Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2: CÁC PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU MÈ

CHƯƠNG 2: CÁC PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU MÈ

Tải bản đầy đủ - 0trang

2.1.2. Phế phụ liệu và thành phần hóa học của chúng

Từ quy trình sản xuất dầu mè trên ta có được các phế phụ liệu sau:





Công đoạn xử lý lấy hạt mè thải ra một lượng lớn thân, vỏ, lá mè.







Công đoạn sàng, phân loại thải ra một lượng nhỏ tạp chất như thân, vỏ, lá, hạt

vỏ, bụi và các hạt khác lẫn vào.







Công đoạn ép dầu thải ra một lượng lớn khơ dầu (còn gọi là bánh dầu hay bã

ép).







Cơng đoạn lọc thải ra một ít bã dầu còn sót lại, phức phospholipid và một số

hợp chất có nito và glucid [6].







Công đoạn ly tâm thải ra một số cặn trong q trình thủy hóa bao gồm

phospholipid và các phức chất như phosphatidyl choline (PC), phosphatidyl

ethanolamine (PE), phosphatidyl inositol (PI), phosphatidic acid (PA) [2].







Cơng đoạn trung hòa thải ra cặn xà phòng (là hỗn hợp bao gồm xà phòng, nước,

chất màu, gums, phosphatide và các acid béo) [2].







Công đoạn tẩy màu thải ra đất hấp phụ và than hoạt tính sau khi đã hấp phụ các

tạp chất lên bề mặt. Than hoạt tính mà nhà máy sử dụng là loại than hoạt tính

xúc tác (Me/THT). Than này được chế tạo từ than hoạt tính có phân tán một

lượng nhỏ (vài % khối lượng) các kim loại chuyển tiếp Me. [7]







Công đoạn khử mùi thải ra các tạp chất dễ bay hơi như FFA, carotenoid, sterol,

aldehyt, ketone, peroxide,… [2].



2.2. Phân loại và xu hướng tận dụng các phế phụ liệu

2.2.1. Phế phụ liệu giàu xơ

Cây mè sau khi thu hoạch người ta sẽ phơi khô và cho vào máy suốt để tách hạt

mè ra. Quá trình này thải ra một lượng rất lớn thân, lá và vỏ mè. Do vậy chúng ta cần

phải tận dụng chúng để tránh lãng phí và ơ nhiễm mơi trường. Vì thành phần xơ thơ

(xơ không tan như cellulose, hemicellulose, lignin) và carbohydrates (phần lớn là các

loại xơ tan, chỉ có một ít đường) trong thân, lá mè cao nên có thể làm bột giấy, chất

đốt, phân bón, giá thể trồng nấm và thức ăn gia súc.

Bảng 2. 1 Thành phần hóa học của thân, lá mè [8]

Thành phần



Phần trăm khối lượng (%)

5.04

9.72

56.37



Hàm ẩm

Xơ thô

Carbohydrates

5



Protein thô

Tro

Chất béo



19.25

9.62

3.88



2.2.2. Phế phụ liệu giàu protein

Sau khi hạt mè được ép lấy dầu thì phần còn lại là khơ dầu (bã mè), nó chiếm một

khối lượng tương đối lớn. Trong khơ dầu thì thành phần protein chiếm tỉ lệ cao nhất

nên có thể tận dụng để làm thức ăn gia súc, phân bón giàu đạm và nhiều ứng dụng

trong công nghệ sinh học.

2.2.2.1 Sản xuất các loại enzymes [9]

Enzymes trong công nghiệp được sản xuất bằng cách lên men chìm (SmF) hoặc

lên men trên mơi trường rắn (SSF). Cả vi khuẩn và nấm đều được dùng để sản xuất

enzymes. Có thể tận dụng khơ dầu mè như là chất nền hoặc nguồn bổ sung dinh dưỡng

để sản xuất ra nhiều loại enzymes khác nhau từ các chủng vi sinh khác nhau, chẳng

hạn như Mucor racemosus NRRL 1994 sản xuất enzyme Phytase, Zygosaccharomyces

rouxii NRRL-Y 2547 sản xuất enzyme L-Glutaminase, Aspergillus niger MTCC 2594

sản xuất enzyme Lipase.

