QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
Lịch sử, nguồn gốc của hạt đậu nành
Đậu nành, một trong những loại cây trồng cổ nhất, có nguồn gốc từ An Châu, Trung Quốc Theo nghiên cứu, đậu nành được đưa vào Triều Tiên khoảng 200 năm trước Công nguyên và sau đó lan sang Nhật Bản Loại đậu này chủ yếu chứa protein, cùng với một lượng carbohydrates và chất béo tốt, đồng thời cũng cung cấp các chất chống oxy hóa mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe Do đó, có rất nhiều sản phẩm từ đậu nành, bao gồm cả dầu đậu nành, giúp cải thiện sức khỏe.
Trong bối cảnh gia tăng các bệnh lý tim mạch do chế độ ăn uống không lành mạnh và lối sống không hợp lý, việc bổ sung thực phẩm bảo vệ sức khỏe tim mạch trở nên cấp thiết Các chuyên gia dinh dưỡng khuyến nghị dầu đậu nành là một trong những loại dầu có lợi cho sức khỏe, đặc biệt là cho tim mạch, nhờ vào nhiều ưu điểm vượt trội của nó.
Đặc tính nguyên liệu hạt dầu thực vật
Dầu béo được chiết xuất từ các loại thực vật có khả năng tích tụ dầu trong mô và cơ quan, mang lại nguồn nguyên liệu tự nhiên giàu giá trị dinh dưỡng.
Nhóm thực vật có dầu này sở hữu hàm lượng dầu béo cao trong hạt, tạo ra nguồn nguyên liệu quý giá cho ngành công nghiệp chế biến nông nghiệp Để trở thành nguyên liệu cho sản xuất dầu, các loại cây này cần được trồng trên quy mô lớn và hiệu quả về lao động Mặc dù một số loại quả hạt có hàm lượng dầu không cao, chúng vẫn được gieo trồng phổ biến để thu hoạch các sản phẩm giá trị khác, góp phần vào sự phát triển của nền kinh tế quốc dân.
Thành phần hóa học của hạt dầu
Dầu là thành phần chủ yếu quyết định giá trị sử dụng trong công nghiệp, chứa các chất hòa tan tốt trong dung môi không cực Những chất này chiếm từ 1/4 đến 3/4 khối lượng của nguyên liệu và thực tế không hòa tan trong nước.
Trong nguyên liệu dầu, lipit kết hợp với protein và saccarit để hình thành các hợp chất bền vững khác nhau.
Một số lipit bị phân hủy khi nghiền và có thể tách ra dưới dạng tự do Triglyxerit là thành phần chính của lipit, chiếm từ 95 đến 98% trong nguyên liệu dầu Các axit béo trong lipit này có thể có từ 1 đến 3 nối đôi và số lượng nguyên tử khác nhau.
Carbon từ 16 – 22 Thông thường là số carbon từ 16 – 18.
Dầu thực vật giàu axit béo không no có khả năng hấp thụ tốt trong cơ thể, tuy nhiên chúng cũng dễ bị oxy hóa, dẫn đến tình trạng ôi khét và có nguy cơ cao xảy ra phản ứng trùng hợp.
Dầu thực vật chứa nhiều loại axit béo quan trọng, bao gồm Axit oleic (C18:1) với một nối đôi, Axit linolic (C18:2) có hai nối đôi, và các axit béo no như Axit panmitic (C16:0) và Axit stearic (C18:0), với Axit stearic là axit béo no phổ biến có 18 nguyên tử Carbon.
Tính chất của dầu do thành phần các axit béo và vị trí của chúng trong phân tử
Triglyxerit quyết định, bởi thành phần cấu tạo thứ hai trong phân tử Triglyxerit là
Triglyxerin đều như nhau trong tất cả các loại dầu.
Triglycerid là một hợp chất hóa học tinh khiết, không màu, không mùi và không vị Sự khác biệt về màu sắc và mùi vị của các loại dầu thực vật chủ yếu phụ thuộc vào tính ổn định của các hợp chất đi kèm được giải phóng từ nguyên liệu dầu, cùng với triglycerid.
