Đồ án sản xuất dầu đậu phộng

Hình 2: Máy bóc tách vỏ đậu phộng Trong quá trình bảo quản nguyên liệu, hạt vẫn còn khả năng sống, tức là vẫn còn hô hấp, năng lượng hạt dùng để hô hấp chính là do tiêu hao các chất dự t

Hình 1: Cây và quả đậu phộng

- Cây đậu phộng thường mọc thành từng bụi và có khi bò trên mặt đất Thân thẳng cao từ 0,3 - 0,4m Hoa màu vàng, củ (chính xác hơn gọi là quả) được bao bọc bởi một lớp vỏ cứng, thắt eo hay không, mỗi củ chứa từ 1 - 5 hạt Điểm đặc biệt của cây đậu phộng so với những cây khác là ra hoa, thụ phấn trên mặt đất nhưng sau đó lại chui xuống đất để kết quả Hạt đậu phộng có hình thoi, bầu dục hay tròn và được bao bởi một lớp vỏ hạt màu hồng hay hồng nhạt gọi là màng (vỏ lụa)

- Người ta thường chia quả đậu phộng thành 2 loại: loại quả to, loại quả nhỏ

Bảng 1: Phân loại quả đậu phộng

Kích thước hạt 10 - 20mm 7,5 - 13mm

Khối lượng 1000 hạt 1300 - 2000g 400 - 750g

2) Thành phần sinh hóa của hạt đậu phộng

- Nhìn chung, đậu phộng là một nguồn thức ăn giàu về dầu (44 - 56%) và protein (25 - 34%)

- Thành phần sinh hóa của cây đậu phộng phụ thuộc vào giống, sự biến đổi của điều kiện khí hậu, vị trí hạt trong quả, các yếu tố tác động từ bên ngoài như sâu bệnh Các phương pháp phân tích khác nhau cũng ảnh hưởng đến thành phần sinh hóa của hạt

Bảng 2: Thành phần sinh hóa của hạt đậu phộng (% khối lượng)

Các chất Vỏ quả Vỏ lụa Phôi

6 - 24,9 0,1 - 0,4 2,9 - 6,4 2,2 - 2,7 0,9 - 5,3 -1,6 - 1,9 1,8 - 2,9 -

*4,8 - 7,2 1,2 - 2,8 10,6 - 21,2 0,3 - 1,8 1,7 - 2,5 16,1 - 17,8 0,7 10,1 65,7 - 79,3 1,9 - 4,6 -

9,01

11 - 13,4 0,5 - 1,9 48,3 - 52,2

1 - 1,2 21,4 - 34,9 2,1 -

(*: Thay đổi theo kĩ thuật xử lý và cất giữ, thường từ 5 - 8%)

a Dầu trong hạt đậu phộng:

- Dầu phộng là một hỗn hợp glicerid gồm: 80% acid béo không no và 20% acid béo

no Thành phần acid béo trong hạt dầu thay đổi tùy theo giống và điều kiện trồng trọt

- Các glicerid trong dầu phộng chứa 3 acid béo chính:

• Acid oleic: 43 - 65%

• Acid linoleic: 20 - 37%

• Acid palmitic:14 - 20%

- Dầu đậu phộng chứa các vitamin hòa tan trong dầu, trong đó nhiều nhất là vitamin

E - một yếu tố quan trọng trong tổng hợp hormone sinh dục, chống lão hóa Hai acid bão hòa có trong dầu đậu phộng là acid arachidic (C20) và acid lignoceric (C24) thấy trong

bơ ca cao và trong bơ sữa bò Đây là hai acid béo bão hòa dạng cis nên không gây nguy hiểm cho tim mạch

- Ở nhiệt độ bình thường, dầu phộng là một chất lỏng màu vàng nhạt, có độ nhớt thấp, có hương thơm và mùi vị như hạt dẻ