2.2.2.2 Sản xuất sản phẩm chuyển hóa thứ cấp có nguồn gốc từ vi khuẩn [9]

Sản phẩm chuyển hóa thứ cấp có nguồn gốc vi khuẩn tương tự như kháng sinh có

vai trò quan trọng trong sự phát triển của nhân loại. Ngành công nghiệp lên men nhận

được nhiều động lực lớn cho việc mở rộng sự ra đời của nhiều loại thuốc kháng sinh

như thuốc hóa học trị liệu. Arun và Dharmalingam (1999) đã báo cáo về việc sản xuất

daunorubicin, một loại kháng sinh chống ung thư được sản xuất bởi Streptomyces

peucetius. Nó sử dụng 5% khơ dầu mè như nguồn carbon do đó làm giảm chi phí sản

xuất tới 96%.

2.2.2.3 Sản xuất nấm [9]

Pleurotus sajor-caju là một loại nấm thương mại được trồng trên rơm. Việc bổ

sung khơ dầu với vai trò là nguồn cung cấp nitơ vào chất nền rơm giúp tăng năng suất

nấm từ 50-100%. Điều này cũng giúp cho nấm sử dụng cơ chất rơm dễ dàng hơn vì

khơ dầu giúp tăng cường bài tiết enzyme cellulase, hemicellulase và laccase do đó làm

giảm hàm lượng cellulose, hemicellulose và lignin của rơm một cách đáng kể.

2.2.2.4 Một số ứng dụng khác [10]





Khô dầu mè được sử dụng thay thế cho sản phẩm thủy phẩm protein động vật

trong điều trị suy dinh dưỡng protein. Các thí nghiệm tăng trưởng với chuột chỉ

ra rằng khơ dầu có thể được so sánh với casein thương mại. Bảng thành phần

6



amino acid của khô dầu mè (Bảng 2.3) cho thấy chúng rất giàu leucine,

phenylalanine, arginine và glycine. Bên cạnh đó, các phân tích về hàm lượng

chất khô cho thấy hàm lượng protein thô cao càng chứng tỏ khơ dầu mè hồn

tồn phù hợp với vai trò là nguồn bổ sung protein.





Ảnh hưởng của việc nuôi cừu vỗ béo Awassi bằng khô dầu mè ở các mức độ

khác nhau dựa trên nhu cầu và khả năng tiêu hóa protein thơ, xơ thơ, chất béo

thơ đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy hiệu quả chuyển hóa thức ăn và tăng

trọng hàng ngày tốt hơn so với nhóm đối chứng (không dùng khô dầu mè).

Bảng 2. 2 Thành phần hóa học của khơ dầu [11]

Thành phần



Phần trăm khối lượng (% chất khô)

Protein thô

47.10

Xơ thô

9.97

Chất béo thô

9.25

Tro tổng số

10.35

Calcium

2.35

Photpho

1.53

Photpho hữu hiệu

0.77

Bảng 2. 3 Thành phần các amino acid của khô dầu mè [10]

Amino acids

Arg

Cys

Gly

His

Isoleu

Leu

Lys

Met

Phenylalanine

Threonine

Tryptophan

Tyrosine

Valine



Phần trăm khối lượng (% protein thô)

12.8

2.1

5.3

2.9

3.6

7.5

2.9

3.1

4.3

3.2

1.4

3.9

4.0



2.2.3. Các phế phụ liệu khác





Tạp chất từ công đoạn sàng và phân loại như: thân, vỏ, lá, hạt vỏ, bụi và các hạt

khác lẫn vào. Bụi được tách ra nhờ bộ phận hút khí, sau đó thải ra mơi trường

theo qui định của Nhà nước. Các thành phần còn lại sẽ được đem đi ủ sinh học

để tạo ra phân bón hữu cơ compost.







Tạp chất từ cơng đoạn lọc như bã dầu còn sót lại, phức photpholipid, một số

hợp chất có nito và glucid có thể được xử lí bằng cách sấy khơ sau đó được chế

7



biến thành phân bón NPK, thiêu đốt để lấy nhiệt hoặc chơn lấp các vùng trũng

tạo mặt bằng xây dựng các cơng trình mới. [12]





Tạp chất từ công đoạn ly tâm như phospholipid và các phức chất như

phosphatidyl choline (PC), phosphatidyl ethanolamine (PE), phosphatidyl

inositol (PI), phosphatidic acid (PA) có thể được bổ sung vào thức ăn của các

loại thủy sản. [13]







Cặn xà phòng từ cơng đoạn trung hòa được dùng để sản xuất biodiesel. Bản

chất của Biodiesel là sản phẩm ester hóa giữa methanol hoặc ethanol và acid

béo tự do trong dầu thực vật hoặc mỡ động vật [14]. Cặn xà phòng được thủy

phân hồn tồn thành các acid béo trong mơi trường nước ngầm, sau đó sử

dụng lò phản ứng hạt nhân chứa chất rắn lên men có hoạt tính lipase để chuyển

các acid béo thành ester của chúng [15]. Kết quả ta thu được biodiesel.







Than hoạt tính và đất hấp phụ từ cơng đoạn tẩy màu được xử lí và tái sử dụng

bằng các phương pháp hồn ngun. Than hoạt tính Me/THT có dung lượng

hấp phụ phenol tương tự như THT ban đầu. Song, sau khi hấp phụ bão hòa,

(Me/THT)BH có thể được hoàn nguyên dễ dàng với H2O2 ở nhiệt độ thấp 40°C,

không tạo ra sản phẩm phụ khác [7].







Các tạp chất dễ bay hơi từ công đoạn khử mùi như FFA, carotenoid, sterol,

aldehyt, ketone, peroxide,… được xử lí trước khi thải ra môi trường theo qui

định của Nhà nước.



8



CHƯƠNG 3: CÁC SẢN PHẨM TẬN DỤNG TỪ PHẾ PHỤ LIỆU THỰC PHẨM

3.1 Sản phẩm tận dụng từ phế liệu giàu xơ

3.1.1 Sản xuất bột giấy [16]

Nguyên liệu



NaOH, HCl



Nghiền thô



Ca(OH)2, H2O2



Nghiền tinh



Khuấy (1)

Loại nước (1)



H2O2



Bể lắng 1



Khuấy (2)



Loại nước (2)



Bể lắng 2



Rửa bột



Loại nước (3)



Bể lọc nước thải



Mơi trường



Sấy



Bột giấy khơ



Hình 3. 1 Quy trình sản xuất bột giấy từ thân lá vỏ mè [16]

Chuẩn bị nguyên liệu





Phơi khô và làm sạch để thân lá mè khơng mốc, sau đó cắt thân lá mè thành

từng đoạn dài khoảng 2 – 5cm, tốt nhất là 3cm.



9



Nghiền thô





Cho NaOH (loại hạt) cùng với nước vào máy nghiền thơ và chạy máy để hòa

tan NaOH; tỉ lệ phối trộn là 4 – 7m3 nước và 10 – 14kg NaOH cho một tấn thân

lá mè, khuyến cáo 6m3 nước và 12kg NaOH cho một tấn thân lá mè.







Cho thân lá mè thu được từ công đoạn phơi khô vào máy nghiền thô với lượng

ứng với tỉ lệ phối trộn nêu ở công đoạn trên và nghiền cùng với dung dịch

NaOH có trong máy với thời gian 10-15 phút.







Cho từ từ dung dịch HCl có nồng độ 32% theo khối lượng vào hỗn hợp trong

máy nghiền thô tiếp tục nghiền thô tiếp tục trong 35 – 60 phút. Tỷ lệ phối trộn

nguyên liệu là 2.5 – 4.5 lít HCl nói trên cho 1 tấn thân lá mè. Việc cho dung

dịch HCl vào máy có thể được thực hiện khi máy đang chạy hoặc cho máy

ngừng hoạt động.







Thiết bị sử dụng: máy nghiền thô công suất 5 tấn/h



Hình 3. 2 Máy nghiền thơ, https://maynghiengo.vn/may-nghien-go/may-nghien-thocong-suat-5-tan-29.html

Nghiền tinh





Cho hỗn hợp thu được từ công đoạn nghiền thô và Ca(OH) 2 vào máy nghiền

tinh và nghiền trong thời gian 25 – 30 phút, tỷ lệ phối trộn là 20 – 26kg

Ca(OH)2 cho một tấn thân lá mè khô. Lúc này xơ cellulose có chiều dài từ

0.5mm đến 0.8mm.







Bổ sung dung dịch H2O2 có nồng độ 30% theo khối lượng vào hỗn hợp trong

máy nghiền tinh và tiếp tục nghiền trong thời gian 10 – 30 phút. Tỷ lệ phối trộn

là 50 – 70 lít dung dịch H2O2 nói trên cho một tấn thân lá mè khô. Lúc này, bột

đã đạt yêu cầu về độ phân tơ chổi hóa.

10



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2: CÁC PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU MÈ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×