Khối lượng riêng của dầu ở 15 o C: 900 – 980 kg/m 3 Chỉ số chiết quang 1.44 –
1.48 Độ nhiệt đông đặc của dầu thực vật thường là ở độ ẩm Mỡ cũng có nhiệt độ đông đặc gần 40 o C.
Dầu thực vật chủ yếu chứa các phân tử Triglyxerit với khối lượng phân tử lớn, nên chúng không bay hơi ngay cả trong điều kiện chân không cao Dưới tác động của enzyme thủy phân, khi có nước và nhiệt độ, Triglyxerit dễ dàng bị cắt đứt ở các liên kết este và bị thủy phân, tạo ra các axit béo tự do, vì vậy các axit này luôn hiện diện trong dầu thực vật.
Là một lipit phức tạp, trong thành phần cấu tạo của nó có photpho và nitơ, thường chiếm 0.25 – 2% so với tổng lượng dầu có trong nguyên liệu
Nếu X là Hidro thì Photpholipit là axit photphatit Axit photphatit có trong nguyên liệu chứa dầu ở dạng muối kim loại Tùy thuộc vào việc tác động của các giai đoạn công nghệ lên quá trình chế biến mà hàm lượng Photpholipit có mặt trong dầu thay đổi trong phạm vi tương đối lớn.
PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT DẦU ĐẬU NÀNH
( % so với khối lượng dầu ) Ép sơ bộ 1.1 ÷ 2.1
Trích ly bằng dung môi hữu cơ 3.0 ÷ 4.5
Bảng 1.1: Khối lượng dầu ở dầu đậu nành và dầu hướng dương
Photpholipit có giá trị dinh dưỡng cao nhưng dễ bị oxy hóa, gây hư hỏng sản phẩm Để bảo quản dầu, người ta thường loại bỏ photpholipit bằng cách xử lý với một lượng nhỏ nước, qua quá trình thủy hóa Khi kết hợp với nước, photpholipit không còn hòa tan trong dầu và sẽ kết tủa thành cặn.
Tách photpholipit bằng phương pháp thủy hóa là một quy trình không hoàn chỉnh, thường để lại 0,2 ÷ 0,4% photpholipit chưa được thủy hóa trong dầu, như axit photphatit Khi chế biến nguyên liệu chứa dầu, photpholipit có thể kết hợp với gluxit, dẫn đến sự hình thành các sản phẩm có màu sẫm.
Là một lipit đơn giản, nó là ester của các axit béo mạch cacbon dài, (số nguyên tử cacbon từ 24 ÷ 26) và rượu một hay hai chức
Sáp có mặt trong hạt và quả của nhiều loại thực vật chứa dầu, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ quả và hạt khỏi tác động tiêu cực của môi trường.
Trong quá trình sản xuất dầu, sự hiện diện của sáp có thể khiến dầu trở nên đục do các hạt tinh thể sáp nhỏ tạo thành mạng lưới hạt lơ lửng khó tách rời Khi nhiệt độ giảm, sáp sẽ đông đặc, vì vậy để loại bỏ sáp, cần hạ nhiệt độ của dầu.
Những chất không béo, không xà phòng hóa
Những hợp chất hữu cơ này có cấu trúc đa dạng, hòa tan tốt trong dầu và các dung môi dầu Trong quá trình sản xuất dầu, các hợp chất này tách ra cùng với dầu, tạo nên màu sắc và hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
Hàm lượng chất không béo, không xà phòng hóa trong dầu dao động từ 0,4 đến 2,9%, tùy thuộc vào giống hạt, điều kiện sinh trưởng và phương pháp tách dầu Các tác động công nghệ mạnh trong quá trình tách dầu có thể làm tăng lượng chất không béo, không xà phòng hóa, bao gồm carotin, clorofin và các hợp chất gây mùi như tecpen, hidrocacbua Ngoài ra, dầu còn chứa các rượu đa vòng không no như sterol và tocopherol Cholesterol, một loại sterol có trong chất béo, là một trong những nguyên nhân gây bệnh tim mạch.
