TIỂU LUẬN môn học CHẾ BIẾN dầu và CHẤT béo đề tài dầu đậu NÀNH và CHẾ BIẾN xà PHÒNG từ dầu đậu NÀNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TPHCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN Môn học: CHẾ BIẾN DẦU VÀ CHẤT BÉO Đề tài: DẦU ĐẬU NÀNH VÀ CHẾ BIẾN XÀ PHÒNG TỪ DẦU ĐẬU NÀNH Sinh viên thực hiện: Lê Châu Ngọc Bích Mã số sinh viên: 18139013 Lớp: DH18HD Niên khóa: 2018 - 2022 Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Mai Huỳnh Cang TP HỒ CHÍ MINH, 2022 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT CHẤT SINH HỌC 1.3 ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG CHƯƠNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHIẾT TÁCH DẦU NÀNH 2.1 CHUẨN HÓA NGUYÊN LIỆU ĐẦU VÀO .10 2.2 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHIẾT TÁCH DẦU NÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP LẠNH .10 2.3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM .19 CHƯƠNG ỨNG DỤNG DẦU NÀNH TRONG SẢN XUẤT XÀ PHÒNG 20 3.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 20 3.2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU ĐẦU VÀO .20 3.3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 21 3.4 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG XÀ PHÒNG 25 3.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT 25 3.6 PHẨM CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ VÀ TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG SẢN 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 DANH MỤC HÌNH ẢNH HÌNH 1 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CÂY ĐẬU NÀNH HÌNH THU HOẠCH ĐẬU NÀNH HÌNH THÀNH PHẦN HĨA HỌC TRONG ĐẬU NÀNH .4 HÌNH MÁY TÁCH TỪ 11 HÌNH 2 MÁY SÀNG RUNG 11 HÌNH MÁY NGHIỀN 12 HÌNH THIẾT BỊ LÀM MỀM NGANG 13 HÌNH MÁY CÁN ĐẬU NÀNH 15 HÌNH MÁY ĐÙN 16 HÌNH TÍNH CHẤT CỦA ĐẬU NÀNH ĐỂ LÀM XÀ PHÒNG 21 HÌNH SƠ ĐỒ KHỐI QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XÀ PHỊNG [16][17][18][19] 22 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 1.1.1 Tên gọi Cây đậu tương hay gọi đậu nành tên khoa học Glycine max Merrill loại họ Đậu (Fabaceae) [1] 1.1.2 Phân bố Là loài địa Đông Á, Việt Nam, đậu nành tập trung tỉnh đồng Sông Cửu Long (An Giang, Đồng Tháp); Ở miền Bắc vụ đậu nành trồng nhiều tỉnh Hà Bắc, Lạng Sơn, Cao Bằng…[2] 1.1.3 Nguồn gốc Đậu nành có nguồn gốc từ vùng An Châu, Trung Quốc, theo nhà nghiên cứu Nhật Bản đậu nành đưa vào Triều Tiên vào khoảng 200 năm trước Công nguyên, sau sang Nhật Bản Đến Thế kỷ 17 đậu nành xuất châu Âu, châu Mỹ - xuất năm 1804 phải đến đầu Thế kỷ 20 trồng phổ biến [3] Ở Việt Nam, vị trí địa lý nước ta nằm sát Trung Quốc, có giao lưu nhiều mặt từ lâu đời nên đậu nành biết đến trồng từ sớm, từ thời Vua Hùng ông cha ta biết trồng đậu nành với nhiều loại họ đậu khác [3] 1.1.4 Đặc điểm thực vật Hình 1 Đặc điểm thực vật đậu nành Đậu nành loại thân thảo, năm Thân mảnh, cao từ 0,8m đến 0,9m, có lơng, cành hướng lên phía Lá mọc cách có ba chét hình trái xoan, mũi gần nhọn, khơng gốc Hoa có màu trắng hay tím xếp thành chùm nách cành Quả thõng, hình lưỡi liềm, gân bị ép, có nhiều lơng mềm màu vàng, thắt lại hạt Các hạt thứ 2, 3, gần hình cầu, hạt cịn lại hình thận dài, có màu vàng rơm nhạt [4] Đậu nành hai mầm có rễ cọc, rễ tập trung tầng đất mặt 30 – 40 cm, độ ăn lan khoảng 20 – 40 cm Trên rễ có nốt sần cố định đạm vi khuẩn cộng sinh Rhizobium japonicum; Thân đậu nành có màu xanh tím phân cành, có từ 14-15 lóng, chiều cao trung bình từ 0,5 – 1,2 m; Tùy theo thời kỳ sinh trưởng, phát triển mà có dạng lá: mầm, đơn kép có chét [4] Hoa đậu nành thuộc hoa cánh bướm, mọc thành chùm trung bình chùm có từ – hoa, hoa có màu tím trắng Khi kết trái, đậu nành thuộc loại nang tự khai, trái trung bình có từ – hạt, có có hạt có hình trịn, bầu dục, trịn dẹp, có màu vàng, vàng xanh nâu đenHoa đậu nành nhỏ, không hương vị, thuộc loại cánh bướm Màu sắc hoa thay đổi tuỳ theo giống, giống đậu nành có hoa màu trắng thường có tỷ lệ dầu cao giống màu tím [5] 1.1.5 Thổ nhưỡng Đậu nành trồng nhiều loại đất khác nhau: đất đỏ, đất xám, đất phù sa, đất giồng cát Nhưng để trồng đậu nành có hiệu