(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với năng suất 50 tấn nguyên liệu ngày

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Dầu tinh luyện là sản phẩm hết sức quen thuộc với con người, là nguồn thực phẩm cung cấp một phần năng lượng cho cơ thể và góp phần làm tăng hương vị của các loạ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: TS NGUYỄN THỊ TRÚC LOAN

Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ MỸ LINH

Số thẻ sinh viên: 107140077

Đà Nẵng, 05/2019

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Dầu tinh luyện là sản phẩm hết sức quen thuộc với con người, là nguồn thực phẩm cung cấp một phần năng lượng cho cơ thể và góp phần làm tăng hương vị của các loại thực phẩm khác Trong đời sống hằng ngày ta có thể dễ dàng nhận thấy sự có mặt của dầu tinh luyện trong mỗi căn bếp, mỗi hộ gia đình Vì vậy việc xây dựng một nhà máy sản xuất dầu tinh luyện có thể đáp ứng được những nhu cầu trên, giải quyết được phần nào vấn đề việc làm cho người dân Vì vậy đồ án tốt nghiệp lần này em được giao tài thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 9 chương:

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

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

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

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ ĐỒ ẤN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Lê Thị Mỹ Linh Số thẻ sinh viên: 107140077

Lớp: 14H2A Khoa: Hóa Nghành: Công nghệ thực phẩm

1 Tên đề tài đồ án:

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT DẦU HƯỚNG DƯƠNG TINH LUYỆN

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

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

- Năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Mục lục

- 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 liệu

- Chương 5: Tính và chọn thiết bị

- Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước

- Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy

- Chương 8: Kiểm tra sản xuất

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

- 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)

- Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (A0)

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

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 23 /01/2019

8 Ngày hoàn thành đồ án: 22 /05/2019

i

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn, toàn thể thầy cô trong Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng nói chung và toàn thể thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm thuộc 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 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

Tuy nhiên do kiến thức còn nhiều hạn chế, thiếu kinh nghiệm thực tế, thời gian thực hiện có hạn nên dù đã có nhiều cố gắng, đồ án của em vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót Em kính mong nhận được sự góp ý, nhận xét của quý thầy cô và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày… tháng… năm 2019

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Mỹ Linh

ii

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là của em dựa trên sự nghiên cứu, tìm hiểu từ các số liệu thực tế và được thực hiện theo đúng sự chỉ dẫn của giáo viên hướng dẫn Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn từ các nguồn tài liệu nằm trong danh mục tài liệu tham khảo

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Mỹ Linh

iii

MỤC LỤC

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NHIỆM VỤ ĐỒ ẤN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 2

1.1 Đặc điểm tự nhiên 2

1.2 Vùng nguyên liệu 3

1.3 Hợp tác hóa 3

1.4 Nguồn cung cấp điện 3

1.5 Nguồn cung cấp hơi 4

1.6 Nhiên liệu 4

1.7 Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước thải 4

1.8 Giao thông vận tải 4

1.9 Năng suất nhà máy 4

1.10 Nguồn nhân lực 4

1.11 Thị trường tiêu thụ 5

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 6

2.1 Tổng quan về nguyên liệu 6

2.2 Tổng quan về dầu thô và dầu tinh luyện hướng dương 8

2.3 Lí thuyết chung về thu dầu thô, tinh luyện dầu và phương án thiết kế 11

2.3.1 Các phương pháp thu dầu 11

2.3.2 Các phương pháp tinh luyện dầu 12

2.3.3 Quá trình nghiền 13

2.3.4 Quá trình chưng sấy 14

2.3.5 Phương pháp lọc 15

2.3.6 Các phương pháp thủy hóa 15

2.3.7 Tách sáp 16

2.3.8 Quá trình trung hòa 17

2.3.9 Quá trình tẩy màu 18

2.3.10 Quá trình tẩy mùi 18

2.3.11 Chất chống oxy hóa 19

iv

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 20

3.1 Quy trình công nghệ 20

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 20

3.2.1 Nhập liệu 20

3.2.2 Bảo quản 20

3.2.3 Bóc vỏ - Làm sạch 22

3.2.4 Nghiền 1 22

3.2.5 Chưng sấy 1 22

3.2.6 Ép lần 1 23

3.2.7 Nghiền 2 23

3.2.8 Ép lần 2 23

3.2.9 Lắng 24

3.2.10 Lọc 24

3.2.11 Thủy hóa 24

3.2.12 Tách sáp 25

3.2.13 Trung hòa 25

3.2.14 Rửa dầu mỡ 25

3.2.15 Sấy khử nước 26

3.2.16 Tẩy màu 26

3.2.17 Lọc 26

3.2.18 Tẩy mùi 26

3.2.19 Chiết chai 27

3.2.20 Bảo quản 27

CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT LIỆU 28

4.1 Số liệu ban đầu 28

4.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 29

4.3 Tính cân bằng vật chất 29

4.3.1 Nhập liệu 30

4.3.2 Bảo quản 30

4.3.3 Bóc vỏ-Làm sạch 30

4.3.4 Nghiền 1 30

4.3.5 Chưng sấy 1 30

4.3.6 Ép lần 1 31

4.3.7 Nghiền 2 31

4.3.8 Chưng sấy 2 32

4.3.9 Ép lần 2 32

v

4.3.10 Lắng 33

4.3.11 Gia nhiệt 33

4.3.12 Lọc 33

4.3.13 Thủy hóa 33

4.3.14 Tách sáp 34

4.3.15 Trung hòa 34

4.3.16 Rửa dầu mỡ 35

4.3.17 Sấy khử nước 35

4.3.18 Tẩy màu 35

4.3.19 Lọc 36

4.3.20 Khử mùi 36

4.3.21 Làm nguội 36

4.3.22 Chiết chai 36

4.3.23 Dán nhãn, đóng thùng và bảo quản 36

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 38

5.1 Xilo bảo quản 38

5.2 Tách vỏ và làm sạch 38

5.3 Thiết bị nghiền 1 39

5.4 Hệ thống chưng sấy và ép lần 1 40

5.5 Hệ thống nghiền 2 41

5.6 Hệ thống chưng sấy và ép lần 2 42

5.7 Bể chứa dầu sau ép 42

5.8 Thiết bị lắng 43

5.9 Thiết bị gia nhiệt 44

5.10 Thiết bị lọc 46

5.11 Thiết bị thủy hóa, trung hòa 47

5.12 Thiết bị tách sáp 50

5.13 Thiết bị rửa, sấy dầu 50

5.14 Hệ thống tẩy màu 52

5.15 Thiết bị lọc: Sử dụng thiết bị lọc Tabasa 53

5.16 Thiết bị khử mùi 53

5.17 Xitec chứa dầu sau khử mùi 55

5.18 Thiết bị chiết rót 55

5.19 Thiết bị dán nhãn 56

5.20 Thùng chứa 56

5.21 Hệ thống bơm 59

vi

5.22 Gàu tải 60

5.23 Băng tải 63

5.24 Vít tải 63

5.25 Hệ thống tuy-e chân không 64

CHƯƠNG 6: TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC 66

6.1 Cân bằng nhiệt 66

6.1.1 Chưng sấy 1 66

6.1.2 Chưng sấy 2 70

6.1.3 Lắng 75

6.1.4 Gia nhiệt 76

6.1.5 Thủy hóa 77

6.1.6 Trung hòa 78

6.1.7 Rửa, sấy dầu 79

6.1.8 Tẩy màu 82

6.1.9 Khử mùi 83

6.2 Tính hơi 84

6.3 Tính lượng nước 85

CHƯƠNG 7: TÍNH TỔ CHỨC – XÂY DỰNG 87

7.1 Tính tổ chức 87

7.2 Tính xây dựng 89

CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT 97

8.1 Kiểm tra sản xuất 97

8.2 Xác định một số chỉ tiêu 97

CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG, VỆ SINH VÀ PHÕNG CHỐNG CHÁY NỔ TRONG NHÀ MÁY 103

9.1 An toàn lao động 103

9.2 Vệ sinh nhà máy 104

9.3 Phòng chống cháy nổ 106

KÉT LUẬN 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tổng sản lượng hạt hướng dương năm 2014 3

