Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh luyện với năng suất 6000 tấn sản phẩm năm

Dầu mỡ là một loại phụ gia sử dụng phổ biến trong thực phẩm nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng Giá trị của dầu mỡ có được trước hết là do nó cung cấp cho cơ thể nhiều năng lượng hơn các lo

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TÓM TẮT

Dầu mỡ là một trong những gia vị chế biến rất quan trọng trong mỗi bữa ăn của chúng ta, cũng như trong chế biến thực phẩm Hiện nay do nhu cầu cuộc sống cao, con người không còn sử dụng dầu động vật vì nó mang nhiều nguy cơ về bệnh tim mạch,

mà thay vào đó là sử dụng dầu thực vật nhiều hơn Vậy nên việc cần xây dựng một nhà máy chế biến dầu thực vật là rất cần thiết Do đó em thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh luyện với năng suất 6000 tấn sản phẩm/năm Với dây chuyền công nghệ hiện đại

hi vọng sản phẩm ra đời sẽ có một chất lượng tốt nhất

Nhà máy được đặt tại xã Kỳ Tân, Huyện Kỳ Anh, Tĩnh Hà Tĩnh, với diện tích

công trình phụ như: kho chứ thành phẩm, kho chứa nguyên liệu, khu hành chính, nhà

để xe…

Nội dung đồ án gồm:

- Mục lục

- Lời mở đầu

- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật

- Chương 2: Tổng quan nguyên liệu, sản phẩm

- Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ

- Chương 4: Tính cân bằng vật chất

- Chương 5: Tính và chọn thiết bị

- Chương 6: Tính cân bằng nhiệt

- Chương 7: Tính tổ chúc xây dựng

- Chương 8: Tính hơi - nước - nhiên liệu

- Chương 9: Kiểm tra sản xuất

- Chương 10: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

- Kết luận

- Tài liệu tham khảo

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

2 Đề tài thuộc diện: Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

-Mặt hàng: Sản xuất dầu lạc tinh luyện với năng suất 6000 tấn sản phẩm/năm

-Nguyên liệu sản xuất: lạc vỏ

-Thông số kỹ thuật:

➢ Nguyên liệu:

+ Hàm lượng vỏ quả so với khối lượng quả : 22 %

+ Hàm lượng nhân so với khối lượng quả : 78 %

+ Hàm lượng dầu so với khối lượng chất khô toàn hạt : 50 %

- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật

- Chương 2: Tổng quan nguyên liệu, sản phẩm

- Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ

- Chương 4: Tính cân bằng vật chất

- Chương 5: Tính và chọn thiết bị

- Chương 6: Tính cân bằng nhiệt

- Chương 7: Tính tổ chúc xây dựng

- Chương 8: Tính hơi - nước - nhiên liệu

- Chương 9: Kiểm tra sản xuất

- Chương 10: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

- Kết luận

- Tài liệu tham khảo

5 Các bản vẽ, đồ thị

6 Giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN THỊ TRÚC LOAN

7 Ngày giao nhiệm vụ: 20/01/2017

8 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 09/05/2017

Đà Nẵng, ngày 05 tháng 05 năm 2017

Trưởng bộ môn……… Người hướng dẫn

LỜI NÓI ĐẦU

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy cô trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung, quý thầy cô trong khoa hóa nói riêng, cũng như các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã tận tình chỉ dạy và truyền đạt kiến thức cho em trong những năm học vừa qua đã giúp em nâng cao thêm kiến thức chuyên môn Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn đến cô Nguyễn Thị Trúc Loan, cô ân cần chỉ bảo và hướng dẫn, giúp đỡ em trong thời gian qua để em có thể nắm chắc được kiến thức và hoàn thành

đồ án tốt nghiệp của mình

Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ đã dành thời gian

để đọc và nhận xét đồ án của em Do kiến thức và kinh nghiệp thực tế còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong đồ án này Mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 05 tháng 05 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thủy

ii

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan số liệu tính toán và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi việc giúp đỡ để thực hiện đồ án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ rang và được phép công bố

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thủy

iii

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG x

DANH MỤC HÌNH xi

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 2

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư 2

1.2 Đặc điểm thiên nhiên 2

1.3 Vùng nguyên liệu 2

1.4 Hợp tác hóa 2

1.5 Nguồn cung cấp điện 3

1.6 Nguồn cung cấp hơi 3

1.7 Nhiên liệu 3

1.8 Cung cấp nước và xử lý 3

1.9 Thoát nước và xử lý chất thải 3

1.10 Nguồn nhân lực 4

1.11 Giao thông vận tải 4

1.12 Tiêu thụ sản phẩm 4

1.13 Kết luận 4

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU, SẢN PHẨM 5

2.1 Đặc điểm của cây lạc 5

2.2 Tình hình sản xuất lạc trong nước 6

2.3 Gía trị dinh dưỡng của lạc 6

2.4 Thành phần hóa học của hạt lạc 7

2.4.1 Cacbohydrat 7

2.4.2 Protein và thành phần axit amin 8

2.4.3 Lipit 8

2.4.4 Các nguyên tố khoáng và tro 9

2.4.5 Hợp chất không béo, không xà phòng hóa 9

2.5 Qúa trình tạo dầu ở lạc 10

2.6 Chỉ tiêu chất lượng của lạc nguyên liệu 10

iv

2.6.1 Quả lạc 10

2.6.2 Hạt lạc 11

2.7 Một số nguyên liệu phụ dùng trong quá trình sản xuất dầu 11

2.7.1 Than hoạt tính 11

2.7.2 Đất hoạt tính 11

2.7.3 Dung dịch kiềm 12

2.7.4 Nước muối 12

2.7.5 Chất bảo quản 12

2.8 Các quá trình chính trong tinh luyện dầu 12

2.8.1 Thủy hóa 12

2.8.2 Trung hòa 15

2.9 Các sản phẩm và phụ phẩm 16

2.9.1 Dầu thô 16

2.9.2 Dầu tinh chế 16

2.9.3 Khô dầu 16

Chương 3: 18

CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 18

3.1 Chọn quy trình công nghệ 18

3.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất dầu lạc thô 19

3.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất dầu lạc tinh chế từ dầu thô 20

