Đồ án Phương pháp trích ly một số sản phẩm

Nối điểm F và S thành đường thẳng FS. đường này được chia làm 2 phần qua điểm M. Các phần tỷ lệ với lượng sản phẩm theo quy tắc đòn bẩy, nếu bỏ qua chất rắn không hoà tan. dung môi có thành phần 50%khối lượng lepestka. Phần chất lỏng trong đó có 0,28 +0,025 = 0,305 đơn vị khối lượng và dung môi có 0,5 đơn vị khối lượng . Điểm M nằm trên SF cách S một khoảng là: 0,305 /(0,5+ 0,305) =0,38.

Gía trị để vẽ đường lưu lượng RE chưa biết. Chỉ biết được đường REcắt SF ở điểm M và điểm R nằm trên đường cong và điểm Enzym nằm trên trục hoành, vì nó có giá trị tung độ z=0.

 

doc35 trang | Chia sẻ: leddyking34 | Ngày: 22/04/2013 | Lượt xem: 1164 | Lượt tải: 27download
Tóm tắt tài liệu Đồ án Phương pháp trích ly một số sản phẩm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
g ta đựơc điểm nằm trên giao điểm của đường O với =const. Vẽ tương tự như vậy cho đến khi đạt được nồng độ bằng hoặc gần với nồng độ xR đã cho trong hổn hợp đi ra của pha raphinat. Số đường thẳng nối gốc tọa độ với các điểm,,… (hay gần bằng ) là số bậc lý thuyết của quá trình trích ly rắn lỏng cần tìm. 5. CÔNG THỨC TOÁN HỌC 5.1. Đặc điểm của đồ thị tam giác Hình 1.1: Đồ thị tam giác - Mỗi đỉnh của tam giác tương ứng với một cấu tử nguyên chất. Vì vậy mỗi cạnh là hỗn hợp của 2 cấu tử. Một điểm trong tam giác thể hiện thành phần của hỗn hợp 3 cấu tử.Ví dụ, điểm g cho ta thành phần các hỗn hợp gồm 70% A, 20% B và 10% C (hình 1.1) - Các đường thẳng xuất phát từ các đỉnh như Aa, Bb, Cc là vị trí hình học cho mọi hỗn hợp có quan hệ về lượng không đổi đối với 2 cấu tử khác, như xB/ xC hoặc xC / xA hoặc xA/ xB =const. - Các đường thẳng dd, ee, ff song song với các cạnh của tam giác AB, BC, CA là vị trí hình học cho hỗn hợp có cùng một lượng cấu tử C hoặc A hoặc B. 5.2. Quy tắc đòn bẩy: Hình 1.2: Quy tắc đòn bẩy Khi trộn lẫn 2 hỗn hợp có thành phần a, b trong tam giác sẽ cho một hỗn hợp mới ở điểm c nằm trên đường thẳng ab. Khoảng cách ac và bc tỉ lệ nghịch với lượng của hỗn hợp đầu. Từ hình 1.2 ta thấy: ma + mb = mc nhưng xa + xb ≠ xc Và có: Và với ma , mb , mc - khối lượng của hỗn hợp a,b,c, kg xa , xb , xc - thành phần của cấu tử A,B,C trong hỗn hợp (a,b,c), %. Trong đồ thị tam giác, đỉnh A đặt trưng cho dung môi đầu (còn gọi là chất mang) có thể ở trạng thái rắn hoặc lỏng. Đỉnh B đặc trưng cho cấu tử cần tách (có thể là rắn hoặc lỏng). Đỉnh C đặc trưng dung môi (là chất lỏng) . Trong hình 1.3, đường abcdKd’c’b’a’ là đương cân bằng (còn gọi là đương bảo hoà, đường đẳng nhiệt hay đường phân tầng). Đường cân bằng chia làm hai vùng,vùng trên là vùng đồng pha và dưới là vùng hai pha, là vùng tách được. Điểm K là điểm tới hạn. Phía trái của K đặc trưng cho pha raphinat và phía phải đặc trưng cho pha trích. Các đường thẳng bb’,cc’, dd’ gọi là đường lien hợp. Trong hình 8.4, đương abcde cũng gọi là đường cân bằng. Vùng phía trái của nó có hỗn hợp dị thể, vùng phía phải là dung dịch tách được. Đồ thị cho hệ có đặc tính riêng. Cạnh BC biểu thị thành phần của “ dòng bên trên”, là dung dịch của cấu tử phân bố trong dung môi. a) b) Hình 1.3: Hệ lỏng - lỏng với một cặp (a) và hai cặp (b) của