(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với năng suất 45 tấn hạt ngày

Trên cở sở đó, em được giảng viên giao cho đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với năng suất 45 tấn hạt/ngày” nhằm hiểu rõ hơn về công nghệ chế biến của loại d

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với năng suất

45 tấn hạt/ngày

Sinh viên thực hiện: Mai Hoàng Giang

Số thẻ sinh viên: 107150079 Lớp: 15H2A

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 9 chương:

+ Chương 1: Lập luận kinh tế: Tiến hành phân tích các đặc điểm thiên nhiên, vùng ngyên liệu hợp tác hóa, nguồn cung cấp điện hơi nước, nhiên liệu, giao thông vận tải + Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm: Tổng quan về nguyên liệu, sản phẩm, và các chỉ tiêu chất lượng Lựa chon phương án thiết kế phù hợp với nguyên liệu đã chọn

+ Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ: Chọn quy trình sản xuất

và thuyết minh từng bước thực hiện trong quy trình đó

+ Chương 4: Tính cân bằng vật chất: Tiến hành xử lý các thông số ban đầu, tính toán và thống kê lượng nguyên liệu, bán thành phẩm, thành phẩm để tiến hành lựa chọn thiết bị

+ Chương 5: Tính và chọn thiết bị: Chọn thiết bị phù hợp cho mỗi công đoạn Chọn

số thiết bị và số nhân công cần thiết

+ Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước: Tính toán nhiệt, hơi, nước cung cấp cho nhà máy trong quá trình sản xuất

+ Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng: Tính diện tính các công trình có trong nhà máy

+ Chương 8: Kiểm tra sản xuất – kiểm tra chất lượng: Kiểm tra đầu vào của nguyên liệu, các phương pháp xác định chỉ số hóa lý của dầu và các tiêu chuẩn về sản phẩm đạt chất lượng

+ Chương 9: An toàn lao động, vệ sinh nhà máy và phòng chống cháy nổ

NHIỆM VỤ ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Mai Hoàng Giang Số thẻ sinh viên: 107150079

Lớp: 15H2A Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm

1.Tên đề tài đồ án:

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT DẦU HƯỚNG DƯƠNG TINH LUYỆN

2 Ðề 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 dầu:

Năng suất 45 tấn hạt/ngày

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Mục lục

- Mở đầu

- Chương 1: Lập luận kinh tế

- Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm

- Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ

- Chương 4: Tính cân bằng vật chất

- Chương 5: Tính và chọn thiết bị

- Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước

- Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng

- Chương 8: Kiểm tra sản xuất

- Chương 9: An toàn lao động, vệ sinh nhà máy và phòng chống cháy nổ

- Kết luận

- Tài liệu tham khảo

5 Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thuớc bản vẽ):

- Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ (A0)

- Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0)

- Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0)

- Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống hơi – nước (A0)

6 Họ tên nguời hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 28/08/2019

LỜI CẢM ƠN

Không biết tình cờ hay cái duyên may mắn đã đưa em đến với mái trường Bách

Khoa – nơi những ước mơ, hoài bão của tuổi trẻ được hình thành và chắp cánh 4,5 năm đại học có lẽ là chặng đường đẹp nhất trong chuyến hành trình của cuộc đời Mọi người vẫn thường hay nói bước vào ngưỡng cửa đại học giống như bước vào thiên đường Nhưng có lẽ, Bách Khoa không phải vậy, nó không phải là thiên đường để hưởng thụ

mà là nơi để học cách trưởng thành, để cố gắng, nỗ lực không ngừng Thật tuyệt vời khi những năm tháng thanh xuân ấy, em đã thực sự cố gắng Nhưng có lẽ, sự cố gắng ấy vẫn chưa đủ, vì còn có những sai lầm, và cả những lần bỏ lỡ Hóa ra thanh xuân trong

em cũng là tiếc nuối Thật cảm ơn những ngày tháng tươi đẹp ấy, cảm ơn mái trường Bách Khoa nơi em được sống đúng với niềm đam mê của chính mình

Trong những năm tháng học tập tại trường em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy

cô trong trường nói chung cũng như toàn thể thầy cô khoa Hóa nói riêng đã dạy dỗ, truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích và tạo điều kiện thuận lợi nhất giúp em hoàn thành khóa học tại trường và chuẩn bị hành trang kiến thức cho công việc sau này Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS Nguyễn Thị Trúc Loan đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình

Mặc dù đã cố gắng để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp nhưng chắc sẽ không tránh khỏi những phần sai sót Em kính mong nhận được sự góp ý, nhận xét của thầy cô để

em có thể hoàn thiện đề tài của mình

Em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 29 tháng 11 năm 2019 Sinh viên thực hiện

Mai Hoàng Giang

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng đồ án này là do tôi thực hiện, các số liệu, kết quả trong bài

đồ án là trung thực Tài liệu tham khảo trong đồ án được trích dẫn đầy đủ và đúng quy định Mọi vi phạm quy chế của nhà trường, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về đồ án của mình

Mai Hoàng Giang

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời cảm ơn .i

Cam đoan ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng biểu và hình vẽ ix

