Nếu chỉ dựa trên những nét hoá học đại cương thì chất béo động vật và chất béo thực vật không có sự khác nhau lớn. Chúng đều cấu tạo chủ yếu là từ trig lyxe rit (90-95%). Về cấu tạo hoá học của chúng là este của rượu ba chức glyxerin và các axit béo có công thức:
C H2C O O R , C H C O O R2 C H2C O O R3
Do các axit béo tham gia tạo thành glyxerit trong dầu m ỡ khác nhau về loại, vể số lirợng nên giá trị sinh lý, giá trị thực phẩm của dầu mỡ khác nhau. V í dụ ở động vật thì axit béo tham gia tạo thành glyxerit chủ yếu là các axit béo no như axit panmitic, axit stearic... Còn trong dầu mỡ thực vật thì chủ yếu là axit béo không no như axit oleic, axit linoleic.
Thành phần hoá học các axit béo của trig ly x e rit của m ỡ động vật hoặc dầu thực vật thay đổi tùy theo giống, địa điểm trồng trọt hoặc chăn nuôi, tuổi hoặc mùa thu hoạch. M ỗ i loại chất béo khác nhau được đặc trưng bởi thành phần các axit béo khác nhau.
Thành phần các axit béo của trilyxe ril thực vật, trừ trường hợp đặc biệt đều là axit béo một chức, mạch thẳng và có số nguyên tử cacbon chẩn, thường hay gặp là các axit béo có 18 nguyên tử cacbon.
Tính chất vật lý và hoá học của axit béo do số nối đôi và số nguyên tử cacbon tạo ra. Các axit béo no bền đối với các tác dụng khác nhau. Các axit béo không no dễ bị oxy hoá bởi oxy không khí làm cho dầu bị hắc đắng (ôi) bị polime hoá tạo thành màng, bị khử ở vị trí nối đôi (bị hydrogen hoá) chuyển thành axit béo no.
Khả năng phản ứng của các axit béo không no tăng cìing với sự tăng nối đôi và nếu vị trí các nối đôi trong phân tử axit béo không phải là cách 3 nguyên tử c như thông thường mà cách 2 (nối đôi liên hợp liền) thì phản ímg oxy hoá và polime hoá sẽ xảy ra nhanh hơn.
Tính chất của dầu và mỡ do thành phần các axit béo và vị trí của chúng trong phàn tử trig ly x e rit quyết định.
T rig ly x e rit dạng hoá học tinh khiết không có màu, không mùi, không vị.
Màu sắc, mùi vị khác nhau của dầu là do sự có mặt cùa các chất kèm theo.
T rig ly x e rit do kh ố i lượng phân lử tương đối cao, nên không bay hơi ngay cả trong điều kiện chân không cao. ở nhiệt độ trên 240"C-250"C trig ly x e rit sẽ bị phân hiiỷ thành các sản phẩm bay hơi. Dưới tác dụng của enzim lipaza, khi có nước và nhiệt, trig lyxe rit sẽ bị th iiỷ phân thành các axit béo tự do, do đó trong dầu mỡ bao giờ cũng có mật một sổ các axit béo tự do. Thành phần glyxerit của dầu và mỡ rất phức tạp. Sô' loại g lyxe rit trong thành phần dầu, mỡ có từ hàng chục đến hàng trăm.
Trong dầu thô (dầu chưa tinh chê') còn có chất photpholipit, là một loại lip it phức tạp trong thành phần cấu tạo có photpho và nitơ.
Về cấu tạo hoá học, photpholipit là dẫn xuất của glyxerit là dẫn xuất của trig lyxe rit. Đó là những trig lyxe rit mà một trong ba gốc axit béo dược thay thế bằng một gốc axit photphoric với nhóm thế.
C H p C O R i
C H O C O R Trong đó X là nhóm thế (X có thể là hydro, rượu ỵ O H amin cholin, etanolamin, xerin, io n zit...)
c — o - P ^ O
^2 o x
Các photpholipit hoà tan tốt trong dầu và trong đa sô' các dung môi hữu cơ.
Chúng có khả năng phản ứng hoá học dể hơn trig ly x e rit và rất dễ bị oxi hoá. Người ta có thể tách photpholipit ra khỏi dầu bằng cách thuỷ hoá dầu. Sau khi thuỷ hoá, photpholipit kết hợp với nước, mất khả năng hoà tan trong dầu và kết tủa cặn. Trong dầu thực vât còn có sáp^ là một loại lip it đơn giản, về cấu tạo hoá học, sáp là este của các axỊt béo mạch cacbon dài (có 24-26 nguyên tử cacbon) với rượu một hoặc hai chức. Ị
C ô n Ị thức hoá học: R1CH2OCOR2 trong đó: !
R| - gốc rượu;
R2 - |ố c axit béo.