1.4.1 Những hợp chất có chứa Nitơ (có đặc tính protein và phi protein)
Các hợp chất chứa nitơ trong nguyên liệu thường chiếm từ 1/5 đến 1/4 khối lượng, trong đó hơn 9% là protein Đặc biệt, một số nguyên liệu dầu như hạt đậu tương có hàm lượng protein cao, đạt từ 1/3 đến 1/2 khối lượng hạt Ngoài ra, hợp chất nitơ phi protein chiếm khoảng 2 đến 9% tổng số chất nitơ trong hạt Hạt dầu và các sản phẩm chế biến còn chứa ureaza, điều này có thể làm giảm chất lượng khô đầu dùng cho thức ăn gia súc.
Các protein có tính háo nước, và dưới những điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhất định, chúng sẽ trương nở, giúp dầu thoát ra dễ dàng Nhờ vào những đặc tính này, nhà sản xuất có thể lựa chọn chế độ nhiệt và độ ẩm phù hợp cho từng loại nguyên liệu, từ đó tối ưu hóa hiệu suất thu hồi dầu.
1.4.2 Gluxit và các dẫn xuất của chúng
Gluxit là sản phẩm đầu tiên của quá trình quang hợp, đóng vai trò là nguyên liệu chính để tạo ra các hợp chất trong hạt chứa dầu Trong các nguyên liệu này, gluxit tự nhiên chủ yếu bao gồm xenlulo và hemixenlulo, với lượng xenlulo tập trung chủ yếu ở vỏ Hàm lượng xenlulo và hemixenlulo trong các loại nguyên liệu chứa dầu khác nhau thường dao động từ 6% đến 46%.
1.4.3 Nguyên tố khoáng (chất tro)
Nguyên tố khoáng trong tro sau khi đốt cháy nguyên liệu chứa dầu có hàm lượng cao hơn từ 1,8 đến 2,2 lần so với các loại thực vật khác Các nguyên tố khoáng này chủ yếu tập trung ở nhân hạt, vỏ quả và nhân quả, trong khi hàm lượng tro lại thấp hơn nhiều.
Các nguyên tố khoáng trong nguyên liệu chứa dầu chủ yếu là oxit của photpho, kali và magiê, chiếm tới 90% tổng lượng tro Những nguyên tố này rất quan trọng cho các hoạt động sống của hạt, vì chúng là thành phần của các enzym và tham gia vào quá trình vận chuyển năng lượng trong cơ thể sống Bên cạnh đó, còn tồn tại một số nguyên tố phóng xạ như uran và rađi, với hàm lượng phụ thuộc vào vùng đất canh tác.
Dầu nành là gì?
Dầu đậu nành, chiết xuất từ hạt đậu tương, là một trong những loại dầu thực vật phổ biến nhất và đứng thứ hai về mức tiêu thụ Không chỉ được sử dụng rộng rãi trong nấu ăn, dầu đậu nành còn là nguyên liệu chính trong sản xuất mực in và sơn dầu.
Thành phần của dầu đậu nành
Các con số thành phần sau đây cho dầu đậu nành đề cập đến dầu thô và dầu tinh chế, tương ứng:
- Axit béo tự do (0,3 – 0,7 và < 0,05%)
Quá trình tinh chế dầu loại bỏ hầu hết các phospholipid và axit tự do, chỉ giữ lại một số sterol, tocopherol và kim loại Mức tocopherol còn lại trong dầu tinh luyện đủ để đo độ ổn định oxy hóa Tuy nhiên, vật liệu bị loại bỏ trong quá trình này chứa nhiều sản phẩm có giá trị thương mại cho ngành thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm, bao gồm phospholipid (lecithin), tocopherols (vitamin E) và sterol, mà các ngành này rất cần.
