Công nghệ chế biến dầu hạt cải

Làm s ch: ạ Mục đích: Loại bỏ các tạp chất vô cơ có hại như đất, đá, sỏi, kim loại có trong hạt dầu làm tăng độ tro, giảm lượng lipid và protein trong hạt dầu, gây bẩn sản phẩm và hư hỏn

Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Khoa Công nghệ Thực phẩm



Báo cáo chuyên đề:

Công nghệ chế biến dầu hạt cải

Mục lục

A Quy trình ch bi n d u thô: ế ế ầ

1 Làm s ch: ạ

Mục đích: Loại bỏ các tạp chất vô cơ có hại như đất, đá, sỏi, kim loại có

trong hạt dầu làm tăng độ tro, giảm lượng lipid và protein trong hạt dầu, gây bẩn sản phẩm và hư hỏng máy móc trong quá trình chế biến

Ph ươ ng pháp : S d ng ử ụ t tính,l c hút, sàng, ho c s d ng k t h pừ ự ặ ử ụ ế ợ các phương pháp đó

2 S y: ấ

M c đích: ụ Giúp hạt có độ ẩm an toàn, không hư hỏng trong quá trình chế biến Ngoài ra, còn giúp diệt một phần lớn vi khuẩn, sâu bọ ký sinh nhờ nhiệt

độ sấy

Phương pháp: Đối lưu, dẫn nhiệt hay bức xạ nhiệt để làm khô hạt.

3 Nghi n/ Tách v : ề ỏ

Mục đích: - Nâng cao năng suất thiết bị công nghệ

- Vỏ quả và vỏ hạt có độ bền cơ lớn hơn rất nhiều so với nhân

sẽ gây giảm hiệu suất làm việc của máy, thiết bị, gây chóng mòn các bộ phận làm việc của máy

- Tăng chất lượng dầu: Lipid của vỏ hạt với thành phần chủ yếu

là sáp và các chất tương tự lẫn vào dầu sẽ làm giảm giá trị cảm quan cũng như chất lượng dầu

- Phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu để dầu dễ dàng thoát khỏi phần protein khi ép hoặc trích ly Giúp tăng hàm lượng dầu của nguyên liệu chế biến

- Tạo tính đồng đều cho khối bột nghiền, đây là điều kiện thuận lợi cho quá trình chưng sấy sau này Nếu khối bột nghiền có hình dạng và kích thước không đều, hiệu suất ép tách dầu chỉ ở mức độ thấp

Phương pháp: Tùy thuộc tính chất cơ lý của các mô hạt dầu, máy xay xát

vỏ được thiết kế quy trình làm việc theo các nguyên lý khác nhau Yêu cầu đối với các máy xát vỏ là chỉ phá vỡ vỏ, giữ cho nhân không xay xát Khi xát vỏ, lực được chi dùng cho phá vỡ vỏ và giải phóng nhân Dưới tác động của tải trọng đập lên vỏ hạt, vỏ sẽ bị phá vỡ Sau đó sử dụng các phương pháp sàng để loại bỏ vỏ hạt Các phương pháp thường dùng để tách vỏ: ma sát lên bề mặt nhám, va đập lên bề mặt rắn, cắt hạt bằng cơ cấu dao, nén ép trong khe giữa các trục quay (Bài báo khoa học đề cập đến)

Muốn phá vỡ tế bào của một vật thể cứng thường phải sử dụng lực cơ học Tùy thuộc độ bền cơ học của từng loại nguyên liệu mà sử dụng các loại lực nghiền khác nhau Do đó việc chọn một loại thiết bị nghiền phải dựa vào tính chất cơ học của nguyên liệu kết hợp với yêu cầu bột nghiền Các loại máy nghiền thường sử dụng: nghiền trục (máy cán trục), nghiền búa, nghiền đĩa Trong đó, máy nghiền trục được sử dụng phổ biến nhất (Bài báo khoa học đề cập đến)

4 Gia nhi t (Ch ng s y b t nghi n): ệ ư ấ ộ ề

Mục đích: - Tạo sự đồng đều cho khối hạt và tạo điều kiện tốt cho quá

trình tách chiết dầu đạt hiệu quả cao nhất

- Tạo cho dầu có độ nhớt thích hợp (thấp nhất), tạo tính linh động cho dầu

- Vô hoạt enzyme không mong muốn, xúc tác quá trình phân hủy dầu (lipase, lipoxygenase, phospholipase)