các thành phần tan từng phần vào nhau (ở t = const) Đường cân bằng biểu thị thành phần của “dòng bên dưới”, là hỗn hợp dị thể gồm pha rắn không hoà tan, cấu tử phân bố và dung môi chứa trong các mao quản của chất rắn. Kéo dài các đường liên hợp bb’, cc’, dd’ chúng cắt nhau ở đỉnh A. 5.3. Hệ số phân bố của cấu tử cần tách giữa pha trích và pha raphinat được biểu thị: Hình 1.4: Hệ rắn - lỏng ( t = const) ; K ><= 1 (1.2) B B y x K = với yB – thành phần cấu tử phân bố B trong pha trích, % khối lượng. xB – thành phần cấu tử phân bố B trong pha raphinat,%khối lượng. Hệ số phân tán phụ thuộc vào nồng độ, nên trong tính toán chỉ tính gần đúng. 5.4. Nếu không tính đến sự hoà tan lẫn nhau giữa dung môi đầu và dung môi, thì có thể sử dụng đồ thi tam giác theo toạ độ: B 100 - x = B x x B B y y B = 100 - y B kg cáúu tæí phán bäú kg dung mäi âáöu kg dung mäi âáöu kg cáúu tæí phán bäú trong pha raphinat; trong pha trêch (1.3) 5.5. Đồ thị tam giác vẫn được sử dụng có hiệu quả, khi không thể hiện chính xác vì các đường quá dày. Khi đó thường biểu thị qua toạ độ (hình 8.5) Hình 1.5: Hệ lỏng - lỏng với một cặp (a) và hoặc cặp (b) của các cấu tử tan từng phần vào nhau ( t= const) a)Dùng hệ toạ độ z, Z – X,Y và Y-X (đồ thị hỗ trợ để xác định đường cân bằng) cho hệ lỏng- lỏng. Sự thể hiện giống 8.3 với KgC Kg(A + B) C 100 - y = y C A B y + y = Z y C KgC Kg(A + B) C 100 - x = x C A B x + x = z x C B y Y = y + y B A B y = 100 - y C Kg(A + B) KgB KgB Kg(A + B) C 100 - x = x B A B x + x = X x B trong pha raphinat trong pha trêch trong pha raphinat trong pha trêch (1.4) Hoặc có thể viết: b) Dùng hệ toạ độ sau cho hệ rắn - lỏng (hình 8.6) sự thể hiện giống hình 8.4B x X = x + x C B B x = 100 - x A Kg(B + C) KgB KgB Kg(B + C) A 100 - y = y B B C y + y = Y y B C x Z = x + x C B A x = 100 - x A Kg(B + C) KgA A y Z = y + y C B A y = 100 - y A Kg(B + C) KgA åí doìng phêa dæåïi ÅÍ doìng phêa trãn åí doìng phêa dæåïi ÅÍ doìng phêa trãn (8.5) Trong đó XA, XB ,XC – thành phần cấu tử A, B, C trong pha raphinat (ở dòng dưới), % khối lượng. YA, YB, YC – thành phần cả cấu tử A, B, C (trong pha trích ở trạng thái cân bằng), % khối lượng. 5.7. Trích ly chéo dòng: Phương trình cân bằng vật liệu cho bậc thứ n: Với các chỉ số: F - hỗn hợp đầu, S – dung môi, R – raphinat, E – trích. Cân bằng vật liệu cho cấu tử phân bố: Hình 1.6: Trích ly chéo dòng Nếu không đè cập về sự hoà tan lẫn nhau giữa dung môi đầu và dung môi người ta có thể vận dụng đồ thị tam giác theo hệ toạ độ x’, y’. Lượng dung môi đầu trong hỗn hợp đầu là: mA =mF (100-XF), kg hoặc kg/ h. (1.8) Lượng dung môi trong dung dịch trích: mC =mS (100-Y S ), kg hoặc kg/ h. (1.9) Phương trình đường làm việc của bậc thứ n: S n n-1 ( x - x ) + y’ (1.10) A n C m = y - m m m C A tgα = Góc nghiêng của đường làm việc được tính: Số bậc thay đổi nồng độ (bậc trích ly) bằng số đương làm việc trong đồ thị hình 1.6b. Nếu có sự hoà tan từng phần giữa dung môi đầu và dung môi trích, thì sử dụng đồ thị tam giác hình 1.6c. Vị trí điểm Mn có thành phần của hỗn hợp ở pha thứ n, sẽ được xác định bằng quy tắc đòn bẩy từ quan hệ các dòng m R . n- 1 / m S . n-1 Thành phần của raphinat xn và pha