vii

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của hạt hướng dương 8

Bảng 2.2: Hàm lượng các nhóm lipid trong các sản phẩm chế biến hạt hướng dương 8

Bảng 2.3: Chỉ tiêu cảm quan của dầu hướng dương 10

Bảng 2.4: Các đặc tính chất lượng của dầu hướng dương 11

Bảng 3.1: Thành phần tạp chất của các loại dầu thô 21

Bảng 3.2: Nồng độ NaOH sử dụng để trung hòa đối với một số loại dầu 25

Bảng 4.1: Mức hao hụt ở các công đoạn tính theo % khối lượng 28

Bảng 4.2: Các thông số kĩ thuật 29

Bảng 4.3: Biểu đồ thời gian sản xuất trong năm 29

Bảng 4.4: Bảng tổng kết nguyên liệu vào mỗi công đoạn 37

Bảng 5.1: Thông số kĩ thuật xilo TCZK10012 38

Bảng 5.2: Thông số kĩ thuật thiết bị tách vỏ hạt hướng dương TFKH-1500 38

Bảng 5.3: Thông số kĩ thuật Máy nghiền trục RV-280 [10] 39

Bảng 5.4: Thông số kĩ thuật thiết bị chưng và ép sơ bộ FP-75 40

Bảng 5.5: Thông số kĩ thuật thiết bị nghiền búa BTA-0305 41

Bảng 5.6: Thông số kĩ thuật máy chưng sây liên hợp ZY24 (202-03) 42

Bảng 5.7: Thông số kỹ thuật của thiết bị lắng 44

Bảng 5.8: Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt 46

Bảng 5.9: Thông số kĩ thuật máy lọc khung bản Tabasa 46

Bảng 5.10: Thông số kỹ thuật của thiết bị thủy hóa 48

Bảng 5.11: Thông số kỹ thuật của thiết bị trung hòa 49

Bảng 5.12: Thông số kỹ thuật của thiết bị rửa-sấy 51

Bảng 5.13: Thông số kỹ thuật của thiết bị tẩy màu 53

Bảng 5.14: Thông số kỹ thuật của thiết bị khử mùi 54

Bảng 5.15: Thông số kĩ thuật dây chuyền rửa- chiết rót- đóng nắp 55

Bảng 5.16: Thông số kĩ thuật máy dán nhãn D100 56

Bảng 5.17: Thông số kỹ thuật của thùng chứa acid 56

Bảng 5.18: Thông số kỹ thuật của thùng chứa NaOH 57

Bảng 5.19: Thông số kỹ thuật của thiết bị chứa muối ăn 58

Bảng 5.20: Thông số kỹ thuật của thiết bị chứa đất và than hoạt tính 58

Bảng 5.21: Thông số kĩ thuật bơm CAM 75 59

Bảng 5.22: Số lượng bơm sử dụng ở các công đoạn 59

Bảng 5.23: Bảng tổng kết thiết bị vận chuyển 59

Bảng 5.24: Bảng tổng kết chọn và tính toán thiết bị chính 65

Bảng 6.1: Tổng kết cân bằng nhiệt 84

Bảng 6.2 Thông số kĩ thuật lò hơi 85

Bảng 7.1: Bảng tổng kết số lượng công nhân trong dây chuyền sản xuất 95

viii

Bảng 7.2: Tổng kết các công trình xây dựng 95

Bảng 8.1: Thông số pha nước cất và dung dịch I2 tiêu chuẩn 99

Bảng 8.2: Thông số xác định chỉ số iot 102

DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Hoa hướng dương 6

Hình 2.2: Hoa hướng dương ở Việt Nam ( Hoa dã quỳ) 7

Hình 2.3: Hạt hướng dương 7

Hình 2.4: Dầu hướng dương 9

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất dầu hướng dương tinh luyện 21

Hình 5.1: Xilo TCZK10012 38

Hình 5.2: Thiết bị tách vỏ hạt hướng dương TFKH-1500 38

Hình 5.3: Máy nghiền trục RV-280 39

Hình 5.4: Hệ thống chưng sấy và ép sơ bộ 40

Hình 5.5: Thiết bị nghiền búa BTA-0305 41

Hình 5.6: Máy chưng sấy liên hợp ZY24(202-03) 42

Hình 5.7: Thiết bị lắng 43

Hình 5.8: Máy lọc khung bản Tabasa 46

Hình 5.9: Thiết bị thủy hóa, trung hòa 47

Hình 5.10: Cấu tạo nồi khử mùi 53

Hình 5.11: Dây chuyền rửa- chiết rót- đóng nắp 55

Hình 5.12: Máy dán nhãn D100 56

Hình 5.13: Bơm CAM 75 59

Hình 5.14 : Gàu tải GT – 140C 46

Hình 5.15 : Gàu tải GT – 160C 47

Hình 5.16 : Gàu tải GT – 140C 53

Hình 5.17: Băng tải cao su gân V 55

Hình 5.18: Vít tải xoắn 56

LỜI MỞ ĐẦU

Dầu thực vật ngày càng được sử dụng rộng rãi trong đời sống tiêu dùng và trong các lĩnh vực công nghiệp khác Sản phẩm dầu thực vật phục vụ cho nghành công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm, công nghiệp nặng, công nghiệp hàng không

và góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng Riêng về công nghiệp thực phẩm, hiện nay mọi người đang có xu hướng chuyển từ ăn mỡ động vật sang sử dung dầu thực vật Dầu thực vật là nguồn cung cấp dinh dưỡng được trích ra từ các loại nguyên liệu chứa hàm lượng dầu cao như đậu tương, đậu phộng, mè, hạt hướng dương,… các sản phẩm dầu thực vật trên thị trường hiện nay rất đa dạng, phong phú Hiện nay khi mức sống của con người được nâng cao, nhu cầu sử dụng các sản phẩm có lợi cho sức khỏe cũng tăng theo Dầu hướng dương được chứng minh là có nhiều thành phần và dưỡng chất rất tốt cho tim mạch Bởi lẽ, trong dầu hướng dương có sự hiện diện của các chất như choline, axit phenolic - đây là những chất có thể giúp ngăn ngừa bệnh tim mạch Thêm vào đó, trong dầu hướng dương còn có các chất béo không bão hòa, giàu omega-6, rất tốt cho quá trình ăn kiêng đó là lí do mà dầu hướng dương được nhập khẩu và tiêu thụ ngày càng nhiều ở thị trường Việt Nam Đặc biệt, theo dự báo của bộ Công thương, đến năm 2025 khi mà mức tiêu thụ dầu ăn của người Việt đạt ngưỡng 18,5 kg/người/năm thì sản lượng dầu ăn hướng dương được nhập vào Việt Nam để phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng sẽ tăng lên đáng kể

Hiện nay, ở nước ta có ít nhà máy sản xuất dầu hướng dương, nguồn cung cấp chủ yếu của mặt hàng này là nhập khẩu từ nước ngoài nên giá thành tương đối cao Vì vậy việc xây dựng nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện là rất cần thiết Trong đồ

án tốt nghiệp lần này em thiết kế nhà máy với đề tài:“Thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày” nhằm mục đích đáp ứng được

nhu cầu của thị trường đồng thời tăng sức cạnh tranh của các sản phẩm dầu ăn trong nước so với các sản phẩm ngoại nhập

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT

Với việc khảo sát nghiên cứu khả năng cung cấp nguyên liệu và các yếu tố ảnh hưởng

đến việc lắp đặt, thi công sự hoạt động của khả năng thu hồi vốn, lãi thì trong thiết kế

này em chọn đặt vị trí nhà máy tại khu công nghiệp Tân Bình, thành phố Hồ Chí Minh

1.1 Đặc điểm tự nhiên

Thành phố Hồ Chí Minh phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây

Ninh, Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa – Vũng

Tàu, Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang Nằm ở miền Nam Việt Nam,

thành phố Hồ Chí Minh cách Hà Nội 1730 km theo đường bộ, trung tâm thành phố

cách bờ biển Đông 50 km theo đường chim bay Với vị trí tâm điểm của khu vực Đông

Nam Á, thành phố Hồ Chí Minh là một đầu mối giao thông quan trọng về cả đường

bộ, đường thủy và đường không, nối liền các tỉnh trong vùng và còn là một cửa ngõ

quốc tế Nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông

Cửu Long, địa hình thành phố thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông

Thành phố Hồ Chí Minh là thành phố lớn thứ nhất Việt Nam, đồng thời cũng là

một trong những trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa và giáo dục quan trọng nhất của

Việt Nam Thành phố Hồ Chí Minh trở thành một đầu mối giao thông quan trọng của

Việt Nam và Đông Nam Á, bao gồm cả đường bộ, đường sắt, đường thủy và đường

không Hiện nay, thành phố được kết nối với các vùng qua hai đường cao tốc chính:

Đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây và Đường cao tốc

thành phố Hồ Chí Minh - Trung Lương Khu vực thành phố Hồ Chí Minh có 4 cảng

biển chính: Sài Gòn, Bến Nghé, Nhà Bè, Tân Cảng cùng các cảng sông Bình Đông,

Tân Thuận, Tôn Thất Thuyết, Bình Lợi, Bình Phước Cảng Sài Gòn là một trong

những cảng lớn nhất Việt Nam, chiếm 25% trong tổng khối lượng hàng hóa thông qua

các cảng biển cả nước [10]

Khu công nghiệp Tân Bình nằm ở 108 Tây Thạnh, Phường 15, Quận Tân Bình,

TP.HCM Có vị trí nằm trong nội thành gần các cửa ngõ quan trọng của thành phố Hồ

Chí Minh và được thành lập năm 1997 Diện tích đất quy hoạch toàn khu: 12 870ha

Khí hậu nằm trong vùng nhiệt đới Xavan, có hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô [11]

- Nhiệt độ trung bình: 27oC, nhiệt độ cao nhất 40 °C, thấp nhất xuống 13,8°C

- Độ ẩm không khí trung bình: 79,5%

- Hướng gió chính: Tây – Tây Nam

- Lượng mưa trung bình: 1,949 mm/năm

1.2 Vùng nguyên liệu

Điều kiện thời tiết, khí hậu Việt Nam không phù hợp để trồng cây hướng dương lấy hạt (loại cây này phù hợp với nhiệt độ 25 – 28oC kèm nắng) Đã có một số vùng trồng thử, song cây lại cho hạt lép Chỉ ở một số vùng có khí hậu thích hợp như Lâm Đồng, Lào Cai,… có trồng được nhưng diện tích rất nhỏ, không thể đáp ứng đủ nhu cầu thị trường Vì vậy nguồn nguyên liệu chủ yếu được nhập khẩu từ các nước Châu

Âu như Nga và Ukraina Năm 2014, tổng sản lượng hạt hướng dương toàn cầu là 41,4 triệu tấn, trong đó Ukraina dẫn đầu với 24% sản lượng, Nga chiếm 21% Trung Quốc, Romania và Argentina cũng có những đóng góp đáng kể

Bảng 1.1: Tổng sản lượng hạt hướng dương năm 2014 [12]