Bảng 1.2: Dữ liệu về thành phần axit béo điển hình cho dầu đậu nành [3].
Fatty acid Regular SDA enhanced
Dầu này chứa axit linoleic chiếm 54% và axit oleic 24%, cùng với axit palmitic 11% và axit stearic 4% Ngoài ra, nó còn có axit linolenic 7%, với chỉ dấu vết của các axit có độ dài chuỗi khác.
Các nỗ lực đang được thực hiện để phát triển đậu nành với các thành phần axit béo đa dạng thông qua phương pháp nhân giống truyền thống và kỹ thuật di truyền Mục tiêu là tạo ra dầu đậu nành thay thế cho dầu dừa và cây cọ, với các đặc tính như ít axit palmitic và stearic, hoặc nhiều axit oleic hơn, nhằm nâng cao giá trị sử dụng mà không cần hydro hóa Nhiều loại dầu biến tính đã được nghiên cứu, với một số đang trong giai đoạn phát triển nâng cao Các sản phẩm dầu này dự kiến sẽ có giá cao cấp, nhưng thông tin chi tiết vẫn chưa được công bố.
Mặc dù việc mua bán và sử dụng dầu chủ yếu dựa vào thành phần axit béo, nhưng một số đặc tính của dầu cũng liên quan đến thành phần triacylglycerol.
Dầu đậu nành chứa các thành phần chất béo chính như palmitic (10,2%), stearic (4,1%), oleic (23,4%), linoleic (52,8%), linolenic (8,3%) và các axit khác (1,2%) Nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp phân tích thích hợp để xác định các loài phân tử 'riêng lẻ' cũng như sự phân bố của các axit béo tại các vị trí sn-1, 2 và 3.
Theo nghiên cứu, với mức độ axit linoleic cao, các phân tử triacylglycerol chủ yếu sẽ bao gồm ít nhất hai chuỗi axit linoleic.
Trong nhóm triacylglycerol, các thành phần chính bao gồm LLLn (7,9%), LLL (17,6%), LLO (15,3%), LLSt (4,2%) và LLP (10,2%), tổng cộng chiếm 55,2% Ngoài ra, các triacylglycerol khác như LnLnL (3,1%), LnLO (4,8%), LnLP (3,7%), LOO (6,3%), LOP (6,9%), PLL (3,1%), OOO (3,3%), LOSt (3,7%), OOP (3,4%), PLSt (3,1%) và các loại khác (3,4%) cũng góp mặt trong thành phần này, trong đó Ln đại diện cho axit linolenic.
Các ký hiệu ba chữ cái như linoleic (L), oleic (O), stearic (St) và palmitic (P) đại diện cho các axit béo có mặt trong cấu trúc, nhưng không chỉ rõ vị trí của chúng trên xương sống của glyxerol.
LLO đại diện cho ba đồng phân khác nhau (LLO, LOL và OLL), trong khi LOP biểu thị tổng của sáu đồng phân Kết quả này được thu thập thông qua phương pháp HPLC pha ngược Phân tích đặc hiệu nổi của dầu đậu nành được thể hiện trong Bảng 2.
Vị trí sn-2 đã cho thấy sự gia tăng đáng kể về mức độ axit oleic và linolenic, trong khi mức độ axit palmitic và stearic lại thấp hơn Kết quả liên quan đến axit linolenic có phần bất ngờ, vì thông thường, các axit không bão hòa sẽ được tăng cường ở vị trí sn-2 Hai bộ dữ liệu cho vị trí sn-2 tương đồng khá tốt, ngoại trừ axit oleic và axit linolenic, khi đã tính đến những khó khăn trong quy trình phân tích.
Bảng 1.3: Sự phân bố các axit béo trong dầu đậu nành.