Bảng 3 : Một số tính chất chung của dầu phộng

Nhiệt độ nóng chảy Chỉ số iod

Chỉ số xà phòng hóa

Độ acid tự do Chỉ số khúc xạ (ND 20

Màu sắc Mùi vị và hương thơm

0 - 3oC

82 - 100

188 - 195 0,02 – 0,6%

1,4697 - 1,4719 0,917 - 0,921 0,91 - 0,915 71,07 - 86,15 centipose

26 - 320C21,7cal/g (không hidro hóa) 24,7 cal/g (hidro hóa) vàng nhạt

gần như hạt dẻ

- Trước đây, người ta thường chỉ chú trọng đến dầu trong hạt đậu phộng mà chưa chú ý đến lượng protein khá cao có chứa trong dầu, trong các bộ phận khác của cây đậu phộng Tình trạng thiếu protein hiện nay trên thế giới đòi hỏi phải nghiên cứu sử dụng triệt để loại cây này, một cây cho dầu và cho đạm

b Một số thành phần hóa học khác

- Ngoài những thành phần trên , Frampton và Boudreaux còn th ấy một chất tan trong nước của hạt đậu phộng có tác dụng cầm máu Các vitamin như thiamine (vitamin B1) trong đậu phộng đã rang chiếm 0,23mg% Nó là một phần của coenzyme thiamin pyrophosphate rất quan trọng trong phản ứng giải phóng năng lượng từ carbohy drate, chất béo và alcohol (rượu, bia) Ngoài ra đậu phộng còn chứa vitamin B 2, vitamin B6 Nghiên cứu của khoa điều trị thuộc trường đại học Purdue (Mỹ) công bố: đậu phộng chứa magie, mangan, sắt, đồng, phospho, kali, kẽm, selen, canxi và đặc biệt là folate có tác dụng bổ não

- Rõ ràng, đậu phộng là một nguồn thức ăn giàu lipid, protein và vitamin Bên cạnh

đó, đậu phộng có hương thơm và mùi vị đặc biệt Vị ngọt điển hình và mùi thơm nhẹ được tạo nên bởi đường và một số chất hữu cơ bay hơi khác Thành phần các chất bay hơi có tới hơn 10 chất như pentan, octan, metylfomal, acetaldehyd, aceton, metanol, etanol, 2-butanol, pentanal và hexanal

3) Bảo quản nguyên liệu

Sau khi thu hoạch, đậu phộng được tách vỏ bằng máy bóc tách vỏ rồi đem đi bảo quản

Hình 2: Máy bóc tách vỏ đậu phộng

Trong quá trình bảo quản nguyên liệu, hạt vẫn còn khả năng sống, tức là vẫn còn hô hấp, năng lượng hạt dùng để hô hấp chính là do tiêu hao các chất dự trữ có trong dầu Mức độ tiêu hao dầu và làm giảm phẩm chất của dầu có trong hạt phụ thuộc vào cường

độ hô hấp Lượng dầu béo giảm, sẽ có nhiều acid béo tự do và các sản phẩm dễ bị oxi hóa Ngoài ra, kèm theo sự thay đổi lipid còn có sự thay đổi các thành phần hóa học khác

có trong dầu, kể cả protein

Những nhân tố ảnh hưởng tới bảo quản hạt

Cường độ hô hấp trong quá trình bảo quản hạt phụ thuộc chủ yếu vào 3 nhân tố chính: hàm lượng ẩm, nhiệt độ và mức độ thoáng khí Những nhân tố này không những ảnh hưởng đến hàm lượng dầu có trong hạt mà còn ảnh hưởng tới những thành phần khác của khối hạt như vi khuẩn (thường kí sinh trong hạt, tạp chất kèm theo hạt) cũng như các loại sâu bọ khác

Độ ẩm của hạt

- Hàm lượng dầu trong hạt càng cao, yêu cầu độ ẩm để bảo quản hạt càng nhỏ Nếu

độ ẩm bảo quản cao hơn độ ẩm tới hạn, thì lúc đó, cường độ hô hấp tăng và sẽ thải ra môi trường xung quanh nhiều nhiệt và nước, do đó, nhiệt độ và độ ẩm của khối hạt tăng nhanh dẫn đến quá trình tự bốc nóng Nếu không ngăn chặn được quá trình trên, các triglycerid bị phân hủy mạnh, các acid béo bị oxi hóa, các protein bị biến tính và tất cả các thành phần hóa học sẽ bị biến đổi không thuận nghịch Hạt dầu loại này không thể đảm bảo phẩm chất dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp

- Sự hư hỏng hạt khi xảy ra quá trình tự bốc nóng chia làm 4 thời kỳ:

o Ở 27 - 30oC: màu, mùi, vị chưa có gì đáng chú ý

o Ở 30 - 40oC: vi sinh vật phát triển nhanh, mạnh, hạt bị vón cục, khô, có mùi hắc,

vị chua, chỉ số acid tăng dần

oỞ 40 - 55oC: mức độ hư hỏng có thể đạt đến 80 - 85%, chỉ số acid của dầu trong hạt tăng cao

o Khi nhiệt độ lớn hơn 60oC: màu đỏ của nhân hạt đậu bị xám đen, hạt thối nhiều

và mức độ hư hỏng được coi là hoàn toàn

oĐộ ẩm hạt đậu phộng dùng để ăn, để làm nguyên liệu cho công nghiệp và để xuất khẩu là ≤ 7,5%

Nhiệt độ

Trong bảo quản hạt có dầu, nhiệt độ tăng cũng sẽ làm tăng cường độ hô hấp Tuy nhiên, ảnh hưởng do nhiệt độ thường kém hiệu lực hơn so với độ ẩm

Thành phần không khí trong khối hạt

- Hạt dầu có độ ẩm cao, có thể bảo quản được, nếu như hạn chế sự tiếp xúc của khối hạt với không khí Lúc này, các hoạt động của vi sinh vật và các thành phần khối hạt

bị kìm hãm

- Tạo ra điều kiện không có oxi trong bảo quản hạt, chỉ có thể tiến hành được bằng cách làm mất oxi của không khí để khối hạt không hô hấp được, hoặc bằng cách đưa vào khối hạt các loại khí bay hơi thay thế vào các khoảng trống của hạt như khí carbonic, khí nitơ, khói

4) Chỉ tiêu chất lượng của đậu phộng dùng làm nguyên liệu cho sản xuất dầu đậu phộng (TCVN 2383 – 1993)

 Đối với quả đậu phộng:

- Quả đậu phộng phải khô, độ ẩm không lớn hơn 9% khối lượng

- Quả đậu phộng phải tương đối đồng đều, không được để lẫn quá 5% quả đậu phộng khác loại và không được phép lẫn các loại hạt khác, đặc biệt là hạt ve và hạt trẩu

- Màu sắc, mùi vị và trạng thái bên ngoài bình thường, đặc trưng cho quả đậu phộng đã được chế biến khô

- Quả đậu phộng không có sâu mọt sống và mốc

- Quả đậu phộng được phân thành 3 hạng quy định trong bảng sau:

Bảng 6: phân loại quả đậu phộng

Hạng 1

Hạng 2

Hạng

3 1.Quả đậu phộng rỗng (không có hạt) tính theo % khối lượng

2.Hạt không hoàn thiện tính theo % khôi lượng hạt không

3.Tạp chất tính theo % khối lượng quả và hạt không lớn hơn 1 2 2,5

 Đối với hạt đậu phộng:

- Hạt đậu phộng phải chế biến khô, độ ẩm tính theo khối lượng không lớn hơn 7%

- Hạt đậu phộng phải sạch, không có sâu mọt sống và mốc, đặc biệt loại trừ hạt có màu sắc nhợt nhạt, bị mốc trắng, mốc xám hoặc bám đầy bào tử nấm mốc vàng xanh

- Không được phép lẫn các hạt đậu phộng khác loại quá 5% và không được lẫn các hạt ve, hạt trẩu

- Màu sắc, mùi vị và trạng thái bên ngoài đặc trưng cho hạt đậu phộng đã chế biến khô

- Hạt đậu phộng được phân thành 3 hạng quy định trong bảng sau:

Bảng 7: Phân loại hạt đậu phộng

Hạng 1 Hạng 2 Hạng 3 1.Hạt không hoàn thiện tính theo % khối lượng

a.Hạt tróc vỏ lụa và hạt tách đôi, không lớn hơn

b.Hạt không hoàn thiện khác, không lớn hơn

2 1,7

5 4,5

9

6 2.Tạp chất, tính theo % khối lượng, không lớn hơn 0,3 0,5 1

n-Hexan là hóa chất được sản xuất từ dầu thô,rất dễ cháy và hơi có thể gây nổ.Thường được đóng thành các phuy với khối lượng 132-137-138kg

Yêu cầu của dung môi dùng để trích ly dầu:

- Dung môi phải nhanh chóng hòa tan dầu theo bất cứ tỷ lệ nào Có ẩn nhiệt hóa hơi nhỏ,

dễ cất ra khỏi dầu và bã dầu, dễ ngưng tụ

- Dung môi không hòa tan các nguyên liệu lạ khác có trong dầu ngoại trừ dầu Không tham gia phản ứng với nguyên liệu trích ly tạo thành chất mới, cần trung tính với nguyên liệu

- Dung môi phải có thành phần đồng nhất Điều này có ý nghĩa lớn khi chưng cất mixen, không làm xảy ra sự phân ly dung môi ra các thành phần

- Dung môi cần có độ tinh sạch cao, khi có lẫn chất lạ có thể dẫn đến làm giảm chất lượng dầu và bã dầu

Phân tử gam 86,18 g/mol

Độ nhớt 0,294 cP ở 25 °C

- Dung môi không có tác dụng phá hủy thiết bị, đáp ứng cao về mặt kinh tế, tức là ít bị tổn thất khi thu hồi, đảm bảo vận tốc quá trình trích ly và phải chiết kiệt dầu có trong nguyên liệu

2 Nước, muối ăn: dùng trong kết lắng Để quá trình kết lắng diễn ra hiệu quả hơn, người

ta dùng muối trung hoà, thông thường là NaCl

Bảng 8: chỉ tiêu chất lượng của muối ăn

Hạng Tên chỉ tiêu

ánh xám

- Dung dịch muối 5% có vị mặn thuần khiết, không có vị lạ

3 Dạng bên ngoài Khô ráo, sạch

Cỡ hạt 1 - 5 mm

4 Hàm lượng NaCl tính theo %

5 Hàm lượng chất không tan trong

nước, tính theo % khối lượng khô,

không lớn hơn

6 Hàm lượng ẩm tính theo % khối

Bảng 9: chỉ tiêu chất lượng của nước

TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn tối đa Phương pháp thử

Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ

NH 4

+ )

4 Yêu cầu của chất hấp phụ:

 Chất hấp phụ phải có hoạt tính tẩy màu cao, dễ dàng tách khỏi dầu, là vật liệu lọc tốt khi bám trên bề mặt lọc, không tạo ra lớp keo nhầy trên bề mặt lọc, phải trơ hóa học với các loại dầu, không tham gia phản ứng với các chất khác tạo ra các hợp chất mới (gây mùi, vị), dễ tách ra khỏi dầu khi lọc hoặc bằng các biện pháp kỹ thuật khác

 Các chất hấp phụ thường sử dụng là: silicagen, than hoạt tính, đất tẩy màu …

 Vì các kiểu hấp phụ không có khả năng liên kết các dạng chất màu lên bề mặt của mình như nhau nên việc tẩy màu có hiệu quả khi chất hấp phụ được sử dụng là hỗn hợp các chất

Hạt đậu phộng Nghiền Chưng sấy (gia công nhiệt ẩm)

Ép sơ bộ

Trích ly Lọc làm sạch mixen Chưng cất mixen Lắng tạp chất cơ học Thủy hóa Luyện kiềm Tẩy màu

Tẩy mùi

n - hexan

Cặn Nước, dd NaCl

NaOH Đất tẩy màu

Khô dầu

II.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1 Quy trình tách dầu bằng trích ly

1.1 Sơ chế nguyên liệu: nghiền hạt

 Mục đích: chuẩn bị

Phá vỡ cấu trúc tế bào để dầu dễ dàng thoát ra khi ép cơ học hoặc trích ly

Tạo cho bột nghiền có kích thước thích hợp với các quá trình chế biến như: chưng sấy, ép, trích ly Tuy nhiên đối với 2 quá trình ép và trích ly, mức độ nghiền nhỏ hạt khác nhau

Có nhiều phương pháp khác nhau để nghiền nguyên liệu: mài, cán, cắt, đập

 Thiết bị: máy nghiền trục

Cấu tạo: thiết bị gồm 2 cặp trục, vận tốc mỗi trục khác nhau, khoảng cách giữa cặp trục

trên lớn hơn cặp trục dưới

• Cặp trục bên trên có rãnh khía, tác dụng đập, mài, băm, cắt hạt

• Cặp trục bên dưới bề mặt phẳng có tác dụng cán hạt

Hình 3: Thiết bị nghiền trục

Nguyên tắc hoạt động: hạt dầu được đưa vào trục nạp liệu nhờ tấm cản phân đều lên khe

giữa 2 trục Hạt bị cuốn vào khe trục do lực ma sát của bề mặt các trục và trọng lực của hạt Hạt bị mặt các trục nén ép trong khe trục, do chênh lệch vận tốc giữa các trục tạo ra lực kéo và xé, hạt bị cán, nén và lọt qua khe trục thứ nhất, rơi xuống khe trục thứ hai rồi xuống băng tải vận chuyển bên dưới