1.3 Hợp tác hóa

Việc hợp tác hoá là không thể thiếu đối với một nhà máy kinh tế thị trường hiện nay Ngay trước khi xây dựng nhà máy cần phải hợp tác với ban điều hành khu công nghiệp về các vấn đề cần thiết như điện, nước, công nghệ giao thông và hệ thống cấp thoát và xử lý nước

1.4 Nguồn cung cấp điện

Nhà máy trong quá trình hoạt động cần công suất điện khá lớn được sử dụng cho hầu hết các thiết bị trong nhà máy, ngoài ra còn có điện chiếu sáng, điện sinh hoạt Nhà máy sử dụng mạng lưới điện quốc gia qua máy biến thế riêng của nhà máy Hiệu điện thế sử dụng là 220 V và 380 V Nhà máy cần có máy phát điện dự phòng để đảm bảo trong quá trình sản xuất được an toàn và liên tục

1.5 Nguồn cung cấp hơi

Trong nhà máy có rất nhiều công đoạn như thủy hóa, trung hòa, tẩy màu, tẩy mùi, gia nhiệt, vệ sinh thiết bị,… cần đến hơi Vì thế phải có lò hơi Nhà máy sử dụng lò hơi riêng

1.6 Nhiên liệu

Nhà máy sử dụng nhiên liệu như xăng cho xe tải, dầu DO dùng cho máy phát điện, dầu nhờn để bôi trơn các thiết bị

1.7 Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước thải

Nước xử lý trong nhà máy được dùng các mục đích như vệ sinh thiết bị nhà máy, sinh hoạt nên nhà máy cũng cần một lượng nước khá lớn Nguồn cung cấp nước của nhà máy chủ yếu từ nguồn nước sạch của thành phố

Nước dùng cho chế biến nguyên liệu phải được đảm bảo vệ sinh và vi sinh rất nghiêm ngặt, nước vệ sinh nhà máy, thiết bị thì chỉ cần xử lý sơ bộ

Nước thải trong nhà máy cần phải qua hệ thống xử lý các phế phẩm hữu cơ thải ra trong quá trình chế biến, sau đó mới thải ra hệ thống thoát nước của nhà máy

1.8 Giao thông vận tải

Nhà máy được đặt tại khu công nghiệp gần đường giao thông của địa phương để thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu, phân phối sản phẩm

Khu công nghiệp Tân Bình có vị trí thuận lợi gần Sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất,

ga đường sắt Hòa Hưng, trung tâm cảng Sài Gòn, Quốc lộ 1A, Quốc lộ 22 cách đường Quốc lộ 1A 1 km ,cách Ga Sài Gòn 10 km, cách Sân bay Quốc tế Tân Sơn Nhất 3 km, khoảng cách đến Cảng hàng hải Cát Lái 20 km

Nhà máy sử dụng ô tô để vận chuyển nguyên liệu, phân phối sản phẩm, còn vận chuyển trong nhà máy thì sử dụng xe đẩy, xe điện động

1.9 Năng suất nhà máy

Dựa vào sản lượng hạt hướng dương cùng với nhu cầu ngày càng tăng của thị trường, ta chọn xây dựng nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

1.10 Nguồn nhân lực

Nguồn công nhân dồi dào từ địa phương để để giảm chi phí xây dựng khu tập thể cho công nhân, cũng như tạo việc làm cho người dân địa phương Ngoài ra có thể sử dụng nguồn lao động các huyện và ở các tỉnh lân cận

Đội ngũ cán bộ làm công tác kỹ thuật và quản lý được cung cấp từ các trường Đại học trong khu vực cả nước Đây là lực lượng nòng cốt của nhà máy, được đào tạo cơ bản, dễ dàng nắm bắt được các tiến bộ của các thành tựu khoa học kỹ thuật mới của các nước tiên tiến trên thế giới, góp phần cải tiến kỹ thuật, công nghệ của nhà máy

1.11 Thị trường tiêu thụ

Nhu cầu về các sản phẩm dầu ăn tốt cho sức khỏe như dầu hướng dương hiện nay rất cao kể cả trong nước và xuất khẩu Ở trong nước chủ yếu tiêu thụ ở các thành phố lớn Về xuất khẩu có thể xuất khẩu cho các nước trong khu vực

Kết luận : Qua quá trình tìm hiểu và đọc tài liệu, em nhận thấy việc xây dựng nhà

máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện ở khu công nghiệp Tân Bình, quận Tân Bình, thành phố Hồ Chí Minh là hợp lí Giao thông ở đây thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu và xuất khẩu sản phẩm đi tiêu thụ ở nước ngoài; nguồn nhân công dồi dào, cung cấp đủ lao động cho nhà máy đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục Qua đó cũng góp phần giải quyết một số việc làm cho người lao động, đáp ứng như cầu của thị trường và đóng góp vào sự phát triển của nền kinh tế

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về nguyên liệu

2.1.1 Sơ lược về hoa hướng dương

Hình 2.1: Hoa hướng dương [13]

Hướng dương (hay còn gọi là hướng dương quỳ tử, thiên quỳ tử, quỳ tử, quỳ hoa

tử) là loài hoa thuộc họ Cúc (Asteraceae), có tên khoa học là Helianthus annuus

Hướng dương có nguồn gốc từ Mexico, về sau phát triển ở nhiều nơi trên thế giới Đây

là cây có dầu chủ yếu ở Liên Xô và một số nước Đông Âu Ở Việt Nam, cây hướng dương mọc và trồng ở vùng SaPa (nhưng còn rất ít) [1] Hoa hướng dương giống gương sen và luôn hướng theo phía mặt trời Hạt hướng dương khi già đen như hạt na phân bố đều theo từng ô hoa nở Mỗi hoa có vài chục đến tram hạt Những hạt ở giữa hoa thường già trước, mẩy và đều dần

Ở Việt Nam còn có loài "Hướng dương dại" (còn gọi là "sơn quỳ", "dã quỳ" tên

khoa học là Tithonia diversifolia (Hemsl.) A Gray, cùng thuộc họ Cúc Cây được

nhập trồng, hiện nay mọc hoang dại ở nhiều nơi, từ đồng bằng tới vùng núi, thường thấy ở dọc các đường đi, bãi hoang Hướng dương dại thường được dùng làm phân xanh, một số nơi lấy lá xát trị ghẻ [1]

Hình 2.2: Hoa hướng dương ở Việt Nam ( Hoa dã quỳ) [14]

Theo thông tin từ Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, tại Việt Nam hầu như không trồng hướng dương để lấy hạt, vì điều kiện thời tiết, khí hậu không phù hợp Hướng dương tại Việt Nam thường chỉ cho hạt lép, trừ một số ít diện tích nhỏ tại Lâm Đồng, Lào Cai… Hạt hướng dương tiêu thụ tại Việt Nam thường được nhập khẩu

2.1.2 Hạt hướng dương

Hạt hướng dương (tiếng Anh: sunflower seed) [ Hình 2.3] có quả chính là hạt, vỏ quả là vỏ trấu, được giữ lại cho đến khi sản xuất Kích thước trung bình của hạt hướng dương: dài 5 – 14 mm, rộng 4 – 8 mm, dày 2 – 5 mm Khối lượng riêng 340 – 440 kg/m3

Hình 2.3: Hạt hướng dương [12]

Lipid của nhân, vỏ hạt và vỏ quả thực tế rất khác nhau giữa thành phần các nhóm, thành phần acid béo tạo nên triglixerid: hạt chứa nhiều lipid, trong khi vỏ hạt chứa nhiều tro [bảng 2.1]

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của hạt hướng dương [2]

Hạt và các

phần của hạt

Hạt (quả) 52,4 - 54,9 15,6 - 17,0 12,9 - 14,0 2,98 - 3,31 0,90 - 0,99

Vỏ hạt (vỏ quả) 1,8 - 2,8 5,1 - 5,7 56,0 - 59,4 2,70 - 3,10 0,06 - 0,07

Nhân kèm vỏ

hạt (vỏ lụa)

64,3 - 66,5 13,9 - 18,9 1,7 - 2,1 2,83 - 3,71 1,18 - 1,27

Trong lipid của vỏ hạt và vỏ lụa có nhiều sáp, còn trong nhân lại rất ít, trong vỏ cũng có nhiều acid béo tự do [bảng 2.2] Photpholipid có trong nhân hạt, sự có mặt của sáp và các acid béo tự do làm giảm chất lượng của dầu: dầu bị đục, tổn thất dầu khi tinh luyện tăng lên Chất lượng dầu sẽ bị giảm khi nhân đưa vào sản xuất có lẫn nhiều vỏ lụa, nhất là vỏ hạt Hạt có vỏ gỗ cứng và nhân chiếm 60 – 65% toàn bộ Hàm lượng dầu trong hạt hướng dương dao động từ 35 – 50%

Bảng 2.2: Hàm lượng các nhóm lipid trong các sản phẩm chế biến hạt hướng dương

( theo % lượng lipid chung có trong sản phẩm) [2]

do

lipid

Photpho-Sáp

Digli-cerid

glicerid

2.2 Tổng quan về dầu thô và dầu tinh luyện hướng dương

2.2.1 Sơ lược về dầu hướng dương

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 được chiết xuất và sử dụng lần đầu vào năm 1835 tại Nga

Cũng như các loại dầu thực vật khác, dầu hướng dương chứa rất nhiều giá trị dinh dưỡng tốt cho sức khỏe Trong 100 g loại dầu này có chứa 884 kcal, 100 g lipid, cholesterol 0 mg Dầu hướng dương rất giàu vitamin E và ít chất béo bão hòa nên rất tốt cho tim mạch Chất carotenoid trong hoa hướng dương có thể giúp ngừa ung thư tử cung, phổi và da