- Làm mất tính độc của nguyên liệu nếu nguyên liệu có chứa độc tố

- Làm thay đổi một phần về mặt hóa học theo chiều hướng tích cực: Protein bị biến tính nhiệt nên tính dẻo của bột ép tăng, độ tiêu hóa của khô dầu tốt hơn

Phương pháp: Dùng hơi nước nóng giữ ổn định trong một khoảng thời

gian nhất định (Thường là 15 phút)

5 Ép (Ti n hành 2 l n): ế ầ

Mục đích: Ép tách tối ưu để thu được lượng dầu thô lớn nhất.

Phương pháp: Ép trục vít Chiết tách theo 2 giai đoạn :ép sơ bộ trước khi

ép kiệt Do thiết bị ép dầu trong giai đoạn ép sơ bộ (ép lần 1) có áp suất tạo thành thấp, điều này dẫn đến lượng dầu còn sót lại trong bánh dầu khoảng 15-25% (còn lại khá cao), cho nên phải tiến hành ép kiệt (ép lần 2)

B- Quy trình tinh luyện dầu:

1 X lí s b (Ph ử ơ ộ ươ ng pháp tách lo i c h c): ạ ơ ọ

Mục đích: loại bỏ sơ bộ các tạp chất có trong dầu thô như vỏ hạt, rác lẫn

đồng thời tách loại một phần các chất keo hòa tan như sáp, phospholipid

Phương pháp: Phương pháp lắng, ly tâm, lọc.

2 Hydrat hóa (degumming):

Mục đích: Loạicác tạp chất nhóm phospholipid, lọc chất rắn ra khỏi dầu.

Làm giảm chỉ số acid của dầu Là biện pháp kỹ thuật để thu hồi các photphatid cần thiết (Sản xuất lecithin)

Phương pháp: Thủy hóa dầu bằng nước và acid (Hai acid sử dụng phổ

biến là acid citric và acid phosphoric) Phương pháp thủy hóa dựa vào phản ứng hydrat hoá để làm tăng độ phân cực các tạp chất keo hoà tan trong dầu, nên làm giảm độ hòa tan của chúng trong dầu, giúp các thành phần này kết tủa lại và có thể tách ra bằng ly tâm

Nguyên tắc: -Thủy hóa bằng nước: Phân tán nước vào dầu làm cho phần

ưa nước của anhydrid phospholipid sẽ hấp thụ nước theo từng nấc Các phospholipid thân dầu mất tính tan trong dầu, phân tán trong nước tạo các hạt phospholipid ngậm nước hình thành nhũ tương trong dầu, tức là chuyển phospholipid ở trạng thái hòa tan về dạng dung dịch keo Tạo thành các hạt keo đông tụ làm dầu vẩn đục Phân ly dầu ra khỏi phức phospholipid bằng lắng hoặc ly tâm

-Thủy hóa bằng acid: tác động của acid mạnh lên các phospholipid không có khả năng hydrat hóa thành phospholipid có khả năng hydrat hóa, giúp chúng dễ dàng tách ra khỏi dầu

3 Trung hòa:

Mục đích:Nhằm loại bỏ các acid béo tự do Ngoài ra, còn có thề loại bỏ

các tạp chất như protein, chất nhựa, các chất màu và thậm chí cả những tạp chất cơ học vào trong kết tủa Làm giảm chỉ số acid có trong dầu

Phương pháp: này dựa vào sự tác dụng của dung dịch kiềm lên các acid

béo tự do và các tạp chất có tính acid sẽ tạo thành các muối kiềm không tan trong dầu nhưng có thể tan trong nước nên có thể được tách ra bằng cách lắng hay rửa nhiều lần Loại kiềm thường dùng nhất là sodium hydroxyt (NaOH), cũng có thể dùng potat (KOH)

4 R a và s y d u: ử ấ ầ

Mục đích: Rửa nhằm mục đích loại bỏ hết xà phòng có trong dầu sau

trung hòa Sau quá trình sấy có thể làm gia tăng lượng nước trong dầu Sấy được áp dụng nhằm loại bỏ lượng nước đó