trích ly yn lấy từ điểm cuối(Rn và En) trên đương cân bằng đi qua Mn .Lưongj raphinat và dung dịch trích cũng được xác định theo quy tắc đòn bẩy Bậc trích ly lý thuyết tương ứng với số lượng đương liên hợp Rn En trong đồ thị tam giác khi đạt nồng độ của raphinat xR. Nồng độ, lượng của raphinat và dung dịch trích được tính nhờ đường nối từ đỉnh C qua R và E cắt AB. 5.8. Trích ly ngược chiều( 1.7) Cân bằng vật liệu của hệ thống trích ly n bậc ngược chiều: mF +mS = mR +mE (1.11) Đối với cấu tử phân bố: mFxF + mSxS = mRxR + mE xE (1.12) Nếu bỏ qua sự hoà tan lẫn nhau giữa dung môi đầu vả dung môi, thì lượng dung môi đầu và dung môi(mA , mC) trong tất cả các bậc không thay đổi. Khi đó cân bằng vật liệu của cấu tử phân bố sẽ là: mA(xF – xR) =mC(yE- y S) (1.13) Phương trình đường nâng độ làm việc : m y = m C n+1 A ( x - x ) + y (1.14) F n F Góc nghiêng của đường làm việc(hình 1.8b) được tính. (1.1 5 ) x - x F R S = E y - y tgα = A C m m P E 1 2 3 α y x x y b) s R F B A C F R E max E M 1 E , E 3 R , R 2 R 1 R E 2 E 3 c) 3 Hình1. 7: Trích ly ngược chiều Bậc trích ly được xác định theo phương pháp đồ thị (so sánh với hấp thụ). Nếu dựa vào đồ thị tam giác để tính( hình 1.8c), thì lượng ở vị trí M là hõn hợp chung: mF + mS = mR + mE = mM (1.16) = E m MR m R ME ; FM S m MC m F = Bậc trích ly được tương ứng với số lượng đường liên hợp EnRn được biểu thị ở hình khi đạt được nồng độ của raphinat xR (nồng độ yêu cầu) Điểm P được gọi là cực (hay điểm làm việc). Nó là điểm cắt nhau của các đường thẳng qua FE, RC và RnEn+1 . Cực này có thể nằm bên trái hoặc bên phải tam giác. 5.9.Trích ly ngược chiều có hồi lưu Tuỳ điều kiện làm việc mà một hoặc cả hai sản phẩm được hồi lưu trở lại. Cân bằng vật liệu của hệ thống trích ly: mF =mE +mR (1.17) Khi tính toán cần giả thuyết là các dòng mS.0, mS.n -1 và mS.n +1 chỉ có dng môi nguyên chất C và các dòng m’E và m’R không chứa dung môi. Cân bằng vật liệu cho cấu tử phân bố B là: mF xF = mEYE + mR XR (1.18) Lượng hồi lưu tối thiểu của dung dịch trích REmin và raphinat Rmin được tính từ các điểm cắt của PEmin và PRmin (là những điểm tương ứng với cực của pha trích và raphinat) của đường cân bằng a-b (đường đi qua điểm F) với toạ độ điểm E’ và R’ là: (1.19) = R R.n+1 R m m = Rmin P Rmin R RE n+1 ; 1 E E 1 E Emin P Emin = m m E R.o R = Chỉ số hồi lưu tối thiểu tương ứng với số bậc trích ly lớn. Do đó cần tính chỉ số hồi lưu thực tế: β β (1.20) n+1 RE R = Rmin P R R R R = ; E 1 E 1 = R E E E P Emin = R Lượng vật liệu và lượng dung môi được tính theo công thức sau: m S . n-1 = mE zE mE = m’E + m S . n-1 = m’E .(1-zE) (1.21) mR.o = RE .mE mR + mE = mE (1+ RE) = m’E (1+ zE). (1+ RE) ( Z - z ) = m (1 + R )(Z - z ) (1.22) R.o S.o E 1 + z = m m + m E E.1 E E E E.1 E ZE.1 = mS.o + (mR.o + mE ); v.v… (1.23) m S . n+1 = mRz R mR = mR + m S . n+1 = mR ( 1+ zR) m R . n+1 = RR. mR = RR. mR (1 + zR) m C . n+1 = RR. mRzR ; v.v… trong đó m C . n+1 - lượng dung môi C trong raphinat m R . n+1 m Sg = mE ((1+ RE) (ZE.1 – zE) + zE ) + m’R ( 1+ RR ) zR Số bậc trích ly cần thiết được tính bằng đồ thị dựa vào toạ độ z, Z với X, Y và Y với X (hình 8.9). 5.10. Trích ly chất rắn với dung môi thay đổi. Sơ đồ trích ly tương tự như trích ly chéo dòng của hệ lỏng. Phương trình cân bằng của bậc thứ n giống như trích ly chéo dòng, hình 8.10a và các công thức (1.6), (1.7) (1.26) 2 i n 1 (1 + a )(1 + a ) ... (1 + a ) ... (1 + a ) = ψ 1 Nếu dùng dung môi nguyên chất C thì độ trích ly được tính theo công thức: F m x F n x m R.n ψ = Với - độ trích ly ( lượng chất trích ly trong hồi lưu chia cho lượng trong hỗn hợp đầu) - tỷ lệ của các dòng: tỷ lệ giữa khối lượng của dunh dịch với khối lượng chất rắn, cũng có thể lấy tỷ lệ theo thể tích; m’R.i = mR.i (1- xA) - khối lượng của các cấu tử B và C. Nếu tỷ số của các dong đã biết, tức nếu a1 = a2 = a3 =…=an = a = const, có thể viết đơn giản bằng công thức: (1.27) s ψ= 1 N (1 + a) Tính toán bằng đồ thị tam giác hoàn toàn giống như trích ly chéo dòng. 5.11. Trích ly ngược chiều của chất rắn. Cân bằng vật liệu tương tự như trích ly ngược chiều của hệ lỏng, hình 1.11 và các phương trình (1.12 ) và (1.13). n-2 2 1 n-1 2 1 n R.n S S m y m x 1 + a ( 1 + a + a + ... + a ) - - [ 1 + a ( 1 + a + a + ... + a )] (1.28) = ψ 1 Nếu tỷ số giữa các dòng ở tất cả các bậc, trừ bậc thứ nhất, là hằng số, tức nếu a2 = a3 =…=an =a=const, thì độ trích ly được tính theo công thức: Nếu dùng dung môi nguyên chất thì công thức đơn giản hơn: n-1 2 1 (1.29) 1 ψ = 1 + a (1 + a + a + ... + a ) Ngoài ra nêu chất rắn đưa vào cũng chứa lượng dung môi như các bậc, tức a2 = a, thì có: 1 + a + a + ... + a = ψ 1 (1.30) 2 n x - y R S 2 1 x - y lg x - x 1 R S 2 y - y lg (1.31) = lg x - x 1 R S 2 y - y lg s N - 1 x - y R = S 2 1 x - y Số bậc trích ly được tính từ tỷ số giữa các dòng, a = a2=a=const theo các công thức sau: Ví dụ : Bài toán 1: Hệ thống trích ly dầu có ngăng suất 1 tấn lepestka với thành phần dầu 28% và xăng 2.5%. Xăng được dùng như dung môi chứa 1,5 dầu. Lượng dung môi đưa vào chứa 505khối lượng lepestka. theo kinh nghiệm cho thấy, dung dịch được pha rắn hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ theo bảng sau: Nồng độ (kg/kg) Lượng dung dịch giữ lại (kg/kg) Nồng độ (kg/kg) Lượng dung dịch giữ lại (kg/kg) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.500 0.505 0.515 0.530 0.40 0.50 0.60 0.70 0.550 0.571 0.595 0.620 Bã chứa 5%dầu sau trích ly , cần xác định: a) Lượng và thành phần pha trích ? Lượng và thành phầnđược phởcắn hấp phụ ? Số bậc trích ly ? Bài giải: Giải bằng phương pháp đồ thị như hình 8.21 theo toạ độ X’-Z’.Số liệu ở cột bên trái trong bảng biểu diễn thành phần tương đối là: xB X’= xB +xC Số liệu ở cột bên phải trong bảng tương ứng: xA Z’ = xB +xC Là lượng chất rắn tính theo một đơn vị khối lượng dung dịch. Số liệu thu được tỏng hợp ở bảng 8.7. Bảng 8.7 xB X’= xB +xC xA Z’= xB +xC xB X’= xB +xC xA Z’= xB +xC 0.00 0.10 0.20 0.30 2.00 1.980 1.942 1.887 0.40 0.50 0.60 0.70 1.818 1.751 1.681 1.613 Các số liệu trong bảng có toạ độ các điểm của dòng dưới (hình 8.21 ). Ở dòng trênkhông có pha rắn (y=0). Vì vậy đường thẳng của dòng trên trùng với trục hoành. Dựa vào các đường cong ta có thể biểu thị đường cân bằng vật liệu. Trong đồ thị toạ độ điểm F thể hiện thành phần của lepestka trong dung dịch trích. theo điều kiện đầu bài ta có: 