(
Sáp feũng như các este khác, dễ bị thủy phân nhưng so v ớ i g lyxe rit thì phản ứng xẩy ra iehậm và ở điều kiện mạnh hơn.
I
T r o i^ đầu mỡ còn có^một luợng nhỏ các hợp chất không béo, không xà phòng hoá j đó là nhóm các hợp chất hữu cơ có cấu tạo hoá học đặc trưng khác nhau và nó chínắ là những chất gây ra cho dầu có màu sắc và m ùi vị riêng biệt. Những chất gầy m |u trong dầu thường là sắc tô' hoà tan trong chất béo và những lip it mang màu, chẳnậ hạn trong dầu thường gập là nhóm carotenoit có màu vàng tươi đến đỏ sẫm, trong |đó quan trọng nhất là caroten có 3 dạng đồng phân a , p, y, chúng mang tính! chất provitamin A . Trong số các sắc tố hoà tan trong dầu còn có! clorophin 1 ^ 1 cho dầu có màu phớt xanh.
i
Nhữág chất gây m ùi và vị của dầu là các tecpen, các hydrcx:acbiia mạch thẳng khác nhau và các sản phẩm phân huỷ chúng.
Các ^lợp chất không béo, không xà phòng hoá trong dầu m ỡ còn ỉà những rượu đa vòỊig như các sterol, tcx:oferol mang tính chất của vitam in E, có hoạt tính chống oxy ^oá mạnh, những dẫn xuất của naphtoquinol có tính chất của vitamin K.
Hiện nay trong công nghiệp sản xuất dầu áp dụng rộng rãi hai phương pháp ép bằng những máy ép có cơ cấu khác nhau và phương pháp trích ly bằng các dung môi hữu cơ.
Trong công nghiệp sản xuất dầu thực vật, ứng với các nguyên liệu khác nhau, có nhiều sơ đồ công nghệ chế biến khác nhau và ứng với m ỗi sơ đổ công nghệ có chế độ kỹ thuật nhất định. Nhưiig nói chung với đa số các nguyên liệu hạt dầu khi chế biến thành dầu đều qua các công đoạn kỹ thuật sau:
Làm sạch: làm sạch hạt trước khi đưa vào bảo quản và chế biến có ý nghĩa quan trọng làm giảm độ ẩm cho khối hạt, giảm nhiệt độ cho khối hạt, giảm và tiêu diệt vi sinh vật, làm tăng thể tích hữu ích của kho và năng suất hữu ích của thiết bị, năng cao chất lượng của dầu sản phẩm và khô đầu.
Sâỳ hạt: nhằm hạn chế hoặc giảm cường độ phá huỷ hạt do các enzim và vi sinh vật gây nên và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bóc tách vỏ và nghiền nhân hạt n tó m nâng cao được hiệu suất tách dầu.
Bảo quản: nhằm bào tồn các giá trị dinh dưỡng của hạt khỏi bị hư hỏng, làm tãng cường các đặc tính của hạt thuận lợ i cho quá trình chê' biến sau nhằm mục đích đạt hiệu suất tách dầu cao nhất và chất lượng sản phẩm thu được tốt nhất.
Bóc tách vỏ: tạo điều kiện cho việc nghiền nhân được dễ dàng đạt đến độ nhỏ mong mu|ỉn, làm giảm tổn thất dầu trong quá trình sản xuất, nâng cao năng suất thiết bị và nhất là để nâng cao chất lượng của dầu và khô dầu. Đ ối với m ột số loại hạt dầu, do kích thước hạt rất bé vỏ dính chặt vào nhân rất khó khăn cho việc bóc tách thì thường nghiền và ép cả vỏ, nhimg nói chung ép cả vỏ đều ảnh hiỂíng không tốt cho quy trình sản xuất và chất lượiig của dầu và giá trị sử dụng của khồ dầu.
Nghiền nhản: nhằm phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu, nhằm giải phóng dầu ở dạng tự do, kh i ép hoặc trích ly dầu dễ thoát ra. Bột càng mỏng, càng nhỏ các tế bào chứa dầu càng được giải phóng và do đó hiệu suất tách dầu sẽ cao.
Chưng sấy: để tạo điều kiện cho bột nghiền có sự biến đối vể tính chất lý học, tức là làm thay đổi tính chất vật lý của phần háo nước và phần béo, làm cho
6.1.2. CÒNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THựC VẬT
bột có tính đàn hồi, làin điìt hoặc làm yếu mối liên kết phân lử bền vững giữa dầu với các thành phần háo nước, khi ép dầu dể dàng thoái ra. Chưng sấy làm cho độ nhớt của dầu giảm, dầu linh động nên dễ dàng thoát ra kh i ép. Chưiig sấy còn làm bay hơi bớt một phẩn chất gây mùi dưới ảnh hưởng của hơi nước và nhiệt độ cao, irong một vài trường hợp chưng sấy tạo cho một số thành phần không có lợi như các độc tố bị biến đổi tính chất. Chế độ kỹ thuật chưng sấy ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suấl tách dầu cũng như chất lượng của dầu và khô dầu.
