (chưng sấy) nguyên liệu có dầu: Nguyên nhân: _ Dầu trong bột phân bố ở dạng màng mỏng trên mặt các hạt bột nghiền, bám giữ bằng lực liên kết bề mặt, về trị số lớn hơn nhiều so với áp lực mà các máy ép dầu hiện đại có thể tạo ra. _ Tách dầu đạt hiệu quả một khi làm mất đi hoặc ít ra làm giảm một cách rõ rệt bề mặt giữ dầu có trong bột. Khi làm ẩm bột bằng nước sẽ làm yếu mối liên kết của dầu, dầu chuyển sang trạng thái tự do. Tiếp theo, thực hiện sấy khô bột bằng đun nóng. Dưới tác động của ẩm và nhiệt, tính chất cơ lí của bột nghiền sẽ thay đổi, từ bột nghiền trở thành bột chưng sấy. Mục đích: Tạo ra cho nguyên liệu có một cấu trúc mới, thuận lợi cho việc tách kiệt dầu với chi phí điện năng ít, đồng thời, trong thời gian đó không làm biến đổi 1 cách đáng kể các chất protein và dầu. Quá trình chưng sấy bột: _ Bột rơi lên bề mặt đun nóng được làm nóng lên và nước trong bột khi tiếp xúc với bề mặt đun nóng sẽ bốc thành hơi. Hơi bốc ra sẽ xông vào lớp bột rồi thoát ra ngoài. Đây là quá trình chuyển dịch của các phân tử hơi nước. _ Hơi nước khi đi qua lớp bột sau khi truyền nhiệt cho bột sẽ bi nguội, ngưng tụ thành những hạt nước. Độ ẩm của nguyên liệu ở lớp tiếp xúc với bề mặt truyền nhiệt sẽ giảm, bột ở lớp giữa và lớp trên được tăng ẩm. _ Ẩm ngưng tụ lại thấm xuống đến lớp tiếp xúc với bề mặt truyền nhiệt, tiếp đó lại tạo thành hơi bốc lên, lớp bột thô cứ thế dời chỗ lên đến lớp mặt. Bằng cách đó, ẩm ở dạng hơi thấm đều vào nội tâm các hạt bột và đảo trộn đều toàn bộ lớp bột trong nồi, kể từ lớp sát mặt truyền nhiệt đến lớp trên cùng. _ Khi độ ẩm nguyên liệu đạt 3-3,5% thì phân bố ẩm theo chiều cao lớp nguyên liệu đã thỏa mãn độ đồng đều. à Gia công nhiệt ẩm nguyên liệu co dầu, vì vậy, có tầm quan trọng đặc biệt, quyết định chất lượng công việc chuẩn bị nguyên liệu dùng để ép sơ bộ, ép kiệt hoặc trích ly dầu. Thực hiện: Trong điều kiện sản xuất, quá trình gia công nhiệt ẩm gồm các giai đoạn sau: a/ Làm ẩm và đun bột nóng lên 600C. Cần làm ẩm trong lúc đun nóng để nước có thể phân bố đều vào bột. Trong thời gian này lực liên kết dầu trên bề mặt bột bị giảm. Sau khi làm ẩm, bột phải đạt độ ẩm (theo %) như sau: với hạt hướng dương 8-9, hạt lanh 8-9, hạt thầu dầu 11,5-12,5 b/ Đun nóng và sấy khô bột ẩm ở 1050C. Độ ẩm và độ nhiệt bột chưng sấy xong phải đạt đủ mức làm biến tính các chất protein, tạo cho bột có được tính chất cơ lí thỏa mãn điều kiện làm việc của các loại máy ép vít. Khi đun nóng còn làm giảm độ nhớt của dầu, dầu dễ dàng thoát ra khi ép bột. Độ ẩm của bột vào máy ép sơ bộ là 5-6%. Làm ẩm bột bằng cách phun nước vào lớp bột chuyển động. Chất vừa mang ẩm, mang nhiệt được dùng chính là hơi nước. Hơi ngoài việc làm nóng còn truyển ẩm cho bột do ngưng tụ. Nhiệt truyền sang bột sẽ làm giảm độ nhớt của dầu và làm thay đổi dạng hình cũng như biến tính protein. _ Để sự phân bố ẩm và nhiệt được đồng đều, trong lúc gia công nhiệt ẩm cần khuấy trộn. Cường độ khuấy bột càng mạnh càng tạo điều kiện thuận lợi cho ẩm thâm nhập vào tất cả các hạt bột trong khối. _ Mỗi loại hạt dầu được gia công nhiệt ẩm ở 1 chế độ nhiệt thích hợp riêng, không được phép làm quá ẩm cũng như quá nhiệt. Bột chưng sấy quá ẩm và quá nhiệt trở thành một khối chảy dẻo, dầu không thoát ra khi ép. Khi bột quá ẩm bị giảm độ nhiệt sẽ xảy ra đóng cứng, xuất hiện khả năng thoát 1 phần dầủơ áp suất nén nhỏ (0,1-0,4 MPa). _ Các chất protein trong bột chưng sấy ở độ nhiệt 75-800C và độ ẩm 10% đã xảy ra biến tính sâu sắc. Mức độ biến tính của các chất protein trong thời gian gia công bột chưng sấy phụ thuộc vào độ nhiệt va thời gian chưng sấy bột và cường độ lực cơ học trong các máy ép sơ bộ tác động lên bột ép. Những biến đổi trong phần dầu (lipit) và phần ưa nước (phi lipit) của bột nghiền khi gia công nhiệt ẩm: a/ Những biến đổi vật lý: _ Ở giai đọan đầu của chưng sấy (làm