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 21

3.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất dầu thô 21

3.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất dầu tinh chế 30

3.3 Chỉ tiêu của dầu lạc tinh chế 35

CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT LIỆU 36

4.1 Lập biểu đồ sản xuất 36

4.1.1 Biểu đồ số ca, số tháng sản xuất 36

4.1.2 Biểu đồ số ngày / số ca sản xuất 36

4.2 Tính cân bằng vật liệu 36

4.2.1 Các thông số kỹ thuật ban đầu 36

4.2.2 Tính cân bằng vật liệu 38

4.3 Tính nguyên liệu phụ 43

4.3.1 Lượng nước cần dùng để thủy hóa 43

4.3.2 Lượng NaOH cần để trung hòa 43

4.3.3 Lượng dung dịch NaOH cần dùng để trung hòa 43

v

4.3.4 Lượng dung dịch muối 10% dùng để lắng cặn xà phòng 43

4.3.5 Lượng dung dịch muối 10% dùng để rửa lần đầu 43

4.3.6 Lượng nước sôi dùng để rửa 44

4.3.7 Lượng chất hấp phụ cần dùng để tẩy màu 44

4.3.8 Lượng chất bảo quản 44

4.4 Số lượng chai và nhãn 44

4.4.1 Vỏ chai 44

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 46

5.1 Sơ chế và ép dầu 46

5.1.1 Máy làm sạch nguyên liệu 47

5.1.2 Máy bóc vỏ 47

5.1.3 Máy nghiền nhân 48

5.1.4 Nồi chưng sấy 49

5.1.5 Máy ép sơ bộ 50

5.1.6 Máy nghiền khô dầu I 51

5.1.7 Máy ép kiệt 52

5.1.8 Máy nghiền khô dầu II 53

5.1.9 Gàu tải 53

5.1.10 Băng tải khô dầu II 54

5.1.11 Vít tải khô dầu I 55

5.1.12 Vít tải khô dầu II 55

5.2 Tinh chế và chiết chai 55

5.2.1 Bể chứa dầu sau khi ép 55

5.2.2 Thiết bị lắng 56

5.2.3 Thiết bị gia nhiệt 57

5.2.4 Thùng chứa dầu sau gia nhiệt 59

5.2.5 Thiết bị lọc 59

5.2.6 Thiết bị thủy hóa – trung hòa 60

5.2.7 Thiết bị rửa sấy 61

5.2.8 Thiết bị tẩy màu 63

5.2.9 Máy ly tâm 64

5.2.10 Xitec chứa dầu sau ly tâm 64

5.2.11 Thiết bị tẩy màu 65

5.2.12 Xitec chứa dầu sau khử mùi 65

5.2.13 Máy chiết rót 66

vi

5.2.14 Máy dán nhãn 66

5.2.15 Thùng chứa nước nóng để thủy hóa 67

5.2.16 Thùng chứa dung dịch NaOH để trung hòa 67

5.2.17 Thùng chứa nước sôi để rửa 68

5.2.18 Thùng chứa nước muối 68

5.2.19 Bunke chứa đất và than hoạt tính để tẩy màu 69

5.2.20 Bơm dầu vào thiết bị lắng 70

5.2.21 Bơm dầu vào thiết bị gia nhiệt 71

5.2.22 Bơm dầu vào máy lọc ép khung bản 71

5.2.23 Xilo chứa hạt lạc khô 71

5.2.23 Bơm tạo chân không 72

CHƯƠNG 6: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT 74

6.1 Công đoạn chưng sấy 74

6.1.1 Công đoạn chưng sấy 1 74

6.1.2 Công đoạn chưng 2 79

6.2 Công đoạn lắng 83

6.2.1 Nhiệt vào QVL 84

6.2.2 Nhiệt ra QRL 84

6.3 Công đoạn gia nhiệt 85

6.3.1 Nhiệt vào QVG 85

6.3.2 Nhiệt ra QRG 85

6.4 Công đoạn thủy hóa 86

6.4.1 Nhiệt vào QVT 86

6.4.2 Nhiệt ra QRT 86

6.5 Công đoạn trung hòa 87

6.5.1 Nhiệt vào QVH 87

6.5.2 Nhiệt ra QRH 88

6.6 Công đoạn rửa sấy 89

6.6.1 Rửa dầu 89

6.6.2 Sấy dầu 90

6.7 Công đoạn tẩy màu 92

6.7.1 Nhiệt vào QVTM 92

6.7.2 Nhiệt ra QRTM 93

6.8 Công đoạn khử mùi 93

6.8.1 Nhiệt vào QV 93

vii

6.8.2 Nhiệt ra QRC: 94

CHƯƠNG 7: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 95

7.1 Tính tổ chức 95

7.1.1 Hệ thống tổ chức của nhà máy 95

7.1.2 Tính số công nhân làm việc trong nhà máy 95

7.1.2.1 Số công nhân lao động trực tiếp 95

7.1.3 Chế độ làm việc 97

7.2 Tính xây dựng 97

7.2.1 Nhà sản xuất chính và các nhà kho 97

7.3 Kho bao bì và hóa chất 100

7.3.1 Tính phần kho chứa vỏ chai 100

7.3.2 Diện tích kho chứa thùng carton 100

7.3.3 Diện tích phần kho chứa hóa chất 100

7.3.4 Kho nhiên liệu 101

7.4 Nhà ăn, căn tin 101

7.5 Gara ô tô 101

7.6 Nhà vệ sinh, nhà tắm 101

7.7 Nhà hành chính 101

Tổng cộng 102

7.8 Nhà xe 102

7.9 Gara ô tô 102

7.10 Nhà bảo vệ 102

7.11 Nhà cân 102

7.12 Phân xưởng lò hơi 103

7.13 Phân xưởng cơ điện 103

7.14 Nhà bơm nước 103

7.15 Nhà xử lí nước 103

7.16 Trạm điện 103

7.17 Khu vực xử lí nước thải 103

7.18 Bể chứa nước dự trữ 103

7.19 Bãi chứa vỏ 103

7.20 Khu đất mở rộng 103

7.22 Tính khu đất xây dựng nhà máy 104

7.22.1 Diện tích xây dựng nhà máy 104

7.22.2 Tính hệ số sử dụng 105

viii

CHƯƠNG 8: TÍNH HƠI – NƯỚC – NHIÊN LIỆU 106

8.1 Tính hơi và nồi hơi 106

8.1.1 Tính lượng hơi dùng cho sản xuất 106

8.1.2 Tính lượng hơi dùng cho sinh hoạt nấu ăn 106

8.1.3 Lượng hơi dùng cho vệ sinh, sát trùng thiết bị và các mục đích khác 106

8.1.4 Tổng lượng hơi cần thiết 106

8.1.5 Lượng hơi dùng cho lò hơi 106

8.1.6 Chọn lò hơi 106

8.2 Tính lượng nước: 107

8.2.1 Nước dùng trong sản xuất 107

8.2.2 Lượng nước dùng để vệ sinh thiết bị máy móc 107

8.2.3 Lượng nước dùng trong sinh hoạt 107

8.2.4 Lượng nước dùng cho lò hơi 108

8.2.5 Nước cứu hỏa 108

8.2.6 Lượng nước dùng tưới cây xanh và các mục đích khác 108

8.3 Tính nhiên liệu 108

8.3.1 Dầu DO cho lò hơi 108

8.3.2 Dầu DO để chạy máy phát điện 109

8.3.3 Xăng sử dụng cho các xe trong nhà máy 109

8.3.4 Dầu bôi trơn 109

Chương 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT 110

9.1 Mục đích 110

9.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu chất lượng 110

9.2 1 Xác định màu sắc 110

9.2.2 Xác định mùi 111

9.2.3 Xác định độ trong 111

9.2.4 Xác định hàm lượng nước và chất bốc hơi 111

9.2.5 Xác định chỉ số axit 111

9.2.6 Xác định chỉ số xà phòng 112

9.2.7 Xác định chỉ số peroxyt 113

9.2.8 Xác định chỉ số iốt 114

Chương 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 116

10.1 An toàn lao động 116

10.1.1 An toàn lao động cho người 116

10.1.2 Đảm bảo ánh sáng 116

ix

10.1.3 An toàn về điện 116

10.1.4 An toàn về sử dụng thiết bị 116

10.1.5 An toàn hoá chất 117

10.1.6 Phòng chống cháy nổ - chống sét 117

10.2 Vệ sinh công nghiệp 117

10.2.1 Vệ sinh cá nhân 118

10.2.2 Vệ sinh máy móc thiết bị 118

10.2.3 Vệ sinh nhà máy 118

10.2.4 Xử lý phế liệu 118

10.2.5 Cung cấp nước 118

10.2.6 Xử lý nước thải 118

KẾT LUẬN 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO 121

x

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Diện tích, sản lượng lạc ở Việt Nam 6