Ép: dưới tác dụng của áp lực ép, các phần lừ bội sẽ bị biến dạng và làm thoát dầu ra khỏi các khe vách giữa các bề mặt bên trong cũng như bên ngoài của các phần tử bột.
Trích ly: dùng dung môi hữu cơ để hoà tan dầu có trong nguyên liệu rắn ở điều kiện xác định và sau đó tách dung môi ra khỏi dầu. Sau đây là một sơ đồ công nghệ chế biến hạt dầu bằng phương pháp ép:
Dầu sau khi ép hoặc trích ly gọi là dầu thô. Thông thường để dùng vào mục đích thực phẩm và để có thể bảo quản được lâu dài hơn, dầu thô sau khi ép hoặc trích ly được tinh luyện để tách một số tạp chất hoà lan trong dầu.
vỏ
Hình 6.1.2. Sơ đồ công nghệ ép dáu một lần
6.1.3. KIỂM TRA CÒNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THựC VẬT
M ục đích kiểm tra công nghệ sản xiiấl dầu thực vật là nhằm xem xét một cách có hệ thống phẩm chất nguyên liệu, điều kiện tiến hành là các quá trình và chất lượng của thành phẩm. K iểm tra quá trình công nghệ trong sản xuất dầu thực vật cần phải đảm bảo theo dõi được các chế độ kỹ thuật đã để ra để thu được dầu, khô, bã và các sản phẩm chế biến từ dầu có phẩm chất cao đồng thời hạn chế mức độ thấp nhất tổn thất dầu trong sản xuất.
Hơi dung môi Bột chưng sấy
1_____í
Chưng cất X Dầu
Ị Bào quản
Dung môi mới
Làm nguội Dung môi
thu hồi
Bế chứa dung môi f Hình 6.1.3a. Sơ đồ công nghệ trích ly dầu
Dầu thô
Hình 6.1.3b. Sơ đ6 quá trình tinh luyện dầu
Trong sản xuất dầu thực vật, kiểm tra sản xuất là k iểm tra thực tế quá trình c ô n g n gh ệ k ể c ả ỉả ể m tra thu nhận n gu yên vật liệ u và k iểm tra thành phần.
Kiểm tra phẩm chất hạt nhập vào cần đảm bảo sao cho ở nhà máy sản xuất dầu có được nguyên liệu đáp ứng đúng yêu cầu tiêu chuẩn do nhà nước đã ban hành. Trên cơ sở những số liệu về phẩm chất của hạt mà sắp xếp theo từng loại vào
các kho, bởi vì đối với mỗi loại nguyên liệu có phẩm chất khác nhau thì yêu cầu điều kiện bảo quản cũng khác nhau.
Kiểm tra tình trạng nguyên liộu khi bảo quản, nhờ đó có thế tạo ra khả năng sao cho tổn thất nguyên liệu hạn chế được ở mức thấp nhất, đảm bảo cho dầu, khô hoặc bã dầu thu đuợc có phẩm chất cao. V ì vậy cần phảir^ặe biệt tìieo dõi, quan sát một cách có hệ thống nhiệt độ và độ ẩm của hạt trong bảo quản và xác định được chỉ sô' axit của dầu trong hạt.
Kiểlíit tra hoạt động của các Ihiết bị như kiểm tra hoạt động của ịmáy làm sạch đượcitiến hành bằng cách xác định hàm lượng tạp chất trong hạt IB ^C và sau khi làm sạch nhằm mục đích sao cho nguyên liệu sau khi đã làm sạch có lÈ m lượng tạp chất cờn lại thấp nhất, không để ảnh hưởng tới phẩm chất và cũng khâ^g làm hư hỏng hoặơ để các thiết bị bị ăn mòn. Kiểm tra máy bóc tách vỏ cần đảm bảo theo
dõi chế độ xay xát và tách vỏ tốt. '
Kiểna tra sản xuất trong trích ly dầu cần đảm bảo c h o dầu và bã thu xdược phù hợp với tiêu chuẩn nhà nước, giảm tổn thất dung môi, an toàn ở chỗ làm Ýiệc trong phân xưởng trích ly.
K iể tti tra sản xuất trong tinh luyện dầu cần xác định được lư ợ n í nước và nhiệt độ t iu ỷ hoá, lượng xút và nồng độ xút cũng như chế độ gia nhiệt; để trung hoà, rửa nhằm đảm bảo cho hiệu suất thu hồi dầu cao nhất và chất lư ợ i^ dầu tinh
tốt nhất. ;
NhíÉlg kết quả k iểm tra hoá học và c ô n g nghệ sản xuất c h o thấy m pc độ của c ô n g n gh ệ sản xuất, phát hiện được những thiếu sót của quá trình cô n g ngh ệ, tạo ra được những b iện pháp nhanh ch ón g hợp lý hoá và tối ưu hoá liên tục côngỊ nghệ sản xuất.
