BÀI 1 - THỰC HÀNH KHAI THÁC DẦU THÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT (BẢN FULL XỬ LÝ SỐ LIỆU, KẾT QUẢ, SỰ CỐ, BPKP)

BÀI 1: KHAI THÁC DẦU THÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT Mục tiêu •Thực hiện được các quá trình cơ bản trong quy trình khai thác dầu bằng phương pháp ướt •Giải thích được biến đổi của nguyên liệu •Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu quả của quá trình •Kiểm tra và đánh giá được chất lượng dầu thô 1.1.Giới thiệu Dầu dừa Dầu dừa là một loại dầu thiên nhiên, được chiết xuất từ quả dừa. Dầu dừa được thường được sử dụng làm nguyên liệu chính trong các ngành mỹ phẩm, dược phẩm, thực phẩm chức năng,… Và tinh dầu dừa được các chuyên gia khuyên dùng nhờ các công dụng tuyệt vời như chữa bệnh, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp da, tóc… •Thành phần hóa học trong dầu dừa Bảng 1.1. Các acid béo có trong dầu dừa Thành phầnTỉ lệ % Acid lauric47,5 Acid myristic18,1 Acid palmitic8 Acid caprylic7,8 Acid capric6,7 Acid stearic2,6 -Dầu dừa chứa các polyphenol của acid gallic (các polyphenol là các chất tạo mùi vị đặc trưng cho dầu dừa chưa tinh luyện). -Dầu dừa chứa các dẫn xuất chủ yếu của acid béo: betain, ethanolamid, ethoxylat, ester, polysorbat, monoglyceride và polyol ester. -Chứa các vitamin E, vitamin K và các khoáng chất như Fe, Ca, Mg,... •Ứng dụng của dầu dừa Sản xuất các sản phẩm chăm sóc cá nhân: dầu bôi da (làm mềm da, chống khô nứt da), dầu bôi tóc (làm mượt tóc, loại trừ gàu), dầu massage Chế phẩm hỗ trợ giảm cân tự nhiên nhờ khả năng đốt cháy năng lượng thừa Chế phẩm hỗ trợ điều trị rối loạn tiêu hóa như bệnh Crohn, IBS và Colits, bệnh tuyến giáp (dầu dừa nguyên chất tinh khiết giúp tăng quá trình biến dưỡng và nâng nhiệt cơ thể) Nhờ có thành phần MCTs cao, dầu dừa nguyên chất tinh khiết còn có khả năng diệt vi nấm Candida albican, hỗ trợ điều trị hội chứng mệt mãn tính cũng như giúp các bệnh nhân cần tăng năng lượng nhanh Dầu dừa nguyên chất tinh khiết giàu acid lauric, một tác nhân đã được chứng minh có tác dụng kháng virus và vi khuẩn. Với chi phí thấp, hiệu quả điều trị cao, dầu dừa hiện đang được sử dụng trong điều trị cho bệnh HIV/AIDS ở một số quốc gia như Philippine, Ấn độ, Sri Lanka Monolaurin là một monoglyceride của acid lauric – tác nhân được tìm thấy trong sữa mẹ. Dr. Mary Enig đã đề nghị liều dùng trong chế độ ăn kiêng của người lớn là 3,5 muỗng dầu dừa nguyên chất tinh khiết mỗi ngày (chia ra nhiều lần trong ngày cùng với thực phẩm giàu chất xơ và protein) (Nguồn: Coconut Research Center, Viện nghiên cứu Dầu và cây có dầu Việt Nam) Cơm dừa Là nguyên liệu để sản xuất dầu dừa, cơm dừa càng già thì chứa lượng dầu càng lớn. •Thành phần hóa học Bảng 1.2. Thành phần của cơm dừa Thành phần hóa học của cơm dừaThành phần hóa học của cơm dừaTỉ lệ (%)Tỉ lệ (%) LipidLipid60 – 70%60 – 70% ProteinProtein7.8 – 8.2%7.8 – 8.2% CelluloseCellulose5.8 – 6.1%5.8 – 6.1% TroTro2.4 – 3.7%2.4 – 3.7% •Ứng dụng của cơm dừa Cơm dừa nạo sấy ứng dụng trong ngành công nghệ sản xuất bánh kẹo: mứt dừa, kẹo dừa, các loại bánh nhân dừa,… Thường sử dụng làm nguyên liệu trong các món ăn trong gia đình Bã cơm dừa dùng làm thức ăn cho gia súc Mannan và galactomannan của cơm dừa đang được nghiên cứu sử dụng để làm cơ chất lên men và nguồn cung cấp carbon trong sản xuất enzyme mannanase nấm mốc Nhiều ứng dụng khác,… 1.2.Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ, hóa chất 1.2.1.Nguyên liệu để sản xuất dầu dừa -Nguồn gốc: dầu dừa được sản xuất từ nguyên liệu là trái dừa -Phương pháp xử lý: dừa khô sau khi hái xuống sẽ được tiến hành bóc vỏ và xơ dừa. Sau đó, trái dừa sẽ được bổ đôi để tách nước dừa ra và phần cùi dừa sẽ được đem đến các thiết bị chuyên dụng để nạo ra cơm dừa. -Cách bảo quản: để tránh cho cơm dừa nhanh bị ôi chua thì có thể bảo quản lạnh cơm dừa ngay sau khi nạo. 1.2.2.Dụng cụ, hóa chất, thiết bị

