Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 30
(iii) Thành phần khí của không khí giữa khoảng trống của hạt
Ở điều kiện không có O
2
, hoạt động của vi sinh vật giảm đáng kể. Lợi dụng tính chất
này, để quá trình bảo quản hạt đạt hiệu quả, cần tạo điều kiện không có O
2
trong khối
hạt. Quá trình loại oxy khỏi khối hạt có thể tiến hành bằng hai cách:
- Sử dụng các chất khí: CO
2
, N
2
, khói thay thế vào các khoảng trống của khối
hạt.
- Phương pháp hóa học: Đưa ngay vào giữa khoảng trống của khối hạt hơi acid
propionic hay các chất khí bromua metyl, diclo etan Quá trình này đạt hiệu quả
nhanh tuy nhiên nó có khả năng thay đổi phẩm chất của lipid.
3.1.1.3. Bảo quản và sơ chế hạt dầu sau thu hoạch
Mục đích của quá trình này nhằm khắc phục các nguyên nhân gây hư hỏng ảnh hưởng
đến chất lượng h
ạt dầu.
Phương pháp sơ chế hạt dầu phụ thuộc vào đặc điểm, tính chất của hạt dầu cũng như
quy mô và điều kiện sản xuất chế biến.
Quá trình sơ chế hạt dầu tổng quát gồm các công đoạn sau:
Hạt tươi
↓
Phơi sấy


(ii) Sấ
y hạt
Quá trình sấy hạt trước khi bảo quản và chế biến giúp hạt có độ ẩm an toàn, không hư
hỏng trong quá trình chế biến. Ngoài ra, còn giúp diệt một phần lớn vi khuẩn, sâu bọ
ký sinh nhờ nhiệt độ sấy.
Dựa vào tính chất của quá trình truyền nhiệt có thể sử dụng các phương pháp như đối
lưu, dẫn nhiệt hay bức xạ nhiệt để làm khô hạt. Trong đó, sấy hạt nh
ờ vào quá trình đối
lưu nhiệt phổ biến và mang lại hiệu quả cao. Nguồn nhiệt sử dụng là không khí đốt
nóng hoặc các sản phẩm cháy của nhiên liệu đi qua lớp hạt ẩm. Tùy thuộc vào mục
đích sấy, độ ẩm ban đầu của nguyên liệu, kích thước nguyên liệu có thể tiến hành sấy
cùng chiều hay ngược chiều. Phương pháp sấy đối lưu cùng chiều được áp dụng nhiều.

(iii)
Thông gió cưỡng bức
Ý nghĩa chính của quá trình thông gió cưỡng bức là hạ được độ nhiệt và làm khô một
phần ẩm của các đống hạt mà không cần phải đảo trộn chúng. Ngoài ra thông gió
cưỡng bức cho hạt 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 khi chuyển đi sấy,
- Làm nguội hạt sau khi sấy giúp tăng hi
ệu suất máy sấy,
- Giảm độ ẩm của hạt trong quá trình bảo quản,
- Loại trừ các ổ tự bốc nóng của hạt.

(iv) Làm nguội hạt
Hạt khi ra khỏi thùng sấy thường có độ nhiệt cao, tiến hành bảo quản ngay thường làm
tăng độ ẩm của hạt do hơi nước trong không khí ngưng tụ lại trên bề mặt lớp hạt.
Ngoài ra, quá trình làm nguộ

giống thành phần lipid ở nhân. Vì vậy khi chế biến hầu hết các loại hạt dầu
cần tiến hành tách nhân, mô chứa dầu chủ yếu khỏi lớp vỏ ngoài của hạt
chứa ít dầu. Ngoài ra, vỏ quả và vỏ hạt có tính xốp, hấ
p thu dầu, hình thành
liên kết giữ dầu lại ở vỏ, tăng tổn thất dầu.
- Nâng cao năng suất thiết bị công nghệ: Vỏ quả và vỏ hạt có độ bền cơ lớn
hơn rất nhiều so với nhân sẽ gây giảm hiệu suất làm việc của máy, thiết bị,
gây chóng mòn các bộ phận làm việc của máy.
- Tăng chất lượng dầu: Lipid của vỏ
hạt với thành phần chủ yếu là sáp và các
chất tương tự lẫn vào dầu sẽ làm giảm giá trị cảm quan cũng như chất lượng
dầu.
(ii) Phương pháp tách vỏ hạt
Quá trình tách vỏ hạt bao gồm các bước chính: phá vỡ vỏ hạt, xay xát và phân ly hỗn
hợp sau xay.
Tùy thuộc tính chất cơ lý của các mô hạt dầu, máy xay xát vỏ được thiết kế quy trình
làm việc theo các nguyên lý khác nhau. Yêu cầu đối với các máy xát v
ỏ là chỉ phá vỡ
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 33
vỏ, giữ cho nhân không xay xát. Khi xát vỏ, công được chi dùng cho phá vỡ vỏ và giải
phóng nhân. Dưới tác động của tải trọng đập lên vỏ hạt, vỏ sẽ bị phá vỡ.
Các phương pháp phá vỡ vỏ hạt thường được sử dụng trong công nghệ sản xuất dầu:
- Phá vỡ vỏ hạt do ma sát với bề mặt nhám
Sử dụng thiết bị có vành nhám trên thân hay máy xát khí động học, chuyển hạt vào
máy với vận tố
c xác định, tiếp xúc bề mặt hạt với bề mặt nhám hình thành lực cản hãm
chuyển động của hạt, vỏ sẽ tróc ra khỏi nhân.