Phương pháp: Rửa bằng dung dịch muối NaCl nồng độ 10%, nhiệt độ

khoảng 90-95oC sau đó rửa bằng nước nóng 95-97oC cho cặn lắng xuống Tiến

hành tháo nước, tách lấy xà phòng và thu hồi dầu trung tính Cần thiết phải khuấy đều liên tục, sau đó để yên để loại bỏ Phương pháp sấy phổ biến thực hiện là sấy chân không để tránh nhiệt độ cao làm ảnh hưởng chất lượng dầu

5 T y màu: ẩ

Mục đích: di chuyển ra khỏi dầu các hợp chất tạo màu không mong muốn

mà còn có khả năng tách loại khỏi dầu lượng phosphoslipid, các sản phẩm oxy hóa và xà phòng còn sót lại trong dầu

Phương pháp: Sử dụng sự hấp phụ chất rắn, tác dụng nhiệt, sử dụng quá

trình hydrogen hóa có xúc tác, chất tẩy trắng hóa học

6 L c: ọ

Mục đích: Loại sáp ra khỏi dầu, lôi cuốn kéo các cặn keo của

phospholipid kết tủa Sáp trong dầu tồn tại ở trạng thái cặn li ti nên dễ làm dầu

bị vẩn đục, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng dầu làm giảm giá trị cảm quan Ngoài ra, sáp còn là thành phần không có khả năng tiêu hóa được nên không

có giá trị thực phẩm

Phương pháp: - Đông tụ sáp sau đó loại bỏ bằng phương pháp lắng, lọc,

ly tâm

- Hoà tan dầu thô vào dung môi (aceton): dầu tan trong aceton còn sáp thì không tan Tiến hành thu hồi dầu và có thể tách sáp ra bằng cách lắng gạn hay phân ly

7 Kh mùi: ử

Mục đích: Loại bỏ các hợp chất tạo mùi bay hơi: aldehyde, methyl

cetone , lượng acid béo tự do còn sót lại trong dầu Là bước cuối cùng để hạn chế các tác nhân làm giảm giá trị cảm quan cho dầu

Phương pháp: Sử dụng nhiệt độ cao, áp suất chân không với việc sục hơi

nước nóng vào khối dầu để khử mùi

C - Các y u t nh h ế ố ả ưở ng đ n quá trình khai thác d u thô: ế ầ

1

nh h Ả ưở ng c a kích th ủ ướ ộ c b t nghi n đ n hi u su t ép d u ề ế ệ ấ ầ :

D u ầ h t c i ạ ả ch y u t p trung nhân, phân b trong các khe vách t ủ ế ậ ở ố ế bào, trong các ng vi mô và vĩ mô Nó liên k t b n v ng v i thành ph n k ố ế ề ữ ớ ầ ỵ

nước Vì v y, vi c nghi n h t thành b t nh m phá v c u trúc t bào ậ ệ ề ạ ộ ằ ỡ ấ ế nguyên li u ch a d u gi i phóng d u d ng t do và khi ép d u d dàng ệ ứ ầ ả ầ ở ạ ự ầ ễ thoát ra Kích thước các h t b t nghi n càng nh , chi u dài khu ch tán c aạ ộ ề ỏ ề ế ủ

nước và th i gian truy n nhi t vào kh i b t nghi n trong quá trình ch ng ờ ề ệ ố ộ ề ư

s y càng ng n, b m t ti p xúc gi a các phân t b t nghi n v i nấ ắ ề ặ ế ữ ử ộ ề ớ ước, h i ơ

tr c ti p, h i gián ti p càng l n, do đó hi u qu c a quá trình ch ng s y ự ế ơ ế ớ ệ ả ủ ư ấ

sẽ tăng lên Kích thước b t nghi n quá l n sẽ d n đ n hi u su t éo d u ộ ề ớ ẫ ế ệ ấ ầ

gi m do m c đ phá v t bào th p, d u đả ứ ộ ỡ ế ấ ầ ược gi i phóng ra ngoài ít h n, ả ơ kích thước h t l n nên khi làm m h i nạ ớ ẩ ơ ước ch a k p khu ch tán vào ư ị ế trung tâm d n đ n đ m c a b t ch ng s y không đ ng đ u, kh năng ẫ ế ộ ẩ ủ ộ ư ấ ồ ề ả

trương n kém và nh ng bi n đ i c n thi t trong quá trình ch ng s y ở ữ ế ổ ầ ế ư ấ