BÁO CÁO THỰC HÀNH

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT

GVHD: MẠC XUÂN HÒA Lớp: 02DHTP2, sáng thứ 7, tiết 1 - 5 SVTH: Nhóm 2

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- -BÀI 1: KHAI THÁC DẦU THÔ BẰNG PHƯƠNG

PHÁP ƯỚT

Mục tiêu

 Thực hiện được các quá trình cơ bản trong quy trình khai thác dầu bằng phương pháp ướt

 Giải thích được biến đổi của nguyên liệu

 Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu quả của quá trình

 Kiểm tra và đánh giá được chất lượng dầu thô

1.1 Giới thiệu

 Dầu dừa

Dầu dừa là một loại dầu thiên nhiên, được chiết xuất từ quả dừa Dầu dừa được thường được sử dụng làm nguyên liệu chính trong các ngành mỹ phẩm, dược phẩm, thực

tuyệt vời như chữa bệnh, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp da, tóc…

 Thành phần hóa học trong dầu dừa

Bảng 1.1 Các acid béo có trong dầu dừa

- Dầu dừa chứa các polyphenol của acid gallic (các polyphenol là các chất tạo mùi

vị đặc trưng cho dầu dừa chưa tinh luyện)

- Dầu dừa chứa các dẫn xuất chủ yếu của acid béo: betain, ethanolamid, ethoxylat, ester, polysorbat, monoglyceride và polyol ester

- Chứa các vitamin E, vitamin K và các khoáng chất như Fe, Ca, Mg,

 Ứng dụng của dầu dừa

nứt da), dầu bôi tóc (làm mượt tóc, loại trừ gàu), dầu massage

tuyến giáp (dầu dừa nguyên chất tinh khiết giúp tăng quá trình biến dưỡng và nâng nhiệt cơ thể)

diệt vi nấm Candida albican, hỗ trợ điều trị hội chứng mệt mãn tính cũng như giúp các bệnh nhân cần tăng năng lượng nhanh

minh có tác dụng kháng virus và vi khuẩn Với chi phí thấp, hiệu quả điều trị cao, dầu dừa hiện đang được sử dụng trong điều trị cho bệnh HIV/AIDS ở một số quốc gia như Philippine, Ấn độ, Sri Lanka

sữa mẹ Dr Mary Enig đã đề nghị liều dùng trong chế độ ăn kiêng của người lớn

là 3,5 muỗng dầu dừa nguyên chất tinh khiết mỗi ngày (chia ra nhiều lần trong ngày cùng với thực phẩm giàu chất xơ và protein)

(Nguồn: Coconut Research Center, Viện nghiên cứu Dầu và cây có dầu Việt Nam)

 Cơm dừa

Là nguyên liệu để sản xuất dầu dừa, cơm dừa càng già thì chứa lượng dầu càng lớn

 Thành phần hóa học

Bảng 1.2 Thành phần của cơm dừa

Thành phần hóa

học của cơm dừa

Thành phần hóa học

 Ứng dụng của cơm dừa

kẹo dừa, các loại bánh nhân dừa,…

chất lên men và nguồn cung cấp carbon trong sản xuất enzyme mannanase nấm mốc

1.2 Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ, hóa chất

1.2.1 Nguyên liệu để sản xuất dầu dừa

- Nguồn gốc: dầu dừa được sản xuất từ nguyên liệu là trái dừa

- Phương pháp xử lý: dừa khô sau khi hái xuống sẽ được tiến hành bóc vỏ và xơ

dừa Sau đó, trái dừa sẽ được bổ đôi để tách nước dừa ra và phần cùi dừa sẽ được đem đến các thiết bị chuyên dụng để nạo ra cơm dừa