Danh sách các ký hiệu, chữ viết tắt xii

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1: LẬP LUẬN VỀ KINH TẾ 2

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư 2

1.2 Cơ sở thiết kế 2

1.2.1 Vị trí xây dựng nhà máy 2

1.2.2 Điều kiện khí hậu 2

1.2.3 Đặc điểm nguồn nguyên liệu 3

1.3 Hợp tác hóa 3

1.4 Cơ sở hạ tầng kỹ thuật 3

1.4.1 Hệ thống giao thông 3

1.4.2 Hệ thống cấp nước 3

1.4.3 Hệ thống cấp điện 4

1.4.4 Hệ thống thoát nước 4

1.5 Nguồ n nhân lực 4

1.6 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 4

1.7 Kết luận 4

Chương 2: TỔNG QUAN 6

2.1 Tổng quan về sản phẩm 6

2.1.1 Dầu hướng dương thô .6

2.1.2 Dầu hướng dương tinh luyện và thành phần dinh dưỡng của nó 6

2.1.3 Công dụng của dầu hướng dương tinh luyện 7

2.1.4 Chỉ tiêu chất lượng của dầu hướng dương tinh luyện 7

2.1.5 Tình hình sản xuất, tiêu thụ dầu hướng dương trên thế giới và ở Việt Nam 7

2.2 Tổng quan về nguyên liệu 9

2.2.1 Tổng quan về cây hướng dương 9

2.2.2 Tổng quan về hạt hướng dương 10

2.2.3 Bảo quản nguyên liệu 12

2.3 Cơ sở lý thuyết và lựa chọn phương án thiết kế 14

2.3.1 Phương pháp thu dầu thô và tinh luyện dầu 14

2.3.2 Lựa chọn quy trình công nghệ 16

Chương 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 22

3.1 Quy trình 22

3.2 Thuyết minh quy trình 22

3.2.1 Nhập liệu 22

3.2.2 Bảo quản 22

3.2.3 Phân loại 22

3.2.4 Bóc tách vỏ 22

3.2.5 Nghiền 1 22

3.2.6 Chưng sấy 1 24

3.2.7 Ép 1 24

3.2.8 Nghiền 2 (nghiền khô dầu 1) 24

3.2.9 Chưng sấy 2 25

3.2.10 Ép 2 25

3.2.11 Lắng 25

3.2.12 Gia nhiệt 25

3.2.13 Lọc 26

3.2.14 Thủy hóa 26

3.2.15 Tách sáp 26

3.2.16 Trung hòa 26

3.2.17 Rửa dầu mỡ 27

3.2.18 Sấy dầu 27

3.2.19 Tẩy màu 27

3.2.20 Lọc 27

3.2.21 Khử mùi 28

3.2.22 Chiết chai 28

3.2.23 Bảo quản 28

Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 29

4.1 Số liệu ban đầu 29

4.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 29

4.3 Tính cân bằ ng vật chất 30

4.3.1 Thu nhận 31

4.3.2 Bảo quản 31

4.3.3 Phân loại, làm sạch 31

4.3.4 Bóc vỏ 31

4.3.5 Nghiền 31

4.3.6 Chưng sấy 1 31

4.3.7 Ép 1 32

4.3.8 Nghiền khô I 32

4.3.9 Chưng sấy 2 33

4.3.10 Ép 2 33

4.3.11 Lắng 34

4.3.12 Gia nhiệt 34

4.3.13 Lọc 34

4.3.14 Thủy hóa 34

4.3.15 Tách sáp 34

4.3.16 Trung hòa 34

4.3.17 Rửa dầu 35

4.3.18 Sấy dầu 36

4.3.19 Tẩy màu 36

4.3.20 Lọc 36

4.3.21 Khử mùi 36

4.3.22 Chiết chai 36

4.3.23 Chai, nhãn dán, thùng carton 37

Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 40

5.1 Xilo bảo quản 40

5.2 Thiết bị làm sạch 40

5.3 Thiết bị bóc vỏ 41

5.4 Thiết bị nghiền 41

5.5 Hệ thống chưng sấy 1 và ép 1 42

5.6 Máy nghiền khô dầu I 43

5.7 Thiết bị chưng sấy 2 và máy ép kiệt 44

5.8 Bể chứa dầu sau khi ép 45

5.9 Thiết bị lắng 45

5.10 Thiết bị gia nhiệt 46

5.11 Thiết bị lọc 48

5.12 Thiết bị thủy hóa 49

5.13 Thùng làm lạnh 51

5.14 Máy ly tâm tách sáp 51

5.15 Thiết bị trung hòa 52

5.16 Thiết bị rửa sấy 54

5.17 Thiết bị tẩy màu 55

5.18 Thiết bị khử mùi 56

5.19 Xitec chứa dầu sau khử mùi 58

5.20 Máy chiết rót, dán nhãn tự động 58

5.21 Thiết bị đóng thùng carton 59

5.22.1 Thùng chứa acid citric dùng để thủy hóa 59

5.22.2 Thùng chứa nước để thủy hóa 60

5.22.3 Thùng chứa dung dịch NaOH để trung hòa 61

5.22.4 Thùng chứa nước để rửa 62

5.22.5 Thùng chứa nước muối 62

5.22.6 Thùng chứa khô dầu 2 63

5.23 Các thiết bị vận chuyển 64

5.23.1 Bơm để bơm dầu vào thiết bị lắng 64

5.23.2 Hệ thống Tuy-e tạo chân không 65

5.23.3 Gàu tải 65

5.23.4 Băng tải vận chuyển 68

5.23.5 Vít tải 69

Chương 6: TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC 72

6.1 Tính nhiệt 72

6.1.1 Công đoạn chưng sấy 1 72

6.1.2 Công đoạn lắng 72

6.1.3 Công đoạn gia nhiệt 73

6.1.4 Công đoạn thủy hóa 73

6.1.5 Công đoạn trung hòa 75

6.1.6 Công đoạn rửa dầu 76

6.1.7 Sấy dầu 77

6.1.8 Công đoạn tẩy màu 78

6.1.9 Công đoạn khử mùi 80

6.1.10 Công đoạn chưng sấy 2 81

6.1.11 Thùng chứa nước để thủy hóa 81

6.1.12 Thùng chứa nước rửa 82

6.1.13 Thùng chứa nước muối 82

6.2 Tính hơi và nồi hơi 84

6.2.1 Tính hơi 84

6.2.2 Chọn lò hơi 84

6.3 Tính lượng nước: 84

6.3.1 Nước dùng trong sản xuất 84

6.3.2 Lượng nước dùng để vệ sinh thiết bị máy móc 85

6.3.3 Lượng nước dùng trong sinh hoạt 85

6.3.4 Lượng nước dùng cho lò hơi 85

6.3.6 Lượng nước dùng tưới cây xanh và các mục đích khác 85

6.4 Tính nhiên liệu 85

6.4.1 Dầu DO 85

6.4.2 Xăng sử dụng cho các xe trong nhà máy 86

6.4.3 Dầu bôi trơn 86

Chương 7: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 87

7.1 Tính tổ chức 87

7.1.1 Sơ đồ tổ chức của nhà máy 87

7.1.2 Tính nhân lực 87

7.2 Tính xây dựng 89

7.2.1 Nhà sản xuất chính 89

7.2.2 Kho nguyên liệu 90

7.2.3 Kho chứa dầu thành phẩm 90

7.2.4 Kho bao bì và hóa chất 92

7.2.6 Nhà hành chính 93

7.2.7 Nhà ăn, hội trường 94

7.2.8 Nhà xe 94

7.2.9 Gara ôtô 95

7.2.10 Nhà sinh hoạt, vệ sinh 95

7.2.11 Nhà bảo vệ 95

7.2.12 Trạm cân 95

7.2.13 Các công trình phụ trợ 95

7.3 Tính diện tích đất xây dựng và hệ số sử dụng 97

7.3.1 Diện tích xây dựng nhà máy 97

7.3.2 Tính hệ số sử dụng 97

Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT- KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 98

8.1 Kiểm tra sản xuất 98

8.2 Các phương pháp xác định chỉ số hóa lý của dầu 98

8.3 Sản phẩm 98

Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHI ỆP 99

9.1 An toàn lao động 99

9.1.1 An toàn lao động cho người 99

9.1.2 Đảm bảo ánh sáng 99

9.1.3 An toàn về điện 99

9.1.4 An toàn về sử dụng thiết bị 99

9.1.5 An toàn hoá chất 100

9.1.6 Phòng chống cháy nổ - chống sét 100

9.2 Vệ sinh công nghiệp 100

9.2.1 Vệ sinh cá nhân 100

9.2.2 Vệ sinh máy móc thiết bị 101

9.2.4 Vệ sinh nhà máy 101

9.2.5 Xử lý phế liệu 101

9.2.6 Cung cấp nước 101

9.2.7 Xử lý nước thải 101

KẾT LUẬN 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

➢ DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần acid béo của dầu hướng dương 7

Bảng 2.2: Chỉ tiêu chất lượng của dầu hướng dương theo TCVN 6046: 1995 9

Bảng 2.3: Thành phần hóa học của hạt hướng dương 11

Bảng 2.4: Hàm lượng các nhóm lipit trong các sản phẩm chế biến hạt hướng dương 11 Bảng 2.5: Nồng độ dung dịch kiềm tương ứng với nhiệt độ và chỉ số acid 20

Bảng 4.1: Các thông số kỹ thuật ban đầu 29

Bảng 4.2: Biểu đồ thời gian sản xuất trong năm 30

Bảng 4.3: Mức hao hụt ở các công đoạn tính theo % so với khối lượng 30

Bảng 4.4: Bảng tổng kết cân bằng vật chất 38

Bảng 5.1: Thông số kỹ thuật của xilo 40

Bảng 5.2: Thông số kỹ thuật làm sạch dạng sàng rung 40

Bảng 5.3: Thông số kỹ thuật thiết bị bóc vỏ 41

Bảng 5.4: Thông số kỹ thuật máy nghiền búa 41

Bảng 5.5: Thông số kỹ thuật của nồi chưng sấy - ép 43

Bảng 5.6: Thông số kỹ thuật máy nghiền trục đôi 44

Bảng 5.7: Thông số kỹ thuật thiết bị chưng sấy ii và máy ép kiệt 44

Bảng 5.8: Thông số kỹ thuật bể chứa dầu sau ép 45

Bảng 5.9: Thông số kỹ thuật thiết bị lắng 46

Bảng 5.10: Thông số kỹ thuật thiết bị gia nhiệt 48

Bảng 5.11: Thông số kỹ thuật thiết bị lọc khung 49

Bảng 5.12: Thông số kỹ thuật thiết bị thủy hóa 51

Bảng 5.13: Thông số kỹ thuật thiết bị tách sáp 51

Bảng 5.14: Thông số kỹ thuật máy ly tâm 52

Bảng 5.15: Thông số kỹ thuật thiết bị trung hòa 53

Bảng 5.16: Thông số kỹ thuật thiết bị rửa sấy 55

Bảng 5.17: Thông số kỹ thuật thiết bị tẩy màu 56

Bảng 5.18: Thông số kỹ thuật thiết bị khử mùi 58

Bảng 5.19: Thông số kỹ thuật thiết xitec chứa dầu 58

Bảng 5.20: Tskt máy chiết rót,dán nhãn 58

Bảng 5.21: Thông số kỹ thùng chứa acid citric 60

Bảng 5.22: Thông số kỹ thuật thùng chứa nước rửa 61

Bảng 5.23: Thông số kỹ thuật thùng chứa naoh 61

Bảng 5.24: Thông số kỹ thuật thùng chứa nước rửa 62

Bảng 5.25: Thông số kỹ thuật thùng chứa nước muối 63

Bảng 5.26: Thông số kỹ thuật thùng chứa dầu thô 64

Bảng 5.30: Số lượng bơm sử dụng ở các công đoạn 65

Bảng 5.31: Thông số kỹ thuật gầu tải đứng 68

Bảng 5.33: Thông số kỹ thuật vít tải nằm ngang 69

Bảng 5.34: Tổng kết tính và chọn thiết bị cho quá trình sản xuất dầu hướng hương tinh luyện 70

Bảng 6.1: Tổng kết cân bằng nhiệt 83

Bảng 6.2: Đặc tính kỹ thuật lò hơi 84

Bảng 7.1: Số công nhân lao động trực tiếp 88

Bảng 7.2: Số nhân lực làm việc theo giờ hành chính 89

Bảng 7.3: Tổng kết các công trình xây dựng 96

➢ DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1: Dầu hướng dương tinh luyện 6

Hình 2.2: Biểu đồ sản xuất dầu hướng dương của một số nước trên thế giới 8

Hình 2.3: Biểu đồ lượng tiêu thụ dầu trung bình tại việt nam 9

Hình 2.4: Cây hướng dương 9

Hình 2.5: Cấu tạo hạt hướng dương 10

Hình 5.1: Xilo chứa hạt 40

Hình 5.2: Sàng rung 40

Hình 5.3: Thiết bị bóc vỏ 41

Hình 5.4: Máy nghiền búa 41

Hình 5.5: Hệ thống nồi chưng sấy 42

Hình 5.6: Máy ép trục vít 43

Hình 5.7: Máy nghiền trục đôi 44

Hình 5.8: Thiết bị chưng sấy và máy ép kiệt 44

Hình 5.9: Bể chứa dầu 45

Hình 5.10: Thiết bị lắng 46

Hình 5.11: Thiết bị gia nhiệt 47

Hình 5.12: Thiết bị lọc khung bản 49

Hình 5.13: Thiết bị thủy hóa 49

Hình 5.14: Máy ly tâm 52

Hình 5.15: Thiết bị rửa sấy 54

Hình 5.16: Cấu tạo nồi khử mùi 57

Hình 5.18: Máy chiết rót ,dán nhãn 58

Hình 5.19: Bơm bánh răng 64

Hình 5.20: Gàu tải đứng 67

Hình 5.21: Băng tải vận chuyển 69

Hình 5.22: Vít tải 69

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

➢ CHỮ VIẾT TẮT

KCN : Khu công nghiệp

OXH : Oxy hóa

LỜI MỞ ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển, đời sống con người ngày càng được nâng cao Vì vậy, con người không chỉ có nhu cầu “ăn no mặc ấm” mà bây giờ thay vào đó là “ăn ngon mặc đẹp”, bên cạnh nhu cầu “ăn ngon mặc đẹp” thì vấn đề quan trọng nhất hiện nay vẫn