Dầu hướng dương [hình 2.4] có nhiều loại khác nhau với tỷ lệ acid béo không no khác nhau Chính thành phần các acid béo không no cao này trong dầu hướng dương khiến dầu hướng dương trở thành một trong những loại dầu và mỡ thực vật tốt nhất cho sức khỏe, đặc biệt là đối với những người có nguy cơ mắc bệnh tim mạch [25]

Hình 2.4: Dầu hướng dương [24]

Trong một số loại dầu hướng dương chế biến, tỷ lệ acid béo không no, đặc biệt là acid béo không no ngắn thậm chí còn cao hơn cả trong dầu ô liu Dầu hướng dương cũng thường được chế biến thành diesel sinh học do chi phí sản xuất dầu hướng dương

rẻ hơn dầu đậu nành và dầu ô liu

2.2.2 Dầu thô hướng dương

Dầu thô là bán thành phẩm thu được từ nguyên liệu hạt hướng dương qua quá trình

ép hoặc trích ly Dầu thô là bán thành phẩm chỉ mới qua làm sạch sơ bộ lọc cặn, tạp chất, ngoài thành phần chính là glycerid còn có lẫn các thành phần hòa tan khác nhau

là các tạp chất

Thành phần chính của dầu là Triglycerid: là thành phần chiếm chủ yếu trong dầu, chiếm hơn 90% trong dầu thô là este của rượu 3 chức glycerin và acid béo

- Gricerin: chiếm 10% khối lượng hợp chất glycerin

- Acid béo: chiếm 90% khối lượng trong hợp chất glycerin Tính chất của acid béo do nối đôi và số nguyên tử cacbon tạo ra, trong dầu thô hướng dương chủ yếu là các acid béo không bão hòa

- Các thành phần khác:

+ Phospholipid : là dẫn xuất của glycerid Phospholipid chiếm 0,5 – 0,9% trong dầu thô Hàm lượng phospholipid càng nhiều chất lượng dầu càng giảm

+ Acid béo tự do: chiếm khoảng 1,2 – 3 %

+ Sáp: Hợp chất sáp là ester của acid béo có dây mạch cacbon dài và rượu đơn chức hay đa chức Sáp có tác dụng bảo vệ nguyên liệu chống thấm, chống lại tác động có hại của enzyme Sáp cũng như các ester khác bị phân hủy nhưng chậm Sáp trơ về mặt hóa học, không có giá trị về mặt dinh dưỡng Trong quá trình chế biến, sự tồn tại của hợp chất sáp trong dầu là nguyên nhân chủ yếu gây đục dầu, làm giảm giá trị cảm quan dầu

+ Các hợp chất màu: Sự khác nhau về màu của các dầu mỡ là phụ thuộc vào lượng hợp chất màu hòa tan trong nó Những hợp chất màu quan trọng nhất của dầu mỡ là carotene, chlorophyll và gossypol

+ Vitamin hòa tan: vitamin D, vitamin E và vitamin K Trong dầu hương dương có hàm lượng cao của vitamin E có lợi cho sức khỏe

+ Hợp chất mùi gốc hydrocarbon: bao gồm các ankan, anken và các hydrocarbon đa vòng có mùi

2.2.3 Dầu tinh luyện

Dầu tinh luyện là dầu được loại bỏ các tạp chất cơ học, không mùi, không vị, lượng acid béo tự do ở mức thấp theo quy định Dầu sau khi tinh luyện hầu như chỉ có trigliceride thuần khiết

Dầu thô sau khi ép hoặc trích ly đã qua làm sạch sơ bộ như lắng, lọc, li tâm vẫn chưa sử dụng được trong công nghiệp thực phẩm vì nó còn lẫn nhiều tạp chất Tạp chất có trong dầu có thể là nước, sáp, protid, photphatid, gluxid, các chất gây màu, mùi, các tạp chất vô cơ Hàm lượng tạp chất phụ thuộc vào phương pháp khai thác (ép hoặc trích ly), chế độ của các quá trình kỹ thuật (nhiệt, ẩm, áp lực ), phương pháp

xử lý và thời gian bảo quản dầu thô

Mặc dầu hàm lượng tạp chất có trong dầu rất ít nhưng nó rất ảnh hưởng đến chất lượng dầu, làm cho dầu có màu mùi xấu, khó bảo quản lâu dài Ngoài ra, một số tạp chất có tính độc làm hạn chế khả năng sử dụng dầu vào mục đích thực phẩm Do đó, tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng mà cần thiết phải tách toàn bộ hoặc một số tạp chất ra khỏi dầu, quá trình này gọi là tinh chế dầu thực vật Quá trình tinh chế có thể là tinh chế bộ phận (loại ra khỏi dầu những tạp chất hữu cơ và các tạp chất vô cơ) hoặc tinh chế hoàn chỉnh (tách toàn bộ tạp chất có trong dầu, chỉ còn lại triglycerid thuần khiết)

2.2.4 Các chỉ tiêu chất lượng dầu hướng dương

Chỉ tiêu cảm quan được thể hiện ở bảng 2.3

Bảng 2.3: Chỉ tiêu cảm quan của dầu hướng dương

Chỉ tiêu vi sinh

- Không tồn tại các vi sinh vật hiếm khí

- Không tồn tại nấm men, nấm mốc

Dầu hướng dương chứa hàm lượng acid oleic không lớn hơn 75% (tính theo % acid béo tổng số) Chỉ sử dụng các chất tạo hương tự nhiên, hương tổng hợp tương tự

và hương tổng hợp khác trừ chất tạo hương chứa độc tố Ngoài ra, dầu hướng dương còn được đánh giá thông qua các đặc tính về chất lượng như chỉ số iod, tạp chất không tan,…[bảng 2.4]

Bảng 2.4: Các đặc tính chất lượng của dầu hướng dương [4]

Đặc tính về chất lượng Mức tối đa

Trị số peroxid ( đối với dầu tinh luyện) Không lớn hơn 10 mili đương lượng

oxy hoạt tính/kg dầu

2.3 Lí thuyết chung về thu dầu thô, tinh luyện dầu và phương án thiết kế

Sản xuất dầu tinh luyện có hai công đoạn chính là thu dầu thô và tinh luyện dầu

2.3.1 Các phương pháp thu dầu

Hiện nay có 3 phương pháp sản xuất dầu từ nguyên liệu thực vật: phương pháp cơ học (ép), phương pháp trích li và phương pháp kết hợp ( ép nhiều giai đoạn hay ép+ trích li)

a Phương pháp ép

- Đặc điểm: dùng ngoại lực tác động lên khối bột nghiền của nguyên liệu để tách pha lỏng (dầu) ra khỏi pha rắn (khô dầu) Tùy thuộc vào tính chất nguyên liệu, việc chiết tách dầu từ hạt dầu có thể ép một lần ( không qua ép sơ bộ), ép nhiều lần( gồm ép sơ

bộ và ép kiệt)

+ Ép một lần: thiết bị ép dầu áp lực cao, lượng dầu còn lại trong khô dầu khoảng 4 - 7% Kỹ thuật yêu cầu năng lượng sử dụng lớn, thông số: nhiệt độ, thời gian lớn làm cho dầu dễ bị oxi hóa và ôi hóa, biến đổi là giảm phẩm chất giàu

+ Ép nhiều lần :sử dụng thiết bị ép dầu sơ bộ, lượng dầu còn lại trong khô dầu nằm trong phạm vi 12 – 18% Lượng dầu còn lại được tách bằng thiết bị ép kiệt, khô dầu ép kiệt còn lại 4,5 – 6% dầu

- Ưu điểm:

+ Công nghệ đơn giản, dễ thực hiện

+ Dùng ít trang thiết bị, năng lượng cho các quá trình thấp

- Nhược điểm:

+ Hiệu suất thu hồi không cao, dầu còn lại trong khô dầu nhiều

b Phương pháp trích ly

- Đặc điểm: quá trình trích ly được dựa trên tính hòa tan tốt của dầu thực vật trong dung môi hữu cơ không cực, chẳng hạn xăng, hexan, dicloetan và nhiều loại khác Đây

là một quá trình ngâm chiết làm chuyển dầu từ trong nguyên liệu vào dung môi, thực hiện bằng khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu

- Ưu điểm:

+ Hàm lượng dầu thu hồi lớn

- Nhược điểm:

+ Hệ thống thiết bị phức tạp, sử dụng các dung môi đắt tiền

+ Đòi hỏi trình độ chuyên môn cao

c Phương pháp kết hợp

- Đặc điểm: quá trình tách dầu diễn ra qua hai giai đoạn: ép sơ bộ sau đó tiến hành ép hoặc trích ly để lấy lượng dầu còn sót lại trong khô dầu

- Ưu điểm: khắc phục được nhược điểm của hai phương pháp trên

- Nhược điểm: quy trình công nghệ phức tạp, sử dụng nhiều thiết bị

* Lựa chon phương án thiết kế: Đối với nguyên liệu hạt hướng dương, chúng ta nên

chon phương án ép hai lần vì:

+ Hạt hướng dương là nguyên liệu chứa hàm lượng dầu tương đối cao 35 – 55 % chất khô Phương pháp trích ly chỉ thích hợp với những nguyên liệu có hàm lượng dầu thấp, đồng thời phương pháp trích li phải sử dụng dung môi nhập khẩu, đắt tiền