 Những biến đổi của hạt khi nghiền

Hóa học:

Sau khi nghiền phá vỡ cấu trúc tế bào, dầu trong nội bào được giải phóng ra, hấp phụ trên một diện tích rộng lớn ở bề mặt các hạt bột Dầu bắt đầu trải qua các quá trình oxy hóa và thủy phân do khả năng tiếp xúc của dầu với oxy và khí ẩm tăng

Hóa sinh:

Hệ enzym của hạt trong tế bào bị phá vỡ chỉ giảm một phần hoạt tính, xúc tác các quá trình oxy hóa và thủy phân của dầu

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền:

Hạt ẩm khi nghiền sẽ bị cán bẹp, không bị đập vỡ, bột nghiền thoát ra khỏi khe trục

có dạng dẹt, trong khi nghiền hạt khô sẽ cho bột tơi, mịn, nhiều cám, tấm

Tương tự như độ ẩm, nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến đặc tính nghiền, khi tăng nhiệt, tính dẻo của hạt cũng tăng lên

Với hạt đậu phộng có hàm lượng dầu cao, khi vào khe trục, bị trục nén làm dầu thoát lên bề mặt Nghiền nhỏ tiếp tục khối bột này rất khó khăn vì dầu đóng vai trò chất bôi trơn làm giảm cường độ ma sát giữa bề mặt trục và bột Các trục cuốn bột vào khe rất khó, năng suất máy nghiền giảm

 Thông số công nghệ:

 Độ ẩm nguyên liệu vào máy nghiền trục: 4,5 – 5,5%

 Vận tốc trục nhanh là 60 v/ph và 58 v/ph đối với trục chậm

Kích thước hạt sau quá trình nghiền: 1 – 5 mm

1.2 Chưng sấy (gia công nhiệt ẩm)

Dầu trong bột phân bố ở dạng màng mỏng trên mặt các hạt bột nghiền, nhưng phần lớn vẫn ở dạng liên kết, lực liên kết này lớn hơn nhiều so với áp lực mà máy ép dầu có thể tạo ra

 Mục đích chưng sấy: chuẩn bị cho quá trình ép sơ bộ

Khi làm ẩm bột bằng nước sẽ làm yếu mối liên kết của dầu, dầu chuyển sang trạng thái tương đối tự do Tiếp theo, thực hiện sấy khô bột bằng đun nóng Dưới tác động của

ẩm và nhiệt, tính chất cơ lý của bột nghiền sẽ thay đổi, từ bột nghiền trở thành bột chưng sấy

 Quá trình gia công nhiệt ầm gồm 2 giai đoạn

Giai đoạn 1: làm ẩm và đun bột nóng lên 600C Cần làm ẩm trong lúc đun nóng để nước phân phối đều vào bột Làm ẩm bột bằng cách phun nước trực tiếp vào lớp bột chuyển động Có thể dùng hơi nước trực tiếp, vừa làm ẩm, vừa gia nhiệt Trong thời gian này lực liên kết dầu trên bề mặt giảm Sau khi làm ẩm, bột phải đạt độ ẩm khoảng 7 – 9

%

Giai đoạn 2: đun nóng và sấy khô bột ầm ở 1050C Độ ẩm và nhiệt độ bột chưng sấy xong phải đạt đủ mức làm biến tính các protein, tạo cho bột có được tính chất cơ lý thỏa mãn điều kiện làm việc của các loại máy ép vis 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%

Để sự phân bố nhiệt và ẩm đồng đều, trong lúc gia công nhiệt ẩm cần khuấy trộn Bột chưng sấy không được phép làm quá ẩm cũng như quá nhiệt vì nó sẽ trở thành

một khối chảy dẻo, dầu không thoát ra khi ép

 Thiết bị: nồi chưng sấy 6 tầng

 Nồi chưng sấy có 6 tầng đặt lên nhau

 Mỗi tầng có vỏ hơi ở đáy và thành nồi

 Mỗi tầng một nồi, ở đáy có lỗ để lồng trục khuấy Trên trục khuấy ở mỗi tầng lắp 2 cánh khuấy