28 x’F = =0.92 28+2,5 100 –28-2,5 x’F = =2,12 28 + 2,5 Toạ độ điểm S biêu diễn thành phần của dung môi: 1,5 xS= =0,015 (zS=0 ) 100 Nối điểm F và S thành đường thẳng FS. đường này được chia làm 2 phần qua điểm M. Các phần tỷ lệ với lượng sản phẩm theo quy tắc đòn bẩy, nếu bỏ qua chất rắn không hoà tan. dung môi có thành phần 50%khối lượng lepestka. Phần chất lỏng trong đó có 0,28 +0,025 = 0,305 đơn vị khối lượng và dung môi có 0,5 đơn vị khối lượng . Điểm M nằm trên SF cách S một khoảng là: 0,305 /(0,5+ 0,305) =0,38. Gía trị để vẽ đường lưu lượng RE chưa biết. Chỉ biết được đường REcắt SF ở điểm M và điểm R nằm trên đường cong và điểm Enzym nằm trên trục hoành, vì nó có giá trị tung độ z=0. Mặc dầu chưa biết giá trị R, nhưng ta vẫn có thể xác định quan hệ của chúng, vì theo số liệu đầu bài thì bã sau trích ly chứa 5% dầu nên: xAR Z’R xBR + xCR xAR 95 = = = =19 X’R xBR xBR 5 xBR + xCR Đường thẳng qua góc toạ độ có tang góc nghiêng bằng 19, cắt đường cong ở R. Đường thẳng qua R và M cắt trục hoành tại E. Trên đồ thị ta xác định toạ độ của điểm R, M và E là: X’R=0,03 ; X’M=0,36 ; X’E = 0,58 . lượng pha lỏng chứa lepestka vào hệ thống: 1000 .0,305 + 1000. 0,5 = 805 (kg/h) Lượng này được phân thành pha rafinat và pha trích tương ứng đoạn EM và MR. Để tính toáncó thể lấy hoành độ ở điểm mút là: X’E - X’M 0,58 -0,36 mR = ·8,05 = ·805 =322 (Kg) X’E - X’R 0,58 -0,03 Đó là lượng dung dịch còn lại (raphinat). Thành phần của nó được tính với giả thiết, dầu mất đi trong bã được giữ lại dung dịch này. Vậy thành phần dầu có trong dung dịch raphinat: 1000.0,695.5 .100 = 11,7% 95.322 Lượng dung dịch trích: ME = 805 - 322 = 438 (kg) Thành phần dầu trong pha trích: Để xác định số bậc trích ly nối FE và RS, chúng cắt nhau tại P. Vì trong mổi bậc đều có dung dịch với nồng độ không đổi, nên tất cả các đường liên hợp là đường thẳng đứng. Đường thẳng vuông góc tại E là đường thẳng liên hợp ở bậc 1, nó cắt đường giới hạn tại 1 điểm. Nốiđiểm này với cực P. Đường thảng cắt trục hoành. Ở điểm cắt này, ta có đường liên hiệp ở bậc 2. Cứ tếp tục đến khi đạt được điểm R. Số lượng đường liên hợp(các đường không liền vuông óc với trục hoành )tương ứng với số bậc trích ly. Trong trường hợp này ta có 7 bậc. Bài toán 2 Một loại phế liệu thải chứa 11%xỉ đồng dạng CuCl2. Xỉ được bazơ hoá, sau đó dùng acid loãng để rửa. Trong quá trình rửa có một lượng khí nhỏ bay lên. Vữa ẩm chứa nước theo tỷ lệ 2kg nước 1kg vữa khô. Giả thiêt sự cân bằng đạt được ở từng bậc trích ly. Tính số bậc của tháp trích ly để tách CuCl2 trong dung dịch 12% với hiệu suất 98%. Bài Giải: Sự di chuyển của vữa trong tháp từ bậc này đến bậc khác luôn với một lượng nước không đổi theo tỷ lệ 2kg nước 1 kg vữa khô. Số bậc trích ly của tháp được tính theo công thức (8.32). Tính lượng vữa CuCl2 khi có lượng bã trong phế liệu là 100kg: 11 100 =12,36 (kg )CuCl2 69 Nếu có 12,36 kg CuCl2 trong phế liệu thì trích ly được: 12,36.98 =12,11 (kg)CuCl2 100 Và lượng CuCl2 còn lại trong bã là: 12,36.2 = 0.25 (kg)CuCl2 100 Dùng acid loãng để rửa vữa CuCl2, tức là để hoà tan được 12,11 kg CuCl2 trong tháp trích ly.Giả dụ trong acid loãng có chứa 200 kg nước, thi tlượng