ch a đ t Tuy nhiên khi kích thư ạ ước b t nghi n quá nh hi u su t ép d u ộ ề ỏ ệ ấ ầ

l i gi m do kích thạ ả ước các h t b t quá nh Khi ch ng s y b t không đ ạ ộ ỏ ư ấ ộ ủ

x p, nhi t và nố ệ ước khó ti p xúc v i nguyên li u nên d sinh ra vón c c làmế ớ ệ ễ ụ cho vi c ch ng s y không đ ng đ u M t khác trong quá trình ép dệ ư ấ ồ ề ặ ưới tác

d ng c a áp l c ép các h t b t quá nh b đ y xít vào nhau làm t c các ngụ ủ ự ạ ộ ỏ ị ẩ ắ ố mao d n khi n d u khó thoát ra ngoài Do đó c n tìm ra kích thẫ ế ầ ầ ước b t ộ nghi n phù h p đ hi u su t thu đề ợ ể ệ ấ ược d u là cao nh t.ầ ấ

Nghiên c u y u t tác đ ng đ đ t hi u su t cao nh t: ứ ế ố ộ ể ạ ệ ấ ấ

2 nh h Ả ưở ng c a th i gian ch ng b t nghi n đ n hi u su t ép d u: ủ ờ ư ộ ề ế ệ ấ ầ

Khi ép d u b ng phầ ằ ương pháp ngu i, t c là dùng b t s ng đ ép, hi uộ ứ ộ ố ể ệ

su t thu h i d u sẽ r t th p, nhi u trấ ồ ầ ấ ấ ề ường h p ép không ra d u, nh t làợ ầ ấ

đ i v i các nguyên li u ít d u Ch ng s y là quá trình gia công nhi t, choố ớ ệ ầ ư ấ ệ

b t ti p xúc v i nhi t và h i nộ ế ớ ệ ơ ước nh m t o s bi n đ i hóa lý làm bi nằ ạ ự ế ổ ế

đ i m t s tính ch t c a d u và ph n háo nổ ộ ố ấ ủ ầ ầ ước, t o đi u ki n cho quáạ ề ệ trình ép đ t hi u su t cao Trong giai đo n ch ng (gia m) b t sẽ hútạ ệ ấ ạ ư ẩ ộ

nước và trương n , tuy nhiên b t ch ng không đở ộ ư ược làm cho trương nở hoàn toàn mà ch đỉ ược làm m đ n đ m nh t đ nh Khi đó lẩ ế ộ ẩ ấ ị ượng nước làm m trong b t ch ng đ u tr ng thái h p th v hydrat c a m t hẩ ộ ư ề ở ạ ấ ụ ỏ ủ ộ ệ keo có c c Đi u này làm cho b t có s k t dính v i nhau và t o s c hútự ề ộ ự ế ớ ạ ứ

d u t các ng vi mô ra ngoài, t o đi u ki n thu n l i cho quá trình ép.ầ ừ ố ạ ề ệ ậ ợ

Đ đ t để ạ ược hi u su t ép d u cao c n l a ch n th i gian ch ng sao choệ ấ ầ ầ ự ọ ờ ư các h t quá m có đ th i gian truy n nạ ẩ ủ ờ ề ướ ủc c a nó cho các h t khô h n,ạ ơ

nướ ừ ề ặc t b m t các h t đạ ược phân tán vào n i tâm c a nó ộ ủ

Nghiên c u y u t tác đ ng đ đ t hi u su t cao nh t: ứ ế ố ộ ể ạ ệ ấ ấ

3 nh h Ả ưở ng c a nhi t đ s y đ n hi u su t ép d u: ủ ệ ộ ấ ế ệ ấ ầ

Nguyên li u sau khi ch ng có đ m cao c n s y đ n đ m thích h p đệ ư ộ ẩ ầ ấ ế ộ ẩ ợ ể thu n l i cho công đo n ép d u Trong quá trình s y, dậ ợ ạ ầ ấ ưới tác d ng c aụ ủ nhi t đ cao và s khu y tr n c h c, h i nệ ộ ự ấ ộ ơ ọ ơ ước b c lên làm th tích h tố ể ạ

b t nghi n gi m, b t tr nên d o và x p h n, d u thoát ra b m t b tộ ề ả ộ ở ẻ ố ơ ầ ề ặ ộ nghi n tr nên linh đ ng Nhi t đ s y b t nghi n thề ở ộ ệ ộ ấ ộ ề ường n m trongằ kho ng b c h i c a h i nả ố ơ ủ ơ ước nh ng không đư ược cao quá vì có th gâyể