+ Phương pháp ép hai lần cho chất lượng tốt hơn và hiệu suất cao hơn ép một lần

2.3.2 Các phương pháp tinh luyện dầu

Dầu thu được từ các nguyên liệu có dầu bằng các phương pháp khác nhau như ép, trích ly mới chỉ qua làm sạch sơ bộ và gọi là dầu thô Trong thành phần của dầu thô còn có nhiều loại tạp chất khác nhau, không phù hợp với mục đích thực phẩm hoặc kĩ thuật Dầu thô này cần phải qua tinh luyện để loại bỏ các tạp chất không mong muốn Theo đặc tính quá trình, các phương pháp tinh luyện được chia thành:

- Các phương pháp hóa học: bao gồm các quá trình tách ra khỏi dầu các tạp chất làm biến đổi hóa học các chất có trong dầu ( xà phòng hóa acid béo) bằng các biện pháp trung hòa acid béo và các chất khác với các chất kiềm, bazơ mạnh, acid mạnh

- Các phương pháp hóa lý: gồm các quá trình loại các tạp chất có trong dầu ở dạng dung dịch thực, dung dịch keo, nhưng không gây ra những biến đổi hóa học các chất

có trong thành phần của dầu Biện pháp sử dụng là thủy hóa và làm lạnh dầu

- Các phương pháp vật lí: bao gồm các quá trình tách các tạp chất có đặc tính cơ học bằng lắng, lọc qua vật liệu xốp, vải, giấy lọc hoặc cho đi qua lớp chất hấp phụ và ly tâm Trong công nghiệp, sử dụng hai loại sơ đồ làm sạch tạp chất: sơ đồ tinh chế hoàn chỉnh và tinh chế bộ phận

+ Tinh chế bộ phận nhằm mục đích loại ra khỏi dầu những nhóm tạp chất như acid béo tự

do, photphatid, glucid và các tạp chất vô cơ 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 thu được dầu không còn tạp chất cơ học, không mùi vị, màu và lượng acid tự do ở mức thấp nhất theo quy định Tinh chế hoàn chỉnh kết hợp các phương pháp theo quá trình sau: thủy hóa ( loại bỏ các tạp chất ưu nước ) – trung hòa ( loại các acid béo tự do và các hợp chất có tính acid ) – tẩy màu ( loại chất màu tan trong dầu ) – tẩy mùi ( tách các hợp chất gây mùi trong dầu )

* Lựa chọn phương án thiết kế

Dầu hướng dương thô sau qua trình xử lý sơ bộ ngoài triglycerid ( khoảng 93% ) còn chứa một số tạp chất khác như:

+ Tạp chất vô cơ như đất, đá, sạn, sỏi, nước tự do tan lẫn và các muối kim loại

+ Tạp chất hữu cơ: phosphatid, sáp, hydrocarbua, gluxid, glucozid, protein, enzym, vitamin tan trong dầu, axid béo tự do, các chất nhựa, tanin, các chất gây màu, gây mùi Ngoài ra còn có các loại thuốc trừ sâu, độc tố thực vật và các độc tố vi sinh vật Mặc dầu hàm lượng tạp chất này chứa không nhiều nhưng đều gây trở ngại đến kỹ thuật luyện dầu, hoặc làm cho dầu có màu sắc, mùi vị xấu, khó bảo quản, thời gian bảo quản không được lâu, một số chúng lại có tính độc Do đó chọn sơ đồ tinh chế hoàn chỉnh với việc kết hợp các phương pháp khác nhau để thu được dầu tinh luyện chất lượng cao

2.3.3 Quá trình nghiền

- Nguyên tắc: để phá vỡ các mô, tế bào vật thể cứng thường phải dùng các lực cơ học như nén, mài, cắt, va đập Tùy thuộc vào độ bền cơ học vật thể, yêu cầu hình dáng, kích thước nguyên liệu mà sử dụng các lực khác nhau Với các loại nguyên liệu dai dùng máy nghiền có lực cắt, loại mềm có lực nén hoặc mài, loại cứng giòn có thể dùng lực va đập và nén

+ Hàm lượng dầu: hạt có hàm lượng dầu cao khi nghiền dầu thoát ra bôi trơn bề mặt nghiền, trục nghiền làm giảm lực ma sát nguyên liệu và bề mặt nghiền Làm giảm hiệu suất nghiền

- Hạt dùng để ép không nên nghiền quá mịn, khi chưng sấy bột nghiền bị vón cục gây ảnh hưởng đến quá trình làm việc của thiết bị và sự thoát dầu Mặt khác nghiền quá nhỏ, trong quá trình ép dầu, các phân tử bột nghiền bết lại làm tắt các ống mao dẫn, cản trở đến sự thoát dầu

* Lựa chọn phương án thiết kế

Đối với nguyên liệu hạt hướng dương có độ dai và yêu cầu bột nghiền phải đạt yêu cầu: lượng bột lọt sàng 1mm đạt trên 60% nên lựa chọn nghiền búa cho công đoạn nghiền I là hợp lí vì nó cho năng suất cao và chất lượng bột nghiền tốt

Khô dầu sau khi ép I tạo ra tạo cấu trúc rắn chắc không phù hợp cho ép kiệt nếu không được xử lý Vì vậy đối với nghiền II, để tăng hiệu quả cũng như rút ngắn thời gian của công đoạn nghiền cần phải kết hợp với quá trình xé, cán và nghiền trục Nên lựa chọn thiết bị nghiền đôi trục là hợp lí vì thiết bị này ngoài tác dụng lực nén, máy còn có lực cắt xé nhỏ nguyên liệu

2.3.4 Quá trình chưng sấy

Chưng sấy làm phá vỡ mối liên kết giữa dầu và phần háo nước để dầu được tách

dễ dàng hơn Khi làm ẩm nguyên liệu bằng hơi nước thành phần hút nước sẽ trương nở, thể tích tăng lên Trong khi đó dầu không hút nước, thể tích không thay đổi Do đó mối liên kết giữa chúng bị yếu đi Đến khi phần sấy khô phần háo nước bị bốc đi, thể tích giảm nhỏ vì vậy dầu thoát ra tự do

Quá trình chưng sấy còn làm biến đổi nguyên liệu, dưới tác dụng nhiệt độ cao protein biến tính làm liên kết với dầu yếu đi, độ nhớt giảm nên thuận lợi cho dầu thoát

ra dễ dàng Tuy nhiên nhiệt độ cao cũng ảnh hưởng chất lượng sản phẩm, sự tương tác của lipid với protein và glucid tạo ra các sản phẩm mới thay đổi màu sắc của dầu hoặc oxy hóa dầu Vì vậy phải khống chế nhiệt độ thích hợp để thu được dầu chất lượng cao, thông thường chuẩn bị cho quá trình ép sơ bộ thì bột chưng sấy được gia công ở nhiệt độ 75 - 105ºC, độ ẩm bột chưng sấy 6 – 12% Quá trình ép kiệt thì bột chưng sấy được thực hiện ở nhiệt độ 110 – 125ºC và độ ẩm bột dưới 4%

Các phương pháp chưng sấy:

+ Chưng sấy khô: không đưa nước vào làm ẩm bổ sung cho bột ở giai đoạn đầu của quá trình chưng sấy Áp dụng với bột nghiền có độ ẩm cao hơn độ ẩm yêu cầu đối với bột chưng sấy khi ra khỏi giai đoạn đầu của chưng sấy Chế độ này ít sử dụng vì hiệu suất tách dầu thấp do bột không được trương nở

+ Chưng sấy ẩm: trong quá trình chưng sấy tiến hành làm ẩm đến độ ẩm thích hợp (chưng) cho sự trương nở phần háo nước của bột rồi sau đó sấy để nguyên liệu có độ

ẩm thích hợp cho viêc ép

* Lựa chọn phương án thiết kế : bột hạt hướng dương sau khi nghiền có độ ẩm thấp

mà cấu trúc có chứa nhiều khe vách chứa dầu nên dùng nước để đẩy dầu ra khỏi các khe vách và làm yếu các liên kết với dầu, dầu sẽ ép ra dễ dàng hơn Vì vậy chọn phương pháp chưng sấy ẩm

2.3.5 Phương pháp lọc

- Đặc điểm: tách các chất rắn ra khỏi dầu mỡ bằng các màng lọc, các tạp chất sẽ bám lên bề mặt màng lọc thành lớp bã lọc, và lớp bã lọc này cũng dần trở thành màng lọc Tốc độ lọc sẽ tăng lên khi tăng áp suất lọc và đường kính lỗ xốp của màng lọc mà chất lỏng đi qua Tốc độ lọc sẽ giảm dần theo sự gia tăng độ nhớt của chất lỏng và chiều dày lớp bã lọc

- Phương pháp lọc: tùy thuộc vào từng loại dầu mà có thể áp dụng quá trình lọc nóng hay lọc nguội, hay có thể sử dụng cả 2 phương pháp này, lọc nóng trước rồi lọc nguội sau + Lọc nóng: là quá trình làm sạch dầu nóng khỏi các tạp chất không tan phân tán trong dầu, do tác động cơ học nên nguyên liệu thoát ra cùng với dầu và các hợp chất ở dạng keo Nhiệt độ duy trì ở 50 – 55ºC

+ Lọc nguội: dầu sau khi lọc nóng được đưa qua lọc nguội Dầu được làm lạnh đến nhiệt độ đông tụ, sau đó lọc tách các phức chất photpholipid - protein Nhiệt độ duy trì ở 20 – 25ºC

+ Kết hợp lọc nóng trước lọc nguội sau: sau khi đã qua lọc nóng 50 – 55ºC, dầu được lọc lại ở nhiệt độ 20 – 25ºC Dầu được làm sạch triệt để nhưng quy trình phức tạp