acid loãng được dùng cho hoà tan 12,11 kg CuCl2 là: (mS -200).12 =12,11 100 Rút ra: mS=288,8 kg (acid loãng) Như vậy thành phần của pha trích tính theo 100kg nước: 12 yE= .100 = 13,64 88 Đây cũng là lượng có cùng thành phần mà vữa mang theo, nên: x1’ =yE =13,64 Tương tự thành phần vữa mất theo bã: 0,25 xR’= .100 =0,125 200 Nước acid loãng vào tháp không chứa muối đồng, nên thành phần yS = 0. Thành phần của CuCl2 là y2 ở dòng bên trên từ bậc 2 đi vào bậc 1 được tính dựa vào cân bằng của CuCl2 ở bậc 1lượng dung môi ở dòng trên là :288,8 kg .Ở bậc 1 có 12,36 kg CuCl2 cho mỗi 100 kg lượng trơ khô và ngoài ra có A kg với 288,8 kg dung môi từ bậc 2 đến, tổng cộng (12,36 + A )kg .Đi khỏi bậc 1:pha trích 12,11 kg dung dịch từ dòng dưới 13,64 .200 =27,28 (kg) 100 Phương trình cân bằng của CuCl2 ở bậc là (lượng vào bằng lượng ra) 12,36 +A =39,39 Rút ra A = 39,39 –12,36 =27,03 (kg) Thành phần của dòng bên trên (tính theo kilôgam cho mỗi 100kg nước) 27,03 Y2= .100 = 9,36 288,8 Số bậc không kể bậc 1 là : (bậc) Tổng cộng có : NSt =10+1 =11( bậc) CHƯƠNG2: TRÍCH TINH DẦU CAM CHANH, QUÝT , BƯỞI Giới thiệu chung về nguyên liệu: Khái quát chung: Cam, chanh, quýt, bưởi là loài Citrus. trong các tinh dầu loài này thì tinh dầu cam ( Citrus aurantium )là có vị trí quan trọng hơn cả. Sau đó là chanh (Citrus limonum Risso) rồi đến cam giấy (Citrus nobilis Lour) mà các nước gọi là quýt Trên thế giới sản xuất tinh dầu thuộc loài Citrus nhiều nhất là Italya, hàng năm ở đây sản xuất hàng trăm tấn tinh dầu từ loại vỏ quả Citrus bergamia Risso. Sau Italia là Mĩ và Tây Ban Nha là những nước được coi như có trình độ tiên tiến về trang thiết bị để sản xuất tinh dầu Citrus có phẩm chất cao. 1.2 Cấu tạo: Các loại quả thuộc loài Citrus thương có cấu tạo như sau: Lớp vỏ ngoài cùng chứa tinh dầu ở dạng tự do trong các túi tế bào sau đó là lớp cùi trắng có nhiều pectin (cùi cam 30-50% , cùi chanh 30-35% tính theo chất khô tuyệt đối của tổng lương pectincó trong quả) trong cùng là phần ruột quả trên lớp vỏ ngoài cùng quả có một lớp sáp mỏng, lớp này nhằm giữ cho quả khỏi bị quá khô, hoặc quá ẩm do tác dụng của không khí bên ngoài và còn giữ cho quả khỏi bị các loịa vi khuẩn xâm nhập vào. Các loại cam trồng ở LIÊN XÔ, Ý, MĨ,MARÔC TÂY BAN NHA thường có khối lượng trung bình từ 100-180g, phần vỏ quả chiếm 25% khối lượng quả còn chanh ở đây 80- 100 g, vỏ chiếm 30% khối lượng quả . ở các nước này quýt cũng có khối lượng khoảng 60-100g vỏ gần 28%. Theo tài liệu nghiên cứu của bộ môn tinh dầu và dầu béo của ĐHBKHN và viện công nghiệp thực phẩm thuộc bộ lương thực thực phẩm , thì cam của ta có thành phần như sau: cam chanh (Citrus sinensis)có vỏ 14-20% tính theo trọng lượng quả, nước quả 50-62%, cam sành (Citrus mobilis)vỏ nhiều hơn 25-30%, nước quả 40-50%. Các loại cam này của nước ta thường có hạt 1-3% theo khối lượng quả, trong khi đó cam ở nướcngoài thường không có hạt hoặcvói tỉ lệ không đáng kể. Tính chất vật lý: Tinh dầu cam là một chất lỏng có màu vàng mùi thơm đặc trưng của cam sôi ở 175-180oC, ở nhiệt độ này có thể cất ra được 9/10 thể tích của tinh dầu. Tinh dầu cam không có vị cay, hoà tan trong cồn 90% theo tỉ lệ 1/7 