phải trồng đất có thành phần giới nhẹ, pH từ 6,0-6,5 Nhiệt độ sinh trưởng phát triển thích hợp từ 24-30℃ [4] 1.1.6 Thời vụ Đậu nành công nghiệp ngắn ngày, nên bố trí vào mơ hình luân canh, xen vụ để tăng vòng quay đất, nâng giá trị kinh tế cho người sử dụng, đồng thời hạn chế nguồn sâu bệnh lưu tồn qua mùa vụ canh tác Đậu nành trồng quanh năm với thời vụ canh tác khác có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng, tình hình sâu bệnh, suất, phẩm chất hạt, chi phí sản xuất Tại vùng Đồng sơng Cửu Long (ĐBSCL), thời vụ canh tác thích hợp Đơng Xuân (xuống giống tháng 11 – 12 dương lịch thu hoạch vào tháng 2-3 dương lịch) Xuân Hè (xuống giống tháng 23 dương lịch thu hoạch vào tháng 5-6 dương lịch) Vụ Hè Thu phải quản lý nước tốt [4] 1.1.7 Thu hoạch Khi thu hoạch, cắt phơi khô hạt Nên thu vào lúc nắng ráo, phơi khô, đập đập sau ủ -2 ngày Sàng sẩy, loại bỏ rác, tạp chất, hạt xanh non, hạt nhỏ, phơi hạt tới khơ giịn (cắn giịn khơng dính răng), đưa vào bảo quản Không phơi hạt giống sân gạch, sân xi - măng Hình Thu hoạch đậu nành Hiện nay, chủ yếu nông dân trồng đậu dùng máy tuốt lúa để hạt đậu nành Khi đậu già, toàn chuyển sang màu vàng rụng dần từ lên, 95% số trái có vỏ trái chuyển vàng, khơ thu hoạch Đậu sau thu phơi cho khơ hết tồn cây, trái, phơi khơ tỷ lệ hạt theo vỏ thấp hạt sạch, sau cắt bó gom đưa vào máy suốt hạt [4] 1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT CHẤT SINH HỌC 1.2.1 Thành phần hóa học Hình Thành phần hóa học đậu nành 1.2.1.1 Protein Trong hạt đậu tương hàm lượng Protein dao động khoảng 35-45% , protein hòa tan chiếm 72-79% bao gồm chủ yếu globulin hay gọi glycinin Protein đậu tương chứa đủ acid amin thiết yếu mà thể người tự tổng hợp Đặc biệt arginine glutamin acid amin mạch nhánh cao hẳn đạm sữa trứng Glutamin argine acid amin mà thể cần để tăng cường hệ thống miễn dịch [6] 1.2.1.2 Lipid Hạt đậu tương chứa khoảng 20% dầu có chất lượng cao Hàm lượng dầu đậu tương phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện canh tác, phụ thuộc vào giống Dầu đậu tương chứa 80-93,6% acid béo khơng bão hịa lioleic, oleic, linolenic Acid béo cần thiết cho thể người, chống suy dinh dưỡng bệnh khô da [6] 1.2.1.3 Glucid Hàm lượng glucid đậu tương chiếm khoảng 10-15%, giá trị kinh tế nhiều so với protein lipid Glucid đậu tương chia làm loại:  Glucid hòa tan: glucoza, rafinoza, sucroza, stachyoza  Glucid khơng hịa tan: Xenlluloza ( 20%), himixelluloza (50%), pectin ( 30%), tinh bột khoảng 1% 1.2.1.4 Vitamin chất khống Ngồi việc cung cấp protein, chất béo carbohydrate chất lượng cao, đậu tương giàu vitamin, khoáng chất số giá trị khác hóa chất thực vật Các vitamin tan chất béo có đậu tương vitamin A E Vitamin A tồn dạng provitamin beta-caroten diện mức độ cao đậu tương rau xanh, chưa trưởng thành so với đậu tương chín (khơ) Tocopherol, có sẵn rộng rãi nhất, tự nhiên hợp chất vitamin E xuất hiện, thực hai vai trị thành phần dầu đậu tương Đậu tương nguồn phong phú cung cấp calcium, chất xơ, chất sắt sinh tố B [7] 1.2.2 Hoạt chất sinh học Những năm gần nhà khoa học khám phá hóa chất thảo mộc ( PHYTOCHEMICALS) có đậu tương ứng dụng chúng lĩnh vực y khoa trị liệu Những hóa thảo đậu tương gồm có: protease inhibitors, phytates, phytoserols, saponin, phenolic acid, lecithin, omega isoflavones (phytoestrogen) [6] 1.2.2.1 Protease inhibitors Có khả ngăn ngừa tác động số gen di truyền gây nên chứng ung thư Nó bảo vệ tế bào thể không cho hư hại gây nên môi trường sống xung quanh tia nắng mặt trời, ô nhiễm khơng khí 1.2.2.2 Phytates Là hợp thể phosphorus inositol, có khả ngăn trở tiến trình gây nên bệnh ung thư kết tràng, ung thư vú Ngoài có khả trừ khử chất làm cho tế bào bị ung thư phục hồi tế bào bị hư hại 1.2.2.3 Phytosterols Có khả phòng ngừa bệnh tim mạch cách kiểm sốt lượng cholesterol ttrong máu, đồng thời có khả giảm thiểu phát triển bứu ung thư kết tràng chống lại ung thư da 1.2.2.4 Lecithin Là hóa chất có nguồn gốc thực vật quan trọng có khả làm gia tăng trí nhớ cách ni dưỡng tốt cho tế bào não hệ thần kinh, làm vững tuyến làm tái tạo mô tế bào thể Nó có cơng cải