T ổ ehứ c lấy m ẫu kiểm tra nguyên liệu, sản ph ẩm tru n g gian ỳà t h à n h p h ẩ m
Côitg đọạntìiii n h ậ Ị Ì Ị làm sạch, sấy đ ể đưa vào bảo ệuản '\
• Hạt nhập về nhà máy
lấy mẫu từ các phưcmg tiện vận chuyển
-> các chỉ tiêu cần xác định: độ ẩm, hàm lượng tạp chất, hàm lượng dấu, chi số axit của dầu trong hạt, hình thái tự nhiên 1 0 0 0 hạt, nhiễm bẩn có hại
• Hạt đem đi làm s ạ c h và sấy
lấy mẫu từ các bàng tải đưa hạt đi làm sạch
—)• các chỉ tiêu cần xác định: độ ẩm, hàm lượng tạp chất, hàm lượng dầu
• Hạt sau khi làm sạch, sấy
-> lấy mẫu từ các bãng tải đưa hạt vào kho hay vào sản xuất
các chỉ tiêu cần xác định: độ ẩm, hàm lượng tạp chất, hàm lượng dầu
• Hạt bảo quản ở kho lấy mẫu từ kho bảo quản
-> các chỉ tiêu cần xác định: nhiệt độ, độ ẩm, chỉ số axit của dầu trong hạt Công đoạn clìiiđii bị trước khi ép
• Hạt đưa vào bóc và tách vỏ
-> lấy mẫu từ băng tải chuyển hạt đi bóc vỏ
các chỉ tiêu cần xác định: độ ẩm, tỉ lệ vỏ và nhân, hàm lượng dầu của vỏ và của nhân, độ ẩm của nhân, hàm lượng tạp chất.
• N hân
-> lấy mẫu từ cửa ra của máy bóc tách hoặc vít tải chuyển nhân vào máy nghiền
các chỉ tiêu cần xác định: tỉ lệ hạt chưa bóc vỏ, tỉ lệ vỏ lẫn vào nhân, độ ẩm, hàm lượng dầu
• Vỏ
lấy mẫu từ ống đẩy vỏ ra khỏi nơi sản xuất
các chỉ tiêu cần xác định: tỉ lệ nhân lẫn vào vỏ, độ ẩm, hàm lượng dầu
• Bột nghiền
—> lấy mẫu từ cửa ra của máy nghiền
- ằ c ỏc c h ỉ tiờu c ẩ n xỏc định: độ ẩm , mức độ nhỏ c ủ a hạt n g h iề n Công đoạn chưng, sấy, ép
• Bột chimg
-> lấy mẫu từ cửa vào tầng sấy
->■ các chỉ tiêu cần xác định: độ ẩm, nhiệt độ
• Bột ép
lấy mẫu từ chỗ thoát ra ở tầng sấy hoặc trục tiếp liệu của máy ép -> các chỉ tiêu cần xác định: độ ẩm, nhiệt độ
• Dầu thô
-> lấy mẫu từ sau máy ép và bể chứa sau khi lọc
các chỉ tiêu cần xác định: độ trong suốt, hàm lượng cặn, độ ẩm, chỉ số axit
• K hô dầu
lấy mẫu từ cửa thoát ra của máy ép
các chỉ tiêu cần xác định: chiều dày mảnh khô, độ ẩm, hàm lượng dầu Công đoạn tinh luyện dầu thực vật
• Dầu đưa vào thuỷ hoá
-> lấy mẫu từ thiết bị thuỷ hoá và từ ống hút vào thiết bị trung hoà các chỉ tiêu cần xác định: độ ẩm, chỉ số axit, hàm lượiig photpholipit
• Dầu Ihuỷ hoá
lấy mẫu từ thiết bị thuỷ hoá và từ ống hút vào thiết bị trung hoà
các chỉ tiêu cần xác định: nhiệt độ, độ ẩm, chỉ số axit, hàm lượng photpholipit
• Dầu trung hoà
-> lấy mẫu từ thiết bị trung hoà và cửa ra của thiết bị rìra sấy.
phòng.
• Cặn xà phòng
-)■ lấy mẫu từ thùng chứa cặn
các chỉ tiêu cần xác định: độ ẩm, hàm lượng dầu
• Dầu tinh I
-> lấy mẫu từ bể chứa dầu sau khi khử m ùi ;
-ằ cếc chỉ tiờu cần xỏc định: độ ẩm, hàm lượng cặn, hàm lượng ph^tpholipit, chỉ sô' axit, các chỉ s ố cảm quan.