ẩm) phần ưa nước (phi lipit) sẽ trương nở.Do làm ẩm ở nhiệt độ không cao,tính dẻo của bột tăng lên.Các hạt lien kết với nhau thành cục vón.Trong các hạt bột đã trương nở,mối lien kết giữa dầu và phần ưa nước bị yếu,chiều dày các màng dầu tăng dần và chuyển lên bề mặt các hạt bột.Do phần ưa nước trương lên,nên thể tích bột cũng tăng lên.Khi đó dầu từ bên trong các khe vách chuyển ra mặt ngoài. _ Sang giai đoạn hai của chưng sấy, bột được đun nóng, các chất protein bị biến tính làm thay đổi tính dẻo của bột nghiền.Sự biến tính của protein sẽ làm giảm tính dẻo của bột, chuyển bột dẻo dầu sang dạng cứng có cấu trúc sạn. _ Khi độ nhiệt tiếp tục tăng lên,tính dẻo của protein đã bị biến tính lại được nâng lên.Tính dẻo tiếp tục tăng khi tăng độ nhiệt lên cao nhưng đến độ nhiệt 150-1800C bột chưng sấy lại trở nên chảy lỏng, mặc dù protein đã bị biến tính sâu sắc. b/ Những biến đổi hóa học: _ Sự biến đổi trong bột nghiền cũng như bột chưng sấy khi chưng sấy phụ thuộc vào độ nhiệt, độ ẩm và thời gian tác động của nhiệt và ẩm.Tất cả các chất phần phi lipit đều rất nhạy cảm với độ nhiệt cao.Ngoài sự biến tính vì nhiệt của protein,còn xảy ra sự tương tác hóa học giữa lipit với các chất protein và gluxit của hạt tạo ra các chất mới.Quá trình hóa học diễn ra phức tạp làm mất đi nhiều hợp chất và gây biến đổi sâu sắc thành phần hóa học ban đầu của nguyên liệu có dầu. _ Quá trình oxi hóa và các quá trình khác xảy ra mạnh trong các phức chất của lipit vá do đó làm giảm chất lượng của dầu.Cùng với các quá trình hóa học,trong giai đoạn đầu của chưng sấy còn xảy ra các quá trình hóa sinh học ở độ nhiệt 60-700C. Đáng kể nhất là quá trình thủy phân.Dưới tác động của enzyme lipaza xảy ra thủy phân triglixerit, dưới tác động của enzym fetfelipaza thủy phân các photpholipit.Khi nhiệt độ tăng cao hơn các enzyme bị ức chế ,sự hoạt động của chúng bị ngừng trệ. Các phương pháp gia công nhiệt ẩm (chưng sấy) bột nghiền: Trong công nghiệp đã sử dụng một số phương pháp sau đây để xử lí nguyên liệu có dầu: + Chưng sấy khô + Chưng sấy ẩm + Chưng sấy dưới áp suất + Chưng sấy trong chân không Chưng sấy khô: _ Không đưa nước vào làm ẩm bổ sung cho bột ở giai đoạn đầu của chưng sấy. _ Chưng sấy khô được áp dụng cho trường hợp bột nghiền có độ ẩm cao hơn độ ẩm yêu cầu đối với bột chưng sấy khi ra khỏi giai đoạn đầu của chưng sấy. Thực tế ở trường hợp này chưng sấy bắt đầu ngay từ giai đoạn 2, làm thoát ẩm từ nguyên liệu. _ Thực hiện chưng sấy khô bằng cách nâng dần độ nhiệt bột trong nồi chưng sấy lên mức độ nhiệt qui định. Chưng sấy ẩm: _ Làm ẩm nguyên liệu bằng phun nước rồi đun nóng bột. Thông thường 2 việc này thực hiện đồng thời bằng hơi và nước hoặc chỉ bằng hơi nước. _ Nâng độ ẩm của bột ở giai đoạn đầu của chưng sấy đến độ ẩm nhất định nhằm dung nước đẩy dầu ra khỏi các khe vách chứa dầu. Sang giai đoạn hai của chưng sấy, bột được nâng lên độ nhiệt cao hơn. Từ đây quá trình diễn ra giống như chưng sấy khô. Trong quá trình chưng sấy khô và chưng sấy ẩm xuất hiện hiện tượng tự xông hơi. Tự xông hơi lá 1 quá trình xử lí bột chưng sấy xảy ra do nước từ lớp bột phía dưới tạo thành hơi bốc lên lớp bột phía trên trong nồi chưng sấy Thông thường hiện tượng tự xông hơi xuất hiện khi chưng sấy bột ở giai đoạn hai trong các nồi chưng sấy tầng lúc hãm bớt của thoát hơi nước thông ra ống xả hơi. Do bột trong nồi được tự xông hơi,bột chưng sấy đồng đều hơn về kích thước, nhiệt và ẩm. Đồng thời cũng phá vỡ thêm cấu trúc tấ bào chứa dầu, góp phần làm tăng hiệu suất tách dầu từ bột ép. Chưng sấy dưới áp suất: _ Xử lí bột nghiền bằng tác động của ẩm, nhiệt và áp suất được tạo ra trong nồi chưng sấy bột. _ Thiết bị gia công nhiệt ẩm là loại nồi kín, trong đó được tạo ra áp suất dư (dưới 0,05-0,1 MPa).Thời gian xử lí nguyên liệu trong áp suất đó là 10-15 phút. Ưu điểm của phương pháp là