Oil sn-1 sn-2 sn-3 sn-
1.6.3 Các thành phần khác Ấn phẩm của AOCS về “Đặc điểm Vật lý và Hóa học của Dầu, Chất béo và Sáp” báo cáo rằng dầu đậu nành thô chứa 1,8–4,1 mg / kg sterol, chủ yếu là campesterol (16–24%), stigmasterol (16–19%), và β-sitosterol (52–58%).
TÌM HIỂU VỀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
Kỹ thuật sản xuất dầu béo
Dầu béo được chiết xuất từ các nguyên liệu thực vật giàu dầu, và phương pháp sản xuất sẽ được điều chỉnh dựa trên hàm lượng dầu béo có trong nguyên liệu.
Đối với nguyên liệu có hàm lượng dầu béo cao, phương pháp ép thường được sử dụng để tách chất béo Bã ép còn lại có thể được tận dụng bằng cách sử dụng dung môi hữu cơ để trích ly Trong khi đó, nguyên liệu có hàm lượng dầu béo thấp thường áp dụng phương pháp trích ly để khai thác chất béo Phương pháp này có ưu điểm là hiệu suất thu hồi chất béo cao và dễ dàng cơ giới hóa quy trình sản xuất.
Nhược điểm phương pháp này là tốn dung môi và khó chọn được dung môi phù hợp với quá trình sản xuất. Điều kiện của dung môi là:
- Có khả năng hòa tan chất béo với bất kì tỷ lệ nào
- Nhiệt độ sôi và nhiệt độ hóa hơi nhỏ
- Có độ trơ hóa học đối với nguyên liệu và thiết bị
- Rẻ tiền và dễ kiếm
Thông dụng nhất để khai thác dầu béo hiện nay là khai thác dầu béo bằng phương pháp ép.
Hình 2 1 Sơ đồ quy trình công nghệ thu dầu thô được thể hiện
Tùy thuộc tình trạng của các loại hạt mà các hạt sau khi cân được đem sơ chế để bảo quản, hoặc đưa trực tiếp vào sản xuất.
Để bảo quản các loại hạt có phẩm chất tốt, cần xử lý tạp chất và độ ẩm vượt quá giới hạn cho phép bằng cách làm sạch và sấy.
Khi thu nhận hạt dầu, cần thực hiện các thủ tục và biên nhận theo mẫu quy định, trong đó ghi rõ khối lượng và chất lượng từng loại hạt đã giao.
Hạt dầu là một cơ thể sống, trong đó diễn ra quá trình trao đổi chất liên tục, được gọi là hô hấp của hạt Mức độ trao đổi chất này phụ thuộc vào hàm lượng ẩm của hạt và các yếu tố bên ngoài.
Thu nhận nguyên liệu Bảo quản
Phân loại và làm sạch Nghiền 1
Để hạn chế các biến đổi của hạt dầu, trước khi sản xuất, hạt cần được chưng sấy và trích ly ở độ ẩm nhất định.
Để bảo vệ hạt khỏi hư hỏng trong quá trình lưu trữ, cần duy trì hàm lượng ẩm ở mức thấp nhất Để đạt được điều này, việc sấy hạt là rất cần thiết.
- Hạt được sấy không những có thể bảo quản tốt hơn mà còn rút ngắn được quá trình chín tới của hạt sau khi thu hoạch.
Dưới tác động của nhiệt độ cao trong quá trình sấy hạt, không chỉ giúp tiêu diệt vi khuẩn mà còn loại bỏ các loại sâu bọ có hại thường ký sinh và phá hoại hạt.
- Vật lí: Độ dẫn điện giảm, nhiệt dung giảm, khối lượng riêng tăng, độ bền cơ học tăng
Quá trình sấy hạt là yếu tố quan trọng giúp chuyển dịch ẩm từ bên trong ra bề mặt và bốc hơi ra ngoài không khí, từ đó nâng cao phẩm chất hạt Tuy nhiên, nếu kỹ thuật sấy không tuân thủ đúng quy trình và chế độ làm việc, phẩm chất hạt sẽ bị giảm sút rõ rệt, dẫn đến tình trạng hạt bị phồng, cháy, và vỏ bị tróc Hệ quả là dầu trong các loại hạt này sẽ bị thủy phân, oxi hóa, làm giảm chất lượng dầu đáng kể.