- Cách bảo quản: để tránh cho cơm dừa nhanh bị ôi chua thì có thể bảo quản lạnh

cơm dừa ngay sau khi nạo

1.2.2 Dụng cụ, hóa chất, thiết bị

Bảng 1.3 Dụng cụ, hóa chất, thiết bị thí nghiệm

tính

Số

tính

Số

14 Giá gỗ Cái 01

C THIẾT BỊ

1.3 Phương pháp tiến hành thí nghiệm

1.3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất dầu dừa

1.3.2 Thuyết minh quy trình

 Cơm dừa: dừa tươi được nạo thủ công hoặc bằng bàn nạo để thu được cơm dừa

 Trộn với nước nóng: cơm dừa sau khi được nạo xong thì được trộn chung với

nước nóng từ 900C – 1000C theo tỉ lệ 2 nước : 1 cơm dừa, để trong 10 phút nhằm chiết dầu có trong cơm dừa ra theo nước nóng

 Vắt nước cốt: hỗn hợp cơm dừa - nước ngâm được vắt nước cốt bằng cách sử

dụng vải lọc và rây

Hơi nước nướcnước

Cặn Vắt nước cốt

Cơm dừa

Trộn nước nóng (90 – 1000C)

Gia nhiệt, tách nước

Gạn, lọc

H2O nóng

Dầu dừa

Bã

 Chú ý: Vắt càng nhiều lần thì càng chiết được dầu ra một cách triệt để hơn

1000C cho đến khi bốc hơi nước hoàn toàn Trên chảo sẽ có một lớp dầu nổi lên

và bên dưới có lớp cặn màu vàng

 Chú ý: Trong quá trình này cần khuấy đảo liên tục

 Gạn, lọc: phần cặn được tách bỏ khỏi dầu bằng cách để tấm vải lọc lên trên rây

rồi đổ dầu qua vải lọc Nhiệt độ dầu trong quá trình lọc nên nằm trong khoảng từ

750C – 800C

 Sơ đồ hình ảnh

Bước tiến

4 Gia nhiệt nước cốt

8 Dầu dừa

1.4 Kết quả

1.4.1 Các biến đổi của nguyên liệu trong từng quá trình

 Quá trình trộn với nước nóng

Sau khi đổ nước nóng vào cơm dừa nạo theo tỉ lệ đã định, ta dùng vá để tác dụng một lực chà xát lên cơm dừa Do chênh lệch áp suất thẩm thấu cùng với lực chà xát nên làm cho tinh dầu trong cơm dừa đi ra ngoài nước nóng với tỉ lệ lớn nhất

 Mục đích

Nhằm khai thác, thu hồi các chất chiết trong cơm dừa với nước nóng làm dung môi Bản chất của quá trình này là sự rút chất hòa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một chất hòa tan khác nhờ quá trình khuếch tán giữa các chất có nồng độ khác nhau

 Các biến đổi

- Hóa lý: Thay đổi thành phần các cấu tử trong nguyên liệu cơm dừa ban đầu

- Hóa sinh và sinh học: làm thay đổi tính chất vật liệu: tạo mùi vị hương thơm

- Một số vi sinh vật cũng có thể phát triển trong dung dịch chiết rút khi ở nhiệt độ thấp

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

Độ chín của trái dừa: độ chín trái dừa ảnh hưởng đến lượng dịch chiết dừa Ở các

trái dừa chín khoảng 11 – 12 tháng tuổi, vỏ chuyển sang nâu và chưa nảy mầm khi ép sẽ cho khối lượng và chất lượng dịch chiết dừa cao

Kích thước của sợi cơm dừa sau khi nạo: kích thước sợi cơm dừa sau khi nạo càng

nhỏ thì càng nâng cao hiệu suất thu hồi dịch chiết dừa, nhưng càng khó lọc vì dễ bít lỗ rây

Sự chênh lệch nồng độ: chênh lệch lớn thì lượng chất chiết dừa tăng và thời gian gia

nhiệt giảm

Nhiệt độ: nhiệt độ cao giúp tăng tốc độ khuếch tán Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá cao

có thể xảy ra các phản ứng không cần thiết gây khó khăn cho quá trình công nghệ (oxy hóa chất béo)

Thời gian gia nhiệt: khi thời gian gia nhiệt tăng thì sẽ tăng lượng chất khuếch tán,

nhưng nếu kéo dài thời gian quá lâu sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế

 Quá trình vắt nước cốt

Hỗn hợp cơm dừa – nước nóng được tiến hành vắt qua lớp vải lọc Vắt nhiều lần để tận thu tinh dầu tốt nhất

 Mục đích

- Khai thác: thu hồi tối đa hàm lượng chất chiết trong cơm dừa, phân riêng pha lỏng với pha rắn

- Chuẩn bị: chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo

 Các biến đổi

- Vật lý: cấu trúc thay đổi

- Hóa học, hóa sinh: không có thay đổi đáng kể, có tổn thất vitamin, các enzyme cũng có khả năng giải phóng khỏi tế bào, có khả năng oxy hóa mạnh hơn

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

Tính chất nguyên liệu: mức độ xử lý cơm dừa trước khi vắt vì nếu vắt quá mạnh thì

tế bào bị xít lại, cản trở sự thoát chất lỏng do ống mao quản bị tắc

Áp lực vắt: khi áp lực tăng, hiệu suất ép tăng nhưng có giới hạn

Vận tốc vắt

Người vắt

 Quá trình gia nhiệt, tách nước

Nước cốt dừa được cho vào chảo, được bắt lên bếp và gia nhiệt tách nước và cặn để thu dầu Nước bốc hơi từ từ, cho đến khi ta thấy một lớp chất lỏng trong suốt nổi lên trên Càng về sau, lớp chất lỏng này càng nhiều hơn Đó chính là lớp dầu mà ta cần thu Tiếp tục gia nhiệt cho đến khi nào lớp cặn bên dưới chuyển sang màu vàng sậm, lớp dầu trở nên trong suốt thì ngừng quá trình này lại

 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình gạn lọc thu hồi dầu

 Các biến đổi

- Vật lý: nhiệt độ tăng

- Hóa học, hóa sinh: có biến đổi nhưng không đáng kể, có tổn thất vitamin và enzyme

- Sinh học: vi sinh vật bị tiêu diệt do nhiệt độ tăng trong quá trình cô đặc

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: nhiệt độ, thời gian gia nhiệt

 Quá trình lọc

Sau khi gia nhiệt để tách nước ra xong, ta tiến hành tách cặn bằng cách lọc qua vải lọc để thu dầu

 Mục đích: tách các cặn ra khỏi dầu để thu được dầu trong, sạch

 Các biến đổi

- Hóa lý: có sự tách pha

 Các yếu tố ảnh hưởng

- Khối lượng dầu lọc

- Chất liệu vải lọc

1.4.2 Các sự cố gặp phải và biện pháp khắc phục

Bảng 1.4 Các sự cố gặp phải và biện pháp khắc phục

Dầu trong cơm dừa không được chiết ra hết

Nước nóng cần có nhiệt độ cao hơn Tác động lực đủ mạnh để dầu trong cơm dừa được chiết ra nhiều nhất

ra khỏi dầu một cách triệt để

1.4.3 Tính cân bằng vật chất cho toàn bộ quá trình

- Khối lượng của cơm dừa: 0,5kg

- Lượng nước nóng cho vào để trộn có khối lượng là: 1kg (do tỷ lệ dừa : nước = 1:2)

 Khối lượng của hỗn hợp nước và cơm dừa là: 1 + 0,5 = 1.5kg

- Khối lượng nước cốt sau khi vắt xong: 1,24kg

- Khối lượng của bã là: 0,24kg

 Khối lượng nước cốt hao hụt trong quá trình vắt

1,5 – 1,24 – 0,24 = 0,02kg

 Phần trăm hao hụt ở công đoạn vắt:

(0,02 100) / 1,5 = 1,33%

- Khối lượng dầu và cặn: 0,17kg

 Lượng hơi nước thoát ra trong quá trình gia nhiệt:

m nước bay hơi = m nước cốt – m dầu, cặn = 1,24 – 0,17 = 1,07kg

- Khối lượng cặn dầu sau khi gạn, lọc là: 0,07kg

- Khối lượng dầu thu được: 0,09kg

 Khối lượng dầu hao hụt trong quá trình gạn lọc:

0,17 – 0,07 – 0,09 = 0,01kg

 Phần trăm hao hụt ở công đoạn gạn, lọc:

0,01 100 / 0,17 = 5,9%

 Hiệu suất dầu thu được là:

Điều này có nghĩa là trong 500g cơm dừa, hàm lượng dầu chiếm khoảng 18% (khoảng 0,09 kg = 90g dầu)