nhiệt và ẩm nhanh chóng thâm nhập vào giữa các hạt bột, đồng đều về độ nhiệt và độ ẩm nhanh nên rút ngắn thời gian gia công nguyên liệu trong nồi chưng sấy. Chưng sấy trong chân không: Là quá trình xử lí nguyên liệu trong thiết bị có áp suất thấp hơn áp suất khí quyển, giúp cho quá trình thoát ẩm của nguyên liệu được nhanh chóng, hạn chế sự biến tính của protein do nhiệt. Phương pháp chưng sấy: Chưng sấy liên tục và chưng sấy liên tục từng đợt a/ Chưng sấy liên tục: _ Nạp nguyên liệu vào nồi chưng sấy cũng như lấy sản phẩm ra đều liên tục. Việc tăng độ nhiệt cũng như giảm độ ẩm của bột chưng sấy liên tục diễn ra từ khi vào nồi cho đến khi ra khỏi nồi. _ Thực hiện quá trình chưng sấy này trong nồi chưng sấy thùng bố trí nằm ngang. b/ Chưng sấy liên tục từng đợt: _ Việc đưa nguyên liệu vào nồi chưng sấy là liên tục, việc chuyển bột giữa các tầng và lấy bột chưng sấy khỏi tầng dưới thì theo từng đợt. _ Nồi chưng sấy là loại tầng bố trí trên dưới nhau: 2 tầng, 5 tầng và 6 tầng Thời gian chưng sấy: _ Tính hoàn chỉnh của bột chưng sấy đem ép dầu do độ ẩm và độ nhiệt cuối quyết định. Tổng thời gian gia công nhiệt ẩm trung bình 50-80 phút, được phân chia như sau: làm ẩm (giai đoạn một) 15-20%, sấy khô (giai đoạn hai) 80-85%. _ Thời gian chưng sấy chịu ảnh hưởng cùa các nhân tố khác nhau: + Độ ẩm đầu và cuối của bột khi làm ẩm + Dạng liên kết của ẩm trong nguyên liệu có dầu + Chiều cao lớp bột trên bề mặt đun nóng + Hàm lượng dầu của bột + Trạng thái bề mặt đun nóng + Độ dẫn nhiệt của kim loại chế tạo nồi chưng sấy + Độ nhiệt của chất tái nhiệt và nước ngưng tụ thải ra khỏi vỏ hơi truyền nhiệt + Vận tốc và phương pháp thải hơi nước thoát ra từ các tầng nồi chưng sấy + Số tầng chưng sấy + Vận tốc chuyển bột chưng sấy giữa các tầng _ Trong số các nhân tố trên, ảnh hưởng có tính chất quyết định đến quá trình chuyển ẩm và truyền nhiệt trong nội bộ nguyên liệu trong nồi va hiệu quả của bột chưng sấy là cường độ đảo trộn và chiều cao lớp bột trong nồi. Các thiết bị chưng sấy: Thiết bị dung để thực hiện quá trình chưng sấy gọi chung là nồi chưng sấy. Hiện nay sử dụng 2 kiểu nồi: nồi chưng sấy tầng và thùng chưng sấy + Gia công nhiệt ẩm bột trong nồi chưng sấy 6 tầng + Gia công nhiệt ẩm trong thùng chưng sấy kiểu vít II/ Các phương pháp tách dầu sơ bộ từ bột chưng sấy: Tùy thuộc vào phương pháp gia công bột chưng sấy cũng như thiết bị dung để tách dầu sơ bộ, có thể tách dầu sơ bộ theo một trong 3 phương pháp dưới đây: 1/ Ép sơ bộ dầu từ bột chưng sấy do chưng sấy ẩm tạo ra bằng dủng các máy ép sơ bộ. Áp lực nén lên bột ép trong các máy loại này có thể đạt trên 25MPa, độ ẩm của bột dưới 5-6%, độ nhiệt bột vào máy ép 100-1050C. 2/ Phương pháp Skipin (gián đoạn). Ở đây dầu tự phát ra ngay trong thùng chưng sấy có đáy lưới (gọi là nồi chưng dầu). Trong nồi chưng dầu có bộ cánh khuấy đảo trộn mạnh bột ở độ ẩm 16%, độ nhiệt 80-900C. Áp suất nén lên bột chỉ do bộ cánh khuấy đảo trộn tạo ra. 3/ Phương pháp tách dầu trong thiết bị làm việc liên tục Kitrigin-Iacovenco và thiết bị Covalenco, là phương pháp trung gian giữa 2 phương pháp nói trên. Ở đây dầu thoát ra dưới áp suất nén không lớn hơn 0,4 MPa, độ ẩm bột 8-10% và bột được đun nóng đến 65-800C. Mục đích chính của việc tách dầu sơ bộ trước khi trích ly, nhằm thu được lượng dầu ép tối đa (dưới 87-90%) để không cần thông qua tinh luyện công phu vẫn có được dầu thực phẩm tốt. 1/ Ép sơ bộ dầu từ bột chưng sấy: _ Trong sản xuất dầu thực vật, để ép sơ bộ dầu người ta sử dụng rộng rãi các loại máy ép vít với cơ cấu khác nhau vá được gọi chung lá máy ép sơ bộ. _ Thực hiện ép sơ bộ bằng các máy ép vít cơ cấu khác nhau. Bột đưa vào ép phải qua xử lí theo chế độ tương đối mạnh: độ ẩm bột vào máy đạt 5,5-6%, ở độ nhiệt 95-1050C, áp lực nén bột trong long máy đạt đến 25 MPa và lớn hơn. _ Các thiết bị ép sơ bộ: + Ép dầu sơ bộ máy ép FP-75 + Tách dầu bằng cỗ máy ép MPZ-68 + Tách dầu bằng cỗ máy ép Kh.SPr8 + Tách dầu bằng cỗ máy ép kiểu E + Tách dầu bằng cỗ máy ép đóng viên G-24 + Tách dầu bằng cỗ máy ép ETP-20 _ Máy ép sơ bộ có kết cấu bảo đảm làm việc bình thường khi ép bột chưng sấy có cấu trúc tương đối cứng. Với bột chưng sấy chưa khô đủ mức, bột còn ướt, mặc dù quá trình gia công nhiệt ẩm xảy ra thuận lợi, vẫn tạo ra khô dầu có hàm lượng dầu cao (34-35%). Ngược lại, với bột bị sấy quá khô, đến độ ẩm dưới 4-4,5%, vào máy ở 107-1120C. khô dầu tạo ra cũng có hàm lượng dầu cao (18-21%). _ Khi ép dầu quá ẩm, dầu chảy ra không trong và nhiều phoi, từ bột gia công nhiệt ẩm đúng yêu cầu, dầu chảy ra trong sáng và ít phoi. 2/ Tách dấu sơ bộ từ bột chưng sấy quá ẩm ở độ nhiệt và áp suất thấp (Phương pháp Skipin): _ Thực chất của phương pháp như sau: Bột trong nồi chưng được làm ẩm đến độ ẩm 16%, sau đó đun lên 60-900C và đảo trộn liên tục bằng bộ cánh khuấy, dầu sẽ tự chảy ra. Lượng dầu tự thoát ra trong điều kiện như vậy có thể đến 40-65% so với tổng lượng dầu của nguyên liệu. _ Quá trình chưng dầu gián đoạn gồm các công việc sau đây: nạp bột vào nồi và làm ẩm đến độ ẩm 16%,đun nóng bột bằng sục hơi trực tiếp, chảy dầu , tháo bã (bột chưng sấy bán thành phẩm) _ Dầu thu được theo phương pháp Skipin là một trong những loại dầu thực phẩm có chất lượng tốt, vì độ nhiệt chế biến không vượt quá 900C. 3/ Phương pháp Kitrigin-Iacovenco: _ Nồi chưng dầu Skipin được thay bằng một thiết bị liên tục, hoàn chỉnh hơn, chuyên dung để tách dầu sơ bộ theo thiết kế của Kovalenco và Kitrigin- Iacovenco. _ Nét đặc biệt của việc ép dầu sơ bộ bằng thiết bị Kitrigin-Iacovenco là thời gian gia công nhiệt ẩm ngắn 2,5-3 phút trong lúc đó trong các nồi chưng sấy 5,6 tầng cần ít nhất 4,5 phút, độ ẩm của bột ép cao 8-10%,độ nhiệt bột ép thấp 750C. Dầu do được ép ra với chế độ dịu nên hàm lượng photpholipit, axit béo tự do ít hơn so với dầu ép bằng các máy ép vít sơ bộ. _ Ưu điểm lớn của phương pháp tách dầu sơ bộ từ bột chưng sấy có độ ẩm cao, độ nhiệt và áp lực thấp là dầu thu được có chất lượng tốt, các chất protein trong dầu bị biến tính với mức độ không đáng kể vá tạo ra khả năng cho thiết bị tách dầu sơ bộ có năng suất lớn. III/ Các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất tách dầu sơ bộ: Mức độ nghiền bột: Quá trình tách dầu thực vật từ nguyên liệu có dầu phụ thuộc nhiều vào mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào nhân hạt. Khi ẩm trong bột đã được phân bố thích hợp nhất, nhưng trong bột vẫn còn một lượng chưa bị phá vỡ cấu trúc tế bào, bột chưng sấy ra sẽ có cấu trúc không đồng đều,hiệu suất tách dầu chỉ đạt ở mức thấp. Bột trong trường hợp này không có được trạng thái nhanh chóng hút ẩm với lượng cần thiết và do đó mục đích của gia công nhiệt ẩm cho bột không đạt yêu cầu. Độ ẩm và lượng vỏ: Khi lượng vỏ trong nhân nhiều, nước làm ẩm bột cũng phải tăng lên. Việc gia công bột ẩm với độ vỏ lớn đòi hỏi thời gian dài hơn. Cự li từ gờ gắn vít đến gờ các thanh căn long ép Dạng hình không gian của các đoạn vít Phần IV: Tách kiệt dầu từ nguyên liệu có dầu _ Nguyên liệu có dầu sau khi được tách dầu sơ bộ, tiến hành bước thứ hai là tách kiệt dầu từ nguyên liệu đó. _ Trong công nghiệp dùng 2 phương pháp tách kiệt dầu: + Ép bằng các máy ép kiệt + Trích ly bằng dung môi _ Phương pháp trích ly tiến bộ hơn phương pháp ép vì mang lại hiệt quả chế biến nguyên liệu có dầu cao hơn: tổn thất dầu khi trích ly giảm thấp hơn ép 1,5 đến 2 lần. I/ Sơ chế nguyên liệu có dầu để tách kiệt dầu: 1/ Sơ chế nguyên liệu có dầu trước khi ép kiệt: _ Khô dầu do các máy ép sơ bộ tạo ra có dạng mảnh, hàm lượng dầu 16-18%, không phù hợp cho việc tách kiệt dầu tiếp tục nếu không được xử lí. _ Các mảnh khô dầu có hình dạng và kích thước không đồng đều,dài 3-20 cm, rộng 5-10 cm. Nghiền nhỏ khô mảnh chỉ có thể thực hiện tốt bằng các máy nghiền búa, nghiền đĩa. _ Xử lí khô mảnh thành bột để ép lại dầu như sau: + khô dầu ra từ máy ép sơ bộ, trước tiên được vít tải chờ khô dầu nghiền giập, chuyển đến máy nghiền búa hoặc nghiền đĩa, sau đó chuyển bột thô vào cán tại máy nghiền trục. + Bột tạo ra phải đạt mức đồng đều cao nhất, lượng lọt qua lỗ sàng đường kính 1 mm ít nhất 80%. Bột đạt yêu cầu này sẽ dễ dàng gia công nhiệt ẩm, tạo ra được tính dẻo, tốt, cấu trúc tế bào được phá vỡ bổ sung, dầu dễ dàng thoát ra trong các máy ép kiệt. 2/ Sơ chế nguyên liệu có dầu trước khi trích ly: _ Sơ chế nguyên liệu có dầu dùng để trích ly cần đạt các yêu cầu sau đây: nguyên liệu được phá vỡ cấu trúc tế bào đến mức tối đa, bột không ở dạng dính, vón, dễ dàng tách ra khỏi dung môi, hấp phụ dung môi với lượng không đáng kể, nhưng dễ dàng và nhanh chóng thấm ướt dung môi, dung môi thẩm thấu tự do vào nội tâm các hạt xốp. _ Để có được những tính chất như vậy, bột đem trích ly cần được chuẩn bị theo một qui trình phù hợp sơ chế nguyên liệu trước khi trích ly. II/ Phương pháp tách dầu bằng ép: _ Trong các nhà máy sản xuất dầu có những sơ đồ chế biến nguyên liệu có dầu sau đây: ép một lần (không qua ép sơ bộ), ép hai lần và ép ba lần. + Ép một lần nguyên liệu có dầu bằng dùng máy ép vít hoạt động đơn (máy ép kiệt một lần) và máy ép vít hoạt động kép (máy ép kép). + Ép hai lần chia làm hai bước, tách sơ bộ bằng dùng các máy ép sơ bộ hoặc thiết bị chưng dầu tách dầu Kovalenco-Iacovenco và tách kiệt dầu bằng các máy ép kiệt. + Ép ba lần thưc hiện bằng 3 đoạn trong các thiết bị chưng dầu, máy ép sơ bộ và các máy ép kiệt. Trong công nghiệp hiện nay, sơ đồ ép ba lần là loại không tiên tiến, không được áp dụng rộng rãi. _ Ở mỗi sơ đồ nói trên, trong sản xuất dầu lại được thiết lập theo những phương pháp khác nhau, tùy thuộc vào kiểu máy dùng để trang bị và chế độ chế biến nguyên liệu. Chất lượng sản phẩm thu được từ các sơ đồ công nghệ khác nhau đều không giống nhau. _ Ép một lần bằng máy ép kép có sơ đồ công nghệ đơn giản, cần dùng ít trang thiết bị, nhưng hiệu suất dầu không cao và chất lượng dầu không tốt như sơ đồ ép hai lần theo hai bước riêng biệt. Tách kiệt dầu bằng ép: _ Ép kiệt dầu từ khô dầu ép sơ bộ bằng dùng máy ép kiệt. Máy ép kiệt có thể làm việc theo nguyên lí ép đơn hoặc ép kép. Ở các máy ép đơn ép kiệt dầu chỉ thực hiện một bước, còn ở máy ép kép ép kiệt dầu thì thực hiện theo hai bước ngay trên cùng một cỗ máy. _ Trong công nghiệp sản xuất dầu sử dụng phổ biến các cỗ máy ép kiệt sau đây : EP, MD, MPE-2, MP-21 và máy ép kiệt cỡ nhỏ K-2. _ Nhận xét chất lượng bột chưng sấy cũng có thể thông qua đặc điểm dầu chảy ở lỏng ép: + Bột chưng sấy đúng, dầu chảy ra trong và sáng + Bột chưng sầy ướt, dầu chảy ra có bọt, màu xám và trắng đục + Bột chưng sấy quá khô, dầu có màu nâu hoặc sẫm, trong lòng máy có tiếng rú, máy ép bị rung. _ Khống chế chiều dày khô dầu trong mỗi trường hợp cụ thể tùy thuộc vào chất lượng hạt chế biến và giống loại hạt dầu. Chiều dày khô dầu quyết định hàm lượng dầu của khô dầu, năng suất máy ép, áp lực tạo thành trong lòng máy ép. _ Hàm lượng khô dầu ra khỏi máy còn chịu ảnh hưởng của mức độ làm ẩm và đun nóng và độ ẩm bột, vào máy ép kiệt, hàm lượng dầu của khô ép sơ bộ và mức độ nghiền bột khô dầu, tần số quay của trục vít và năng suất máy ép. _ Bột chưng sấy được xử lí đúng,khô dầu thu được có màu nâu sáng hoặc vàng ánh. Phần V : Trích ly dầu Bột hoặc khô dầu sau khi chưng sấy được đưa vào trích ly Quá trình trích ly được dựa trên tính hòa tan tốt của dầu thực vật trong dung môi hữu cơ không cực, chẳng hạn xăng, hexan, dicloetan và nhiều loại khác, do có sự chênh lệch nồng độ dầu trong nguyên liệu và dòng chảy bên ngoài. Đây là quá trình làm chuyển dầu từ trong nguyên liệu vào dung môi. thực hiện bằng khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu. + Khuếch tán phân tử: chuyển dầu từ trong nội tâm nguyên liệu vàp dung môi. + Khuếch tán đối lưu: chuyển dầu từ bề mặt nguyên liệu vào dung môi Hơi dung môi Bột chưng sấy Dung môi Chưng cất Trích ly Làm nguội Bảo quản Ngưng tụ Bể chứa dung môi Sấy Làm nguội Bảo quản Làm sạch Đóng thùng Đóng bao Hơi dung môi Mixenn Dầu thô Dung môi mới SƠ ĐỒ TRÍCH LY DẦU Quá trình trích ly dầu thực vật xảy ra theo nhiều giai đoạn: _ Thấm ướt dung môi lên bề mặt, sau đó thấm sâu vào bên trong nguyên liệu, tạo ra mixen (dung dịch dầu trong dung môi). _ Sau khi đẩy các bọc không khí trong các khe vách tế bào ra ngoài, mixen chiếm đầy các khe vách và thực hiện hòa tan dầu trên lớp bề mặt _ Sau đó nhờ dung môi đã thấm sâu trong các lớp bên trong, tiếp tục hòa tan dầu phân bố trong các ống mao dẫn bị bọc kín. Quá trình hòa tan dầu vào dung môi (chính xác là vào mixen) diễn ra cho đến khi đạt đến sự cân bằng nồng độ mixen ở các lớp bên trong với lớp bên ngoài của nguyên liệu. Việc tạo ra mức chênh lệch thường xuyên ổn định giữa nồng độ mixen trong nguyên liệu và bên ngoài nhờ dòng dung môi chuyển động mang nguyên liệu trích ly. _ Thật ra, lúc đầu dung môi chỉ hòa tan được lớp dầu thấm trên bề mặt các tế bào bị phá vỡ cấu trúc do cán, chưng sấy. Lượng dầu trích ly được do chưng sấy chiếm đến trên 80% so với tổng lượng dầu có trong nguyên liệu. Việc chiết dầu từ các tế bào chưa bị phá vỡ diễn ra rất chậm do dung môi thấm rất khó khăn. _ Dung môi dùng trích ly thường là các loại sau: hidrocacbon mạch thẳng, hidrocacbua thơm, rượu béo, hidrocacbon mạch thẳng dẫn xuất clo, trong số đó phổ biến là xăng, hexan. Trong những năm gần đây ở nước ngoài sử dụng phổ biến dung môi pentan và hexan, hòa tan dầu va mỡ theo bất cứ tỉ lệ nào. Ngoài ra, propan và butan là loại dung môi tiên tiến. Nét đặc biệt của dung môi này là ở chổ khi sử dụng dưới áp suất dư 0,4-1,2MPa sẽ rút ngắn được quá trình trích ly 2-3 lần. Và sau khi cất propan và butan, dầu và bã không để lại vết dung môi. Những yêu cầu chung đối với dung môi dùng trích ly các sản phẩm thực phẩm: _ Phải kinh tế (rẻ, dễ tìm kiếm, ít hao hụt trong quá trình trích ly) _ Đảm bào vận tốc quá trình trích ly và phải chiết kiệt dầu có trong nguyên liệu _ Dung môi phải đồng nhất, có độ sạch cao, không lẫn chất lạ _ Nhanh chóng hòa tan dầu và hỗn hợp với dầu theo bất cứ tỉ lệ nào _ Dễ cất ra khỏi dầu và bã dầu, dễ ngưng tụ để thu hồi _ Dung môi không hòa tan các chất lạ có trong nguyên liệu ngoài dầu _ Dung môi không có tác dụng phá hoại thiết bị. đặc biệt là không gây độc với người, không gây cho dầu và bã dầu mùi vị lạ Những nhân tố ảnh hưởng đến vận tốc và độ kiệt dầu khi trích ly: _ Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào _ Kích thước và hình dạng hạt có dầu _ Nhiệt nguyên liệu trích ly _ Độ ẩm nguyên liệu trích ly _ Vận tốc chuyển động của dung môi trong lớp nguyên liệu trích ly _ Tỉ lệ giữa dung môi và nguyên liệu Các phương pháp trích ly công nghiệp: Để trích ly dầu từ nguyên liệu có dầu người ta áp dụng phương pháp trích ly liên tục (phương pháp gián đoạn hiện nay không được sử dụng do không hoàn chỉnh) _ Trích ly liên tục: trong quá trình trích ly, nguyên liệu có dầuvà dung môi có thể chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều. Từ đó người ta gọi là quá trình trích ly cùng chiều hay ngược chiều. _ Phương pháp: + Ngâm nguyên liệu trong dòng chuyển động ngược chiều chuyển động của dung môi. + Dội tưới liên tục, nhiều đợt dung môi (hoặc mixen loãng) lên lớp nguyên liệu chuyển động. Trên đường chuyển động của nguyên liệu ra khỏi thiết bị trích ly gặp dung môi nạp vào ngược chiều. _ Trong quá trình trích ly dầu từ nguyên liệu có dầu,không phụ thuộc vào kết cấu thiết bị. Do xảy ra tương tác giữa dung môi và dầu, dầu tan vào dung môi thành dung dịch gọi là