thiện hệ thống tuần hoàn, bổ xương tăng cường sức đề kháng 1.2.2.5 Omega-3 Là loại chất béo khơng bão hịa có khả làm giảm lượng cholesterol xấu LDL đồng thời làm tăng lượng Cholesterol tốt HDL máu, nhiều nghiên cứu khoa học xác nhận tiêu thụ nhiều omega-3 hạt đậu tương rau xanh giúp chống lại phát triển bệnh tim mạch 1.2.2.6 Isoflavones Là hoạt chất sinh học có cấu trúc tương tự chất kích thích tố sinh dục phái nữ vận hành giống estrogen Vì nhà khoa học cịn gọi estrogen thảo mộc Isoflavone có khả chống lại tác nhân gây ung thư, giảm cholesterol máu, ngăn ngừa loãng xương triệu chứng tiền mãn kinh phụ nữ [8] 1.3 ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG Đậu nành sử dụng nguyên liệu công nghiệp nguyên liệu thực phẩm Đậu nành đối tượng nhiều nghiên cứu, hầu hết đậu nành (90%) chế biến thành bột đậu nành (78%) dầu đậu nành (22%) Gần tất khô dầu đậu nành sử dụng thức ăn chăn nuôi nguồn cung cấp protein, chủ yếu ngành chăn nuôi gia cầm lợn Một số chế biến thêm thành bột đậu nành chất đặc protein, có ứng dụng rộng rãi ngành công nghiệp thực phẩm Dầu đậu nành sử dụng rộng rãi công nghiệp thành phần nhiên liệu sinh học, sơn, nhựa dược phẩm Công nghệ sinh học nông nghiệp liên quan: Vật liệu tổng hợp dựa sợi đầu nành Cây đậu nành chứa protein, chất xơ dầu Dầu đậu nành sử dụng rộng rãi cho nhựa nhiệt rắn Protein đậu nành bột đậu nành sử dụng cho ứng dụng tổng hợp Các polyme làm từ đậu nành sử dụng cho ứng dụng khác Các sợi nano phân lập từ đậu nành sử dụng để gia cố chất polyme khác Bột đậu nành sử dụng để làm vật liệu tổng hợp, đặc biệt sử dụng với chất làm dẻo Chất hóa dẻo cải thiện đáng kể khả xử lý tính chất học Như nhiều vật liệu composite, liên kết bề mặt phần quan trọng, chất tương hợp sử dụng để điều chế vật liệu tổng hợp tốt Trong số ứng dụng, protein đậu tương sử dụng làm vật liệu vật liệu composite Các vật liệu dựa protein đậu tương gia cố nhiều pha khác để tạo thành vật liệu tổng hợp vi mô nano Một số chất xơ tự nhiên vỏ trấu sử dụng protein đậu nành để sản xuất nhiều loại sản phẩm Nguồn nhiên liệu sinh thái: Triển vọng nguyên liệu diesel sinh học từ đậu nành Trong lĩnh vực nghiên cứu: Nghiên cứu chế biến thực phẩm chức từ bã đậu nành Thay bột cá bột đậu nành để làm thức ăn cho cá Sản phẩm, thực phẩm cung cấp cho người: Bột ngũ cốc, sữa đậu nành, dầu đậu nành,… Dầu đậu nành loại dầu chiết xuất từ hạt đậu nành Không dùng để nấu nướng giống dầu ăn thông thường, dầu đậu nành sử dụng phổ biến loại thực phẩm đóng gói, nước sốt, bánh nướng đồ ăn nhẹ Dầu đậu nành chứa nhiều axit béo khơng bão hịa có lợi cho sức khỏe Cụ thể, loại dầu chứa lượng lớn chất béo không bão hòa đa omega omega 6, xem nguồn axit linoleic cần cho sức khỏe người thể khơng thể tự sản xuất Bên cạnh đó, dầu đậu nành cịn chứa chất béo khơng bão hịa đơn axit oleic giúp cho loại dầu hạt có cấu trúc ổn định, phù hợp cho việc nấu nướng nhiệt độ cao với khoảng thời gian dài Ngoài chất béo, dầu đậu nành xem nguồn cung cấp vitamin K vitamin E dồi cho thể chế độ ăn uống Bã đậu nành làm thức ăn cho động vật (vẫn cịn chất dinh dưỡng) Tuy nhiên, khơng thể lãm dụng q nhiều vào đậu nành ảnh hưởng đến sức khỏe thể Việc tiêu thụ omega 6: Ngồi chứa omega 3, dầu đậu nành có chứa omega loại axit béo có lợi cho tim bạn tiêu thụ với liều lượng hợp lý Trái lại, việc tiêu thụ lượng lớn omega trở thành nguyên nhân gây chứng viêm bệnh mãn tính Hạn chế tiêu thụ dầu đậu nành hydro hóa: Dầu đậu nành bị hydro hóa thường tìm thấy thức ăn nhanh khoai tây chiên, bánh quy giòn bánh nướng Việc tiêu thụ chất béo từ loại dầu bị hydro hóa làm tăng nguy mắc bệnh mãn tính tiểu đường, bệnh tim ung thư thường gặp 2.2.5.5.Các biến đổi:  Vật lý:Hạt thành dạng vảy hạt chứa dầu bị vỡ 2.2.6 Ép đùn 2.2.6.1.Mục đích: Để tăng sản lượng dầu đậu nành trình chiết xuất học máy ép dầu Giảm hoạt động urease / nội dung chất ức chế trypsin, tăng số protein bảo vệ (RUP - protein khơng tiêu hóa cỏ) đậu nành ép đùn lên 40… 45% [12] 2.2.6.2.Phương pháp thực hiện:  Trong máy đùn, đậu nành thô đưa vào phễu chuyển qua thùng vít quay Lực học tạo mơi trường áp suất cao nhiệt độ cao để phá vỡ cấu trúc tế bào hạt có dầu, giải phóng dầu bên Ở giai đoạn này, vật liệu chứa nhiều dầu bị dầu qua lồng Dầu dẫn để tham gia với dầu máy ép dầu di chuyển đến bể lọc  Sản phẩm đạt đến nhiệt độ tối đa ống dẫn, lên đến 160 °C (320°F), dẫn đến thay đổi pha nhanh chóng nước từ lỏng sang khí máy phóng điện Khi nước chuyển từ thể lỏng sang thể khí, khỏi sản phẩm ép đùn, làm giảm độ ẩm vật liệu xuống 6% Áp suất nhiệt độ cao máy đùn tạo tiêu diệt chất độc hại vi sinh vật Ngoài ra, thời gian nấu ngắn, khoảng 30 giây, trình ép đùn giảm thiểu phân hủy protein hạt có dầu Sau đó, vật liệu đưa vào máy ép dầu để thu hồi dầu với hiệu suất cao 16 Hình Máy đùn 2.2.6.3.Yếu tố ảnh hưởng: Do có sử dụng nhiệt để để loại bỏ chất kháng dinh dưỡng, nên ảnh hưởng tới thất thoát hàm lượng số protein hay axit béo không bền nhiệt 2.2.6.4.Sự biến đổi vật lý hóa học: Từ dạng vảy khơ chuyển thành dạng bã đậu nành ẩm, hàm lượng chất béo tăng lên cắt làm bể hạt chứa dầu chất kháng dinh dưỡng bị loại bỏ Hoạt động urease đậu nành giảm xuống 0,05 0,2 pH Hàm lượng chất ức chế trypsin giảm xuống 4,5 mg /g 2.2.6.5.Yêu cầu kĩ thuật:  Độ ẩm đậu nành từ: 7-12%, mảnh hạt phải nhỏ 2.2.7 Ép Ép dầu phương pháp chiết xuất cách sử dụng máy ép trục để ép dầu khỏi nguyên liệu áp lực nghiền ép Công suất máy trục ép dầu từ đến 50 ngày, sử dụng phổ biến để khai thác dầu học liên tục 17 Nguyên liệu đưa vào máy ép Tồn q trình từ cấp liệu tới xả dầu xả bánh diễn cách tự động Dầu thu thơng qua q trình ép, nghiền diễn máy, khơng cần thêm hóa chất q trình ép Có hai loại ép ép nhiệt ép lạnh  Ép nhiệt: loại máy ép nhiệt sử dụng gia nhiệt để làm nóng ép tách dầu buồng ép (200oC) Do gia nhiệt đóng vai trị vơ quan trọng Lượng nhiệt gia nhiệt điều chỉnh dựa vào mức nhiệt độ đặt ban đầu Thường có khuyến cáo mức nhiệt cho loại nguyên liệu tương ứng Một số loại máy ép nhiệt sử dụng dung mơi q trình chế biến  Ép lạnh: ngun lý hoạt động phương pháp vô đơn giản, cần bật máy ép nguyên liệu mà không phụ thuộc vào yếu tố khác Ngồi ép lạnh giữ lại tồn chất dinh dưỡng có dầu, khơng sợ chúng bị biến đổi thành chất có hại, đổi màu, đổi vị  Phương pháp ép dầu lạnh thường loại máy cơng nghiệp có mức cơng suất 80kg Nghiền, ép sinh nhiệt qua ma sát q trình ép nhiệt độ khơng vượt q 49℃ 2.2.8 Tinh luyện dầu Các thiết bị chính: bể khử khí, bể khử trùng, máy ly tâm, nồi dầu dẫn nhiệt, tháp khử màu, tháp khử mùi, bơm chân khơng, máy nén khí, máy ép khí, máy tạo nước, lọc 2.2.8.1.Khử mùi Dầu khử màu đủ tiêu chuẩn vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng xoắn ốc để thu hồi phần lớn nhiệt, đến thiết bị trao đổi nhiệt nước áp suất cao để làm nóng đến nhiệt độ quy trình (240-260℃) sau vào tháp khử mùi Tầng tháp khử mùi kết hợp kết cấu đóng gói chủ yếu dùng để khử thành phần tạo mùi axit béo tự (FFA); lớp tháp tấm, chủ yếu để đạt hiệu khử màu nóng giảm giá trị peroxit dầu xuống mức thấp Dầu từ tháp khử mùi vào thiết bị trao đổi nhiệt để thu hồi phần lớn nhiệt tiếp tục trao đổi nhiệt với dầu thơ, sau làm mát đến 80-85 ℃ qua làm mát Thêm chất chống oxy hóa chất điều vị cần thiết, sau làm nguội dầu 50 ℃ bảo quản 18 2.2.8.2.Khử màu Trong nhà máy sản xuất dầu ăn cơng nghiệp, có nhiều phương pháp khử màu dầu: khử màu hấp phụ, khử màu gia nhiệt, khử màu oxy hóa, khử màu thuốc thử hóa học,… Chức q trình khử màu loại bỏ sắc tố dầu, hạt xà phịng cịn sót lại ion kim loại Dưới áp suất âm (negative pressure) , phương pháp trộn học kết hợp với trộn nước nâng cao hiệu khử màu Tính năng:  Dầu tiếp xúc hồn tồn với chất khử màu cải thiện hiệu khử màu giảm việc sử dụng chất khử màu  Dòng nguyên liệu liên tục đồng cân thời gian khử màu tránh q trình oxy hóa dầu mỡ giá trị acid  Cấu trúc trộn đặc biệt tháp khử màu không gây vùng chết vật liệu, điều tránh lắng cặn chất hấp phụ tắc nghẽn đường ống  Thiết bị lọc hiệu kín khí liên tục thực tự động hóa q trình xả bánh giảm cường độ lao động  Cơng nghệ sấy tiên tiến làm giảm hàm lượng dầu bánh bột lọc 2.2.9 Sản phẩm dầu đậu nành: Dầu đậu nành sau tách chiết & tinh luyện, chuyển vào chai, lọ, can, đóng nắp ghi nhãn Bảo quản dầu đậu