Có ba phương pháp sấy chính là dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ, trong đó sấy đối lưu được ưa chuộng trong ngành công nghiệp Tăng nhiệt độ sấy sẽ làm tăng tốc độ sấy, nhưng nếu nhiệt độ quá cao, độ ẩm bên trong hạt không kịp thoát ra, dẫn đến hiện tượng nứt vỏ ngoài Để bảo vệ protein và lipid của hạt, cần thực hiện quá trình sấy ở nhiệt độ tương đối thấp.
- Độ ẩm đầu: 12 – 15% (có khi lên đến 20 – 25%)
- Độ ẩm sau khi sấy: 70 – 80% (bão hòa hơi nước).
- Thiết bị: máy sấy thùng quay
Sau khi sấy, hạt có nhiệt độ cao khiến hơi nước ngưng tụ trên bề mặt, do đó không thể bảo quản ngay lập tức Cần phải để hạt nguội để điều hòa độ ẩm trước khi lưu trữ.
• Thông gió cưỡng bức cho hạt:
Phương pháp thông gió cưỡng bức cho hạt sử dụng thiết bị đặc biệt để thổi mạnh không khí bên ngoài vào các lớp hạt Mục đích chính của phương pháp này là giảm nhiệt độ và làm khô đồng hạt một cách hiệu quả mà không cần khuấy trộn.
Ngoài ra, thông gió cưỡng bức còn có thể sử dụng tốt trong các phương án tổng hợp của các máy sấy nhằm:
- Sơ bộ làm khô hạt ở kho trước di chuyển đi sấy.
- Làm nguội hạt sau khi sấy.
- Giảm độ ẩm của hạt trong quá trình bảo quản.
- Loại trừ các ổ tự bốc nóng của hạt.
Tạp chất là những chất không cần thiết trong bảo quản và chế biến, đồng thời là nguồn gốc phát sinh vi sinh vật gây hại cho điều kiện sống của hạt Hỗn hợp tạp chất có thể tạo ra mùi khó chịu cho sản phẩm.
Quá trình làm sạch hạt dầu nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ và hữu cơ gây hại, bao gồm đất, đá, sỏi, kim loại và cỏ rác Việc này giúp giảm độ tro, bảo toàn lượng lipid và protein trong hạt, đồng thời ngăn ngừa ô nhiễm sản phẩm và hư hỏng máy móc trong chế biến Ngoài ra, việc loại bỏ các tạp chất hữu cơ còn giảm độ ẩm của nguyên liệu, hạn chế tình trạng tự bốc nóng và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật có hại.
2.1.2.2 Các phương pháp làm sạch hạt
- Sử dụng sức gió (khí động lực)
- Sử dụng từ tính (nam châm)
- Sử dụng môi trường lỏng
- Phá vỡ cấu trúc tế bào đậu nành để dầu dễ dàng thoát khỏi phần protein khi ép hoặc trích ly.
Để đảm bảo hiệu quả tối ưu trong quá trình chưng sấy, việc tạo tính đồng đều cho khối bột nghiền là rất quan trọng Nếu khối bột nghiền có hình dạng và kích thước không đồng nhất, hiệu suất ép tách dầu sẽ bị giảm sút đáng kể.
Tinh chế dầu
Quy trình tinh chế dầu thô là bước cần thiết để loại bỏ tạp chất, nhằm thu được dầu tinh khiết với chất lượng cao, đáp ứng các tiêu chuẩn sử dụng trong ngành thực phẩm.