là đảm bảo điều kiện dinh dưỡng tốt nhất cho sức khỏe con người và mong muốn an toàn khi sử dụng một sản phẩm nào đó Để có thể đáp ứng các nhu cầu đó đòi hỏi ngành công nghệ thực phẩm của chúng ta phải nghiên cứu không ngừng, cải thiện, hoàn chỉnh

và phát triển các công nghệ mới tiên tiến, cũng như các sản phẩm mới để phục vụ một

cách tốt nhất các nhu cầu được đặt ra trong cuộc sống hằng ngày của con người

Trong số các công nghệ sản xuất chế biến thực phẩm thì công nghệ sản xuất dầu thực vật là công nghệ đã được nghiên cứu và ứng dụng thành công trong thực tiễn Nhu cầu chất béo rất quan trọng và cần thiết đối với cơ thể con người mà dầu thực vật lại là nguồn cung cấp chất béo chủ yếu cho cơ thể qua các bữa ăn hàng ngày Dầu thực vật được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì nó chứa các thành phần không no dễ tiêu hóa trong quá trính sử dụng và đồng thời dầu thực vật còn làm giảm lượng cholesterol trong cơ thể con người nên được rất nhiều người tiêu dùng lựa chọn Ngoài giá trị dinh dưỡng, dầu làm tăng hương vị, giá trị cảm quan cho các món ăn Chính vì vậy, quá trình sản xuất phải được kiểm tra nghiêm ngặt chất lượng cần phải được đảm bảo và quan trọng hơn hết là an toàn với người sử dụng

Trên thị trường hiện nay, có thể bắt gặp rất nhiều sản phẩm dầu thực vật như: dầu đậu nành, dầu đậu phộng, dầu cọ, dầu oliu, dầu mè, …và đặc biệt một sản phẩm có thể nói là mới xuất hiện gần đây đó là dầu hướng dương Có lẽ dầu hướng dương còn khá mới mẻ đối với thị trường Việt Nam, nhưng rất được mọi người quan tâm và tin dùng

vì những công dụng và lợi ích tuyệt vời mà nó mang lại cho con người

Trên cở sở đó, em được giảng viên giao cho đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất dầu

hướng dương tinh luyện với năng suất 45 tấn hạt/ngày” nhằm hiểu rõ hơn về công

nghệ chế biến của loại dầu này

Chương 1: LẬP LUẬN VỀ KINH TẾ

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư

Hiện nay, ở Việt Nam các nhà máy sản xuất dầu thực vật được bố trí xây dựng ở

cả ba miền của đất nước nhưng không đều, phần lớn các nhà máy dầu thực vật tập trung chủ yếu ở khu vực miền Nam Điển hình là tập đoàn Vocarimex hoạt động bao gồm các công ty con (công ty Tường An, Tân Bình, Mezan) và các công ty liên kết làm ăn như dầu ăn Marvela của công ty Golden Hope Nhà Bè Vocarimex và các chi nhánh cùng các thành viên sản xuất khoảng 81% tổng sản lượng dầu ăn tinh luyện của Việt Nam và nắm giữ tổng cộng 85% thị trường dầu ăn Việt Nam [1]

Nguồn nguyên liệu cho công nghiệp dầu thực vật Việt Nam phần lớn dựa vào nhập khẩu Nguồn nhập khẩu chủ yếu của nước ta là từ: Indonesia, Malaysia, Argentina và Nga Trong đó gia tăng mạnh lượng tiêu thụ dầu chiên rán hảo hạng, tốt cho sức khỏe như dầu hướng dương thay vì các sản phẩm dầu ăn chất lượng thấp, không có lợi cho sức khoe người tiêu dùng Chỉ trong năm 2012-2013, lượng người tiêu dùng dầu hướng dương ở Việt Nam đã tăng từ 44% lên 46% [2] Trên cơ sở phân tích các dữ liệu thực

tế, thời vụ nguyên liệu, khí hậu, vị trí địa lý và các điều kiện điện, nước, phương tiện giao thông trong vùng, em quyết định chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện tại khu công nghiệp Nghĩa Đàn tỉnh Nghệ An

1.2 Cơ sở thiết kế

1.2.1 Vị trí xây dựng nhà máy

Chọn đặt nhà máy tại khu công nghiệp Nghĩa Đàn tại xã Nghĩa Hội, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Khu công nghiệp với tổng diện tích quy hoạch là 245,68 ha với thời gian hoạt động trên 50 năm Khu công nghiệp Nghĩa Đàn nằm trên tuyến đường giao thông Đông Hồi – Thái Hòa; đường mòn Hồ Chí Minh, quốc lộ 48, quốc lộ 15A Là khu công nghiệp tập trung, tổng hợp đa ngành như chế biến nông, lâm, khoáng sản; thức ăn gia súc; sản xuất vật liệu xây dựng và công nghiệp chế tạo cơ khí lắp ráp xe máy, hóa chất [3] Trên địa bàn tỉnh Nghệ An có nhiều cảng biển trong đó điển hình nhất là cảng biển Cửa Lò nằm gần khu công nghiệp Nghĩa Đàn thuận lợi cho quá trình nhập khẩu nguyên liệu từ nước ngoài bằng đường biển

1.2.2 Điều kiện khí hậu

Nghĩa Đàn là một huyện miền núi, nằm trong vùng sinh thái phía Tây Bắc tỉnh Nghệ An, cách thành phố Vinh 95 km về phía Tây Bắc, gồm 24 xã và 01 thị trấn

Về điều kiện tự nhiên, Nghĩa Đàn nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa có

mùa đông lạnh, có hai mùa rõ rệt: hè, đông

- Nhiệt độ cao nhất 29,6 oC (tháng 7), thấp nhất 17,6 oC (tháng 1) Nhiệt độ trung bình là 25,2 oC

- Lượng mưa trung bình hằng năm: 1670 mm, không đều qua các tháng, tập trung chủ yếu ở tháng 7-10, yếu dần qua các tháng 12-4 năm sau Độ ẩm tương đối trung bình: 86-87%

- Hướng gió chủ đạo: Tây Nam [4]

1.2.3 Đặc điểm nguồn nguyên liệu

Nguồn nguyên liệu được nhập khẩu chủ yếu từ Nga Đây là một trong những đất nước có diện tích trồng hoa hướng dương lớn thế giới Những vùng đất được coi là thủ phủ của hoa hướng dương có thể kể đến như: Rostov-on-don, Kansas trong đó Rostov-on-don là nơi được thiên nhiên ưu ái nhất cho loài cây này với diện tích chiếm tới hơn 20% tổng diện tích hướng dương của Nga Năm 2013, theo Cơ quan Thống kê Nhà nước Liên bang Nga Nga sản xuất hơn 10,6 triệu tấn trong năm 2013, chiếm 23,7% sản lượng của thế giới Nga chiếm vị trí thứ hai trên thế giới về sản xuất hạt hướng dương và 85 nghìn tấn hạt giống đã được xuất khẩu trong năm 2018 [5]

1.3 Hợp tác hóa

Việc hợp tác hóa giữa nhà máy với các nhà máy khác về mặt kinh tế kỹ thuật và liên hợp hóa sẽ tăng cường sử dụng chung những công trình cung cấp điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, công trình phúc lợi tập thể và phục vụ công cộng vấn đề tiêu thụ sản phẩm và phế phẩm nhanh…sẽ có tác dụng giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm.Ngoài ra, trong khu công nghiệp còn có các nhà máy làm việc ở những mảng khác nhau nên cũng giải quyết các vấn đề về phụ phẩm, phế phẩm, từ đó giảm được nhiều chi phí, tăng hiệu quả về kinh tế

1.4 Cơ sở hạ tầng kỹ thuật

1.4.1 Hệ thống giao thông

Mạng lưới giao thông của khu công nghiệp được thiết kế hoàn chỉnh, phù hợp với địa hình, hiện trạng sử dụng đất của khu công nghiệp, được nghiên cứu đấu nối phù hợp với các tuyến đường đã có của mạng lưới giao thông khu vực, theo 2 hướng [3]:

- Theo hướng Bắc – Nam gồm: Trục đường chính nối từ đường Đông Hồi – Thái Hòa ở phía Bắc kéo xuống phía Nam, chỉ giới đường đỏ rộng 42m; Trục đường phụ phía Đông chạy song song với tuyến đường chính khu công nghiệp có mặt cắt rộng 30m

- Theo hướng Đông – Tây bố trí một số tuyến đường ngang có mặt cắt từ 25 đến 30m

1.4 2 Hệ thống cấp nước

Nguồn nước cấp cho khu công nghiệp được lấy từ hồ Sông Sào, qua khu xử lý (công suất 7.500 m3/ngđ) rồi theo mạng phân phối cấp cho toàn khu công nghiệp Mạng lưới đường ống được bố trí mạng lưới vòng kết hợp với mạng lưới cụt, các tuyến ống bám dọc theo các trục giao thông, cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất và chữa cháy [3]

1.4.3 Hệ thống cấp điện

Nguồn điện lấy từ mạng điện quốc gia trên đường dây 110 KV ở phía Nam quốc

lộ 48 tại xã Nghĩa Thuận, xây dựng trạm trung gian 110KV/22KV, phân phối lên mạng đường dây 22 KV chạy dọc các trục đường để cấp đến các nhà máy, xí nghiệp

1.4.4 Hệ thống thoát nước

- Nước mưa: Phía Bắc nước mưa tập trung vào khe Chuối; phía Nam tập trung về

khe Bãi Vừng để thoát về hướng Đông[3]

- Nước thải: Toàn bộ nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt được xử lý sơ

bộ tại các nhà máy, xí nghiệp theo đường ống chảy về khu xử lý tập trung để xử lý lại sau đó chảy vào hồ sinh thái trong khu cây xanh trước khi chảy ra môi trường Khu công nghiệp có 2 khu xử lý nước thải cho khu A đặt ở hạ lưu khe Chuối; khu B đặt ở hạ lưu khe Bãi Vừng

Theo kết quả tổng điều tra dân số năm 2009, số dân trong độ tuổi lao động của tỉnh (từ 15 - 64 tuổi) là 1949617 người, chiếm 67,0 % tổng số dân cả tỉnh Lực lượng lao động (hay còn gọi là dân số hoạt động kinh tế) bao gồm toàn bộ những người từ 15 tuổi trở lên đang có việc làm hoặc không có việc làm nhưng có nhu cầu làm việc Năm

2009, lực lượng lao động của tỉnh Nghệ An là 1651527 người, chiếm 56,7 % tổng số dân [7]

1.6 Thị trường tiêu thụ sản phẩm

Hiện nay, ở khu vực Bắc Trung Bộ và miền Bắc nước ta chưa có nhiều cở sở sản xuất dầu thực vật tinh luyện Hơn nữa, việc sản xuất dầu tinh luyện từ hạt hướng dương chưa thực sự được các nhà đầu tư quan tâm tại Việt Nam Đồng thời, từ khu vực Bắc Trung Bộ vào đến các tỉnh duyên hải miền Trung có rất nhiều các nhà máy thực phẩm, điều này rất là quan trọng để sản phẩm của nhà máy là nguyên liệu cần thiết cung cấp cho các nhà máy thực phẩm đó và cung cấp sản phẩm cho người tiêu dùng

1.7 Kết luận

Với sự ổn định về nguồn nguyên liệu, thuận lợi trong việc thu mua với giá cả hợp

lý, vận chuyển dễ dàng và tiện lợi góp phần thúc đẩy nền kinh tế địa phương Một môi trường với nguồn nhân lực trẻ dồi dào và trình độ kỹ thuật chuyên môn cao Chính sự kết hợp hài hòa giữu cơ sở hạ tầng, đặc điểm nguồn nguyên liệu, chính sách nhân công,

và thị trường tiêu thụ Ta thấy rằng, việc đặt nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện tại khu công nghiệp Nghĩa Đàn, thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An là hoàn toàn mang tính khả thi

Chương 2: TỔNG QUAN

Trong công nghiệp, người ta sản xuất dầu tinh luyện từ nhiều nguồn khác nhau Nguyên liệu chủ yếu từ: hướng dương, đậu nành, đậu phộng, dừa, cọ Mỗi loại cây khác nhau sẽ có những tính chất và thành phần hóa học riêng biệt quyết định đến bản chất của từng loại sản phẩm Dưới đây là một số tổng quan về đặc điểm, cấu tạo, thành phân hóa học của hướng dương quyết định đến sản phẩm dầu tinh luyện được sản xuất

từ chúng

2.1 Tổng quan về sản phẩm

2.1.1 Dầu hướng dương thô

Dầu hướng dương là loại dầu được chiết xuất từ hoa hướng dương mà bộ phận chính cho dầu là các hạt hướng dương Những hạt này được ép lấy dầu Dầu hướng dương được sử dụng làm dầu ăn hoặc làm nguyên liệu cho các hoạt động khác như trang điểm, làm nhiên liệu

Dầu hướng dương thô bao gồm chủ yếu của triacylglycerol cùng với một phần nhỏ như diacylglycerols, photpholipit, axit béo tự do,sáp, hydrocacbon, hợp chất phenolic, carotenoid, chất diệp lục, dấu vết kim loại, tocopherols và phytosterol Một số thành phần phospholipid, axit béo tự do và sáp có ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng và

độ ổn định của dầu [2]

2.1.2 Dầu hướng dương tinh luyện và thành phần dinh dưỡng của nó

Dầu tinh luyện là sản phẩm đi từ dầu thô sau

khi đã tách một số chất hòa tan trong dầu Dầu

hướng dương (hình 2.1) thường được sử dụng trong

thực phẩm như một loại dầu chiên, và trong các

công thức mỹ phẩm như một chất làm mềm Dầu

có màu hổ phách cùng với hương vị nhẹ Thành

phần dinh dưỡng của nó làm cho nó trở thành một

trong những loại dầu tốt nhất cho sức khỏe để tiêu

thụ cũng như ứng dụng trên da và tóc Thành

phần chính của dầu hướng dương là axit

linoleic Các thành phần khác của nó bao gồm axit oleic và axit palmitic (bảng 2.1) Ngoài ra, nó còn chứa lecithin, carotenoids, tocopherols và một lượng lớn vitamin A,

K và E.[8]

Hình 2.1 Dầu hướng dương tinh luyện [8]

Bảng 2.1 Thành phần acid béo của dầu hướng dương [9]

2.1.3 Công dụng của dầu hướng dương tinh luyện

Dầu tinh luyện hầu như chỉ chứa triglycerid thuần khiết, sẽ đảm bảo về mặt vệ sinh an toàn thực phẩm hơn dầu thô do đó hạn sử dụng lâu hơi (3 – 5 năm) Ngoài ra, hạt hướng dương rất giàu axit béo không bão hòa, đặc biệt là axit linoleic, cơ thể bạn có thể sử dụng chất này để tạo ra một hợp chất giống như hormone giúp thư giãn các mạch máu, thúc đẩy huyết áp thấp hơn [8] Axit béo này cũng giúp giảm cholesterol, đẩy lùi các bệnh về tim mạch Bên cạnh đó, dầu hướng dương cũng có hàm lượng cao nhất các chất chống oxy hóa polyphenol, đó là resveratrol, h ợp chất này có tác dụng loại bỏ các gốc tự do, giảm nguy cơ gây ung thư tế bào, giảm căng thẳng [9] Vitamin E có trong dầu giúp tăng cường sản xuất collagen – một loại protein dạng sợi – có tác dụng duy trì

và cải thiện độ đàn hồi của làn da làm giảm các nếp ngăn, vết chân chim, đồi mồi đem lại một làn da tươi trẻ hơn

2.1.4 Chỉ tiêu chất lượng của dầu hướng dương tinh luyện

Bảng chỉ tiêu chất lượng của dầu hướng dương theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 6046: 1995 (CODEX STAN 23: 1981) được thể hiện ở bảng 2.2

2.1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ dầu hướng dương trên thế giới và ở Việt Nam

a Trên thế giới

Dầu hướng dương được sử dụng trong thực phẩm như một loại dầu chiên Nó được

sử dụng rộng rãi trong nấu ăn do các giá trị dinh dưỡng, hương vị dễ chịu và lợi ích sức khỏe của nó Ngoài ra nó cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp chế biến kẹo, bánh Dầu hướng dương được sản xuất đầu tiên vào năm 1835 tại Nga [10] Hiện nay, các nước đi đầu trên thế giới về ngành công nghiệp sản xuất dầu hướng dương bao gồm: Ukraine, Nga, Argentina, Trung Quốc (hình 2.2)

Ukraine là nước dẫn đầu trên thế giới về sản lượng sản xuất dầu hướng dương với 6,536 triệu tấn vào năm 2018 Tiếp sau đó là Nga với tổng sản lượng dầu là 5,162 triệu tấn Hai quốc gia này chiếm trên nửa sản lượng dầu hướng dương được sản xuất trên thế giới

Hình 2.2 Biểu đồ sản xuất dầu hướng dương của một số nước trên thế giới [11]

b Tại Việt Nam

Năm 2014 Việt Nam sản xuất kỷ lục 378.400 tấn dầu thực vật tinh luyện các loại, tăng 0,6% so với năm trước đó (733.400 tấn) Sản lượng dầu tinh luyện dự báo sẽ tăng 10% lên 812.000 tấn/năm 2015 và 893.000 tấn/năm 2016 [12] Theo Kế hoạch phát triển ngành dầu thực vật Việt Nam tới 2020, tầm nhìn tới 2030, công suất lọc dầu trong nước cần phải tăng lên 1,59 triệu tấn vào năm 2020 và 1,93 triệu tấn vào năm 2025

Số liệu công bố từ Bộ Công Thương cũng chỉ trong vòng các năm 2012-2013, lượng người tiêu dùng dầu hướng dương ở Việt Nam đã tăng từ 44% lên 47% Càng ngày càng

có nhiều đơn đặt hàng với sản phẩm dầu hướng dương nhập từ Ukraine

Lượng tiêu thụ dầu thực vật trung bình mỗi người tại nước ta năm 2014 ở mức 9,55 kg, thấp hơn so với mức trung bình 13,5 kg của thế giới (theo WHO) Theo viện nghiên cứu chiến lược và chính sách công nghệ (IPSI) ước tính lượng dầu trung bình mỗi người tiêu thụ dự báo sẽ tăng lên 16 kg/người/năm vào 2020 và 18,5 kg vào 2025 (hình 2.3)[13]

Với thị trường tiêu thụ dầu tại Việt Nam, dầu hướng dương chưa thật sự phổ biến Việc xây dựng một nhà máy tinh luyện dầu hướng dương tại Việt Nam là vấn đề rất cần thiết

Sản lượng sản xuất dầu hướng dương trên thế giới năm 2018

(1000 MT)

2.2 Tổng quan về nguyên liệu

2.2.1 Tổng quan về cây hướng dương

Hướng dương (hình 2.4) (hay còn gọi là hướng

dương quỳ tử, thiên quỳ tử, quỳ tử, quỳ hoa tử) là loài hoa

thuộc Cúc (Asteraceae), có tên khoa học là Helianthus

annuus Hướng dương có nguồn gốc từ Bắc Mỹ Loài cây

trồng này đã đi từ Mexico sang Tây Bang Nha, và từ đó

đến các nơi của châu Âu Hướng dương được trồng nhiều

ở các vùng bán khô hạn của thế giới như Argentina, Trung

Phi, Canada, Liên xô cũ [15] Hình 2.4 Cây hướng dương [15]