nành điều thoáng mát, xa nguồn nhiệt ánh sáng ( Các loại lọ sành, chai thủy tinh sẽ, khô ráo, có nắp kín vật dụng hồn hảo để lưu trữ dầu Không nên bảo quản dầu lọ kim loại chúng thường làm cho dầu bị hỏng Lưu ý: Các thiết bị cơng đoạn hồn thiện sản xuất sản phẩm phải đảm bảo không làm nhiễm bẩn chéo thành phẩm Sản phẩm bảo quản kho chuyên dụng kiểm tra trước xuất 2.3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Đảm bảo chất lượng theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6309:1997 (CODEX STAN 20 - 1981) dầu đậu tương thực phẩm Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường ban hành [13]  Tỷ khối (20℃/nước 20℃): 0,919 - 0,925 19  Chỉ số khúc xạ: 1,466 - 1,470  Chỉ số xà phòng (mg KOH/g dầu): 189 -195  Chỉ số iốt (Wijs): 120 – 143  Chất khơng xà phịng hóa: khơng lớn 15g/kg  Màu sắc: đặc trưng cho sản phẩm định  Mùi vị: đặc trưng cho sản phẩm định khơng có mùi vị lạ  Chỉ số axit không lớn 0,6 mg KOH/g dầu  Chỉ số peroxit không lớn 10 mili đương lượng peroxit oxy/kg dầu  20 CHƯƠNG ỨNG DỤNG DẦU NÀNH TRONG SẢN XUẤT XÀ PHÒNG 3.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU Đậu nành loại họ đậu đánh giá cao nhờ thành phần dinh dưỡng dày đặc, pha trộn độc đáo hàm lượng protein chất béo cao làm cho sản phẩm phụ dầu đậu nành trở thành loại dầu ăn bổ dưỡng Đậu nành trồng rộng rãi toàn cầu, dầu đậu nành loại dầu thực vật tiêu thụ nhiều thứ hai, sử dụng rộng rãi cho mục đích đa dạng thời gian gần Là loại dầu đầy dinh dưỡng mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe người tăng cường sức khỏe tim mạch, tăng cường chức xương, cải thiện sức khỏe mắt, tốt cho hệ miễn dịch, tăng cường chức não Bên cạnh đó, dầu đậu nành cịn có tác dụng chống oxy hóa, hỗ trợ mọc tóc giúp cho da khỏe nên ứng dụng vào cơng nghiệp hóa mỹ phẩm [14] 3.2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU ĐẦU VÀO Không phải tất loại dầu đậu nành giống Trên thực tế, dầu đậu nành dạng lỏng thông thường, hydro hóa phần hydro hóa hồn tồn (dạng rắn) Dạng hydro hóa hồn tồn đơi gọi sáp đậu nành Sáp đậu nành thành phần phổ biến sử dụng để làm nến Cả dầu đậu nành hydro hóa phần hydro hóa hồn tồn có thời hạn sử dụng lâu lượng axit linolenic giảm Dầu đậu nành hydro hóa hồn tồn khơng chứa axit linolenic [15] 21 Hình Tính chất đậu nành để làm xà phịng   3.3 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 22 Hình Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất xà phịng [16][17][18][19]   3.3.1 Thuyết quy trình 3.3.1.1 Xử lí ngun liệu: Dầu đậu nành pha trộn loại dầu khác theo tỉ lệ định lọc qua lưới chảy vào thùng gia nhiệt  Mục đích: chuẩn bị nguyên liệu cho q trình sản xuất xà phịng  Thiết bị: thùng thép không gỉ, chịu nhiệt 3.3.1.2  Gia nhiệt nước: dầu đun nước nóng Mục đích: pha trộn loại dầu khác theo tỉ lệ định lọc qua lưới chảy vào thùng gia nhiệt  Thiết bị: thiết bị gia nhiệt nước  Thông số kỹ thuật: Thiết bị gia nhiệt inox, áp suất 30 KPa 3.3.1.3 Tẩy trắng, khử mùi o Mục đích: loại tạp chất nước, bụi, caroten, cloropyl,… o Thiết bị: thực thùng làm hóa chất thích hợp 23 3.3.1.4 Xà phịng hóa: dung dịch kiềm hương thêm vào nồi nấu Thực phản ứng xà phịng hố dầu kiềm tạo xà phòng glyxerin, nhiệt cung cấp từ hệ thống xoắn ruột gà có đục lỗ  Mục đích: tạo xà phịng thơ  Thiệt bị: nồi nấu  Thông số kỹ thuật:  Nhiệt độ: 100ºC  Áp suất: 50 atm 3.3.1.5 Gia nhiệt khuấy trộn: thêm từ từ dung dịch muối ăn vào nồi tiếp tục gia nhiệt kết hợp với khuấy trộn  Mục đích: giúp tăng hiệu suất ứng phản ứng góp phần giúp cho hỗn hợp tách lớp, thu xà phịng thơ có hiệu suất cao  Thiết bị: máy khuấy trộn, nồi có van để xả nước  Thông số kỹ thuật: Muối ăn (NaCl) sử dụng dạng dung dịch bão hòa (26,5%), tỉ trọng 1,205 Tốc độ khuấy: 100- 200 vòng/ phút Muối ăn cho vào giai đoạn cuối cuả q trình xà phịng hóa để tách glixerin Ngồi cịn:  Làm xà phịng đóng rắn nhanh khn điều chỉnh độ cứng cho xà phịng  Tránh tượng vân trắng natri cacbonat xà phòng  Hòa hợp tốt với xà phòng nên giúp cho việc đưa phụ gia khác vào dễ dàng  Ổn định gel trình rửa 3.3.1.6  Tách xà phịng Mục đích: tách lớp nước khỏi xà phòng Lớp