- Kích thước hạt
Khối hạt đồng đều về kích thước, hiệu quả xát vỏ tăng, dễ dàng đi
ều chỉnh chính xác
chế độ làm việc của máy xát.
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 34
Với khối hạt có cùng độ ẩm, hạt lớn dễ tróc vỏ hơn hạt bé, đồng thời việc tiêu thụ điện
năng cũng ít hơn. Thí dụ: Hạt hướng dương có độ ẩm 6-7 %, với cỡ hạt 6 mm, vận tốc
xát 31m/s; với cỡ hạt < 6mm, vận tốc xát 34 m/s.
- Đặc điểm hạt
Hạt có phẩm chất khác nhau như kích thước, độ dày vỏ, tỷ l
ệ vỏ/nhân khác nhau, hiệu
quả xát sẽ khác nhau.
Hạt có độ bền lớn, cỡ hạt nhỏ, khối lượng nhỏ, nhân nhiều, vận tốc phá vỡ vỏ tăng.
- Động lực phá vỡ vỏ hạt
Vỏ hạt chịu tác dụng của ngoại lực do cánh búa của tay quay va đập lên hạt- lực nén
đẩy, lực ma sát giữa các hạt với nhau, ma sát giữa hạt và thiết bị. Ngoài ra, hạt còn
chị
u tác động của nội lực là lực uốn cong, lực biến dạng đàn hồi của hạt. Hạt chịu nén
động học mất đi mối liên hệ bền vững giữa nhân và vỏ, hạt bị rạn nứt, nhân tách khỏi
vỏ hạt.
Vỏ hạt còn do cạnh biên của các cánh búa làm vỡ hoặc bị vỡ trong lúc bay từ mặt cánh
búa vào thành trong lòng máy.
Những hạt khi búa đập không đủ lực làm vỡ v
ỏ, khi văng vào mặt ráp của lòng máy sẽ
bị vỡ tiếp tục.

(iv) Phân ly hỗn hợp xay

Máy sàng đậ
p làm việc theo nguyên lý tác động cơ học lên hỗn hợp xay. Quá trình
tách nhân khỏi vỏ, hạt nguyên vỏ, hạt bị cắt dập được thực hiện theo 2 bước:
- Đầu tiên đập tung nhân ra khỏi các hạt đã bị vỡ và vỏ.
- Tách riêng nhân ra khỏi vỏ bằng sàng.
Lượng hạt nguyên vỏ lẫn theo vỏ thải ≤ 1%.
- Sàng tinh
Máy làm sạch liên hợp giữa máy sàng lắc kép và quạt gió. Hỗn hợp xay được phân đều
lên mặt sàng trên. Nhân và các ph
ần vỏ vụn lọt sàng rơi xuống mặt sàng dưới. Hạt
nguyên vỏ, nhân nguyên và vỏ không lọt sàng rơi vào vùng hộp gió. Quạt hút lấy vỏ
dẫn theo dòng không khí vào xylon, sau đó vào máy sàng đập, hạt không lọt sàng trên,
rơi xuống hộc chứa, từ đó đem xay lại. Nhân và vỏ vụn rơi xuống mặt sàng dưới được
chia 2 thành phần: nhân lọt sàng rơi xuống tấm hứng , vỏ không lọt sàng trượt trên bề
m
ặt sàng xuống hộp gió. Dòng không khí do quạt gây ra tiếp tục hút một phần vỏ,
phần vỏ còn lại trên mặt sàng dưới rơi chung với dòng nhân lọt mặt sàng dưới.
Năng suất máy sàng tinh 70 tấn hạt/ ngày.
Nhân ra khỏi sàng dưới của máy sàng tinh có lượng vỏ không lớn hơn 10-
12%.