Hình 2.3 Biểu đồ lượng tiêu thụ dầu trung bình tại Việt Nam [12]

Đây là loại cây hằng năm với một rễ cái to và nhiều rễ phụ Thân thẳng và nhám, nhiều lông, cao từ 0,6-3m Lá rộng, mọc xen kẽ, hình trứng hay hình tam giác, có ren cưa hoặc không Hoa hướng dương không phải một hoa đơn độc như tên của nó mà là tập hợp gồm 1000 đến 2000 bông hoa nhỏ đính chung trên một đế hoa gọi là cụm hoa đầu các hoa xung quanh vòng tròn là hoa bìa có cánh nhưng không có nh ụy và nhị, Các hoa còn lại là hoa hoàn chỉnh gọi là hoa đĩa Sự nở hoa bắt đầu từ ngoại vi và lan dần vào trung tâm cụm hoa [15]

Điểm đặc biệt của loài hoa này là luôn hướng về phía Mặt trời bất kỳ thời điểm nào trong ngày Đó là vì bên trong hoa hướng dương có một nhịp điệu sinh học giống như một chiếc đồng hồ Quan trọng hơn, nhịp điệu này không liên quan gì đến ánh Mặt trời Theo trưởng nhóm nghiên cứu Stacey Harmer từ ĐH California đã tiến hành làm một số thí nghiệm và nhận nhận thấy rằng: nguyên nhân khiến hoa "cử động" không phải vì Mặt trời, mà bản thân nó tự động làm điều đó bất chấp nguồn sáng đang ở đâu Nhóm nghiên cứu cho biết rằng một bên của thân cây có thể đã phát triển nhanh hơn, tuỳ thuộc vào khoảng thời gian trong ngày Vào buổi sáng, một số gen tập trung với mật

độ lớn ở phía Đông thân cây Đến chiều thì ngược lại điều đó giúp cho phần hoa có thể

cử động từ Đông sang Tây như hướng chuyển động của Mặt Trời [16]

2.2.2 Tổng quan về hạt hướng dương

a Đặc điểm, cấu tạo của hạt

Hạt hướng dương có kích thước trung bình: dài 5-14 mm, rộng 4-8 mm, dày 2-5

mm, khối lượng 1000 hạt khô: 44-98 g Khối lượng riêng 340 - 440 kg/m3 [17]

Cấu tạo của hạt hướng dương gồm có ba phần chính (hình 2.5): lớp vỏ ngoài, lớp

vỏ lụa và nhân Vỏ ngoài là lớp vỏ mỏng,

trơn, dày từ 0,3 – 2 mm Chiếm 19 – 26 %

khối lượng hạt hương dương, thành phần

chủ yếu là xenlulose chiếm khoảng 56-60%

tính theo % chất khô Lớp vỏ ngoài có cấu

tạo từ các mô có cấu trúc khác nhau: mô biểu

bì, lớp fitomelan, mô sợi, nhu mô thành

mảnh Ngoài ra, vỏ lại là tập trung nhiều chất

màu như chlorofill, xantofin và một số chất

khác[17] Lớp vỏ lụa chỉ chiếm 1-4 %khối

lượng hạt, mỏng và dính vào phần nhân của hạt Nhân hướng dương là nơi tập trung nhiều lipit, protein, sacarit Đây cũng là nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất dầu tinh luyện từ hạt hướng dương [18]

Hình 2.5 Cấu tạo hạt hướng dương [18]

b Thành phần hóa học của hạt

Trong hạt hướng dương chứa nhiều các hợp chất như: các chất lipit, 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) và hàm lượng vitamin

Thành phần hóa học của hạt hướng dương (bảng 2.3)

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của hạt hướng dương [17]

Toàn hạt 52,4- 54,9 15,6 - 17 12,9 – 14 2.98– 3,31 0,9 – 0,99

Vỏ ngoài 1,8 - 2,8 5,1 - 5,7 56 – 59,4 2,7 – 3,1 0,06 – 0,07 Nhân và vỏ lụa 64,3- 66,5 13,9 – 18,9 1,7 – 2,1 2,83 – 3,71 1,18 – 1,27

- Lipid

Hàm lượng lipid có trong hạt hướng dương khá cao chiếm khoảng 52,4 - 54,9% đặc biệt thành phần này được tìm thấy nhiều trong nhân của hạt hướng dương [17] Trong hạt, 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 Một lượng lớn lipid thuộc các hợp chất này bị phá vỡ khi nghiền hạt và có thể lấy lipid ra dưới dạng tự do Thành phần các chất của nhóm lipid trong sản phẩm chế biến có sự khác nhau về hàm lượng giữa chúng (bảng 2.4)

Bảng 2.4 Hàm lượng các nhóm lipit trong các sản phẩm chế biến hạt hướng dương

[20] (theo % lượng lipit chung có trong sản phẩm)

tự do

Phospho- lipid

Sáp

Di-glyxer

it

Mono- glyxerit

24-+ Axit béo tự do: Sự có mặt của axit béo tự do làm giảm chất lượng của dầu Hàm lượng axit béo tự do có trong vỏ hạt chiếm tỉ lệ từ 16,3-37,3% Khi nhân đưa vào sản xuất có lẫn nhiều vỏ lụa và vỏ ngoài sẽ làm cho dầu bị đục, và gây nên sự tổn thất dầu trong quá trình tinh luyện

+ Phospholipit: Là những este của rượu đa chức với các acid béo cao có gốc acid phosphoric và những bazo nito đóng vai trò là nhóm phụ bổ sung Phospholipit hòa tan tốt trong dầu và trong đa só các dung môi hữu cơ Phospholipit dễ bị oxi hóa, vì vậy chúng được coi là chất chống oxi hóa của dầu Hàm lượng phospholipit có trong hạt hướng dương 0.01-1.12%

+ Sáp: Theo cấu tạo hóa học, sáp thuộc các chất lipid đơn giản Chúng là este của axit béo mạch cacbon dài và rượu một hoặc hai chức Sáp nằm trên các mô bì của hạt, sáp có nhiệm vụ bảo vệ quả và hạt chống lại các tác động xấu của môi trường bên ngoài Sáp rất trơ hóa học, không bị tách thành cặn mà tạo thành màng các hạt lơ lửng, khó tách ra Sáp không tan trong nước mà tạo thành nhũ tương trong nước, tan trong rượu… Cũng giống như axit béo tự do sự có mặt của sáp ảnh lưởng đến chất lượng sản phẩm

Ở nhiệt độ thấp sáp sẽ bị đông đặc nên để tách sáp ra ta cần hạ nhiệt độ của dầu xuống [19]

- Protein: Hàm lượng protein có trong hạt hướng dương không nhiều nằm trong khoảng 5,1-18,9% Trong những hạt của cây có dầu, protein chủ đạo là globulin.Trong hạt hướng dương có hàm lượng dầu anbumin: 5,2%, globulin: 79%, glutelin: 15,8% so với tổng lượng protein hòa tan [17]

- Cellulose: Chiếm 12.9-14% trọng lượng nhân Hàm lượng cellulose cao trong bột dầu sau khi tách béo sẽ làm giảm giá trị dinh dưỡng của bột

- Nguyên tố khoáng (chất tro): Trong hạt dầu, hàm lượng các nguyên tố khoáng xác định được khi tro hóa nguyên liệu thự vật, nhiều hơn gấp 1,8-2,2 lần so với các nguyên

tố khoáng có trong các giống hạt của các loại cây khác, các nguyên tố khoáng tập trung phần lớn trong nhân hạt, trong vỏ hàm lượng tro ít hơn rất nhiều hàm lượng tro có trong nhân hạt hướng dương năm trong khoảng 2,83-3,71%

- Vitamin: Chủ yếu là vitamin có thể tan trong dầu, A, E, D, K, …có lợi cho người sử dụng đặc biệt là hàm lượng vitamin E trong hạt hướng dương khá cao so với các loai hạt dầu khác Ngoài ra, trong dầu còn có một vài hợp chất có khả năng tạo ra các vitamin

và thường được gọi là tiền vitamin(pro-vitamin) Điển hình như β-carotencó khả năng tạo ra vitamin nhóm A

2.2.3 Bảo quản nguyên liệu

2.1.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản hạt

- Độ ẩm của hạt: Nếu khối hạt là những hạt già và chín ở trên cây thì độ ẩm của hạt thường nhỏ và mức độ hô hấp cũng thấp làm hạn chế hoạt động sống của các thành phần khác trong khối hạt khô Nhưng khi độ ẩm của hạt tăng lên, thì cường dộ hô hấp của hạt cũng tăng dần Hàm lượng dầu càng cao thì độ ẩm để bảo quản hạt càng thấp để tránh

diễn ra những phản ứng sinh hóa không cần thiết ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm [20]

- Nhiệt độ: Trong bảo quản các hạt có dầu, nhiệt độ tăng sẽ làm tăng cường độ hô hấp của khối hạt Tuy nhiên ảnh hưởng của nhiệt độ thường kém hiệu lực hơn so với ảnh hưởng của độ ẩm Nhiệt độ thấp sẽ làm cho các quá trình sinh hóa của hạt bị chậm lại Việc này rất có ý nghĩa trong quá trình bảo quản vì nó kìm hảm hoạt động của sau

bọ và vi sinh vật

- Thành phần khí của không khí giữa các khoảng trống của hạt: Hạt dầu có độ ẩm cao có thể bảo quản được nếu nhưng ngăn cách không cho hạt tiếp xúc với oxi không khí Trong trường hợp này các hoạt động của vi sinh vật và các thành phần khác trong hạt sẽ bị kiềm hãm[21]