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng trong 100g hạt lạc chín 7

Bảng 2.3.Thành phần hóa học của hạt lạc (tính theo % chất khô) 7

Bảng 2.4 Thành phần axit amin trong hạt lạc (% theo tổng protein) 8

Bảng 2.5 Thành phần các axit béo không no của lạc 9

Bảng 4.1 Thời gian sản xuất trong năm 36

Bảng 4.2 Các thông số kỹ thuật ban dầu 37

Bảng 4.3 Mức hao hụt ở các công đoạn tính theo % so với khối lượng 37

Bảng 4.4 Tổng kết cân bằng vật liệu (nguyên liệu chính) 45

Bảng 4.5 Bảng tổng kết cân bằng vật liệu (nguyên liệu phụ) 46

Bảng 5.1 Máy làm sạch 47

Bảng 5.2 Máy bóc vỏ lạc 47

Bảng 5.3 Máy nghiền búa 49

Bảng 5.4 Nồi chưng sấy 49

Bảng 5.6 Máy nghiền trục 51

Bảng 5.7 Máy ép kiệt 52

Bảng 5.9 Đặc tính kỹ thuật của một số loại gàu tải 54

Bảng 5.10 Băng tải nằm ngang 54

Bảng 5.11 Vít tải nằm ngang 55

Bảng 5.12 Số lượng bơm sử dụng 72

Bảng 5.13.Tổng kết tính và chọn thiết bị 72

Bảng 6.1 Tổng kết cân bằng nhiệt 94

Bảng 7.1 Số công nhân lao động ở phân xưởng sản xuất chính 95

Bảng 7.2 Số công nhân lao động ở bộ phận phụ trợ 96

Bảng 7.3 Số người lao động ở phòng ban 96

Bảng 7.4 Số công nhân lao động ở bộ phận phục vụ 97

Bảng 7.5 Bảng tính nhà hành chính 102

Bảng 7.6 Bảng tổng kết các công trình xây dựng 103

Bảng 8.1 Lượng dung môi cần để phân tích 115

xi

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Cây lạc 5

Hình 2.2 Củ lạc và sản phẩm dầu lạc 7

Hình 2.3 Dầu lạc thô 16

Hình 2.4 Dầu lạc tinh chế 16

Hình 2.5 Khô dầu lạc 17

Hình 5.1 Máy bóc vỏ lạc 48

Hình 5.2 Máy nghiền búa 48

Hình 5.3 Nồi chưng sấy 49

Hình 5.4 Máy ép sơ bộ 50

Hình 5.5 Máy nghiền trục 51

Hình 5.6 Băng tải nằm ngang 54

Hình 5.7 Vít tải nằm ngang 55

Hình 5.8 Thiết bị lắng dầu 57

Hình 5.9 Thiết bị gia nhiệt 57

Hình 5.10 Máy ly tâm 64

Hình 5.11 Máy chiết rót 66

Hình 5.12 Xilo chứa lạc khô 71

Hình 8.1 Lò hơi đốt dầu hộp khói ướt (ống lò lệch tâm) 107

sẽ gây nên sự mất cân bằng vật chất và cuối cùng sẽ dẫn đến suy nhược cơ thể”

Dầu mỡ là một loại phụ gia sử dụng phổ biến trong thực phẩm nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng (Giá trị của dầu mỡ có được trước hết là do nó cung cấp cho cơ thể nhiều năng lượng hơn các loại thực phẩm giàu protein và cacbon hidrat khác, ngoài ra còn cung cấp một lượng vitamin cần thiết nhất là những vitamin tan trong dầu mỡ như vitamin A, K, E, D…), kích thích ngon miệng và tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Bên cạnh đó, nó còn làm nguyên liệu để sản xuất các mặt hàng tiêu dùng: Sơn, vecni, các loại keo, nến, chất tẩy rửa, mỹ phẩm, chất thấm ướt, chất tạo nhủ, chất hoạt động

bề mặt, sản xuất glyxerin, thức ăn gia súc, phân bón

Xã hội phát triển kéo theo đời sống ngày càng cao, đòi hỏi yêu cầu về dinh dưỡng cũng càng cao Trong khi, lượng dầu mỡ có nguồn gốc động vật lại chứa nhiều nguy cơ tiềm ẩn về bệnh cho con người, đồng thời khả năng bảo quản lại thấp, hiệu quả khai thác lại không cao (thời gian nuôi, thức ăn,…), thì cây có dầu là một trong những tài nguyên có tiềm năng lớn đang được khai thác ở Việt Nam

Ở Việt Nam, do điều kiện có nhiều vùng khí hậu và đất đai khác nhau nên những hạt có dầu rất phong phú Một trong những loại cây có dầu rất phổ biến ở Việt Nam là cây lạc, là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới thuận lợi cho việc sinh trưởng

và phát triển của cây lạc, nên hầu như cây lạc được trồng khắp nơi trên cả nước từ Bắc vào Nam

Với nguồn nguyên liệu vô cùng phong phú và nắm bắt được tình hình và xu hướng phát triển ngày càng lớn về tiềm năng của cây lạc, em được giao nhiệm vụ:

“Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh luyện năng suất 6000 tấn sản phẩm/năm”

ngoài nhiệm vụ là thiết kế được một nhà máy sản xuất dầu thực vật, thì qua đây em cũng sẽ tìm hiểu được kĩ hơn về quy trình công nghệ cũng như thiết bị trong công

nghệ sản xuất dầu lạc

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư

Ngành công nghiệp Việt Nam đóng một vai trò không nhỏ trong sự phát triển kinh tế đất nước Đi kèm với đó là sự đóng góp một phần của ngành chế biến dầu thực vật Chính vì vậy việc đầu tư xây dựng một nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế là một việc hết sức cần thiết

Qua tìm hiểu về vị trí địa lý, khí hậu, hệ thống giao thông vận tải và các điều kiện khác em quyết định xây dựng nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế tại xã Kỳ Tân, huyện

Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh

1.2 Đặc điểm thiên nhiên

Tỉnh Hà Tĩnh có khí hậu ổn định, nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô

Các thông số về đều kiện thời tiết ở Hà Tĩnh như sau:

- Độ ẩm mùa hè 82%

- Độ ẩm mùa đông 80%

- Hướng gió chính là Đông Nam

Tại đây có địa hình bằng phẳng đã quy hoạch, mật độ dân cư ít, giá đất tính theo

nguyên liệu của địa phương Hơn thế nữa xã lại gần với quốc lộ 1 và đường mòn Hồ

Chí Minh nên rất thuận lợi cho vận chuyển hàng hóa, nguyên liệu…[16]

1.3 Vùng nguyên liệu

Nguyên liệu lạc cung cấp cho nhà máy được lấy trực tiếp từ địa bàn tỉnh và từ các tỉnh miền trung như Quảng Bình, Quảng Trị, Huế, Nghệ An, Thanh Hóa…

Cụ thể về tình hình sản xuất lạc vào năm 2016 ở các địa bàn như sau:

+ Nghệ An trên 20.000 ha/năm với tổng sản lượng 45.000 - 55.000 tấn

+ Hà Tĩnh trên 16.000 ha/năm

+Quảng trị trên 1000 ha/năm

+Thanh Hóa 16.000-20.000 ha/năm với năng suất đạt trên 29.000 tấn

1.4 Hợp tác hóa

Nhà máy có sự hợp tác với các nhà máy trong vùng về mặt kinh tế, kỹ thuật để tăng cường sử dụng chung các công trình điện nước, hơi, công trình giao thông vận tải, tiêu thụ sản phẩm phụ của nhà máy góp phần hạ giá thành sản phẩm và rút ngắn thời

gian hoàn vốn

1.5 Nguồn cung cấp điện

Điện trong nhà máy sử dụng với nhiều mục đích: cho thiết bị hoạt động, chiếu sáng trong sản xuất và dùng trong sinh hoạt Hiệu điện thế nhà máy sử dụng là 220/380V Nguồn điện cung cấp cho nhà máy lấy điện từ điện lưới quốc gia thông qua trạm biến thế của khu vực và của nhà máy

Đồng thời nhà máy cũng cần lắp thêm một máy phất điện dự phòng để đảm bảo

sản xuất liên tục khi có sự cố mất điện

1.6 Nguồn cung cấp hơi

Hơi dùng trong nhà máy với nhiều mục đích khác nhau như: chưng, sấy bột nghiền, gia nhiệt nước, thủy hóa, trung hòa, tẩy màu, tẩy mùi, vệ sinh thiết bị Do đó phải có lò hơi và nước phải qua hệ thống xử lý của nhà máy

1.7 Nhiên liệu

Nhiên liệu dùng để đốt nóng lò hơi, xăng dùng cho ôtô, dầu FO, DO được sử

dụng trong nhà máy do công ty xăng dầu trong địa bàn huyện cung cấp

1.8 Cung cấp nước và xử lý

Nước là một trong những nguyên liệu cần thiết của nhà máy Nước được dùng cho nhiều mục đích khác nhau như: cung cấp cho lò hơi, dùng để pha loãng xút trung hòa, rửa dầu vệ sinh thiết bị và dùng trong sinh hoạt Tùy từng mục đích khác nhau mà từng loại nước phải đảm bảo các chỉ tiêu hóa học, lý học và sinh học nhất định, nước phải qua hệ thống xử lý nước của nhà máy

Nước sử dụng trong nhà máy được lấy từ nguồn nước trong thành phố, ngoài ra trong nhà máy phải khoan một số giếng bơm để có thể sử dụng khi cần thiết nhằm đảm

bảo đủ lượng nước sử dụng cho nhà máy (có bể lọc xử lý trước khi đưa vào sử dụng)

1.9 Thoát nước và xử lý chất thải

Việc thoát nước cho nhà máy phải được quan tâm, nước thải của nhà máy chứa nhiều chất hữu cơ là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây ô nhiễm cho môi trường sinh thái, ảnh hưởng đến công nhân viên nhà máy và khu dân cư chung quanh nhà máy Nước thải của nhà máy phải tập trung lại ở xa xưởng sản xuất và phải

xử lý trước khi đổ ra môi trường

Trong công đoạn sản xuất như công đoạn trung hòa tẩy màu, tẩy mùi cần phải thu hồi chất thải, chất rửa tránh thất thoát ra ngoài nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường Mỗi loại chất cần phải có biện pháp xử lý riêng Hệ thống thoát nước của nhà máy phải đảm bảo thoát nước tốt, tránh hiện tượng ứ đọng làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng

1.10 Nguồn nhân lực

Đội ngũ công nhân được tuyển dụng trong địa bàn huyện để tận dụng nguồn nhân lực địa phương góp phần giải quyết được vấn đề việc làm, và giảm các chi phí về đầu

tư nhà ở, sinh hoạt công nhân dẫn đến giá thành của sản phẩm

Đối với đội ngũ lãnh đạo nhà máy, tỉnh Hà Tĩnh đáp ứng đầy đủ các kỹ sư, cử nhân tốt nghiệp từ các trường đại học trong cả nước

1.11 Giao thông vận tải

Giao thông vận tải là một vấn đề quan trọng là phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu vào xây dựng nhà máy, nguyên liệu vào để sản xuất cũng như vận chuyển sản phẩm đi tiêu thụ ra thị trường

Để đảm bảo sự hoạt động liên tục nhà máy sử dụng tuyến quốc lộ 1A và đường mòn Hồ Chí Minh nối giữa Hà Tĩnh với Quảng Bình

Ngoài ra nhà máy phải có ôtô tải nhằm đáp ứng nhu cầu xuất và nhập nguyên liệu cho nhà máy

1.12 Tiêu thụ sản phẩm

Nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế được đặt tại xã Kỳ Tân, huyện Kỳ Anh, tỉnh

Hà Tĩnh là nhà máy duy nhất của tỉnh nên chưa có nhà máy dầu thực vật nào cạnh tranh Do nhà máy đặt gần cảng Sơn Dương (là cảng lớn thuộc bậc nhất Đông Nam Á) nên không những sản phẩm có thể được tiêu thụ trong nước mà còn có cơ hội xuất khẩu sang các thị trường nước ngoài như Trung Quốc, Philippin, Malaysia…

Đồng thời sản phẩm của nhà máy là nguyên liệu cần thiết cung cấp cho các nhà máy thực phẩm của các tỉnh lân cận

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU, SẢN PHẨM

2.1 Đặc điểm của cây lạc

Cây lạc còn gọi là cây đậu phộng với tên khoa học là Arachis hypogeal

Hình 2.1 Cây lạc [15]

Lạc thuộc họ đậu nhưng có thể xếp vào loại cây có vỏ cứng là loại cây ngắn ngày (100 ÷ 120 ngày) cây cao 50 ÷ 70cm quả giáp không bị tách, trong quả có một hoặc hai hạt Những hạt này được bao bọc bởi lớp vỏ mỏng gọi là vỏ lụa

Đặc điểm sinh học của cây lạc là sau khi thụ phấn quả sẽ chui xuống đất và phát triển trong đất Chúng được trông ở nhiều loại đất khác nhau từ đồng bằng đến trung

du miền núi, nhưng thích hợp nhất là loại đất tơi xốp, có đủ độ ẩm có điều kiện tháo nước và thoát nước nhanh năng suất 10 ÷ 20 tạ/ha và cao hơn

Quả lạc được chia làm hai loại:

Loại quả to và loại quả nhỏ, loại quả to có chiều dài lớn hơn 10 ÷ 20mm, rộng và dày 7,5 ÷ 13mm, khối lượng 1000 hạt 400 ÷ 750g, vỏ quả chiếm từ 25 ÷ 28% vỏ hạt

chiếm 3 ÷ 4% khối lượng quả [2]

+ Các giống lạc

1 Giống lạc L14: là giống chịu đầu tư thâm canh, có tiềm năng năng suất cao

thân đứng, phân cành gọn, lá xanh đậm, sinh trưởng khỏe, ra hoa tập trung

- TGST: Vụ Đông Xuân: 120 - 130 ngày; Vụ Hè Thu 90 - 110 ngày

- Có khả năng kháng một số bệnh như đốm nâu, đốm đen, gỉ sắt,

- Khối lượng 100 quả: 150g - 160g, khối lượng 100 hạt: 50 - 60g, tỷ lệ nhân 72 - 74%

- Năng suất đạt: 45 - 55 tạ/ha, khả năng thích ứng rộng

2 Giống lạc L23: là giống chịu đầu tư thâm canh, có tiềm năng năng suất cao

Cứng cây, chiều cao thân chính từ 45 - 50 cm, tán gọn, lá có màu xanh đậm Quả eo trung bình, có gân rõ, vỏ lụa màu hồng nhạt