3.1.2.3. Nghiền nguyên liệu chứa dầu
(i) Mục đích
- Phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu để dầu dễ dàng thoát khỏ
i phần protein
khi ép hoặc trích ly.
- Tạo tính đồng đều cho khối bột nghiền, đây là điều kiện thuận lợi cho quá trình
chưng sấy sau này. Nếu khối bột nghiền có hình dạng và kích thước không đều, hiệu
suất ép tách dầu chỉ ở mức độ thấp.


- Sự phá hủy cấu trúc tế bào
Ưu điểm khi tiến hành nghiền các hạt chứa dầu là cấu trúc các mô tế bào bị phá vỡ,
dầu từ bên trong nội bào giải phóng ra ngoài bề mặt, tăng hiệu suất quá trình ép hay
trích ly. Tuy nhiên, quá trình này làm cho bề mặt tự do của nguyên liệu trở nên lớ
n,
dầu trên bề mặt nguyên liệu tiếp xúc với không khí, quá trình oxy hóa dầu (ôi hóa)
diễn ra nhanh chóng.
Trong quá trình nghiền, 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, gây tổn thất dầu. Nếu lực nghiền càng nhỏ thì hàm
lượng dầu giữ lại trong nguyên liệu càng nhi
ều.
- Biến đổi hóa học và sinh hóa của hạt khi nghiền
Dầu trong nội bào sau khi giải phóng ra do việc phá vỡ cấu trúc tế bào khi nghiền, hấp
phụ trên một diện tích rộng lớn ở bề mặt các hạt bột. Trong quá trình đó, nguyên liệu
nguyên liệu có những biến đổi hóa học và sinh hóa nhất định.
Nguyên nhân chủ yếu do:
- Tác động cơ học của lực nghiền.
- Tác động c
ủa nhiệt sinh ra do ma sát giữa nguyên liệu với bề mặt nghiền và
giữa nguyên liệu với nguyên liệu.
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 37
Sự biến đổi sinh hóa thường xảy ra trong quá trình nghiền chủ yếu là do sự biến tính
protein với mức độ khác nhau do tác động cơ cũng như tác động nhiệt. Tuy nhiên, sự
biến tính này không sâu sắc do thời gian tác động của lực nghiền và nhiệt lên nguyên
liệu không dài. Ngoài ra, quá trình nghiền hạt còn là nguyên nhân làm cho các hệ
enzyme trong tế bào bị phá vỡ đã giảm một phần hoạt tính, sau khi bị phá vỡ cấu trúc,

Khi nhiệt độ tăng, tính dẻo của nguyên liệu cũng tăng, khó nghiền đạt yêu cầu thích
hợp. Với độ ẩm thích hợp, nhiệt độ nghiền không lớn hơn nhiều so với nhiệt độ không
khí. Nhiệt độ nghiền thích hợp 25-45
o
C.

(v) Các chỉ tiêu về bột nghiền
- Độ nhỏ và mỏng: Bột nghiền càng mỏng càng nhỏ, dầu trong nguyên liệu
dễ dàng tách ra khi ép hay trích ly, khối bột dễ tiếp xúc với nhiệt và hơi
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 38
nước trong nồi chưng. Bột quá vụn dễ vón cục, cánh khuấy khó làm việc,
hơi không thoát ra khi chưng và sấy.
- Tỷ lệ vỏ lẫn trong bột: Vỏ càng nhiều tỷ lệ tổn thất dầu theo khô dầu càng
lớn, chất lượng dầu và khô dầu càng kém. Tỷ lệ vỏ lẫn trong bột được xác
định hàm lượng xơ trong bột nghiền và nhân hạt.
- Độ acid và mùi: Đây là chỉ tiêu quan trọ
ng trong trường hợp bột nghiền
không được sử dụng ngay. Bột có độ acid, mùi mốc hắc cần đem chế biến
riêng (thành phẩm có chất lượng xấu).
Mặc dù vậy, khối bột sau khi nghiền rất khó đạt được sự đồng đều cao. Nguyên nhân
chủ yếu do độ bền của bản thân vật thể phân bố không đều nhau trên toàn bộ cấu trúc
của hạt. Chính vì thế, khi có ngoại lực tác độ
ng vào thì sự phân hủy xảy ra ở những
khu vực có sự phản kháng yếu hơn. Mặt khác, ngoại lực tác động lên vật thể cũng
phân bố không đều nhau về cường độ và phương của lực. Ở những góc cạnh, vật thể
rắn chịu tác dụng của lực lớn, do đó, sự phân hủy xảy ra mạnh. Ở máy nghiền trục,
hiện tượng này diễn ra phức t