- Sự tự hô hấp của hạt: Sau thu hoạch, quá trình hô hấp của hạt vẫn tiếp diễn Qua quá trình trao đổi chất, các chất dự trữ bên trong hạt bị đốt cháy, tiêu hao dần và giải phóng ra năng lượng do sự oxy hóa Sản phẩm của quá trình này là CO2, nước và giải phóng một lượng nhiệt lớn (đây cũng là nguyên nhân gây ra hiện tượng tự bốc nóng) Nếu hạt được bảo quản trong điều kiện tốt, thuận lợi thì hoạt động sống của hạt rất yếu,

sự tiêu hao các chất không đáng kể

- Hoạt động của vi sinh vật, enzyme [21]:

+ Vi sinh vật: Như các vi khuẩn, nấm mốc, …trong quá trình hoạt động và phát triển, chúng sử dụng các chất khô của hạt và sẽ phá hủy hạt từ ngoài vào trong Ngoài làm mất chất khô, chúng còn tiết ra các chất làm giảm chất lượng sản phẩm (chất gây mùi hôi, đắng) Sự hoạt động của vi sinh vật rất cần môi trường có độ ẩm cao, trạng thái nhiệt của khối hạt và hàm lượng oxy trong không khí

+ Enzyme: Chủ yếu là do các enzyme lipase, phospholipase, lipoxidase, …Gây hư hỏng nhiều nhất là enzyme lipase Lipase thuộc loại enzyme thủy phân, thủy phân glycerid thành glycerin và các acid béo tự do, làm tăng hàm lượng acid béo tự do, chỉ

số acid tăng, giảm chất lượng dầu

- Sự hao hụt do sâu, mọt, chim, chuột Để đảm bảo rằng nguyên liệu vẫn giữ đươc chất lượng trong quá trình bảo quản, nguyên liệu hạt tươi cần được trải qua một số bước như phơi sấy, làm sạch sơ bộ, thông gió, làm nguội rồi từ đó mới đưa vào bảo quản được

Để đảm bảo rằng nguyên liệu vẫn giữ đươc chất lượng trong quá trình bảo quản, nguyên liệu hạt tươi cần được trải qua một số bước như phơi sấy, làm sạch sơ bộ, thông gió, làm nguội rồi từ đó mới đưa vào bảo quản được

+ Độ ẩm bảo quản: 6.5 – 8 %

+ Nhiệt độ trong môi trường bảo quản càng thấp càng tốt không quá 100C

+ Thường xuyên kiểm tra nơi bảo quản đậu hạt, không được để ẩm ướt, sâu mọt, chuột gây hại

Vậy việc bảo quản nguyên liệu đầu vào rất là quan trọng Giúp duy trì được những đặc tính ban đầu, hạn chế tổn thất về số lượng cũng như chất lượng Từ đó, quyết định đến chất lượng của sản phẩm đầu ra

2.3 Cơ sở lý thuyết và lựa chọn phương án thiết kế

2.3.1 Phương pháp thu dầu thô và tinh luyện dầu

2.3.1.1 Phương pháp thu dầu thô

Thông thường, việc thu dầu được tiến hành theo hai bước: tách sơ bộ và tách kiệt

dầu từ ngyên liệu đó [20]

- Tách sơ bộ: Đây là công đoạn công nghệ chuẩn bị để tách hoàn toàn lượng dầu có

trong nguyên liệu Đối với loại nguyên liệu có hàm lượng dầu cao như hướng dương, đậu phộng thì việc tách sơ bộ là rất cần thiết Việc làm này sẽ nâng năng suất máy ép kiệt lên 30%, giảm lượng dầu tổn thất theo khô dầu 1-1,2%, hạ giá thành sản phẩm và thu được dầu có chất lượng tốt hơn

- Tách kiệt dầu: Quá trình này nhằm mục đích thu được tối đa hàm lượng dầu cần có

trong khô dầu Hai phương pháp thường dùng để tách kiệt dầu đó là: ép và trích ly Hiện nay, để thu dầu thô người ta thường sử dụng phương pháp ép, trích ly hoặc phương pháp kết hợp: ép – ép, ép – trích ly Tùy theo loại nguyên liệu nhiều dầu hay ít dầu và mục đích sử dụng dầu mà áp dụng sơ đồ công nghệ khác nhau:

- Nguyên liệu nhiều dầu dùng sơ đồ công nghệ ép (tách sơ bộ) – ép (tách kiệt) hoặc

ép (tách sơ bộ) - trích ly (tách kiệt)

- Nguyên liệu ít dầu có thể dùng sơ đồ ép 1 lần hoặc trích ly

+ Phương pháp ép: Đây là quá trình tác dụng lực cơ học vào nguyên liệu làm

nguyên liệu bị biến dạng nhằm mục đích phân chia pha lỏng – rắn trong nguyên liệu hoặc định hình [21] Bao gồm ép kiệt 1 lần, 2 lần, 3 lần Phương pháp này đơn giản, nhưng không triệt để, hàm lượng dầu của khô dầu còn tới 4 – 5 %, cho hiệu quả kinh tế thấp

+ Phương pháp trích ly: Đây là quá trình tách hoàn toàn hay một phần chất hòa

tan có trong hỗn hợp chất lỏng hay chất rắn đồng nhất bằng một chất lỏng khác - gọi là dung môi [21] Gồm trích ly đơn thuần và trích ly phối hợp với ép sơ bộ Phương pháp này khá phức tạp, đòi hỏi trình độ chuyên môn cao, nhưng hiệu quả kinh tế lớn, hàm lượng dầu trong khô còn 0,6 – 0,8 % Việc sử dụng phương pháp này có thể làm giảm

đi tổn thất dầu 1,5 đến 2 lần so với phương pháp ép Phương pháp này thường sử dụng với nguyên liệu có hàm lượng dầu thấp và giá trị kinh tế cao

+ Phương pháp kết hợp: Do các dung môi và thiết bị công nghệ chưa được hoàn

thiện nên chất lượng của dầu trích ly thường kém hơn dầu ép và khi sản xuất theo phương pháp ép thì lượng dầu còn lại trong bã nhiều vì vậy dẫn đến sự xuất hiện sơ đồ công nghệ tách dầu 2 lần Trong đó, dầu chủ yếu được lấy ra bằng cách ép sơ bộ, sau đó ép hoặc dùng dung môi trích ly lượng dầu còn sót lại trong khô dầu [21] Đối với phương pháp ép trích ly ta tiến hành ép trước trích ly sau sẽ nâng cao hiệu quả ép và giảm được

sự hao hụt về dung môi Đối với phương pháp ép-ép ưu việt hơn khi sử dụng đối với nguyên liệu có lượng dầu lớn Phương pháp này có hiểu suất cao và tránh được áp lực

ép lên nguyên liệu do đó không ảnh hưởng đến mùi vị cảm quan của sản phẩm

➢ Lựa chọn phương án thiết kế

Với những phân tích trên, để thu được lượng dầu triệt để ta sử dụng phương pháp kết hợp Đối với nguyên liệu là hạt hướng dương, vì có hàm lượng dầu cao nên việc kết hợp phương pháp ép – ép là hoàn toàn hợp lý

2.3.1.2 Phương pháp tinh luyện dầu:

Dầu thô sau khi thu được chứa nhiều loại tạp chất khác nhau, thông thường không phù hợp với với các mục đích thực phẩm Do vậy loại dầu này cần được loại bỏ các tạp chất cơ học và hóa học trước khi sử dụng

Tạp chất có trong dầu thô là các phospholipit, sáp, hidrocacbua, axit béo t ự do, hợp chất vô cơ

Hiện nay, có nhiều phương pháp tinh luyện khác nhau, nhưng có thể chia làm 3 loại:

+ Các phương pháp cơ học gồm: lắng, ly tâm, lọc

+ Các phương pháp hóa học gồm: tinh luyện bằng acid sunfuric, thủy hóa, tinh luyện bằng kiềm, tinh luyện bằng các chất oxy hóa khử

+ Các phương pháp hóa lý gồm: hấp thụ bằng các chất hấp thụ bề mặt, chưng cất chân không, dùng dung môi có tính hòa tan chọn lọc, kết tinh dạng lỏng…

- Các sơ đồ tinh chế dầu bao gồm [20]:

+ Tinh chế bộ phận: nhằm mục đích loại bỏ khỏi dầu những tạp chất như axit béo

tự do, glixerit và kết thúc ở một giai đoạn nào đó theo yêu cầu của các quá trình chế biến tiếp theo hoặc do mục đích sử dụng dầu đó quyết định

+ Tinh chế hoàn chỉnh: nhằm mục đích thu được dầu không còn tạp chất cơ học, không mùi vị, màu, và lượng axit tự do ở mức thấp nhất theo quy định Dầu sau khi tinh chế hoàn chỉnh chỉ gồm triglyxerit thuần khiết Tinh chế dầu hoàn chỉnh bao gồm các quá trình: làm sạch tạp chất cơ học; thủy hóa – làm sạch các chất ưa nước (phospholipt, protein ); tách sáp; trung hòa – loại bỏ các axit béo tự do; rửa dầu; tẩy màu; khử mùi

➢ Lựa chọn phương án thiết kế

Đối với việt sản xuất dầu dương tinh luyện thì ta lựa chọn phương pháp tinh chế hoàn chỉnh với những bước thực hiện trên

2.3.2 Lựa chọn quy trình công nghệ

2.3.2.1 Quá trình bóc vỏ

Do lipid 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 Vỏ hạt lại có tính xốp, nên khi tiếp xúc với dầu lại hấp thụ dầu, hình thành liên kết giữ dầu lại Cuối cùng, vỏ hạt có độ bền cơ lớn hơn nhân nên khi nhân bị lẫn vỏ sẽ làm giảm hiệu suất làm việc của máy và thiết bị, gây chóng mòn các bộ phận