hoặc 1/8 (nghĩa là 1 thể tích tinh dầu cần 7-8 thể tích cồn). thành phần chính của tinh dầu là d_limonen90% xitrala ,aldehit, dixelic, xitronenlala, linalola, rượu nônilic, este, antranila, mêtylic … 2 .Phương pháp trích ly: Để tách lấy tinh dầu cam, chanh, quýt, bưởi có thể dùng nhiều phương pháp. Phương pháp trích ly được ứng dụng nhiều trong các trường hợp khi các cấu tử không chịu được nhiệt độ cao, ở nhiệtđộ cao chúng sẽ bị thay đổI thành phần hoá học và thay đổi hoàn toàn mùi vị ban đầu của nguyên liêu. ngoài ra, nếu nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu quá ít thí cũng không thể dùng phương pháp chưng cất được mà phải dùng phương pháp trích ly. Để trích ly người ta thương dung các loại dung môi dẽ bay hơi như: cồn, etylic, dàu hoả, rượu, axetol, hoạc các dung môi khó bay hơi như: mỡ động vật, vazơlin … gần đây người ta còn sử dụng khí đốt ở dạng lỏng hoặc CO2 lỏng để trích ly tinh dầu. Tuỳ thuộc vào dạng tinh dầu có trong nguyên liệu ở trạng thái tự do, kết hợp hoặc kết hợp glucozit mà người ta dùng các phương pháp khác nhau để tách chúng . Nhìn chung các phương pháp được dùng để trích ly tinh dầu cần phải đạt được những yêu cầu cơ bản sau: a)Giữ cho tinh dầu, sản phẩm có mùi vị thơm tự nhiên ban đầu của nguyên liệu. b)Quy trình kỉ thuật dùng để khai thác tinh dầu phải phù hợp, thuận tiện và nhanh chóng. c) Phương pháp tách lấy tinh dầu phải tương đối triệt để, khai thác được hết tinh dầu có trong nguyên liệu mà công lao đầu tư phải là ít nhất. Trích ly tinh dầu được gọi là quá trình phân ly hỗn hợp long và tách những cấu tử từ thể rắn bằng dung môi, trong đó dung môi đã được lựa chọn trước, để có thể tách lấy những hợp chất cần thiết cho sử dụng mà thôi. Trích ly từ thể rắn đựơc dùng để tinh dầu trong các loại hạt, từ lâu người ta đã dùng để lấy tùng hương và tinh dầu thông ở sản phẩm gổ. Còn trong công nghiệp hoá học thì những hệ trích ly rắn - lỏng này cho đến nay còn ít phổ biến. Trong công nghiệp tinh dầu, trích ly được sử dụng từ năm 1856 nhưng do có khó khăn về mặt thiết bị nên thật ra ứng dụng trích ly các loại hoa mới chỉ dùng từ năm 1873. . Đứng về phương diện lý học mà nói, trích ly được ứng dụng theo nguyên tắc: Hai chất lỏng bất kì có hằng số điên môi càng gần nhau thì có độ hoà tan giữa chúng với nhau càng lớn. Khi hằng số điện môi bằng nhau thì độ hoà tan của chúng là cực đại. Tinh dầu có hằng số điện môi thấp từ 2-5 trong khi đó hằng số điện môi của dung môi hữu cơ cũng không lớn lắm, thí dụ hexan 1,8; etxawng2; benzen 2,28… 2.1 Trích ly với dung môi là rượu: Tinh dầu thu được bằng phương pháp này có thể sử dụng tốt để làm hương liệu cho rượu mùi, nước giải khát …ở nứơc ta nhà máy rượu HN và một số cơ sở sản xuất rượu địa phương cũng sử dụng phương pháp trích ly này. 2.1.1 Nguyên liệu và đặc điểm: Vỏ để trích ly tốt nhất là loại vỏ còn tươi không bị thối và nấm mốc. Theo các tài liệu nghiên cứu ở Liên Xô trong quá trình bảo quản các loại quả cam, chanh, quýt, bưởi hàm lựơng tinh dầu bị giảm nhanh. Sau 3 tháng bảo quản hàm lượng tinh dầu của quýt bị mất tới 35%, cam 20% chanh 40% còn nếu đem sấy hoặc phơi khô thì lựơng tinh dầu ở vỏ chanh sẽ mất tới 41,6%, quýt 27,1%. Vì vậy các dịch thơm được lấy từ loại vỏ quả nay có mùi vị sẽ giảm trong trường hợp cần thiết có thể ngâm chung trong 25% dung dịch muối ăn, vỏ trước khi ngâm cần phải nghiền nhỏ. Theo tài liệu của nghành nước quả của liên xô thì bằng cách ngâm như vậy trong vòng 6 tháng ở nhiệt độ từ 15-24oC thì màu sắc, mùi vị, tổn thất tinh dầu không đáng kể. Nhưng bằng cách muối vỏ quả rỏ ràng không thể sử dụng đựơc với yêu cầu của sản phẩm không phải là rượu. Vì nước lấy từ dung dịch ngâm của các loại vỏ quả này sẽ có vị mặn không ngon. 2.1.2 Phương pháp: Xí nghiệp hương liệu HN xưởng 24 (cũ) đã ngâm vỏ cam, chanh, quýt, bưởi với cồn bằng cách: - Vỏ tươi gọt mỏng ngâm vào cồn thành phẩm 80o trong thùng nhôm, sau 48 h chiết ra và thay bằng thùng cồn cao độ hơn (90-94o ) ngâm tiếp trong 24h, tỉ lệ cồn dùng ngâm so với vỏ quả là 1/1, đủ để ngập hết vỏ trong thùng. Cồn ngâm xong đem cất ra nồi nấu để lấy riêng từng phần phần đầu thương đục phải để riêng cất lại, những phần giữa trong và mùi thơm là thành phẩm loại có độ cồn từ 60o trở lên trộn chung với nhau để pha nước ngọt, loại có độ cồn từ 15-60oC cho vào nồi cất lại cùng với phần cất ra lúc ban đầu vỏ sau khi ngâm cung đem cất lại để lấy riêng các loại côn 80,90o dùng để ngâm lại, loại cồn thấp độ hơn dùng để pha chế cồn 90-80o để ngâm đợt 2, hoặc tinh chế lại để ngâm đợt khác. Nếu ngâm ngay đợt 1bằng cồn cao độ 90-94o thì tinh dầu mà chủ yếu là là tecpen sẽ hoà tan ngay nhiều vào trong cồn. Khi cất phân đoạn tinh dầu sẽ bay ra cùng với cồn ở những phần đầu , khi ngưng tụ lại, tinh dầu sẽ nỗi lên trên mặt, có thể hớt lấy lượng tinh dầu này tuy phẩm chất có thua lượng tinh dầu ép nhưng vẫn còn tốt hơn tinh dầu chưng cất. Quả trình trích ly hay ngâm chiết để lấy tinh dầu hoặc dịch ngâm có tinh dầu dùng cho các nghành sản xuất rượu và nước quả phụ thuộc nhiều vào thời gian trích ly nồng độ của dung môi, tỷ lệ gữa dung môi và loại vỏ , kích thước của các loại vỏ và các thiết bị, dụng cụ dùng để thực hiện quá trình. 2.1.3 Độ hoà tan của tinh dầu loài Citrus: Theo tài liệu của Katalianenko và Fecman thì độ hoà tan của loài Citrus trong rượu etylic có nồng độ khác nhau như sau: Rượu có nồng độ 40-70% tinh dầu hoà tan được 0,175- 5,55% Rượu có nồng độ 80% tinh dầu hoà tan được 14,30-20% Rượu có nồng độ 90 % tinh dầu hoà tan được 28-31,40 % Rượu có nồng độ 96% tinh dầu hoà tan được vô tỷ lệ 2.1.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ rượu đến hàm lượng tinh dầu trong ngâm chiết: Vì tinh dầu cam, chanh, quýt, bưởi có các loại tecpen và seckitecpen không hoà tan trong rượu 45% và ít hoà tan trong rượu 60%. Vì vậy trong sản xuất tinh dầu, các loại dịch ngâm chiết cho nước quả không nên dùng nồng độ rượu quá cao ,nếu không thì dịch ngâm chiết ra sẽ có rất nhiều tecpen làm cho nước quả khi pha tinh dầu vào sẽ bị đục. Dịch ngâm có tecpen trong quá trình bảo quản sẽ không được ổn định do có sự polime hoá của các chất có trong tinh dầu, làm cho dung dịch có mùi dầu thông, hay nói đúng hơn là dung dịch dể bị nhựa hoá. Ở Liê

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docPhương pháp trích ly một số sản phẩm.doc