39
3.1.3.2 Các biến đổi bột nghiền khi chưng sấy
Do ảnh hưởng của nhiệt và hơi nước khi chưng sấy, các chất trong khối bột nghiền có
những thay đổi về tính chất vật lý, hoá, sinh…
(i) Các biến đổi vật lý
Trong giai đoạn làm ẩm, các chất phi lipid sẽ trương nở. Nhờ quá trình làm ẩm được
thực hiện ở nhiệt độ không cao (50-60
0
C) nên bột chỉ ở trạng thái liên kết và trương nở
nhưng không bị hồ hóa, điều này giúp cho tính dẻo của bột tăng lên.
Trong các hạt bột đã trương nở mối liên hệ giữa dầu và các thành phần phi lipid bị
yếu đi, chiều dày các màng dầu tăng dần và chuyển lên trên bề mặt các hạt bột. Do
phần ưa nước hút nước trương nở, thể tích của bột cũng t
ăng lên. Khi đó dầu từ bên
trong các khe vách chuyển ra phía mặt ngoài. Tốc độ trương nở lúc mới bắt đầu hút
nước lớn, sau đó giảm dần và đến cuối quá trình thì bột không còn hút nước nữa. Tốc
độ thấm nước của bột phụ thuộc vào:
- Điều kiện làm ẩm, chủ yếu là sự đảo trộn,
- Tính chất háo nước trong nguyên liệu,
- Khối lượng nước làm ẩm,
- Hàm lượ
ng dầu trong nguyên liệu.
Ở giai đoạn sấy, nhiệt độ tăng đến 105
o
C nhằm bốc thoát bớt một phần nước, điều này
dẫn đến sự biến tính protein làm thay đổi đặc tính bột, bột trở nên cứng và có tính đàn
hồi. Sự biến tính của protein giúp cho liên kết với dầu giảm, độ nhớt dầu giảm làm
tăng tính linh động của dầu, dầu dễ dàng thoát ra khi ép
Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng đến 150-180
o

hoặc trích ly. Tùy theo từng loại nguyên liệu, cơ cấu của thiết b
ị mà bột chưng sấy có
những đặc tính kỹ thuật khác nhau, nhưng yêu cầu chung quan trọng là mức độ đồng
nhất của khối bột.
- Mức độ đồng nhất chung: khối bột phải có tính đồng nhất về kích thước, hình
dạng, độ ẩm, tính dẻo, đàn hồi
- Mức độ đồng nhất nội tại: đồng nhất về đặc tính bề m
ặt và đặc tính bên trong của
các phân tử bột.
Nếu bột không đạt độ đồng nhất chung cũng như đồng nhất nột tại thì hiệu quả thoát
dầu sẽ giảm. Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất khó đạt được cả hai độ đồng nhất này.
Độ ẩm của khối bột sau chưng sấy thường từ 8-12%.
3.1.4. Chiết tách dầu bằng quá trình ép
3.1.4.1. Cơ sở lý thuy
ết của quá trình ép dầu
Khởi đầu của quá trình chiết tách dầu được tiến hành bằng biện pháp ép sử dụng hơi
nước, tiến trình này được thực hiện theo biện pháp thủ công, gián đoạn (batch). Đến
năm 1092, quá trình tách chiết dầu liên tục bằng thiết bị ép trục vít đã được Anderson
phát minh và đưa vào sử dụng. Cơ chế ép tách bằng trục vít này dựa trên việc thiết kế
cấu tạo th
ể tích giảm dần của vít Archimede trong lòng ống. Ngay lập tức, cơ chế này
được ứng dụng như một phương pháp tiêu chuẩn và phổ biến nhất cho quá trình chiết
tách dầu của hầu hết nguyên liệu. Thiết bị cơ bản ban đầu này đã được cải tiến và hoàn
thiện dần, giúp hiệu suất tách dầu ngày càng nâng cao.
Nhờ thiết kế đặc biệt của vít tải, dầu được giải phóng ra kh
ỏi bột nghiền do sự tạo
thành áp lực trong máy ép - do sự nén nguyên liệu và sức phản kháng của nguyên liệu:
Bột chưng sấy sau khi đã được chuẩn bị có cấu trúc đàn hồi và cơ lý nhất định, phần
protein của bột có tính dẻo rất cao, dễ dàng biến dạng không phục hồi về trạng thái cũ.
Dầu phân bố trong các khe vách và trên mặt các hạt bột là chất lỏng, độ nhớt nhỏ ở