Hiện nay, có nhiều phương pháp bóc vỏ khác nhau, nhưng chủ yếu dựa trên 4 nguyên tắc cơ bản như sau [14]:

1 Do ma sát với bề mặt nhám: khi nguyên liệu vào máy với vận tốc xác định, xảy ra

sự tiếp xúc giữa bề mặt nguyên liệu với bề mặt nhám của thiết bị, từ đó hình thành lực cản, hãm lại sự chuyển động của nguyên liệu làm vỏ bị tróc ra khỏi nguyên liệu

2 Do sự va đập lên một bề mặt rắn: nguyên liệu chuyển động với vận tốc nào đó va đập lên một bề mặt rắn cũng đang chuyển động

3 Dựa vào lực cắt bằng các cơ cấu dao: nguyên liệu vào khe giữa của các dao chuyển động và dao tĩnh, các lưỡi dao bố trí trên các đĩa sẽ xát vỏ, giải phóng nhân

4 Do lực nén ép trong các khe của các trục quay: nguyên liệu rơi vào khe của các trục quay, hạt bị nén, vỏ bị xé nứt và tách ra khỏi nhân

➢ Lựa chọn phương án

Chọn phương pháp bóc vỏ kết hợp cả nguyên tắc 1, 2, 4 Sử dụng máy bóc vỏ hướng dương cơ giới

2.3.2.2 Quá trình nghiền

Bản chất: làm giảm kích thước của vật liệu (vật liệu rời) bằng tác động của các lực

cơ học Trong quá trình nghiền, có ba lực cùng tác dụng lên vật liệu: lực nén, lực va đập

và lực ma sát, tùy từng loại nghiền như: nghiền thô, trung gian hay nghiền tinh mà sẽ có một loại lực chiếm ưu thế [22]

Các loại máy nghiền [20]:

- Máy nghiền răng: xay được hạt cứng, song bột không nhỏ hoặc phải xay lại, năng suất máy thấp, bột dạng tròn, không mỏng Máy chỉ thích hợp cho việc nghiền sơ bộ hạt cứng, xay phá vỡ khô dầu, tuổi thọ máy ngắn

- Máy nghiền đĩa: năng suất lớn hơn nhưng nhược điểm cũng tương tự như máy nghiền răng

- Máy nghiền trục: năng suất lớn, nghiền thành bột mỏng, cán lại bột nghiền thô hoặc khô dầu, phù hợp với hướng dương, đậu phộng, thầu dầu, đậu tương

- Máy nghiền búa: dùng thích hợp với vật liệu khô, giòn, dễ vỡ, ít quánh dính như các loại hạt khô

➢ Lựa chọn phương án thiết kế

- Đối với hạt hướng dương, đây là quá trình nghiền đầu tiên cho ép sơ bộ, nếu nguyên liệu quá nhỏ thì không ép tốt, nên sử dụng nghiền búa thay vì nghiền trục

- Đối với khô dầu 1, lượng dầu còn ít nên nghiền trục sẽ tốt hơn Khô dầu ở dạng mảnh, khó cuộn vào khe của các trục, trong quá trình vận chuyển bằng vít tải thì đã có thể làm nát 1 phần, sau đó cho qua máy nghiền búa rồi mới đưa đi nghiền trục

2.3.2.3 Quá trình chưng sấy

Bản chất: Đây là quá trình có sử dụng nhiệt để làm thay đổi tính chất cơ lý của

khối bột Làm trương nở các thành phần cacbohydrat, thể tích tăng lên Trong khi đó dầu không hút nước, thể tích không thay đổi Do đó, mối liên kết giữa chúng yếu đi, lipid sẽ bám lên trên khối bột dễ dàng hơn cho quá trình ép [20]

Các chế độ chưng sấy bột nghiền [14]:

- Chưng sấy ướt: Trong quá trình chưng sấy tiến hành làm ẩm đến độ ẩm thích hợp cho sự trương nở phần hợp cho quá trình ép Đối với chế độ này có thể kết hợp được hai quá trình chưng và sấy Do đó sẽ phá vỡ được liên kết của các phần ưa nước và kị nước lảm tăng hiệu suất ép

- Chưng sấy khô: Bản chất của quá trình này chỉ có công đoạn sấy Chế độ này có thể sử dụng trong trường hợp bột có độ ẩm cao Thông thường, chế độ này ít được sử dụng vì cho hiệu quả thấp do bột không được trương nở

Chưng sấy bột bằng nồi cơ giới nhiều tầng có hai phương pháp [14]:

- Nồi chưng sấy đứng: Loại này thường có hình trụ, nhiều tầng đáy bằng Khi chưng sấy nguyên liệu được cho vào nồi theo chiều cao Bột chưng sấy ra có phẩm chất khá đều, năng suất lớn và làm việc liên tục

- Nồi chưng sấy nằm: vỏ để truyền nhiệt, bên trong có trục khuấy để đảo trộn và đẩy nguyên liệu về phía trước Kiểu này ít được sử dụng vì chiếm khá nhiều diện tích

Hiện nay, có nhiều loại máy ép lọc sự khác nhau giữa chúng là do cấu tạo của màng lọc và phương pháp tạo áp lực chất lỏng trong khi lọc:

- Máy ép lọc khung bản: cấu tạo gồm một loạt bản lọc xếp thẳng đứng trên khung máy và được ép chặt với nhau bởi trục cái

- Máy ép lọc khung rỗng: được sử dụng trong trường hợp chất lỏng có nhiều cặn bã

có kích thước tương đối lớn Trong đó người ta đặt khung rỗng giữa hai khung lọc Các khung lọc được ép chặt với nhau nhờ trục nén

Dựa vào tạp chất trong dầu, còn chia ra lọc nóng và lọc nguội [14]:

- Lọc nóng: chủ yếu là loại trừ các tạp chất cơ học Nhiêt độ lọc thường lớn hơn 550C nhằm loại bỏ các tạp chất rắn như rác, vỏ hạt, … lẫn trong dầu

- Lọc nguội: chủ yếu loại trừ các phức phospholipid, một lượng nhỏ các hợp chất nito

và gluxit Ở đây, dầu được làm lạnh đến nhiệt độ đông tụ nên có thể tách các phức phospholipid – protein Dầu được làm lạnh xuống 20 – 250C

➢ Lựa chọn phương án

Dầu sau khi ép xong còn chứa nhiều cặn mà chủ yếu là các mảnh bột vụn lẫn vào dầu Để tách các loại cặn này, người ta thường sử dụng thiết bị lọc khung bản và tiến hành gia nhiệt độ lên 55 – 600C để thực hiện lọc nóng Sản phẩm của quá trình này gọi

là dầu thô

2.3.2.6 Quá trình thủy hóa

Bản chất: Phương pháp này dựa vào phản ứng hydrat hóa để làm tăng độ phân cực

của các tạp chất keo hòa tan trong dầu mỡ (phospholipid, sáp, protein), do đó làm giảm được độ hòa tan của chúng trong dầu mỡ Dầu mỡ là một loại dung môi không phân cực nên có thể hòa tan một số tạp chất không phân cực hoặc phân cực yếu Nếu bằng một phương pháp nào đó làm cho các tạp chất trở thành có cực thì độ hòa tan của chúng trong dầu mỡ sẽ giảm và tách ra khỏi dầu mỡ [20]

Nguyên tắc của quá trình thủy hóa [17]:

- Nước hay nước muối sẽ phân tán vào dầu làm cho thành phần ưa nước của phospholipid và protein sẽ hấp thụ nước theo từng nấc

- Các phospholipid và protein mất tính tan trong dầu, phân tán trong nước tạo thành các hạt phospholipid ngậm nước và keo protein, tức là chuyển phospholipid và protein

từ trạng thái hòa tan về dạng dung dịch keo

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

- Phân ly dầu ra khỏi phức phospholipid và protein bằng lắng hoặc ly tâm

Phương pháp thủy hóa:

- Thủy hóa bằng nước: Lượng nước dùng để thủy hóa chiếm khoảng 2% so với lượng dầu Phương pháp này đơn giản rẻ tiền nhưng chỉ loại được các phospholipid hydrat hóa

mà không loại được các phospholipid không hydrat hóa

- Thủy hóa bằng acid: Phương pháp này có sự hoạt động kết hợp giữa acid và nước Acid thường dùng là phosphoric và citric vì các acid này có tính acid tương đối mạnh

có thể loại chuyển được phospholipid không hydrat hóa thành dạng hydrat hóa, tạo thành dạng phức canxi và magiê, có thể hòa tan trong pha nước và tách ra khỏi dầu

- Sử dụng enzim phospholipase: Phương pháp này có thể loại bỏ được cả nhóm phospholipid không hydrat hóa Có thể ứng dụng phương pháp này cho hầu hết các loại dầu thực vật trừ dầu bông vì có hàm lượng gosypol cao

➢ Lựa chọn phương án

Trong dầu hướng dương tồn tại hàm lượng cao phospholipid không hydat hóa do

đó việc thủy hóa bằng nước là không phù hợp Phương pháp thích hợp nhất cho loại dầu này là phương pháp thủy hóa bằng acid

2.3.2.7 Quá trình trung hòa

Bản chất: Phương pháp này chủ yếu dựa vào phản ứng trung hòa, dưới tác dụng của dung dịch kiềm các acid béo tự do và các tạp chất có tính acid để tạo thành muối kiềm, chúng không tan trong dầu mỡ nhưng có thể tan trong nước nên có thể phân ly ra khỏi dầu bằng cách lắng hoặc rửa nhiều lần [20]

RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O

Những muối kiềm được sinh ra này còn có năng lực hấp phụ nên chúng có thể kéo theo các tạp chất như protid, chất nhựa, chất màu, … lắng theo Các loại kiềm thường dùng nhất là NaOH, cũng có thể là KOH Người ta còn có thể dùng Na2CO3, nhưng chất này có nhược điểm là tạo ra khí CO2 trong khi trung hòa làm khuấy đảo dầu khiến xà phòng sinh ra bị phân tán và khó lắng, mặt khác nó tác dụng kém với các tạp chất khác ngoài acid béo tự do, nên hạn chế sử dụng