- TGST: vụ Xuân 120 ngày, 105 ngày trong vụ Thu đông

- Năng suất quả trung bình 50 - 55 tạ/ha, thâm canh có thể đạt 53 tạ/ha

3 Giống lạc L26: là giống chịu đầu tư thâm canh, có tiềm năng năng suất cao

Lá dạng hình trứng thuôn dài, màu xanh đậm, thân chính cao (40 - 45cm), quả to (/100 quả), gân trên quả rõ, mỏ quả trung bình

- TGST: vụ Xuân 120 - 125 ngày, vụ Thu Đông 95 - 100 ngày

- Năng suất đạt 45 - 54 tạ/ha, khả năng thích ứng rộng

4 Giống TB25

Giống lạc TB25 do cụng ty CP giống cây trồng Thái Bình chọn tạo từ tập đoàn giống lạc nhập nội, tiến hành công tác chọn lọc theo phương pháp chọn lọc quần thể Năng suất vụ đông xuân đạt 40 – 45 tạ/ha, vụ thu đông đạt 25 – 30 tạ/ha Khối lượng 100 quả đạt 150 – 160 gam, tỷ lệ quả 3- 4 hạt đạt 60 – 70%, tỷ lệ nhân 70 -72%

[13]

2.2 Tình hình sản xuất lạc trong nước

Mặc dù cây lạc là cây trồng ngắn ngày chính có giá trị kinh tế về nhiều mặt ở Việt Nam, nhưng so với một số cây trồng khác diễn biến về diện tích, năng suất và sản lượng Trong 10 năm gần đây, diện tích lạc hầu như không tăng và có xu hướng giảm tuy nhiên năng suất lại có xu hướng được cải thiện nhờ nghiên cứu được nhiều giống

lai mới

Bảng 2.1 Diện tích, sản lượng lạc ở Việt Nam

( Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam, 2016)

2.3 Gía trị dinh dưỡng của lạc

Lạc được nhiều nhà khoa học xem như là chìa khoá để giải quyết nạn thiếu hụt protein trong khẩu phần dinh dưỡng của con người Ngoài ra lạc còn có chức năng hỗ trợ trong việc chống ung thư, lão hóa, điều chỉnh lượng đường trong máu và cung cấp đầy đủ các khoáng chất như P, K, Ca…

Hình 2.2 Củ lạc và sản phẩm dầu lạc Chất lượng lạc ở Việt Nam tương đối tốt, hàm lượng protein chiếm khoảng 23-27%, khối lượng 1000 hạt 400 ÷ 750g, hạt lạc có màu đỏ nhạt căng tròn

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng trong 100g hạt lạc chín [14]

2.4.2 Protein và thành phần axit amin

Hàm lượng protein trong lạc khá cao Trong protein của hạt lạc có tới 13 axit amin quan trọng cho sự sống của con người gồm: arginin, valin, histidin, loxin, izoloxin, lyzin, methionin, tiozin, treonin, tryptophan và xistin Riêng xistin, tryptophan có thể thiếu hụt so với tiêu chuẩn, những thiếu hụt này có thể bổ sung trong khẩu phần ăn bằng các thực phẩm và hạt cốc khác

Bảng 2.4 Thành phần axit amin trong hạt lạc (% theo tổng protein)

2.4.3 Lipit

Có tỷ lệ trong hạt khá cao, về tính chất thì có thua kém dầu Oliu là dầu thực vật

chiếm phần lớn các axit béo không no

Bảng 2.5 Thành phần các axit béo không no của lạc

Trong đó: X là nhóm thế

Nếu X là hidro thì photpholipit là photphatit

Nếu X là rượu amin colin thì photpholipit là

Lexitin

c, Sáp

Sáp có trong lạc với tỉ lệ rất nhỏ (dưới 2,5 ÷ 3% so với khối lượng quả) phần

lớn sáp có trong vỏ quả, và hạt, trong hạt thường là rất ít Về cấu tạo hóa học sáp là este của axit béo mạch cacbon dài có 24 ÷ 26 nguyên tử cacbon và rượu một và hai chức

2.4.4 Các nguyên tố khoáng và tro

Các nguyên tố khoáng có trong hạt lạc không nhiều (1,89 ÷ 4,26% so với chất khô của hạt) chủ yếu là nguyên tố photpho, kali, canxi, magie, photpho oxit, kali oxit, magie oxit chiếm đến 90% so với tổng lượng tro chung

2.4.5 Hợp chất không béo, không xà phòng hóa

Những hợp chất không béo, không xà phòng hóa là nhóm hợp chất hữu cơ có cấu tạo đặc trưng khác nhau, tan hết trong dầu và các loại dung môi của dầu, khi tách dầu những hợp chất này sẽ theo dầu ra khỏi hạt và làm cho dầu có màu sắc mùi vị riêng biệt

2.5 Quá trình tạo dầu ở lạc

Quá trình tạo thành dầu lipit dự trữ trong hạt dầu xảy ra khi hạt chín các hợp chất hữu cơ và vô cơ chuyển vào hạt từ các phần xanh của cây, lá và đất thông qua hệ rễ, từ

ở khu nhân tế bào Ở giai đoạn cuối của quá trình, tinh bột trong các tế bào hạt dầu sẽ biến mất hoàn toàn và chuyển thành dầu

Giai đoạn đầu khi hạt chín dầu có nhiều axit béo tự do, sau đó lượng axit béo tự

do giảm xuống và hàm lượng triglixerit lien kết từ hai hay ba nguyên tử cacbon dưới tác dụng hai hệ enzim với nguồn cacbon là các chất gluxit thiên nhiên

Từ các sản phẩm phân tử thấp tạo ra axit béo có 16 nguyên tử cacbon (axit panmitit) Sau đó mạch axit béo sẽ thêm nguyên tử cacbon, quá trình tạo thành triglixerit xảy ra theo ba giai đoạn:

- Phải tương đối đồng đều, không được để lẫn quá 5% hạt lạc khác loại và không được phép lẫn các loại hạt khác

- Màu sắc, mùi vị, trạng thái bên ngoài bình thường, đặc trưng cho hạt lạc đã được chế biến khô

- Không có sâu mọt sống và mốc

2.6.2 Hạt lạc

- Phải chế biến khô, độ ẩm tính theo khối lượng không lớn hơn 8%

- 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 lạc khác loại quá 5%

- Màu sắc, mùi vị, trạng thái bên ngoài bình thường, đặc trưng cho hạt lạc đã được chế biến khô

Phản ứng hoạt hóa than bằng hơi nước như sau:

Hidro mới sinh sẽ tạo thành 1 lớp hấp phụ kép trên bề mặt than như thế vừa làm tăng bề mặt tự do lại vừa tăng khả năng hấp phụ lên so với than bình thường không qua hoạt hóa

Nếu hoạt hóa than bằng hóa chất thì có thể đem nguyên liệu tẩm hóa chất như

2.7.2 Đất hoạt tính

Nguyên liệu là đất có thành phần hóa học thỏa mãn đặc tính của chất hấp phụ

nhiên đất hoạt tính sản xuất theo phương pháp này có hoạt tính không cao do độ xốp còn thấp Để tăng cường khả năng hấp phụ có thể xử lý đất bằng cách dùng các acid

nghiền và rây Yêu cầu độ mịn đạt được là phải có 85% bột đất lọt qua rây 2800

Tất cả các loại xà phòng đều không tan trong dầu, hầu hết tan tốt trong nước Sử dụng phổ biến nhất là sử dụng NaOH vì có thể áp dụng các chế độ trung hoà khác nhau, tác dụng triệt để với axit béo tự do