2.2.1 Mục đích và quá trình tinh chế dầu:
Sau khi dùng các phương pháp ép hoặc trích ly ta thu được dầu thô nhưng vẫn chưa thể sử dụng trong công nghiệp thực phẩm
Dầu thô chứa khoảng 95% glycerid cùng với nhiều tạp chất như cặn, vỏ hạt, xác quả, phospholipid và sáp Những tạp chất này có thể bao gồm cả chất độc hại và làm giảm khả năng sử dụng dầu cho mục đích thực phẩm Hơn nữa, dầu thô thường có mùi khó chịu và khó bảo quản lâu dài.
Tinh luyện là kỹ thuật cơ bản trong chế biến dầu thực phẩm, giúp chuyển đổi dầu thô thành dầu tinh luyện đạt tiêu chuẩn Sự phát triển của kỹ thuật này đã mở rộng khả năng sử dụng các nguồn dầu khác nhau, tăng cường sản lượng dầu cung cấp cho thực phẩm Nhiều nguồn dầu ban đầu không có giá trị thực phẩm nhưng qua quá trình tinh luyện có thể trở thành nguồn dầu thực phẩm chất lượng Mục tiêu của quá trình tinh luyện là loại bỏ tối đa các thành phần không mong muốn, giữ lại glycerid và các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên, như carotene, trong dầu.
2.2.2 Sơ đồ tinh chế dầu
Nhóm 11 GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan Trang 32
Chương 2 Công nghệ sản xuất dầu đậu nành
Hình 2 3 Sơ đồ tinh chế dầu
2.2.3 Các công đoạn tinh chế dầu:
• Phương pháp này chủ yếu là loại sơ bộ các tạp chất có trong dầu thô như vỏ hạt, rác
Nhóm 11 GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan Trang 33
Hơi quá nhiệt trong chân không Khử mùi
H2O hoặc dung dịch điện ly
Chương 2 Công nghệ sản xuất dầu đậu nành
• Loại khỏi dầu các chất protein, một phần phospholipid, một lượng nhỏ các chất gây mùi, vị và nước.
- Các phương pháp tách tạp chất cơ học :
Phương pháp phân ly này dựa vào sự khác biệt về tỷ trọng giữa các tạp chất và dầu, cho phép các hạt có tỷ trọng lớn hơn rơi tự do dưới tác động của trọng lực Tuy nhiên, quá trình lắng này thường kéo dài do chỉ dựa vào hiện tượng rơi tự do, do đó, thiết bị lắng cần có dung tích lớn Để tăng tốc độ lắng, việc thực hiện lắng ở nhiệt độ cao là cần thiết.
Quá trình lọc tách các chất rắn ra khỏi dầu mỡ thông qua các màng lọc, trong đó các tạp chất bám lên bề mặt màng tạo thành lớp bã lọc Lớp bã này dần trở thành màng lọc, có khả năng chỉ cho phép các phần tử có kích thước nhất định đi qua.
- Có hai phương pháp áp dụng cho quá trình lọc là lọc nóng và lọc nguội.
Lọc nóng là phương pháp hiệu quả để làm sạch dầu nóng khỏi các tạp chất không tan, chủ yếu là các chất rắn như rác và vỏ hạt Quá trình này giúp loại bỏ những tạp chất cơ học, từ đó cải thiện chất lượng của dầu và các sản phẩm chế biến từ dầu.
Lọc nguội là quá trình xử lý dầu sau khi đã lọc nóng, trong đó dầu được làm lạnh đến nhiệt độ đông tụ Quá trình này giúp tách biệt các phức chất như phospholipid và protein, nhằm loại bỏ các tạp chất có tính keo phân tán trong dầu.
Ly tâm là phương pháp tách tạp chất rắn khỏi dầu thông qua lực ly tâm, giúp phân chia hỗn hợp dầu thành hai phần: dầu sạch và tạp chất Phương pháp này hiệu quả trong việc loại bỏ cặn dầu nhỏ mà không thể tách rời bằng các phương pháp lắng hay lọc thông thường.
Máy ly tâm là thiết bị hiệu quả nhất để tách nước khỏi dầu, đồng thời loại bỏ các tạp chất rắn như cặn xà phòng, sáp và photphatid có trong dầu.