Bảng 2.5 Nồng độ dung dịch kiềm tương ứng với nhiệt độ và chỉ số acid [20] Loại nồng độ Nồng độ NaOH

(g/l)

Nhiệt độ tinh luyện tương ứng (0C)

Phạm vi chỉ số acid của dầu (mg KOH) Nồng độ loãng

Trong công nghệ sản xuất dầu tinh luyện người ta thường dùng xút (NaOH) cho quá trình trung hòa

2.3.2.8 Quá trình rửa, sấy dầu

Rửa dầu: Dầu sau khi thủy hóa, trung hòa vẫn còn một số tạp chất tan vào dầu nhưa cặn xà phòng, một số cặn lơ lững chưa tách được như photphatit, người ta tiến hành rửa dầu Người ta có thể tiến hành rửa bằng nước thường hoặc nước muối đun sôi [14] Sấy dầu: Sau khi rửa, lắng và tách nước xong, trong dầu vẫn còn nước dưới dạng những hạt phân tán nhỏ, do đó phải sấy để tách nước Thông thường, sấy dầu được tiến hành ở áp suất thường với nhiệt độ đạt 1000C hay tại áp suất chân không với nhiệt độ thấp hơn [14]

2.3.2.9 Quá trình tẩy màu

Bản chất: Dùng các chất có khả năng hấp phụ để loại bỏ các hợp chất màu có trong dầu

Dầu có màu sậm vì chứa các chất màu carotenoid, chlorophyl, các hợp chất màu được tạo thành do các phản ứng caramel, maillard Trong quá trình tinh luyện, để loại

bỏ các chất màu này người ta thường sử dụng các chất hấp phụ bề mặt Phương pháp này dựa vào khả năng hấp phụ của các chất hấp phụ có tính bề mặt Sự hấp phụ này có tính chọn lọc, đối với dầu mỡ chủ yếu là hấp phụ các chất màu, sau khi hấp phụ xong tiến hành tách các chất hấp phụ ra khỏi dầu Các chất tẩy mà thường dùng trong quá trình tinh luyện là: đất hoạt tính, than hoạt tính, silicagen [20]

➢ Lựa chọn phương án thiết kế

Than hoạt tính là chất hấp phụ có khả năng tẩy màu rất cao, tỉ lệ hút dầu thấp nên

việc chọn chất này là hợp lý Tuy nhiên, để đạt hiệu quả về kinh tế và hạ giá thành sản

phẩm người ta thường kết hợp giữa than hoạt tính và đất hoạt tính theo tỉ lệ thích hợp

2.3.2.10 Quá trình khử mùi

Bản chất: Là quá trình tách ra khỏi dầu các hợp chất gây mùi hoặc vốn đã có sẵn trong nguyên liệu hoặc xuất hiện trong quá trình khai thác, hoặc là do ảnh hưởng của các tác nhân đưa vào trong quá trình tẩy màu (mùi của chất hấp phụ) Hợp chất gây mùi

là các acid béo phân tử thấp (acid capronic, caprinic, caprilic), glycerid của các acid béo này, hydrocacbon mạch thẳng, este, sản phẩm thủy phân của các hợp chất lưu huỳnh, nito, sản phẩm thủy phân hoặc phân hủy của các vitamin, phospholipid, sterol, … [17] Nguyên tắc của quá trình khử mùi là chưng cất Để dầu không bị oxy hóa, không bị thủy phân ở nhiệt độ cao thì ta tiến hành chưng cất ở điều kiện chân không Dùng hơi nước quá nhiệt phun trực tiếp ở điều kiện nhiệt độ thích hợp và áp suất chân không cao Các chất gây mùi được hơi quá nhiệt lôi cuối ra khỏi dầu

➢ Lựa chọn phương án

Lựa chọn thiết bị tạo độ chân không kiểu ống tuy-e điều khiển bằng hơi nước để tạo được độ chân không cao, người ta có thể lắp thành các hệ thống 3 cấp hoặc 5 cấp

2.3.2.11 Quá trình bổ sung chất chống oxy hóa

Có thể phân làm hai loại:

- Chất chống OXH tự nhiên: Thường sử dụng vitamin C, E Tuy nhiên, hai chất này kém bền với nhiệt nên ít được dùng trong công nghiệp

- Chất chống OXH hoá học: Ngoài hàm lượng vitamin E trong dầu hướng dương, người ta sử dụng BHA, BHT để bổ sung thêm vì 2 hợp chất này bền với nhiệt (sau khi chế biến thì vẫn còn tác dụng chống oxi hóa) [21]

Chương 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1 Quy trình

Quy trình công nghệ sản xuất dầu hướng dương tinh luyện thể hiện ở hình 3.1

3.2 Thuyết minh quy trình

3.2.1 Nhập liệu

- Mục đích: Kiểm soát nguồn nguyên liệu đầu vào đảm bảo chất lượng, giúp sản

phẩm tránh được các hư hỏng do nguyên liệu không đạt yêu cầu, xác định được khối lượng nguyên liệu thuận tiện cho việc tính toán giá thành và các thông số sau này

- Cách tiến hành: Nguyên liệu được thu mua từ nước ngoài Trước khi thu mua phải

kiểm tra chất lượng, nguyên liệu thu mua cần phải khô, sạch không bị mốc, hư hỏng Nguyên liệu sau khi đưa về nhà máy được tiến hành cân và phân loại từng lô hàng từ kết quả phân loại để có một phương pháp bảo quản, sản xuất riêng cho từng lô hàng

3.2.2 Bảo quản

- Mục đích: Để sản xuất liên tục, không gây tổn thất và giảm chất lượng nguyên liệu

- Cách tiến hành: Nguyên liệu sau khi nhập khẩu xong phải đưa đến bảo quản trong

kho hoặc trong xilo

3.2.3 Phân loại, làm sạch

- Mục đích: Đồng nhất về kích thước, hình dạng Loại bỏ các tạp chất (đất, đá, vỏ

quả…) tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chế biến sau

- Cách tiến hành: Để phân loại và làm sạch hạt ta sử dụng hệ thống gồm các loại

sàng có kích thước lỗ sàng khác nhau

3.2.4 Bóc tách vỏ

- Mục đích: Giảm tỷ lệ hao hụt dầu trong quá trình sản xuất do sự chênh lệch hàm

lượng dầu giữa vỏ và nhân Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nghiền nhỏ đạt yêu cầu, đảm bảo dầu có chất lượng tốt và trong sáng

- Cách tiến hành: Thực hiện tách vỏ khỏi nhân bằng cách 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 nâng cao độ đồng đều của hạt bằng cách tiến hành phân loại theo kích thước và phải điều hòa

tỷ lệ độ ẩm của vỏ và nhân (nhân cần ẩm cao hơn vỏ)

3.2.5 Nghiền 1

- Mục đích: Làm giảm kích thước nguyên liệu, thuận lợi cho quá trình chưng sấy

Phá hủy cấu trúc mô tế bào khi ép dầu sẽ thoát ra dễ dàng hơn

- Cách tiến hành: Quá trình diễn ra do va đập của các búa vào vật liệu, sự chà sát

Lọc dầu

t 0 =50-60 0 C P=0,25-0,35 MPa

nguyên liệu với búa và thành trong của vỏ máy Các hạt nhỏ lọt qua tấm lưới phân loại

và đưa ra khỏi máy Còn vật liệu hạt to chưa đúng yêu cầu thì được các búa tiếp tục nghiền nhỏ

- Yêu cầu kỹ thuật:

+ Lượng bột nghiền qua sàng: trên 60%

- Cách tiến hành: Quá trình chưng sấy bột diễn ra khi bột rơi lên bề mặt đã được làm

nóng Hơi bốc lên sẽ xông vào lớp bột rồi thoát ra ngoài Quá trình chưng sấy gồm 2 giai đoạn: Làm ẩm và đun nóng, sấy khô bột ẩm

+ Giai đoạn làm ẩm: nước hoặc hỗn hợp hơi và nước đưa vào làm ẩm ở dạng tia

nhỏ, phân phối đều và đủ lượng nước Thời gian làm ẩm phải vừa đủ để các hạt bột quá

ẩm đủ thời gian để truyền ẩm cho những hạt khô hơn, nước từ bề mặt các hạt phân tán vào nội tâm của chúng, thường là 30 - 45 phút Nhiệt độ làm ẩm thường 55 – 650C, muốn đảm bảo nhiệt độ này thì nước phun cần có nhiệt độ tối thiểu 65 – 750C Trong giai đoạn này, lực liên kết dầu trên bề mặt bột bị giảm

+ Giai đoạn đun nóng và sấy: dưới tác động của nhiệt gián tiếp, tốc độ khuấy trộn

thì nước bốc đi Nhiệt độ sấy thường là 95 – 1050C Khi đun nóng còn làm giảm độ nhớt của dầu, dầu dễ thoát ra khi ép

- Yêu cầu kỹ thuật:

+ Độ ẩm chưng: w1: 9 – 10%

+ Độ ẩm sấy: w2: 5 – 6%

3.2.7 Ép 1

- Mục đích: Nhằm thu được lượng dầu ép (87 – 90%) của nguyên liệu ra [20]

- Cách tiến hành: Bột sau chưng sấy được vận chuyển qua máy ép, dưới tác dụng

của máy ép thì chia làm 2 dạng sản phẩm: dầu ép 1 và khô dầu 1

- Yêu cầu kỹ thuật: Lượng dầu trong bã = 12 – 18%

3.2.8 Nghiền 2 (nghiền khô dầu 1)