+ BHA (Butylat Hydroxy Anisol): là chất tan rất tốt trong dầu, có độ bền nhiệt,

dễ bay hơi, có thể bị tổn thất khỏi sản phẩm khi bị đun nóng ở nhiệt độ cao, có thể phản ứng với kim loại kiềm tạo sản phẩm có màu hồng

+ BHT (Butylat hydroxy Toluen): là chất tan tốt trong dầu, có độ bền nhiệt, dễ bay hơi, có thể bị tổn thất khỏi sản phẩm khi đun nóng ở nhiệt độ cao Sự có mặt của sắt trong sản phẩm hay bao bì BHT có thể tạo màu vàng

+ TBHQ (Tert butylhydro quinon): là chất cũng tan tốt trong dầu, có độ bền nhiệt, ít bay hơi, nhạy cảm với pH TBHQ là chất chống oxi hóa rất tốt cho dầu

2.8 Các quá trình chính trong tinh luyện dầu

2.8.1 Thủy hóa

Quá trình thủy hóa gồm những bước sau:

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

+ Các phospholipit mất tính tan trong dầu, các hạt phospholipit ngậm nước hình thành nhũ tương trong dầu, tức là chuyển phospholipit dạng hòa tan về dạng dung dịch keo

+ Tạo thành các hạt keo đông tụ làm cho dầu vẩn đục

+ Phân ly dầu ra khỏi phức phospholipt bằng lắng hoặc ly tâm

Các biện pháp thủy hóa dầu

Phương pháp thủy hóa bằng nước

Mục đích chính của quá trình thủy hóa là sản xuất dầu mà không bị đóng cặn

suốt quá trình vận chuyển và tồn trữ

Lượng nước dùng thủy hóa thường bằng 2 % so với lượng dầu hoặc bằng 75 % lượng photpholipit có trong dầu Nếu lượng nước dùng ít thì độ nhớt của dầu lớn, vì vậy hiệu suất thủy hóa thấp Nhưng lượng nước quá lớn xẽ gây phản ứng thủy phân dầu, dẫn đến tổn thất dầu

➢ Ưu điểm

+ Rẻ hơn các phương pháp thủy hóa khác, đơn giản

+ Quy trình sản suất Leucithin đơn giản hơn ít tạp chất hơn

➢ Nhược điểm

Không loại hết hoàn toàn photpholipit mà chỉ có thể loại được các photpholipit

có khả năng hydrat hóa mà không loại được các photpholipit không có khả năng hydrat hóa như các muối Ca và Mg của axit photphatidic và photphatidyl ethanolamin

Do đó dầu sau thủy hóa thường chứa 80 – 200 ppm photpholipit Tùy thuộc vào loại và chất lượng dầu thô nói chung và mức độ hoạt động của enzyme phospholipase nói riêng (enzyme xúc tác cho phản ứng tạo axit phophatidic từ photphatic có thể hydrat hóa)

Phương pháp thủy hóa này thường không hợp cho dầu có hàm lượng photpholipit không thể hydrat hóa như dầu đầu nành, dầu hướng dương…

Phương pháp thủy hóa bằng axit

Bản chất giống quá trình thủy hóa bằng nước, mà trong đó có sự hoạt động của

cả axit và nước

➢ Ưu điểm

Axit có thể chuyển các photpholipit không hydrat hóa được thành dạng có thể hydrat hóa bằng cách phân hủy muối của axit photphatidic giải phóng axit photphatidic và photphatidyl ethanolamine và tạo một dạng phức với Ca và Mg có thể hòa tan trong pha nước và loại ra khỏi dầu

Phương pháp axit dầu sau khi thủy hóa có hàm lượng photpholipit dưới 5ppm, dành cho sản xuất dầu có chất lượng cao

➢ Nhược điểm

Gum thu được sau quá trình thủy hóa bằng axit không thích hợp cho quá trình sản xuất Leucithin bởi vì thành phần photpholipit của chúng thu được khác với thành

phần photphatic thu được ở quá trình thủy hóa bằng nước do chứa nhiều axit photphatic và axit trong quá trình thủy hóa

Axit thường dùng là axit citric hoặc axit photphoric vì các axit này có chất lượng tốt, hoạt tính axit tương đối mạnh, trong đó axit citric được dùng nhiều hơn vì không làm tăng hàm lượng phophotic trong dầu

Phương pháp thủy hóa khô

Phương pháp này không sử dụng nước mà chỉ sử dụng axit và than hoạt tính để thủy hóa dầu thô

➢ Nhược điểm

Làm tăng hàm lượng axitbéo tự do trong dầu, do quá trình thủy phân dầu trong môi trường axit nhiệt độ cao

Không dùng cho các loại dầu có hàm lượng photpholipit cao

Phương pháp thủy hóa bằng enzym

Thường sử dụng các loại enzyme: enzyme phospholipase, được sản xuất bằng phương pháp lên men vi sinh vật

Vai trò của enzyme này là chuyển hóa photpholipit thành lisophotpholipit và axit béo tự do

➢ Ưu điểm

+ Quá trình được thực hiện ở điều kiện ôn hòa

+ Phản ứng enzyme rất đặc hiệu và có một tốc độ phản ứng chấp nhận được + Chỉ một lượng nhỏ enzyme để thực hiện phản ứng này

+ Dầu sau thủy hóa có hàm lượng photpholipit dưới 10 ppm và hàm lượng ion

kim loại dưới 0,5 ppm

+ Có khả năng loại được cả photpholipit không hydrat hóa được

➢ Nhược điểm

+Có thể dùng cho tất cả các loại dầu trừ loại dầu có chất gossypol trong dầu

bông Vì có hàm lượng gossypol cao

Chọn phương pháp thủy hóa

Ở đây em chọn thủy hóa dầu bằng nước nóng

2.8.2 Trung hòa

+ Tùy thuộc vào mục đích sử dụng dầu và chỉ số axit của dầu mang đi trung hòa

mà lựa chọn chế độ và tác nhân trung hòa khác nhau

+ Việc tách acid béo tự do ra khỏi dầu cần đảm bảo các điều kiện sau:

- Tác nhân trung hòa phải nhanh chóng phản ứng vơi acid béo tự do, không có tác dụng vơi dầu trung tính

- Hỗn hợp nhanh chóng phân lớp và phân lớp triệt để, dầu trung tính dễ dàng tách

ra khỏi cặn

- Không tạo thành dung dịch nhũ tương bền

+ Tác nhân trung hòa: sử dụng các loại kiềm như NaOH, KOH…hoặc các loại

- Kiềm loãng: 35-45g NaOH/lit dùng cho dầu có chỉ số acid < 5 mg KOH

- Kiềm vừa: 85-105g NaOH/lit dùng cho dầu có chỉ số acid 5-7 mg KOH

- Kiềm đặc: >= 125g NaOH/lit dùng cho dầu có chỉ số acid >7 mg KOH

Phương pháp trung hòa

+Trung hòa bằng NaOH hay KOH

Quá trình xảy ra theo phản ứng:

Ngoài ra trong một số điều kiện khác có thể tạo ra “xà phòng acid”

Phương pháp này dùng để trung hòa dầu có chỉ số acid thấp Hơn nữa khi đun

tiếp xúc giữa acid béo tự do và tác nhân trung hòa làm cho quá trình trung hòa được thuận lợi Tuy nhiên cũng do hiện tượng này mà dầu dễ bị tách ra khỏi thiết bị, do đó thể tích thiết bị trong trường hợp này phải lớn

Chọn phương pháp trung hòa

Có nhiều phương pháp trung hòa khác nhau, nhưng xét về mặt ưu điểm thì phương pháp sử dụng kiềm NaOH, hoặc KOH mang lại là cao hơn phương pháp dùng muối cacbonat của chúng Vì thế chọn phương pháp trung hòa bằng dung dịch NaOH

Rửa dầu sau trung hòa

Để loại hết xà phòng có trong dầu sau trung hòa, cần tiến hành rửa dầu liên tục nhiều lần, lượng nước khoảng 10-15% so với dầu

2.9 Các sản phẩm và phụ phẩm

2.9.1 Dầu thô

Dầu thô là dầu chỉ mới làm sạch sơ bộ, ngoài thành phần chính thì bao giờ cũng

có lẫn tạp chất tan hoặc không tan trong dầu

Thành phần chính là triglixerit chiếm 93% khối lượng dầu thô Tạp chất trong dầu được chia làm hai loại, tạp chất loại một là các chất chuyển vào dầu trong quá trình ép, tạp chất loại hai là tất cả các tạp chất xuất hiện do kết quả của phản ứng xảy

ra trong dầu khi bảo quản, lưu trữ Các tạp chất vô cơ thường gặp như đất, cát, nước và các muối kim loại…và các tạp chất hữu cơ như photpholipit, sáp, các loại sterol, axit béo, nhựa, tannin, chất màu (chlorophyl, carotene), chất mùi, vitamin, các sản phẩm

của quá trình oxy hóa (peroxyt, andehyt )… [4 - 829]

Hình 2.4 Dầu lạc tinh chế [18]

2.9.3 Khô dầu

Khô dầu lạc sau khi ép là nguồn nguyên liệu làm thức ăn cho con người như làm bột thực phẩm, sản xuất nước chấm và làm thức ăn cho gia súc

Hình 2.5 Khô dầu lạc [19]

+ Tách được dầu nhiều nhất

+ Dầu và khô dầu có chất lượng tốt

+ Hiệu quả kinh tế cao nhất

Trong công nghệ khai thác dầu có hai phương pháp chủ yếu là phương pháp ép

và phương pháp trích ly

Tuy nhiên đối với Việt Nam hiện nay do nguồn dung môi cần dung cho trích ly còn hiếm và đắt tiền Việc ngiên cứu áp dụng phương pháp này còn gặp nhiều khó khăn, trình độ của cán bộ khoa học kỹ thuật còn thấp, trang thiết bị nhiều và phức tạp khó vận hành Hơn nữa năng suất của nhà máy thiết kế chưa phải là lớn Vì vậy việc

sử dụng phương pháp ép là hợp lý

Phương pháp ép là phương pháp là phương pháp dùng ngoại lực tác dụng lên khối nguyên vật liệu để tách dầu ra khỏi nguyên liệu Trong phương pháp ép kiệt có các phương pháp: phương pháp ép kiệt một lần, phương pháp ép kiệt hai lần và phương pháp ép kiệt nhiều lần

- Ép kiệt một lần nguyên liệu dầu bằng máy ép vít hoạt động đơn (máy ép kiệt một lần) và máy ép vít hoạt động kép (máy ép kép)

- Ép kiệt 2 lần chia làm hai bước, tách sơ bộ bằng các máy ép sơ bộ hoặc thiết bị chưng dầu tách dầu Kovaleico – Iacovenco và tách kiệt dầu bằng các máy ép kiệt

- Ép kiệt ba lần thực hiện trong 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 không được áp dụng rộng rãi

Trong đó phương pháp ép kiệt hai lần có ưu điểm vượt trội như sau:

+ Dầu thu được có màu sắc và chất lượng tốt hơn

+ Khô dầu đạt chất lượng cao hơn

+ Hiệu quả lấy dầu cao hơn

Dầu sau khi ép dễ bị biến đổi và khó bảo quản do đó cần phải tinh luyện

Qua những phân tích trên thì trong sản xuất dầu lạc tinh chế tôi chọn phương pháp ép kiệt hai lần để thu nhận dầu thô

3.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất dầu lạc thô

Khô dầu I (Dầu =20%)

3.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất dầu lạc tinh chế từ dầu thô

Bảo quản

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất dầu thô

3.2.1.1 Nguyên liệu

Nhà máy thu mua nguyên liệu ở địa phương và từ nhiều vùng khác nhau thuộc các tỉnh miền Trung Nguyên liệu được đưa tới phân xưởng trực tiếp thu mua hoặc ở các kho chứa của nông dân Riêng ở vùng xa, nguyên liệu được vận chuyển bằng ôtô hoặc bằng tàu lửa

3.2.1.2 Thu nhận

Nguyên liệu sau khi đưa về nhà máy được tiến hành cân và phân loại từng lô hàng Do nguyên liệu thu mua từ nhiều nơi khác nhau nên chất lượng, tính chất, trạng thái của khối hạt khác nhau, nên cần phải phân loại nguyên liệu và từ kết quả phân loại

để có một phương pháp bảo quản, sản xuất riêng cho từng lô hàng Vì vậy nhân viên phải có trình độ chuyên môn Nguyên liệu thu mua cần phải khô, sạch không bị mốc mọt, hư hỏng Tại nơi thu mua phải bố trí cân tự động để cân lượng nguyên liệu nhập vào nhà máy

trong hạt phải ở mức thấp nhất để đạt được yêu cầu này cần phải tiến hành sấy hạt

gây hại và những kí sinh trùng thường trong hạt và thường xuyên phá hoại hạt

Để phù hợp với công nghệ chế biến hạt dầu đặc biệt dầu đậu nành thì độ ẩm của

vỏ hạt và nhân hạt phải đạt đến độ ẩm nhất định sao cho quá trình bóc vỏ của hạt được thuận lợi, hạt đỡ bị vỡ và năng suất thiết bị được nâng cao, giảm được năng lượng và chi phí khi chế biến hạt và chất lượng dầu và khô dầu được đảm bảo

3.2.1.5 Làm nguội

Hạt khi ra khỏi thùng sấy thường có nhiệt độ cao vì vậy không thể bảo quản ngay được bởi nếu bảo quản ngay thì độ ẩm của hạt sẽ tăng nhanh Ngoài ra, quá trình làm nguội hạt thường làm giảm thêm lượng ẩm của hạt khoảng 1 % Nguyên tắc chính của quá trình làm nguội hạt sử dụng không khí mát thổi qua các chóp và hạt thì rơi ở phía ngoài chóp

3.2.1.6 Bảo quản

Lạc sau khi đã khô một phần đem đi sản xuất ngay phần còn lại đưa vào bảo quản Nhiệm vụ quan trọng trong bảo quản là giữ gìn chất lượng vốn có của hạt, hạn chế các quá trình hư hỏng xảy ra Lạc đưa vào bảo quản phải có độ ẩm khoảng 8%,

Trong quá trình bảo quản phải thường xuyên theo dõi kiểm tra để kịp thời xử lý các sự cố xảy ra, ngăn chặn, hạn chế kịp thời mốc, mọt Kho bảo quản có sức chứa để bảo đảm cho nhà máy hoạt động trong thời gian 5 ngày Kho xây dựng nơi cao ráo, dễ thoát nước chống ẩm

➢ Những nhân tố ảnh hưởng đến bảo quản hạt:

Cường độ hô hấp trong quá trình bảo quản hạt phụ 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 axit 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 kì:

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

- 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

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

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

và mức độ hư hỏng được coi là hoàn toàn

Độ ẩm hạt lạc dùng để ăn, để làm nguyên liệu cho công nghiệp và để xuất khẩu

là ≤ 8%

+ 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 kiềm 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 cacbonic, khí nito, khói…

3.2.1.7 Tách và bóc vỏ

Mục đích:

- Tăng chất lượng dầu, đảm bảo chất lượng dầu tốt, trong, màu sáng

- Tạo điều kiện cho việc nghiền nhân được dễ dàng, đạt đến độ như mong muốn

- Giảm tổn thất trong sản xuất vì bản thân vỏ có tính hút dầu cao

Ngoài ra vỏ là nơi tập trung nhiều chất màu, còn phôi là nơi tập trung các chất dinh dưỡng nhưng dễ phát sinh ra mùi, vị hôi khét Nếu không tách vỏ trước khi ép dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao, trong quá trình chế biến chất màu sẽ tan mạnh vào dầu làm cho dầu khi thoát ra có màu sẫm hơn

➢ Các phương pháp tách vỏ hạt:

+ Phá vỡ vỏ hạt do ma sát với bề mặt nhám

+ Phá vỡ vỏ hạt do sự va đập lên bề mặt rắn

+ Phá vỡ vỏ hạt do cắt hạt bằng cơ cấu dao

+ Phá vỡ vỏ hạt do nén ép trong khe giữa các trục quay

➢ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách vỏ

+ Độ ẩm: trong trường hợp độ ẩm vỏ nhỏ hơn độ ẩm nhân khi phá vỡ vỏ khô

giòn, nhân ẩm dai, giữ nguyên được hình dạng nhân và dễ dàng tách khỏi vỏ Với độ

ẩm khối hạt khác nhau vỏ sẽ tróc không đều trong quá trình xay xát Tùy thuộc loại hạt yêu cầu độ ẩm khác nhau Nhìn chung độ ẩm phù hợp nằm trong khoảng từ 7 – 8%

Độ ẩm hạt thấp, chi phí điện năng thấp nhưng hạt quá khô dễ vỡ

Khi độ ẩm hạt tăng: nếu cỡ hạt được phù hợp với vận tốc, vỏ dễ bị phá vỡ, lượng nhân nguyên cao, nhưng chi phí điện năng tăng Trường hợp không phù hợp với vận tốc, lượng nhân nguyên giảm rõ rệt

+ Kích thước hạt: khối hạt đồng đều về kích thước, hiệu quả xát vỏ tăng, dễ dàng điều chỉnh chính xác chế độ làm việc của máy xát

Với khối hạt có cùng độ ẩm, hạt lớn dễ tróc vỏ hơn hạt bé, đồng thời việc tiêu thụ điện năng cũng ít hơn

+ Đặc điểm hạt: hạt có phẩm chất khác nhau như kích thước, độ dày vỏ, tỉ lệ vỏ nhân khác nhau, hiệu quả sát sẽ khác nhau Hạt có độ bền lớn, cỡ hạt nhỏ, khối lượng nhỏ, nhân nhiều, vận tốc phá vỡ vỏ tăng

+ Lực phá vỡ vỏ hạt: vỏ hạt chịu tác dụng của ngoại lực do cánh búa của tay quay và đập lên hạt - lực nén đẩy, lực ma sát giữa các hạt với nhau, ma sát giữa hạt và thiết bị Ngoài ra hạt còn chịu tác dụng của nội lực là lực uốn cong, lực biến dạng đàn hồi của hạt Hạt chịu nén động học mất đi một mối liên kết bền vứng giữa nhân và vỏ, hạt bị rạn nứt, nhân tách khỏi vỏ hạt

+ Tạo cho bột có kích thước đồng đều, từ đó bột sau khi chưng sấy có chất lượng

Nếu kích thước bột nghiền quá nhỏ khi chưng sấy bột không đủ độ xốp, nước tiếp xúc không triệt để sẽ làm vón cục, dẫn đến hiệu quả lấy dầu thấp Vì thế cần chọn kích thước bột nghiền thích hợp nhất là 1mm

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

➢ Sự phá hủy cấu trúc tế bào trong quá trình nghiền

Ưu điểm khi nghiền các hạt chứa dầu là cấu trúc các mô tế bào bị phá vỡ, dầu từ bên trong nội bào giải phóng ra ngoài bề mặt tăng hiệu suất quá trình ép hay trích ly Tuy nhiên quá trình này làm cho bề mặt của nguyên liệu tiếp xúc với không khí quá trình oxy hóa dầu diễn ra nhanh chóng

Trong quá trình nghiền, một phần dầu trong tế bào được thoát ra trên bề mặt và nằm lại đó dưới tác dụng của lực liên kết phân tử, một phần dầu còn sót lại sẽ nằm yên trong các mãnh tế bào bị phá hủy, gây tổn thất dầu Nếu lực nghiền càng nhỏ thì hàm lượng dầu giữ lại trong nguyên liệu càng nhiều

➢ 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 oxi hóa và thủy phân do khả năng tiếp xúc của dầu với oxi 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 oxi hóa và thủy phân của dầu

- Sinh học: Sau khi nghiền hạt, màng bảo vệ cơ học bị phá hủy, hệ vi sinh vật dễ dàng xâm nhập và phát triển manh

Những biến đổi trên làm cho việc bảo quản bột nghiền gặp nhiều khó khăn, bột mau bị chua, mốc Do đó, bột sau khi nghiền phải đem chưng sấy ngay

➢ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền

+ Độ ẩm nguyên liệu: hạt ẩm dẻo hơn nhưng ít dòn hơn hạt khô, làm cho sự biến

dạng dẻo tăng lên Hạt ẩm khi nghiền sẽ bị cán dẹp, không bị đập vỡ, dễ bết vào trục nghiền, bột nghiền thoát ra khỏi khe nghiền có dạng dẹp, trong khi đó từ hạt khô sẽ thu được bột dạng mịn, nhiều cám, tấm

Độ ẩm của hạt và nhân ảnh hưởng đến hiệu suất nghiền

+ Hàm lượng dầu trong nguyên liệu: hàm lượng dầu cao, độ nhớt cao, khi vào khe trục, đầu tiên bị các trục nén dầu thoát ra và bôi trơn bề mặt nghiền, giảm ma sát nguyên liệu và bề mặt nghiền, các trục cuốn bột vào khe rất khó khăn làm giảm hiệu suất nghiền

+ Nhiệt độ nghiền: khi nhiệt độ tăng tính dẻo của nguyên liệu cũng tăng, khó nghiền đạt yêu cầu thích hợp Nhiệt độ nghiền thích hợp 25 - 45ºC

➢ Các chỉ tiêu về bột nghiền:

+ Độ nhỏ và mỏng: bột nghiền càng nhỏ càng mỏng thì dầu trong nguyên liệu dễ tách khi ép, khối bột dễ tiếp xúc với nhiệt và hơi nước của nồi chưng Bột quá mịn dễ vóng cục khó thoát ra khỏi trục ép, cánh khuấy khó làm việc, hơi không thoát ra khi chưng và sấy

+ Tỷ lệ vỏ lẫn trong bột: vỏ càng nhiều tỉ lệ tổn thất dầu theo khô dầu càng lớn, chất lượng dầu và khô dầu càng kém

+ Độ acid và mùi: đây là chỉ tiêu quan trọng trong trường hợp bột nghiền không

sử dụng ngay Nếu để bột trong thời gian lâu sẽ bị hư hỏng mốc và tăng độ acid gây ảnh hưởng chất lượng không tốt cho dầu thành phẩm