* Lựa chọn phương án thiết kế

Dầu hướng dương sau khi ép xong còn chứa nhiều cặn mà chủ yếu là các mảnh vụn của vỏ lẫn vào dầu Để đạt được hiệu quả cao đồng thời nâng cao chất lượng dầu sẽ kết hợp lọc nóng trước, lọc nguội sau để loại đến mức tối đa các tạp chất Dùng thiết bị máy lọc khung bản

2.3.6 Các phương pháp thủy hóa

Thủy hóa hay hidrat hóa là một phương pháp xử lý dầu bằng nước, quá trình thủy hóa sẽ loại các tạp chất có thể hydrate hóa thành dạng không hòa tan trong dầu như phospholipid, sáp, protein và một số phức chất khác Khi đưa nước ở dạng phân tán vào dầu có lẫn các loại cặn háo nước, ở điều kiện xác định (nhiệt độ, thời gian, khuấy trộn ), chúng sẽ tạo thành kết tủa và tách ra khỏi dầu

Quá trình thủy hóa dầu tiến hành như sau :

+ Phân tán nước hay nước muối vào dầu làm phần ưa nước của anhydrid phospholipid + Các phospholipid mất tính tan trong dầu, phân tán trong nước tạo thành hệ nhũ tương trong dầu, tức chuyển phospholipid từ trạng thái hòa tan sang dung dịch keo + Tạo thành các hạt keo đông tụ làm dầu vẩn đục

+ Phân ly dầu ra khỏi phức phospholipid bằng lắng hay ly tâm

Các phương pháp thủy hóa [5]

+ Thủy hóa bằng nước: lượng nước dùng để thủy hóa chiếm khoảng 2% so với lượng dầu Nhiệt độ thủy hóa khoảng 60 – 71°C Thủy hóa bằng nươc là phương pháp đơn giản, rẻ tiền, nhưng chỉ loại được các phospholipid hydrate hóa mà không loại dược các phospholipid không hydrate hóa như các muối Ca và Mg của acid phosphatidic và phosphatidyl ethanolamin Phương pháp thủy hỏa này thường không thích hợp cho dầu

có hàm lượng phospholipid không hydrate hóa cao như dầu đậu nành, dầu hướng dương + Thủy hóa bằng acid: có sự hoạt động kết hợp của cả acid và nước Acid thường dùng

là phosphoric và citric vì các acid này có tính acid tương đối mạnh, trong đó acid citric thường được dùng nhiều hơn vì không làm tăng hàm lượng phosphorus trong đầu (do không tan trong dầu) Thủy hóa bằng acid có thể loại được phospholipid không hydrate, tuy nhiên gum thu được sau quá trình thủy hóa bằng acid không thích hợp cho quá trình sản xuất lecithin

+ Thủy hóa bằng enzyme: sử dụng enzyme phospholipase từ vi sinh vật Quá trình thủy hóa được thực hiện ở điều kiện ôn hòa, phản ứng enzyme rất đặc hiệu, lượng enzyme sử dụng ít Phương pháp này có thể loại được cả nhóm phospholipid không hydrate hóa Có thể ứng dụng phương pháp enzyme cho hầu hết mọi loại dầu thực vật ngoại trừ dầu bông vì có hàm lượng gossypol cao

* Lựa chọn phương án thiết kế

Do dầu hướng dương có hàm lượng phospholipid không hydrate hóa cao nên sử dụng phương án thủy hóa bằng acid citric là hợp lí Thủy hóa bằng acid citric: nhiệt độ khoảng 96°C, dung dịch acid citric 1 – 5%, tỷ lệ acid:dầu dao động từ 3:97 đến 20:80 tùy vào hàm lượng phospholipid có trong dầu Thời gian thủy hóa khoảng 3h, cần bổ sung một lượng nước nhỏ trong quá trình thủy hóa

2.3.7 Tách sáp

- Tách sáp là quá trình tạo ra và sau đó kết lắng các tinh thể sáp Cùng thoát ra khỏi dầu với sáp còn có một phần stearin

- Nhiệt độ kết tinh của sáp trong dầu rất khác nhau: dầu thô, nhiệt độ kết tinh 8oC, dầu

đã qua trung hòa bằng kiềm 12oC, dầu đã qua thủy hóa 10oC Ớ các nhiệt độ này, sáp

kết tinh thành các tinh thể có kích thước lớn, dễ dàng tách ra khỏi dầu bằng lọc

* Lựa chọn phương án thiết kế

Tách sáp là một công đoạn không bắt buộc đối với quá trình tinh chế dầu vì đối với một số dầu có hàm lượng sáp thấp, sáp có thể được tách cùng với các tạp chất trong quá trình thủy hóa Đối với hướng dương, có hàm lượng sáp chiếm 1,2 - 1,3% khối lượng so với hạt ( chủ yếu là ở trong vỏ) Do sự có mặt của sáp nên khó làm trong dầu hướng dương

Sáp được tách bằng cách hạ nhiệt độ dầu xuống 10oC, rồi sau đó đun lên 20oC để giảm độ nhớt của dầu và tạo cho tinh thể sáp có kích thước lớn Khi đó, tách tinh thể sáp dễ dàng bằng lọc hoặc li tâm ở 20oC

2.3.8 Quá trình trung hòa

- Nguyên tắc: phương pháp dựa vào sự tác dụng của dung dịch kiềm lên các acid béo

tự do và các tạp chất có tính acid sẽ tạo thành các muối kiềm không tan trong dầu nhưng có thể tan trong nước nên có thể được tách ra bằng cách lắng hay rửa nhiều lần Ngoài ra xà phòng sinh ra lại có năng lực hấp phụ nên chúng còn có thể kéo theo các tạp chất như protein, chất nhựa, các chất màu và thậm chí cả những tạp chất cơ học vào trong kết tủa

Quá trình trung hòa xảy ra theo phản ứng sau:

RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O

- Yêu cầu: khi trung hòa dầu mỡ, kiềm có thể xà phòng hóa cả dầu mỡ trung tính sẽ làm giảm hiệu suất thu hồi dầu mỡ tinh luyện Do đó khi tinh luyện cần khống chế các điều kiện để luôn luôn đảm bảo hai mặt: chất lượng dầu mỡ sau khi tinh luyện tốt nhất

và mức hao hụt dầu mỡ trung tính ở mức độ thấp nhất

Hiệu quả trung hòa dầu bằng kiềm được đánh giá bằng chỉ số acid của dầu sau khi trung hòa Chỉ số acid tối đa cho phép của dầu sau khi trung hòa là 0,2 mg KOH/g chất béo

- Hóa chất

Các loại kiềm có thể dùng để tinh luyện là NaOH, KOH hoặc muối của bazơ như

Na2CO3, K2CO3 Các muối bazơ khi sử dụng để trung hòa có nhược điểm là tạo khí

CO2 làm dầu mỡ bị khuấy đảo khiến xà phòng sinh ra bị phân tán và khó lắng, mặt khác nó tác dụng kém với các loại tạp chất khác ngoài acid béo tự do, nên việc sử dụng các muối bazơ cũng rất hạn chế Nên KOH và NaOH là 2 hóa chất được dùng phổ biến nhưng khi dùng những loại này cần chú ý khả năng xà phòng hóa cả dầu mỡ trung tính ở điều kiện nồng độ và nhiệt độ cao

Nồng độ dung dịch kiềm sử dụng tùy thuộc vào chỉ số acid của dầu Đối với NaOH, người ta dùng ba loại nồng độ như sau:

- Kiềm loảng: 35 ÷ 45 g NaOH/lít : dùng cho dầu có chỉ số acid < 5 mg KOH

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

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

* Lựa chọn phương án thiết kế:

Dầu hướng dương chọn phương pháp trung hòa với NaOH có nồng độ 9,5 - 12,68%

2.3.9 Quá trình tẩy màu

Tẩy màu là quá trình tương tác giữa chất hấp phụ và dầu, dẫn đến kết quả làm cho dầu sáng màu do đã loại được các hợp chất gây màu Hấp phụ là một trong các phương pháp hóa lí dùng để tinh chế dầu

Một số chất hấp phụ thường dùng trong tinh luyện dầu : silicagen, than hoạt tính, đất hoạt tính

+ Than hoạt tính : Là chất hấp phụ có khả năng tẩy màu cao, có thể tẩy được phần lớn chất tẩy màu kể cả tạp chất có cấu tạo vòng Tuy nhiên tỉ lệ hút dầu thô lớn (khoảng 150% so với lượng than hoạt tính) gây tổn thất dầu, quá trình tách chúng để lấy dầu khó khăn, giá cả lại cao

+ Đất hoạt tính : có khả năng tẩy màu nhiều tạp chất trừ các chất có cấu tạo vòng, tỉ lệ hút dầu thô ít hơn (khoảng 70% so với lượng đất) Tuy nhiên tác nhân thủy phân một phần dầu trung tính làm tăng hàm lượng các acid béo tự do, phân hủy peroxit và các sản phẩm oxy hóa bậc hai từ đó làm tăng các phản ứng chuyển hóa trong nhóm các acid béo

+ Silicagen: với diện tích bề mặt tương đối lớn nên khả năng hấp phụ rất cao Đặc biệt

có thể hấp phụ các sản phẩm oxy hóa bậc hai của dầu như là (andehyd, xeton…), photphatid và xà phòng… Tuy nhiên silicagen hấp phụ hạn chế các hợp chất màu như carotene, chlorophyll…

* Lựa chọn phương án thiết kế

Trong dầu đậu hướng dương chứa rất nhiều hợp chất màu khác nhau như carotene, chlorophyll,… làm cho dầu có màu sẫm hơn các loại dầu khác nên cần sử dụng các chất tẩy màu mạnh Sử đụng phối hợp đất hoạt tính và than hoạt tính để tăng hiệu quả tẩy màu và giảm lượng dầu tổn thất Hiện nay quá trình tinh luyện dầu thường dùng hỗn hợp giữa đất hoạt tính và than hoạt tính là 3 – 5% so với lượng dầu Tỷ lệ giữa than hoạt tính và đất hoạt tính là 1 : 2