nước chứa glycerin, tạp chất, kiềm dư,… Sự tách dựa nguyên tắc glixerol hoà tan nước muối xà phịng khơng Q trình tách rửa giúp loại phần lớn chất bẩn có màu sắc  Thiết bị thông số kỹ thuật: nồi có van dưới; phần nước tháo qua van đẩy xuống thùng chứa Tất làm từ thép không gỉ chịu nhiệt 24  3.3.1.7  Thơng số kỹ thuật: để n nhiệt độ phịng từ 20- 30 phút Xà phịng hóa triệt để Mục đích: xà phịng sau tách khỏi glycerol cịn chứa nhiều muối, làm ảnh hưởng đến chất lượng giai đoạn giúp giảm số lượng muối, loại tạp chất có màu sắc, tăng nồng độ cho dung dịch xà phòng Trong giai đoạn này, người ta pha trộn dung dịch xà phịng với dung dịch xút lỗng dung dịch muối ăn (NaCl) Khi đó, dung dịch phân làm hai lớp: lớp xà phòng mịn, lớp hỗn hợp nước - muối - xút - tạp chất (khơng có xà phịng) dung dịch negro chứa vài phần trăm đến 25 - 30% xà phòng, muối, xút tạp chất khác  Thiết bị thông số kỹ thuật: đảm bảo bước xà phịng hóa trước 3.3.1.8  Tách xà phịng lần Mục đích: thu hồi glycerin muối để tái sử dụng, giúp tăng hiệu kinh tế Người ta đưa dung dịch nước muối + glycerin thu hồi tới thiết bị bốc để thu hồi glycerin muối Quá trình cịn kết hợp với q trình rửa cách pha trộn xà phịng với dung lượng nước muối, có khuấy trộn Sau vài trộn, xà phòng tách lớp trên, lớp nước muối + glycerin Quá trình rửa tiến hành lần để loại glycerin khỏi xà phòng  3.3.1.9 Thiết bị thông số kỹ thuật: tương tự bước tách xà phịng lần Trộn  Mục đích: giúp xà phịng phân tán trước đổ khuôn  Thiết bị: Máy trộn  Thông số kĩ thuật:  Vật liệu: inox 316L, dày 2.5mm  Công suất: 550W  Dung tích: 300L 3.3.1.10 Thành phẩm  Mục đích: đóng gói bao bì sản phẩm, giúp tăng thời gian bảo quản giá trị cảm quan 25 Sau trộn, xà phịng để nguội cho vào khn Tiếp theo, xà phịng cắt thành hình bánh nhỏ, sấy khơng khí nóng lị sấy Rồi tiến hành đóng gói bao bì  Thiết bị: máy sấy, máy cắt, máy đóng gói, dán nhãn  Thơng số kĩ thuật:  Năng suất: 10-12 kg/ mẻ sấy  Nhiệt độ sấy: 70- 80ºC 3.3.2 Ưu nhược điểm trình  Ưu điểm:  Quá trình liên tục tự động  Chất lượng xà phòng tiêu chuẩn hóa  Tiết kiệm nguyên liệu, thời gian,…  Việc thu hồi glycerin muối để tái sử dụng giúp đạt hiệu kinh tế cao  Nhược điểm:  Thiết bị, máy móc cồng kềnh đắt tiền  Không phù hợp cho sản xuất quy mô nhỏ 3.4 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG XÀ PHÒNG 3.4.1 Xác định phương pháp đo màu Một hệ thống cảm biến đo màu (LISUN GROUP, CD-200, Kowloon, Hong Kong) sử dụng để xác định biến đổi màu sắc mẫu xà phòng thời điểm trưởng thành khác Thiết bị bao gồm nguồn sáng D65, nguồn sáng đèn LED xanh lam máy dò đi-ốt quang điện, hệ thống điện tử để xác định xung điện Việc xác định màu sắc thực với mơ hình RGB (đỏ, lục lam) không gian màu CIELAB, xem xét tham số l *, a * b * đại diện cho độ sáng bốn màu độc đáo thị giác người (đỏ, vàng, lục, lam) [20][21] 3.4.2 Xác định độ hòa tan Độ hòa tan xà phòng xác định cách hòa tan g xà phịng, khơng tiếp xúc với khơng khí, 50 mL nước khử ion Mỗi dung dịch, sau hịa tan hồn tồn xà phịng, khuấy liên tục phút sau đó, độ quan sát thấy 3.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT 3.5.1 Tỉ lệ dầu đậu nành với kiềm 26 Tỉ lệ dầu dầu nành với kiềm phản ứng thủy phân yếu tố ảnh hưởng hàng đầu đến q trình sản xuất xà phịng Nếu lượng dầu nhiều tạo bánh xà phịng mềm, nhão, khơng có độ cứng định, ngược lại lượng kiềm dư khiến cho pH xà phòng cao hàm lượng chất béo thấp, ảnh hưởng đến chất lượng xà phòng gây hại cho da sử dụng [13] 3.5.2 Nhiệt độ Nhiệt độ phản ứng phản ánh đến tốc độ phản ứng oxy hóa dầu Nhiệt độ soap khơng q cao dễ gây oxy hóa dầu, hoạt chất chức quan trọng dầu Nhiệt độ thấp khiến tốc độ phản ứng diễn chậm khơng đủ để kích hoạt phản ứng Do đó, nhiệt độ tối ưu để thực trình thủy phân khoảng 200-250℃, nhiệt độ tối ưu phản ứng xà phịng hóa dao động 60-100°C Theo nhiều khảo sát từ nghiên cứu, chất lượng sản phẩm khoảng nhiệt độ tốt màu sắc, độ cứng giống Vậy việc tăng nhiệt độ lên cao khơng cần thiết giúp phản ứng xà phịng hóa phản ứng gần hoàn toàn Như vậy, người ta thường chọn nhiệt độ tối ưu q trình xà phịng hóa 60℃ để đạt hiệu kinh