1.5 Nhận xét

 Sản phẩm dầu dừa

 Màu sắc: màu vàng nhạt, sáng

 Mùi: có mùi thơm đặc trưng của dầu dừa

 Vị: có vị béo đặc trưng của dầu dừa

 Trạng thái: có trạng thái lỏng

 Hiệu suất thu hồi dầu

- Trong quá trình khai thác dầu, lượng dầu hao hụt làm giảm hiệu suất thu hồi dầu Một

số nguyên nhân được kể đến như: lượng nước dùng để vắt dầu không đủ để trích ly hết dầu có trong cơm dừa, quá trình vắt không triệt để, một lượng dầu còn lại trong bã

- Quá trình gia nhiệt tách nước, dầu hút trở lại bã, đồng thời quá trình gạn lọc tách bã sau đó cũng là nguyên nhân gây hao hụt

 Chất lượng dầu

- Quá trình gia nhiệt tách nước trong dầu càng lâu thì màu dầu càng sậm, dầu thu được

là dầu thô vẫn còn màu tự nhiên, một số tạp chất vì vậy để có chất lượng dầu tốt hơn

và bảo quản lâu hơn cần tiến hành kiểm tra và đánh giá chất lượng dầu thô sau đó tiến hành tinh luyện

 Một số chỉ tiêu để đánh giá chất lượng dầu thô

- Chỉ số AV

- Màu sắc, mùi

- Độ ẩm

- Tạp chất cơ học

1.6 Trả lời câu hỏi

Câu 1: Câu 1: Cơ sở lý thuyết của phương pháp khai thác dầu bằng phương pháp nấu chảy ướt?

Trả lời

Phương pháp nấu chảy ướt thường áp dụng cho các loại nguyên liệu có độ ẩm trên 50% (tính theo cơ sở ướt), cấu trúc xốp và thành phần có chứa ít các chất keo Phương pháp này có ưu điểm là dễ thực hiện, dụng cụ thiết bị đơn giản

Câu 2: Phương pháp ướt thường được áp dụng cho các loại nguyên liệu có đặc điểm gì? Tại sao?

Trả lời

Phương pháp ướt thường áp dụng cho nguyên liệu hạt có dầu có độ ẩm cao W ≥ 50%, hàm lượng dầu nhiều như cơm dừa tươi có độ ẩm W ≥ 50% Vì lượng ẩm trong nguyên liệu cao nên chỉ cần dùng một lượng nước nóng sẽ dễ dàng trích ly lượng dầu có trong nguyên liệu ra ngoài Còn nếu sử dụng phương pháp ép vis thì sẽ tốn thêm năng lượng để có thể lấy toàn bộ dầu có trong nguyên liệu

Câu 3: Vì sao phải lọc dầu ở nhiệt độ 75 ÷ 80 0 C ?

Trả lời

Nên lọc dầu ở nhiệt độ tử 75 ÷ 800C vì đây là khoảng nhiệt độ thích hợp để dầu có độ nhớt thích hợp cho quá trình lọc Nếu lọc dầu ở nhiệt độ thấp thì độ nhớt của dầu cao sẽ làm cho quá trình lọc gặp nhiều khó khăn và lọc ở nhiệt độ thấp hơn 75 ÷ 800C thì dễ nhiễm vi sinh vật từ môi trường vào, không đảm bảo vệ sinh Nếu lọc dầu ở nhiệt dộ cao hơn thì dầu rất dễ bị oxy hóa nhanh làm giảm phẩm chất, chất lượng cũng như tổn thất các chất dinh dưỡng, vitamin trong dầu, hơn nữa còn có thể làm biến đổi một số thành phần có trong dầu thành các hợp chất không tốt cho sức khỏe con người

Câu 4: Vì sao cần phải khuấy đảo liên tục trong quá trình gia nhiệt?

Trả lời

Cần phải khuấy đảo liên tục trong quá trình gia nhiêt vì mục đích chính của quá trình khai thác dầu bằng phương pháp nấu chảy là để thu hồi được dầu nguyên chất có chất lượng tốt, không bị lẫn nước Chính vì thế, việc khuấy đảo liên tục là để khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao làm bay hơi nước, tách nước ra khỏi hỗn hợp dầu và nước càng triệt để và càng nhanh càng tốt, việc khuấy đảo liên tục có tác dụng rất tốt để tách nước ra khỏi dầu ban đầu Ngoài

ra, việc khuấy đảo liên tục như thế còn nhằm tránh hiện tượng quá nhiệt cục bộ gây cháy khét và tạo mùi vị, màu sắc không tốt ảnh hưởng đến chất lượng của dầu thô thu được khi sản xuất