2.3.10 Quá trình tẩy mùi

Tẩy mùi là quá trình tách ra khỏi dầu các hợp chất gây mùi, những chất gây mùi hoặc đã có sẵn trong nguyên liệu hoặc do ảnh hưởng của các tác nhân bên ngoài đưa

vào (ví dụ mùi của đất, than hoạt tính ) Những chất gây mùi thường là những chất

dễ bay hơi như các acid béo phân tử thấp, các ester

Phương pháp loại các chất gây mùi được dựa trên việc cất các chất dễ bay hơi ra khỏi dầu Hơi nước dùng để khử mùi dầu là hơi quá nhiệt ( 325 – 375oC ) Qúa trình xảy ra trong điều kiện chân không 5 – 8 kPa

* Lựa chọn phương án thiết kế :

Dầu hướng dương có mùi ngái đặc trưng, để tăng hiệu quả tẩy mùi và hạn chế sự oxy hóa của dầu, không thủy phân ở nhiệt độ cao và dưới tác dụng của hơi nước đồng thời giảm áp lực tiết kiệm của hơi nước khử mùi Thời gian tẩy mùi được rút ngắn khi tiến hành chưng cất hợp chất gây mùi trong môi trường chân không

Thông thường nhiệt độ tẩy mùi ở khoảng 325 – 375oC trong thiết bị chân không

có áp suất 5 – 8 kPa, quá trình kéo dài khoảng 0,5 giờ

2.3.11 Chất chống oxy hóa

Chất chống oxy hóa là phụ gia được cho vào dầu nhằm hạn chế hoặc loại bỏ quá trinh oxy hóa, bảo vệ giá trị dinh dưỡng và các giá trị cảm quan như màu, mùi Dầu dùng cho quá trình chiên rất cần thiết phải bổ sung chất chống oxy hóa

+ BHA (Butylated hydroxyanisole) dạng bột màu trắng, tan tốt trong dầu, rất bền nhiệt, có mùi phenol vì thế chỉ nên sử dụng liều lượng nhỏ để không làm ảnh hưởng đến mùi vị sản phẩm BHA thường dược dùng phối hợp với BHT và gallate

+ BHT (Butylated hydroxytoluen) dạng bột trắng kết tinh, bền nhiệt hơn BHA nhưng

có tác dụng kém hơn BHA, bay hơi nhiều hơn so với BHA, không có mùi vị Theo FDA và USDA thì hàm lượng tối đa cho phép BHT là 0,01% tính theo phần trăm khối lượng chất béo

+ TBHQ (Ter-butyl hydroquinone) tan tốt trong dầu, bền nhiệt, ít bay hơi, không có mùi vị, không làm biến màu sản phẩm khi tiếp xúc với kim loại, nhưng khi tiếp xúc với muối natri hay ở pH kiềm thì có thể có màu hồng

+ Vitamin E (tocopherol) tan trong dầu, kém bền nhiệt, có mặt trong dầu thực vật Vitamin E có tác dụng dập tắt các gốc tự do tạo thành khi chất béo tiếp xúc với oxy Vitamin E thường được bổ sung vào sản phẩm với hàm lượng 0,02 - 0,06% Ascorbyl palmitate (At') cũng có tác dụng tương tự

* Lựa chọn phương án thiết kế

Chất chống oxy hóa có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản dầu nhưng phải tuân thủ hàm lượng cho phép Căn cứ vào khả năng chống oxy hóa, giá cả và sản phẩm tạo thành thì kết hợp BHT và BHA là phù hợp nhất vì BHA và BHT có khả năng bảo quản tốt, bền nhiệt và rẻ tiền

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1 Quy trình công nghệ

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất dầu hướng dương tinh luyện được thể hiện ở hình 3.1

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

+ Phải khô, độ ẩm không lớn hơn 8% khối lượng

+ Phải tương đối đồng đều, không được để lẫn quá 5% hạt hướng dương 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 hướng dương

đã được chế biến khô

+ Không có sâu mọt sống và mốc

3.2.2 Bảo quản

a) Mục đích: Đảm bảo nhà máy sản xuất liên tục, nguyên liệu giữ gìn chất lượng vốn

có và hạn chế các quá trình hư hỏng xảy ra do các men, côn trùng sống, vi sinh vật gây hại và các phản ứng hóa học

b) Cách tiến hành: Hạt hướng dương nhập về sẽ được vận chuyển vào các xilo chứa

đủ dự trữ trong 1 tuần, tại đây sẽ được kiểm tra thường xuyên nhiệt độ, độ ẩm và chế

độ thông gió cho khối hạt

c) Yêu cầu kĩ thuật: Độ ẩm tối đa của hạt là 8%, nhiệt độ tối đa khoảng 25 – 270C

Nghiền 2

(80% bột lọt sàng d=1mm,W = 6,5%)

Chưng sấy 2

(w1=8-9%, w2=2.25-3,2%, T2=115-120 0 C, t=70-75 phút

3-Kho thành phẩm

Acid citric 1-5%

Dung dịch muối ăn 8- 10%(t 0 = 90 -95 o C)

Than và đất hoạt tính

Tách sáp

(T =10-20 o C)

Chiết chai

3.2.3 Bóc vỏ - Làm sạch

a) Mục đích: Loại vỏ, các tạp chất vô cơ lẫn theo hạt: đất, đá, sỏi, cát,…; tăng hiệu

suất thu hồi dầu và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nghiền cũng như quá trình tách sáp, tẩy màu

b) Tiến hành : Dùng máy xát kiểu cánh búa Vỏ hạt chuyển động với vận tốc nào đó

va đập lên bề mặt rắn chuyển động, vỏ hạt vỡ ra, tách khỏi nhân Sau đó sử dụng sàng

có bố trí thêm quạt, mặt sàng nghiêng để loại bỏ vỏ ra khỏi nhân

c) Yêu cầu kĩ thuật :

- Độ ẩm hạt ≤ 8%

- Vận tốc của máy xát 10 – 65 m/s

- Tỉ lệ vỏ cho phép trong nhân ≤ 1,6%

- Hàm lượng dầu trong vỏ ≤ 0,5%

3.2.4 Nghiền 1

a) Mục đích: Phá hủy các cấu trúc mô, tế bào Khi bột càng mỏng dầu càng dễ dàng

giải phóng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế biến sau này, bột càng nhỏ, kích thước đồng đều thì sự khuếch tán của hơi nước và sự truyền nhiệt có hiệu suất cao, bột chín đều do đó việc ép dầu triệt để hơn

b) Tiến hành: Hạt hướng dương có độ dai nhất định, nên sử dụng máy nghiền có lực

nén, dưới tác dụng của bề mặt 2 trục cấu trúc các mô tế bào bị phá vỡ, dầu từ bên trong nội bào giải phóng ra ngoài bề mặt Tại đây, 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 mảnh tế bào bị phá hủy

c) Yêu cầu kĩ thuật: Khoảng 60 – 65% bột nghiền lọt qua sàng đường kính 1 mm, độ

ẩm nguyên liệu trước khi nghiền 5 – 6%

3.2.5 Chưng sấy 1

a) Mục đích: Phá vỡ liên kết giữa phần dầu và các thành phần háo nước, khi ép dầu dễ

dàng thoát ra; nhiệt độ tăng làm độ nhớt của dầu giảm, trở nên linh động dễ thoát ra khi ép và làm bốc hơi một phần chất gây mùi, chất độc dưới tác dụng của hơi nước và nhiệt độ cao

b) Tiến hành: Quá trình chưng sấy tiền hành theo 2 giai đoạn:

- Làm ẩm và đun nóng bột: làm ẩm bột bằng cách phun nước trực tiếp vào lớp bột đang chuyển động hoặc dùng hơi nước trực tiếp, vừa làm ẩm vừa gia nhiệt để nước phân phối đều vào bột

- Đun nóng và sấy khô bột ẩm kết hợp với khuấy trộn làm hơi nước bốc đi dần thoát ra

c) Yêu cầu kĩ thuật

Chưng sấy 1

- Nhiệt độ chưng sấy: t1 = 60oC, t2 = 105oC

- Thời gian chưng sấy: 45 – 80 phút

- Độ ẩm của bột sau khi chưng sấy: 5 – 6 %

Chưng sấy 2

- Thời gian chưng sấy: 70 - 75 phút

- Nhiệt độ chưng sấy: t = 115 – 120oC

- Độ ẩm của bột sau khi chưng sấy: 2,25 – 3,2 %

3.2.6 Ép lần 1

a) Mục đích: Tách một lượng lớn 87 – 90% dầu ra khỏi nguyên liệu

b) Cách tiến hành: Bột sau chưng sấy chuyển qua máy ép, dưới áp lực của máy ép

phân thành 2 sản phẩm:

- Khô dầu 1 : Chứa một lượng dầu đáng kể, khô dầu có thành phần dinh dưỡng cao,

dễ bị vi sinh vật xâm nhập, hút ẩm và hấp phụ mùi mạnh Do vậy cần phải nghiền và đem vào ép kiệt ngay Khô dầu I chứa 13 – 14% dầu, w = 7,55%

- Dầu ép 1: có độ ẩm thấp, có mùi ngái đặc trưng của dầu hướng dương, màu vàng thẫm