tế, đỡ tiêu tốn lượng ảnh hưởng đến chất lượng dầu [22] 3.6 CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ VÀ TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 3.6.1 Chất bay hàm lượng ẩm Các chất dễ bay xà phòng lưu giữ mùi hương chất lượng xà phòng Xà phịng có chứa nhiều chất dễ bay làm thành phần có chất lượng thành phần dẫn đến giảm chất lượng Vì vậy, nên tránh sử dụng thành phần dễ bay xà phòng nhiều tốt Người ta thường xác định chúng song song với độ ẩm xà phòng tiếp xúc với nhiệt độ cao Một số loại xà phòng thường bổ sung chất bảo quản, màu sắc chất tạo mùi để lưu giữ chất lượng xà phòng lâu hơn, giúp giảm hàm lượng ẩm giảm lượng chất bay xà phòng Tiêu chuẩn chất lượng tiêu thường khoảng 20-30% trở xuống [23] 3.6.2 Tổng hàm lượng chất béo (TFM) Như quy định giao dịch thương mại, tổng chất béo (TFM) đặc điểm quan trọng mô tả chất lượng xà phòng Tổng lượng thực phẩm béo thường gọi axit béo, tách khỏi mẫu sau tách axit khoáng, thường HCl BIS phân loại xà phòng vệ sinh thành ba cấp dựa tổng chất béo có chúng Nếu TFM vượt q 76%, loại I có chất 27 lượng tốt TFM 60% phù hợp với cấp II TFM 50% phù hợp với cấp III Theo tiêu chuẩn quốc tế (ISO), xà phòng chất lượng tốt phải có TFM 76% Bởi TFM cao xác nhận xà phịng gây hại cho da khơng gây khơ "tắm" Ít TFM có nghĩa xà phịng có hại, xà phịng hút hết độ ẩm da khiến da bị khô Trong tình trạng da khơ tiến triển, trở nên nhạy cảm với phân hủy da, gây nhiễm trùng phát ban [23] 3.6.3 Hàm lượng kiềm pH xà phòng Tổng độ kiềm phép đo tất chất kiềm xà phòng, chủ yếu cacbonat, bicacbonat hydroxit với chất khác Độ pH độ kiềm chất có ảnh hưởng đến da da chứa độ pH Một vật liệu có độ pH hoàn toàn khác tiếp xúc với nhau, phản ứng hóa học thường xảy Da có độ pH khoảng 4.5-6.2 cân mức khoảng 5,5 Chỉ số pH phản ánh chất lượng xà phòng thủ cơng khía cạnh khơng làm cân ph da phù hợp tối ưu mức pH với loại da người sử dụng Bánh xà phịng có chất lượng cao sản phẩm có pH nằm khoảng từ đến 10, phù hợp với địa khách hàng sử dụng Hàm lượng kiềm dư xà phòng nhiều dẫn đến pH cao gây tổn hại chất lượng xà phịng, cần chỉnh tỉ lệ kiềm ban đầu cho phù hợp 3.6.4 Chất không tan cồn (MIA) Chất không tan etanol (MIA) thông số xác định mức độ tinh khiết loại xà phòng định Giá trị MIA cho xà phịng dầu thấp có chất lượng cao Chúng dao động từ 15-70% so với tổng lượng xà phòng, theo nhiều khảo sát cho thấy dầu thực vật dầu hạt neem dầu bơ hạt mỡ có giá trị MIA khoảng 19-6 [24] 3.6.5 Đặc tính làm sạch, độ tẩy rửa độ ổn định bọt xà phòng Chất lượng làm xà phòng handmade đo tổng phần trăm hai loại axit béo, bao gồm axit lauric axit myristic Với da người, mức độ làm phù hợp bánh xà phòng handmade nằm khoảng từ 12 đến 22 Chỉ số bọt bong bóng xà phịng thủ cơng tính tổng phần trăm ba axit béo sử dụng cơng thức xà phịng axit lauric, axit myristic axit ricinoleic Phạm vi cho phép số bọt bong bóng xà phịng thủ cơng từ 14 đến 46, số cao bọt nhiều bong bóng lớn, số thấp bọt [25] 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] “Glycine max (L.) Merr — The Plant http://www.theplantlist.org/tpl1.1/record/ild-2760 (accessed Jul 04, 2022) List.” [2] “Cây đậu nành (đậu tương)| Syngenta.” https://www.syngenta.com.vn/cay-daunanh-dau-tuong (accessed Jul 04, 2022) [3] “Lịch sử phát triển | Vien Khoa Hoc Ky Thuat Nong Nghiep Mien Nam.” http://iasvn.org/chuyen-muc/Lich-su-phat-trien-cay-dau-nanh-11443.html (accessed Jul 04, 2022) [4] T T T M Lộc, “Kỹ Thuật Trồng Đậu Nành.” Phịng Khuyến nơng Trồng trọt [5] “Đặc điểm thực vật học | Vien Khoa Hoc Ky Thuat Nong Nghiep Mien Nam.” http://iasvn.org/chuyen-muc/Dac-diem-re-11460.html (accessed Nov 27, 2021) [6] “Các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh hoc Đậu tương, giá trị sử dụng sản phẩm thực phẩm và.” https://123docz.net/document/2699027-cac-hop-chat-tunhien-co-hoat-tinh-sinh-hoc-dau-tuong-gia-tri-su-dung-cac-san-pham-thuc-phamva-thuc-pham-chuc-nang-tu-dau-tuong-dang-luu-hanh-hien-na.htm (accessed Jul 10, 2022) [7] M N Riaz, “Soy Applications in Food,” Soy Appl Food, Nov 2005, doi: 10.1201/9781420037951 [8] S Ketnawa and Y