 Mỗi tầng được trang bị nhiệt kế, áp kế, van bảo hiểm hơi, van xả hơi, cốc ngưng tụ xả nước ngưng

 Thành trên của mỗi tầng có cửa nối với ống thông xả không khí và hơi nước ra khỏi tầng

 Trên thành tầng dưới cùng có 2 cửa thoát để lấy bột chưng sấy ra, chuyển xuống máy ép dầu sơ bộ

Hình 4: Nồi chưng sấy

* Nguyên tắc hoạt động:

- Bột nạp liên tục vào tầng trên cùng của nồi chưng sấy, được khuấy mạnh và được nâng độ ẩm liên tục lên 7 - 9% bằng cách phun nước từ các lỗ phun và đun nóng lên 35 -

- Bột từ tầng một xuống tầng hai cũng luôn được khuấy trộn và đun nóng lên 55 –

Hóa học: chất béo có thể bị oxy hóa hoặc bị phân hủy

Hóa lý: một phần protein bị biến tính do nhiệt

Hóa sinh: trong giai đoạn đầu của chưng sấy, diễn ra các biến đổi hóa sinh ở 60

-700C Đáng kể nhất là quá trình thủy phân: enzyme lipase thủy phân triglicerid và phospholipase thủy phân phospholipid Khi nhiệt độ tăng cao hơn, các enzym bị ức chế, hoạt động xúc tác của chúng bị ngừng trệ

Sinh học: nấm mốc và vi sinh vật trong bột nghiền bị tiêu diệt

Giảm hàm lượng dầu tổn thất theo khô dầu 1 - 1,2%

Thu được 50% dầu chất lượng tốt

 Biến đổi

Vật lý: cấu trúc tế bào của nguyên liệu bị phá vỡ, do thực hiện ở nhiệt độ cao và

nguyên liệu bị nén mạnh bởi lực cơ học của máy ép

Hóa lý: biến tính protein do ma sát sinh ra nhiệt

Hóa học: chất béo có thể bị oxy hóa nhưng không đáng kể

 Thiết bị: máy ép trục vis

Trong thực tế, thường sử dụng máy ép gắn liền với nồi chưng sấy ở bên trên

 Lòng ép dùng để phân li dầu thu được từ bột chưng sấy Lòng ép được hình thành từ hai nửa thân giống nhau, úp lên nhau nhờ 4 trụ thép và dùng các bulong siết lại Lòng ép được lắp ghép từ các thanh căn Khoảng tiếp giáp giữa các thanh căn rất hẹp gọi

là khe căn, là nơi thoát dầu từ trong lòng ép ra ngoài máy

 Dọc theo chiều dài lòng ép, chỗ giáp ranh giữa hai nửa lòng ép có bố trí dao gạt, nhằm ngăn cản nguyên liệu theo trục vis xoay tròn tại chỗ

• Hoạt động: bột được chuyển vào lòng ép, bị các vis của trục cuốn lấy và chuyển

động dần về phía cửa ra của máy ép theo đường xoắn ốc Cùng với sự vận chuyển này là

sự nén nguyên liệu trong lòng ép, lực nén càng lúc càng lớn khi nguyên liệu vận chuyển

về phía trước Lực nén tăng lên là do bước vis giảm dần và đường kính các đoạn vis tăng lên theo chiều chuyển động của nguyên liệu Và chính lực nén tác động lên nguyên liệu

làm cho dầu thoát ra ngoài

Thông số công nghệ: Có hai phương pháp để tách kiệt dầu là trích ly và ép kiệt

• Độ ẩm bột vào máy đạt: 5 - 6%, nhiệt độ: 95 – 105oC

• Lực nén bột trong lòng máy: 25 MPa

• Hàm lượng dầu sót lại trong khô dầu là 16 – 21% ở độ ẩm thực tế

• Tần số quay của trục vis 4,5 – 6 v/ph

1.4 Xử lý khô dầu sau quá trình ép sơ bộ

 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình trích ly Khô dầu sau quá trình ép sơ bộ