3.2.7 Nghiền 2

a) Mục đích: Phá vỡ cấu trúc khô dầu 1 tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chưng

sấy và ép kiệt dầu

b) Cách tiến hành: Khô dầu I sau khi ép I có hình dạng và kích thước không đồng

đều và cấu trúc cứng nên sử dụng kết hợp xé-cán-nghiên để khô dầu đạt đến độ nhỏ mong muốn và hiệu suất ép sẽ cao hơn

c) Yêu cầu kĩ thuật: Bột sau khi nghiền khoảng 80% lọt sàng đường kính d = 1 mm 3.2.8 Ép lần 2

a) Mục đích: Tách triệt để lượng dầu còn lại trong khô dầu, tăng hiệu suất thu hồi b) Cách tiến hành: Khô dầu 1 sau khi qua thiết bị nghiền thì được chuyển qua máy ép

2 Sau khi ép kiệt sẽ thu được khô dầu 2 và dầu ép 2

- Khô dầu 2 : Sử dụng làm thức ăn chăn nuôi

- Dầu ép 2 : Trộn chung với dầu ép 1 chuyển qua thiết bị lắng

c) Yêu cầu kĩ thuật:

- Hàm lượng dầu còn lại trong bã dầu ra khỏi máy ép kiệt ≤ 5,48%

- Độ ẩm của bã: w = 3,1%

a) Mục đích: Tách các cặn mà quá trình lắng không xử lý được giúp hoàn thiện và

nâng cao chất lượng sản phẩm

b) Cách tiến hành: Dầu trước khi đến máy lọc sẽ được nâng nhiệt lên khoảng 55 – 60ºC

nhằm giảm độ nhớt của dầu tăng hiệu quả quá trình lọc Khi nhiệt độ tăng tốc độ lọc lớn, tuy nhiên ở nhiệt độ cao quá trình lọc nhanh, một số tạp chất tan trong dầu làm lọc dầu không sạch Dầu sau khi lọc xong được gọi là dầu thô

c) Yêu cầu kĩ thuật: Hàm lượng tạp chất tối đa còn lại trong dầu phải ≤ 0,5%,

FFA = 0,8 - 2,4%, hàm lượng Phospholipid = 0,5 - 0,9%

Bảng 3.1: Thành phần tạp chất của các loại dầu thô [6]

Dầu Photpholipid

(%)

Sterois ppm

Cholesterol ppm

Tocopherol ppm

FFA (%)

Fe ppm

a) Mục đích: Dựa vào phản ứng hydrat hóa để phân cực hóa và tách khỏi dầu các

thành phần háo nước như protein, photphatide, gluxide và làm giảm chỉ số acid của dầu mỡ thuận lợi cho quá trình tinh luyện bằng kiềm

b) Cách tiến hành: Trước hết đem dầu đun nóng đến nhiệt độ yêu cầu, rồi vừa khuấy

vừa cho dung dịch nước ở nhiệt độ 960C Lượng nước cho vào khoảng 1 – 3% kéo dài khoảng 10 phút, sau đó tiếp tục khuấy khoảng 20 - 30 phút Nếu thấy kết tủa tách hẳn

ra khỏi dầu thì ngừng khuấy để kết tủa lắng hoàn toàn xuống đấy thì tháo cặn

c) Yêu cầu kĩ thuật: Nhiệt độ dầu phải được kiểm soát trong suốt quá trình thủy hóa,

khoảng 96oC Cặn dầu chứa khoảng 72% photphatid

3.2.12 Tách sáp

a) Mục đích: Tách sáp và một phần stearin và tạo thuận lợi cho quá trình tẩy màu,

tăng hiệu suất thu hối dầu

b) Cách tiến hành: Hạ nhiệt độ dầu xuống 10oC, rồi sau đó đun lên 20oC để giảm độ nhớt của dầu và tạo cho tinh thể sáp có kích thước lớn Khi đó, tách tinh thể sáp dễ dàng bằng lọc hoặc li tâm ở 20oC

3.2.13 Trung hòa

a) Mục đích: Tách các acid béo tự do và các tạp chất có tính acid ra khỏi dầu và tạo ra

xà phòng có khả năng hấp thụ các chất màu, mùi và tạp chất cơ học vào trong cặn làm cho dầu có màu sáng hơn

b) Cách tiến hành: Nâng nhiệt độ dầu và nhiệt độ dung dịch kiềm đến mức yêu cầu

Bật cánh khuấy và cho dung dịch xút vào từ từ, sau khi cho hết cần khuấy thêm 20 - 30 phút

và nâng nhiệt độ lên 50 – 550C Khi tạo thành xà phòng và đạt yêu cầu thì ngừng khuấy, tiếp tục phun lên 2 – 3% dung dịch muối ăn có nồng độ 10% sau đó để yên khoảng 3 – 6 h để lắng xà phòng

c) Yêu cầu kĩ thuật:

- Đối với dầu hướng dương chọn phương pháp trung hòa với nồng độ NaOH 9,5 - 12,68%

- Nhiệt độ tinh luyện 50 – 550C

Bảng 3.2: Nồng độ NaOH (%) sử dụng để trung hòa đối với một số loại dầu [7]

a) Mục đích: Để loại trừ cặn xà phòng và cặn thủy hóa trong dầu mỡ

b) Cách tiến hành: Dùng dung dịch muối ăn phun liên tục lên dầu nhiều lần, trong

quá trình rữa tiến hành khuấy đều rồi để yên khoảng 40 - 60 phút rồi tháo nước rửa ở

dưới, nước rửa có thể tập trung để thu hồi dầu

c) Yêu cầu kĩ thuật: Nồng độ muối 10%, ở nhiệt độ 90 – 950C

3.2.15 Sấy khử nước

a) Mục đích: Tách ẩm ra khỏi dầu sau khi rửa

b) Cách tiến hành: Sấy tiến hành ở nhiệt độ cao nên dầu dễ bị hư hỏng vì thế tiến

hành trong điều kiện chân không Vừa sấy vừa tạo độ chân không và nâng nhiệt độ lên khống chế nhiệt độ sấy ở 90 – 95oC trong điều kiện áp suất chân không 30 - 60 mmHg Sấy đến khi nào mà không có bọt li ti nổi lên và mặt dầu phẳng lặng thì ngừng sấy

3.2.16 Tẩy màu

a) Mục đích: Tách các hợp chất gây màu như carotenoid và chlorophyll, andehyd…và

các hợp chất vòng thơm khác giúp tăng giá trị cảm quan, hoàn thiện sản phẩm

b) Cách tiến hành: Sử dụng phương pháp hấp phụ với chất hấp phụ là than tính và đất

hoạt tính để tẩy màu Quá trình tiến hành trong điều kiện chân không tránh dầu bị oxy hóa, chất hấp phụ có thể cho 1 hoặc 2 lần, trong thiết bị có lắp đặt cánh khuấy Quá trình tẩy màu kéo dài khoảng 20 - 30 phút, dầu sau tẩy màu làm nguội đến nhiệt độ yêu cầu đưa đi lọc để phân ly bã hấp phụ và dầu mỡ

c) Yêu cầu kĩ thuật: Tỉ lê than hoạt tính : đất hoạt tính = 1 : 2, nhiệt độ tẩy màu

90 – 1050C, chất hấp phụ khoảng 0,5 – 4% trọng lượng dầu mỡ

3.2.17 Lọc

a) Mục đích: Loại bỏ các tạp chất và chất hấp phụ

b) Cách tiến hành: Dầu sau khi tẩy màu sẽ được làm nguội đến nhiệt độ 85 – 900C rồi đưa vào máy ép khung bản để phân ly bã hấp phụ và dầu mỡ, thường tiến hành lọc 2 lần

3.2.18 Tẩy mùi

a) Mục đích: Tách các hợp chất gây mùi có sẵn trong dầu (acid béo tự do, andehyt,

xeton) hoặc do các công đoạn trước mang vào (mùi đất, than hoạt tính) làm tăng giá trị cảm quan sản phẩm

b) Cách tiến hành: Dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ sôi của dầu và các hợp chất gây

mùi nên sử dụng hơi nước nóng thổi qua dầu mỡ trong điều kiện chân không để chưng cất các hợp chất gây mùi Quá trình được tiến hành trong nồi khử mùi, dầu trong nồi sẽ được gia nhiệt đến 90 – 1000C trong thiết bị có áp suất 720 – 730 mmHg, sau đó cấp hơi nước trục tiếp có nhiệt độ 325 – 370oC ( nhiệt độ cao để tránh ngưng tụ trong dầu) Khi hơi nước đi qua sẽ cuốn theo các hợp chất gây mùi, dầu có nhiệt độ sôi cao nên không bị cuốn đi Dầu sau tẩy mùi sẽ được làm nguội nhanh tránh bị oxy hóa Thời gian của quá trình tẩy mùi kéo dài 3 - 8 giờ

c) Yêu cầu kĩ thuật: Hơi quá nhiệt có nhiệt độ 325 – 370oC, P = 720 – 730 mmHg, thời gian tẩy mùi 3 – 8 h

3.2.19 Chiết chai

Dầu tinh chế được rót vào các chai dung tích 500 ml, 1000 ml, 2000 ml bằng máy chiết rót tự động, cho thêm chất bảo quản là BHA + BHT với liều lượng là 0,01% so với dầu vào để tăng thời gian bảo quản dầu

3.2.20 Bảo quản

Dầu được đưa vào kho bảo quản trước khi đưa đi tiêu thụ, kho bảo quản dầu phải sạch

sẽ, khô ráo và thoáng mát và thuận tiện vận chuyển

CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT LIỆU

4.1 Số liệu ban đầu

Thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện năng suất 50 tấn nguyên liệu/ ngày

Bảng 4.1: Mức hao hụt ở các công đoạn, tính theo % khối lượng