Ogawa, “Evaluation of protein digestibility of fermented soybeans and changes in biochemical characteristics of digested fractions,” J Funct Foods, vol 52, pp 640–647, Jan 2019, doi: 10.1016/J.JFF.2018.11.046 [9] “Soybean Oil Production Line, Soybean Oil Extraction Plant Project.” https://www.seedoilpress.com/oil-production-plant/soybean-oil-productionline.html (accessed Jul 09, 2022) [10] A Proctor, “Soybean Oil Extraction and Processing,” Soybeans, pp 297–346, 1997, doi: 10.1007/978-1-4615-1763-4_6 [11] “Oilseeds Flaking Machine – Cooking oil production line,Edible oil extraction equipment,Edible oil refining plant.” http://www.cnoiltreatment.com/oilseedsflaking-machine.html (accessed Jul 10, 2022) [12] “SOYBEAN EXTRUDER.” https://bronto.ua/processing-lines/soybeanprocessing-technology/soybean-extruder/ (accessed Jul 10, 2022) [13] “Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6309:1997 (CODEX STAN 20 - 1981) dầu đậu tương thực phẩm Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường ban hành.” https://vanbanphapluat.co/tcvn-6309-1997-dau-dau-tuong-thuc-pham (accessed Jul 10, 2022) [14] “Dầu đậu nành gì? lợi ích hàng đầu dầu đậu nành.” https://fitobimbi.vn/cham-soc-tre/omega/dau-dau-nanh/ (accessed Jul 10, 2022) [15] “Soybean Oil for Soap Making: Affordable and Easy To Find » RusticWise.” 29 https://rusticwise.com/soybean-oil-for-soap-making/ (accessed Jul 10, 2022) [16] “Quy trình cơng nghệ sản xuất xà phòng.” http://vietnam12h.com/chi-tietindex.aspx?baivieturl=20-17-Quy-trinh-cong-nghe-san-xuat-xa-phong (accessed Dec 04, 2021) [17] F T E Palmqvist and F E Sullivan, “A new approach to continuous soap making-constant composition control,” J Am Oil Chem Soc 1959 364, vol 36, no 4, pp 173–178, 1959, doi: 10.1007/BF02636971 [18] “The art of soap-making : a practical handbook of the manufacture of hard and soft soaps, toilet soaps etc / by Alexander Watt | Wellcome Collection.” https://wellcomecollection.org/works/e28k4gqt (accessed Dec 04, 2021) [19] “Tiểu luận Các phương pháp sản xuất xà phòng”, Accessed: Dec 04, 2021 [Online] Available: https://tailieu.vn/doc/tieu-luan-cac-phuong-phap-san-xuat-xaphong-1521782.html [20] A Conesa et al., “Changes in the content of chlorophylls and carotenoids in the rind of Fino 49 lemons during maturation and their relationship with parameters from the CIELAB color space,” Sci Hortic (Amsterdam)., vol 243, pp 252–260, Jan 2019, doi: 10.1016/J.SCIENTA.2018.08.030 [21] E Gatti, M Bordegoni, and C Spence, “Investigating the influence of colour, weight, and fragrance intensity on the perception of liquid bath soap: An experimental study,” Food Qual Prefer., vol 31, no 1, pp 56–64, Jan 2014, doi: 10.1016/J.FOODQUAL.2013.08.004 [22] C Sa in Ịacqụes, “TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU BARIA VUNGTAU UNIVERSITY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT XÀ PHỊNG TỰ NHIÊN QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM” [23] D Mishra, “Preparation of Soap Using Different Types of Oils and Exploring its Properties,” 2013 [24] I Owoicho, “Quality evaluation of soaps produced from neem seed oil and sheabutter oil,” Abuja World J Adv Eng Technol Sci., vol 186, no 01, pp 45–050, 2021, doi: 10.30574/wjaets.2021.2.1.0016 [25] K Theander and R J Pugh, “Synergism and foaming properties in mixed nonionic/fatty acid soap surfactant systems,” J Colloid Interface Sci., vol 267, no 1, pp 9–17, Nov 2003, doi: 10.1016/S0021-9797(03)00482-X 30 ... người: Bột ngũ cốc, sữa đậu nành, dầu đậu nành, … Dầu đậu nành loại dầu chiết xuất từ hạt đậu nành Không dùng để nấu nướng giống dầu ăn thông thường, dầu đậu nành sử dụng phổ biến loại thực phẩm đóng... nghiệp nguyên liệu thực phẩm Đậu nành đối tượng nhiều nghiên cứu, hầu hết đậu nành (90%) chế biến thành bột đậu nành (78%) dầu đậu nành (22%) Gần tất khô dầu đậu nành sử dụng thức ăn chăn nuôi... nghệ sinh học nông nghiệp liên quan: Vật liệu tổng hợp dựa sợi đầu nành Cây đậu nành chứa protein, chất xơ dầu Dầu đậu nành sử dụng rộng rãi cho nhựa nhiệt rắn Protein đậu nành bột đậu nành sử