Nhóm 11 GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan Trang 34
Chương 2 Công nghệ sản xuất dầu đậu nành
Quá trình hydrat hóa được thực hiện bằng cách thêm nước nóng hoặc dung dịch loãng các chất điện ly như NaCl, NaOH, NH4Cl vào dầu ở nhiệt độ từ 60 đến 80 độ C, tùy thuộc vào tính chất nguyên liệu Lượng nước muối thường sử dụng khoảng 0,3% so với lượng dầu, trong khi nếu dùng nước nóng, tỷ lệ này là khoảng 4 đến 10% Quá trình này giúp phân cực hóa và kết tủa tạp chất, cải thiện chất lượng dầu.
Tuy nhiên tùy theo từng loại dầu thô mà lượng axit và muối dùng khác nhau
Dầu đậu nành thô có AV thấp, tạp chất keo ít nên ta bỏ qua hydrat hóa mà đưa trực tiếp NaOH vào để trung hòa.
Mục đích của quá trình này là loại bỏ các acid béo tự do trong dầu, vì hàm lượng cao có thể ảnh hưởng đến bảo quản và sức khỏe người tiêu dùng Phản ứng trung hòa giữa acid béo và sud ở nồng độ và nhiệt độ thích hợp tạo ra xà phòng, sau đó được tách ra bằng máy ly tâm cùng với gum trong công đoạn khử gum Dầu sau khi tách cặn xà phòng sẽ được rửa bằng nước để giảm tối đa hàm lượng xà phòng còn lại Quá trình này không chỉ loại bỏ acid béo tự do mà còn tách rời tạp chất cơ học và giảm thiểu các chất gây màu trong dầu thô ban đầu.
2.2.3.4 Rửa, sấy dầu a) Rửa dầu: Để loại hết xà phòng có trong dầu sau trung hòa, cần tiến hành rửa dầu liên tục nhiều lần (3 - 6 lần) bằng nước nóng, lượng nước khoảng 3 - 5% so với dầu Đầu tiên phải rửa bằng dung dịch muối NaCl nồng độ 10%, nhiệt độ khoảng 80 - 90 o C, sau đó rửa bằng nước nóng 95 - 97 o C Cần thiết phải khuấy đều liên tục, sau đó để yên cho cặn lắng xuống Tiến hành tháo nước, tách lấy xà phòng và thu hồi dầu trung tính.
Loại bỏ hoàn toàn xà phòng có trong dầu, đồng thời protein và các tạp chất nhầy sẽ trương nhũ khi tiếp xúc với nước nóng, tạo thành dạng không hòa tan, từ đó dễ dàng tách ra khỏi dầu.
Tiến hành: Đề loại trừ hết xà phòng có trong dầu, cần tiến hành rửa dầu liên tục nhiều lần. b) Sấy dầu
Nhóm 11 GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan Trang 35
Chương 2 Công nghệ sản xuất dầu đậu nành
Tách ẩm ra khỏi dầu sau khi rửa, tránh quá trình ôi hóa do thủy phân, tăng thời gian bảo quản dầu.
Quá trình sấy dầu trong thiết bị tẩy màu được thực hiện dưới điều kiện chân không, giúp loại bỏ độ ẩm hiệu quả Sau khi rửa, dầu sẽ được đưa vào thiết bị tẩy màu và được gia nhiệt lên đến 105 độ C để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Ở nhiệt độ 110oC, quá trình bốc hơi nước diễn ra nhằm loại bỏ hoàn toàn nước khỏi dầu Trong giai đoạn đầu, khi nước còn nhiều, cần khuấy nhẹ để tránh hiện tượng nhũ hóa dầu Sau đó, cần khuấy mạnh để tăng cường tốc độ bốc hơi nước ra khỏi dầu.
- Yêu cầu dầu sau khi sấy: độ ẩm cho phép tối đa 0.1 - 0.05%.