nh h ng đ n ch t l ng d u

ả ưở ế ấ ượ ầ

Nghiên c u y u t tác đ ng đ đ t hi u su t cao nh t: ứ ế ố ộ ể ạ ệ ấ ấ

4 nh h Ả ưở ng c a th i gian s y đ n hi u su t ép d u: ủ ờ ấ ế ệ ấ ầ

Th i gian s y có nh hờ ấ ả ưởng r t l n đ n hi u su t ép d u cũng nh ch t ấ ớ ế ệ ấ ầ ư ấ

lượng d u th i gian s y ng n , b t s y v n còn ầ Ở ờ ấ ắ ộ ấ ẫ ướt, không đ t tính x pạ ố

và khi ép còn b b t, hi u su t đ t th p Khi kéo dài th i gian s y b t sẽ ị ế ệ ấ ạ ấ ờ ấ ộ

tr nên b khô, c ng kém d o và hi u su t ép gi m N u ti p t c s y ở ị ứ ẻ ệ ấ ả ế ế ụ ấ

trong th i gian lâu h n n a b t có th b cháy khét Vì v y c n l a ch n ờ ơ ữ ộ ể ị ậ ầ ự ọ

th i gian s y b t h t c i thích h p nh t.ờ ấ ộ ạ ả ợ ấ

Nghiên c u y u t tác đ ng đ đ t hi u su t cao nh t: ứ ế ố ộ ể ạ ệ ấ ấ

5 nh h Ả ưở ng nhi t đ ép đ n hi u su t ép d u: ệ ộ ế ệ ấ ầ

Nhi t đ ép chính là nhi t đ c a nguyên li u đệ ộ ệ ộ ủ ệ ược gia nhi t khi đi vàoệ lòng ép và gi n đ nh trong su t th i gian ép Y u t công ngh này cóữ ổ ị ố ờ ế ố ệ

nh h ng l n t i hi u su t ép và ch t l ng s n ph m Khi nhi t đ ép

ả ưở ớ ớ ệ ấ ấ ượ ả ẩ ệ ộ cao, đ nh t c a d u gi m, d u tr nên linh đ ng h n nên hi u su t épộ ớ ủ ầ ả ầ ở ộ ơ ệ ấ

d u tăng lên Tuy nhiên khi tăng nhi t đ ép quá cao (>60ầ ệ ộ oC ch t lấ ượng

d u h t c i b t đ u có s bi n đ i (quan sát th y màu c a d u tr nênầ ạ ả ắ ầ ự ế ổ ấ ủ ầ ở

s m h n) trong khi hi u su t ép tăng không nhi u ẫ ơ ệ ấ ề

Nghiên c u y u t tác đ ng đ đ t hi u su t cao nh t: ứ ế ố ộ ể ạ ệ ấ ấ

6 nh h Ả ưở ng năng su t ép đ n hi u su t ép d u: ấ ế ệ ấ ầ

K t qu nghiên c u cho th y năng su t ép và hi u su t ép d u t lế ả ứ ấ ấ ệ ấ ầ ỷ ệ ngh ch v i nhau Hi u su t ép năng su t càng cao thì th i gian ép sẽị ớ ệ ấ ở ấ ờ kéo dài, hao t n v năng lổ ề ượng và gi m năng su t lao đ ng ả ấ ộ

Nghiên c u y u t tác đ ng đ đ t hi u su t cao nh t: ứ ế ố ộ ể ạ ệ ấ ấ

D - Tài li u tham kh o ệ ả

1 Bài báo khoa học “Canola Seed and Oil Processing”- Ted Mag.

2 Bài báo khoa học “Công nghệ khai thác dầu thực vật từ hạt cải dầu”

-Nguyễn Thị Hoàng Lan, Bùi Quang Thuật, Vũ Đức Chiến, Lê Bình Hoằng, Nguyễn Thị Ánh Tuyết

3 Bài giảng môn học “Công nghệ chế biến Dầu và Chất béo” - Giảng viên

trường Đại học Nông Lâm TP.HCM

4 Giáo trình “Công nghệ chế biến dầu mỡ thực vật” -Th.s Trần Thanh Trúc