mixen. Mixen sau khi ra khỏi khu vực trích ly, đem phân ly thành dầu và dung môi bằng cách làm bốc hơi dung môi, sản phẩm thu được là dầu trích ly và dung môi tái sinh. Bã trích ly được đem đun nóng làm bốc hơi dung môi sẽ thu được bã dầu sạch dung môi. Ngưng tụ hơi dung môi thu lại được dung môi gọi là dung môi thu hồi dùng cho quá trình tiếp theo. _ Sản xuất dầu bằng trích ly cần một lượng lớn hơi nước làm chất tải nhiệt, lượng điện cần dùng ít hơn so với ép. 1/ Làm sạch mixen: Mixen thu được sau khi trích ly ngoài thành phần dầu hòa tan, còn kéo theo các chất màu, các hạt bã dầu cùng một số tạp chất cơ học khác. Các tạp chất này dưới tác động của nhiệt khi chưng cất sẽ có phản ứng tương tác với mixen làm giảm phẩm chất dầu và tạo ra cao đóng kết bề mặt truyền nhiệt trong hệ thống chưng cất hoặc khi chưng cất sẽ gây ra hiện tượng trào nồi do sủi bọt. Vì vậy để thu được dầu trích ly có chất lượng tốt cần phải làm sạch các chất trước khi đem chưng cất. Mixen được làm sạch bằng lắng, lọc, li tâm _ Lắng để tách sơ bộ các hạt không tan trong mixen bằng trọng lực bản than _ Lọc nhằm tách tạp chất không tan trong mixen bằng cách cho mixen chảy qua bề mặt vật liệu lọc làm việx trong chân không hoặc ở áp suất dư _ Li tâm mixen là quá trình tách tạp chất rắn ra khỏi mixen dưới tác động của lực li tâm, phát sinh trong các máy li tâm kín hoặc máy phân li. 2/ Chưng cất mixen: Là quá trình phân ly dung dịch dầu trong dung môi bằng cất (bốc hơi) dung môi bay hơi ra khỏi dầu không bay hơi. _ Mixen khi đem chưng cất cần đạt các chỉ tiêu sau: + Nhiệt độ 35-450C + Nồng độ ≤ 30% + Cặn lắng ≤ 0,007% + Nhiệt độ hơi nước 180-2000C _ Tùy từng hệ thống chưng cất mà áp suất dư trong buồng làm việc và áp suất hơi trực tiếp có khác nhau. Dầu trích ly thành phẩm ra khỏi thiết bị chưng cất, khống chế nhiệt độ trong phạm vi 100-1050C và có nồng độ 95-98%. _ Hoạt động: mixen quá nhiệt với áp suất dư được đưa vào buồng chưng cất trong điều kiện hút chân không, do đó sự bố hơi xảy ra rất mạnh. Các giọt mixen đậm dặc rơi tiếp xuống hệ thống máng và rải đều thánh một lớp màng mỏng. Dưới tác động của hơi quá nhiệt tiếp xúc trực tiếp lên lớp màng mixen, dung môi lại tiếp tục bốc thánh hơi trong buồng này. Hơi quá nhiệt được dùng xử lí lớp màng dầu. Dầu trích ly chảy dồn xuống buồng khử mùi và được đem bảo quản. 3/ Xử lí bã dầu : Cất dung môi khỏi bã dầu (sấy): _ Bã dầu ra khỏi thiết bị trích ly mang theo một lượng dung môi từ 24-40% dung môi, do đó cần phải tách dung môi ra khỏi bã dầu đến mức tối thiểu cho phép < 0,1% _ Để cất dung môi cần phá vỡ mối liên kết của dung môi với bã, sau đó làm thoát chúng khỏi các lớp bên trong cũng như từ mặt ngoài bằng cách chuyển dung môi từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi, sau đó tách hơi dung môi ra khỏi bã dầu, thực hiện quá trình cất. Làm nguội: Bã dầu ra khỏi thiết bị sấy co nhiệt độ 100-1050C, độ ẩm 6-10% nên cần phải làm nguội trước khi bảo quản. 4/ Ngưng tụ và phục hồi dung môi: _ Hơi dung môi từ thiết bị chưng cất mixen và đun nóng bã sẽ được xử lí và ngưng tụ để thu hồi dung môi. _ Xử lí phục hồi dung môi để tách các hạt dầu bốc theo hơi dung môi và hơi nước ra khỏi dung môi. _ Sau khi dung môi được xử lí, phục hồi thì được làm nguội và đưa vào bể chứa chuẩn bị cho quá trình tiếp theo. Phần VI: Tinh luyện dầu Dầu thu được sau khi ép hoặc trích ly mới chỉ qua làm sạch sơ bộ gọi là dầu thô. Trong thành phần dầu thô có nhiều loại tạp chất khác nhau, thông thường không phù hợp với mục đích thực phẩm. Dầu thô này cần được loại bỏ các tạp chất cơ học và hóa học không mong muốn. Quá trình xử lí đó được gọi là tinh luyện. Trong công nghiệp sử dụng 2 loại sơ đồ tinh luyện dầu: tinh luyện bộ phận và tinh luyện hoàn chỉnh. _ Tinh luyện bộ phận nhằm loại ra khỏi dầu những nhóm tạp chất nhất định theo yêu cầu. _ Tinh luyện hoàn chỉnh nhằm thu được dầu không còn tạp chất cơ học, không màu, mùi, vị, lượng axit béo tự do ở mức thấp nhất theo qui định. Dầu sau khi tinh luyện hầu như chỉ còn triglyxerit thuần khiết. Dầu thô Thủy hóa Trung hòa Rửa dầu Sấy Tẩy màu Lọc Tẩy mùi Làm nguội Đóng thùng Bảo quản Xử lý thu hồi dầu và cặn phospholipid Xử lý thu hồi dầu Xử lý thu hồi dầu Thu hồi dầu Cặn Cặn xà phòng Rửa nước Cặn hấp phụ Nước dd NaOH dd NaCl dd NaCl Nước Đất,than hoạt tính Sơ đồ tinh luyện dầu hoàn chỉnh 1/ Thủy hóa: _ Mục đích là tách tạp chất háo nước có trong dầu, chủ yếu là các hợp chất phospholipid. Tác nhân thủy hóa là nước hoặc dung dịch muối NaCl 0,3%, lượng tác nhân thủy hóa đưa vào tùy theo hạt dầu, khoảng 0,5-5% so với khối lượng dầu. _ Dầu được đun nóng đến nhiệt độ 40-500C, khuấy liên tục và cho từ từ tác nhân thủy hóa vào. Sau khi cho hết tác nhân thủy hóa thì khuấy thêm khoảng 15 phút vá để lắng trong vòng 40-60 phút. 2/ Trung hòa hay luyện kiềm: _ Mục đích là tách các axit béo tự do có trong dầu. Để trung hòa có thể dùng các loại bazơ hoặc các muối của bazơ mạnh như hydroxyt Natri, Canxi hydroxyt, Natri cacbonat, ammoniac… _ Nồng độ dung dịch kiềm sử dụng tùy thuộc vào chỉ số axit của dầu. Dung dịch kiềm dùng để trung hòa axit theo nồng độ có thể chia ra như sau: Chỉ số axit (mg KOH) Nồng độ dd NaOH sử dụng (g/l) Loãng Vừa Đặc <5 5-7 >7 35-45 85-105 >125 Hiệu quả trung hòa dầu được đánh giá bằng chỉ số axit của dầu sau khi trung hòa. Lượng kiềm dùng để trung hòa được tính theo công thức sau: X = K.(D.A.40.100)/(56,1.92) Trong đó: + D : lượng dầu đem trung hòa + A : chỉ số axit của dầu + 40 : KLPT của NaOH + 56,1 : KLPT của KOH + 92% : nồng độ của NaOH công nghiệp + K : hệ số kiềm dư (K=1,05-1,5) _ Chế độ trung hòa: phun đề dung dịch kiềm lên bề mặt dầu trung hòa, vừa phun vừa khuấy. Nhiệt độ trung hòa đối với các loại dầu khác nhau được khống chế khác nhau tùy thuộc vào chỉ số axit và tính chất của dầu. _ Sau khi cho hết dung dịch kiềm thì cho tiếp dung dịch muối ăn với nồng độ 3-4%. Dung dịch muối ăn có tác dụng xúc tiến nhanh việc phân ly cặn xà phòng ra khỏi dầu. Cặn xà phòng được xử lí để thu hồi dầu. 3/ Rửa và sấy dầu: _ Để loại hoàn toàn xà phòng ra khỏi dầu, dầu sau khi lắng tách cặn xà phòng cần được rửa nhiều lần bằng nước nóng. Lần đầu rửa bằng dung dịch NaCl 8-10% đề xà phòng kết lắng theo dung dịch muối, sau đó rửa bằng nước nóng. Sau mỗi lần rửa để lắng 40-60 phút rồi tháo nước rửa vào bể thu hồi dầu. _ Nhiệt độ của dầu khi rửa: 90-950C. Nước muối và nước nóng cũng được đun sôi. _ Sau khi rửa hết cặn xà phòng, tiến hành sấy dầu để tách ẩm. Sấy dầu co thể thực hiện trong chân không hoặc áp suất khí quyển. Dầu sau khi sấy phải đạt đến độ ẩm < 0,1% để tạo điều kiện tốt cho quá trình tẩy màu. 4/ Tẩy màu: _ Là quá trình tương tác giữa chất hấp phụ và dầu, dẫn đến kết tủa loại bỏ được chất gây màu, làm cho dầu sáng.Chất hấp phụ thường dùng là hỗn hợp đất tẩy trắng và than hoạt tính. _ Hỗn hợp dầu và chất tẩy trắng sẽ được bơm chuyển từ thiết bị tẩy màu sang máy lọc. Dầu sau khi lọc được đưa vào thiết bị khử mùi, còn cặn hấp phụ sẽ được xử lí để thu hồi dầu. 5/ Khử màu: _ Nhằm tách ra khỏi dầu các hợp chất gây mùi. Phương pháp loại các chất mùi được dựa vào việc dùng hơi nước để cất các chất dễ bay hơi ra khỏi dầu. Hơi nước dùng khử mùi là hơi quá nhiệt (325-3750C). Quá trình xảy ra trong điều kiện chân không. Áp suất tuyệt đối trong thiết bị khử mùi la 66-106 Pa. _ Dầu đã khử mùi được lấy ra bằng bơm chuyển đến thiết bị khử khí và sau đó vào thiết bị làm nguội xuống 600C. Từ đây sẽ đóng thùng và chuyển vào kho bảo quản. _ Đối với một số loại dầu có chứa nhiều sáp như dầu cám, hướng dương sau khi thủy hóa hoặc trung hòa thì cần phải được tách sáp. _ Dầu tinh chế phải có màu sáng, trong, không mùi, có chỉ số axit nhỏ hơn 0,2 mg KOH.