được đem đi xử lý nhằm giúp cho dung môi thẩm thấu vào cấu trúc các hạt dễ dàng,

trích ly được phần dầu còn lại bên trong

 Phương pháp: khô dầu sau ép sơ bộ được nghiền thành bột thô rồi đưa đi

chưng sấy (gia công nhiệt ẩm) tương tự như xử lý trước quá trình ép sơ bộ, cuối cùng

được cán thành bột dẹt, đem đi trích ly

- Thiết bị nghiền búa để nghiền khô dầu thành bột thô, sau đó gia công nhiệt

ẩm bằng nồi chưng sấy tầng

Hình 7: máy nghiền búa Hình 8: nồi chưng sấy

 Thông số công nghệ:

- Chưng sấy đến nhiệt độ 750C, đạt độ ẩm 8,5 – 9% (dành cho trích ly)

- Chưng sấy đến nhiệt độ 115 – 1200C, độ ẩm 2,25 – 3,2% (dành cho ép kiệt)

- Kích thước hạt sau khi nghiền 10 – 100 µm

1.5 Phương pháp ép kiệt dầu

 Mục đích: khai thác

 Biến đổi

Vật lý: cấu trúc tế bào tiếp tục bị phá vỡ, do thực hiện ở nhiệt độ cao và lực cơ học

của máy ép kiệt

Hóa lý: biến tính protein do ma sát sinh ra nhiệt

Hóa học: chất béo có thể bị oxy hóa nhưng không đáng kể

 Thiết bị: máy ép trục vis, có cấu tạo tương tự máy ép trục vis sơ bộ, nhưng

có đường kính lòng ép nhỏ hơn, trục vis và bước vis ngắn hơn, do đó áp lực nén nguyên liệu cao hơn máy ép sơ bộ

 Thông số công nghệ

- Thời gian xử lý trong nồi chưng sấy 55 - 60 phút

- Tần số quay của trục vis: 4,5 - 6 v/ph

- Độ ẩm bột chưng sấy khi vào máy ép kiệt là 2,25 - 3,2 % ở nhiệt độ 115 - 120oC

- Hàm lượng dầu còn lại trong bã dầu ra khỏi máy ép kiệt là 6,2%

* Tinh chế dầu

Dầu thu được từ giai đoạn ép mới chỉ được làm sạch sơ bộ, gọi là dầu thô Trong thành phần của dầu thô có lẫn nhiều tạp chất cơ học và hóa học cần được loại bỏ

Thành phần tạp chất:

Tạp chất trong dầu thô là phospholipid, acid béo tự do, tạp chất vô cơ, protein (kể

cả enzyme), glucid và các hợp chất khác làm ảnh hưởng đến mùi và vị của dầu

Tạp chất trong dầu chia ra: tạp chất hạng một và tạp chất hạng hai Chúng có trong dầu ở dạng dung dịch thực, dung dịch keo và huyền phù

Tạp chất hạng một: các chất chuyển vào dầu trong quá trình ép, trích ly từ nguyên liệu Lượng các chất này phụ thuộc vào chế độ công nghệ, phương pháp chế biến hạt đậu phộng cũng như chất lượng nguyên liệu ban đầu

Tạp chất hạng hai: xuất hiện do các phản ứng biến đổi hóa học của glyceride và các chất khác xảy ra trong khi bảo quản, lưu trữ dầu

Tinh chế dầu gồm các quá trình:

- Tách tạp chất cơ học

- Thủy hóa: làm sạch các tạp chất ưa nước (phospholipid, protein, glucid)

- Trung hòa: loại acid béo tự do và các hợp chất tự nhiên có tính acid

- Tẩy màu: loại các chất màu tan trong dầu

- Khử mùi: tách các chất gây mùi và vị ra khỏi dầu

1.6 Tách tạp chất cơ học bằng phương pháp lắng

 Mục đích: hoàn thiện sản phẩm

• Nguyên lý hoạt động: dựa vào sự chênh lệch khối lượng riêng giữa các tạp chất

và dầu; sự khác nhau về vận tốc chuyển động của dầu và tạp chất trên đĩa nghiêng

Hình 14: Thiết bị lắng liên tục

• Cấu tạo:

- Thiết bị thân hình trụ, đáy hình chóp, có nắp đậy

- Giữa thiết bị có ống phân phối để dẫn dầu vào, trên thành ống có lỗ để thoát dầu

- Trên ống có lắp các đĩa hình chóp với góc nghiêng 300

- Đỉnh nắp có đoạn ống lắp các vòi lấy mẫy kiểm tra Số lượng vòi lấy mẫu kiểm tra bằng số đĩa hình chóp

• Hoạt động:

- Đưa dầu thô vào ống phân phối, do các đĩa quay với tốc độ nhanh, dầu thoát ra các lỗ ở thành ống (vì khối lượng riêng của dầu nhỏ hơn khối lượng riêng của tạp chất), chảy theo bề mặt nghiêng của các đĩa chóp

- Các hạt tạp chất từ trong dòng chảy tự lắng xuống, hình thành lớp cặn Lớp cặn này di chuyển chậm dồn dần xuống đáy chóp

- Cặn lắng theo định kì xả ra bầu chứa cặn, bơm lấy cặn ra khỏi thiết bị lắng

- Dầu sau tách cặn dâng lên phía trên và được bơm hút ra ngoài qua thiết bị thủy hóa

 Các biến đổi:

Hóa lý: dầu trở nên trong hơn

*Thông số công nghệ

- Hàm lượng cặn dẩu ≤ 0,2%

- Hàm lượng nước và các chất dễ bay hơi ≤ 0,3%

- Dầu có chỉ số acid < 5mg KOH

1.7Thủy hóa dầu

Trong thành phần cấu tạo của phospholipid không có nước tự do, khi chúng có mặt trong dầu ở nhiệt độ trên 200C là dạng chất tan

Khi trong dầu chứa nhiều nước, phospholipid hấp thụ nước, trương nở tạo dung dịch keo trong nước, hình thành dạng nhũ tương bền, khó phá hủy

Cặn thủy hóa (phức phospholipid và nước) tách ra khỏi dầu, kết tụ thành lớp cặn ở đáy

 Mục đích: hoàn thiện sản phẩm

Quá trình thủy hóa là phương pháp hóa lí làm sạch dầu

 Các bước của quá trình thủy hóa

- Phân tán nước hoặc dung dịch muối trung tính vào dầu, phần ưa nước của phospholipid sẽ hấp thụ nước theo từng nấc

- Các phospholipid mất tính tan trong dầu, các hạt phospholipid ngậm nước hình thành nhũ tương trong dầu

- Tạo thành các hạt keo đông tụ làm dầu bị vẫn đục

- Phân li dầu ra khỏi phức phospholipid bằng lắng hoặc li tâm

 Thiết bị: làm bằng thép không gỉ, hình trụ đáy côn, có lớp vỏ áo để truyền

nhiệt, bên trong có cánh khuấy

Hình 15: Thiết bị thủy hóa dầu

- Khuấy tiếp 10 – 14 phút và để yên tĩnh trong 40 – 60 phút để lắng cặn

- Tháo cặn thủy hóa

Nhiệt độ tăng làm giảm độ nhớt của dầu

- Cảm quan: cải thiện độ trong của sản phẩm

 Thông số công nghệ

- Nhiệt độ dầu: phải được kiểm soát trong suốt quá trình thủy hóa, khoảng 40 –

500C

- Cặn dầu chứa khoảng 72% phospholipid

1.8 Luyện kiềm ( trung hòa acid béo )

 Mục đích

• Bảo quản và hoàn thiện sản phẩm

• Acid béo tự do dễ bị oxi hóa, điều này làm cho dầu dễ bị ôi Do đó quá trình luyện kiềm là không thể thiếu, quá trình này loại bỏ một lượng lớn acid béo tự do trong dầu, lượng acid béo tự do trong dầu giảm từ 0,5 – 3% còn 0,1% Vì vậy làm tăng thời gian bảo quản dầu

• Ngoài ra quá trình này còn hấp thụ một số chất màu, mùi, tạp chất cơ học … vào cặn xà phòng

• Sử dụng NaOH, hay KOH, NaHCO3 để trung hòa acid béo trong dầu

 Biến đổi

Hóa học:

Chỉ số AV bị giảm do acid béo tự do bị mất đi nhờ phản ứng sau :

RCOOH + NaOH = RCOONa + H2O

Hay RCOOH + KOH = RCOOK + H2O

Khi sử dụng xút hay KOH để trung hòa acid béo, dầu trung tính cũng tham gia phản ứng xà phòng với xút hay KOH: