Nghiên ứu công nghệ khai thác nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi và chất lượng dầu từ màng gấc

Quộ gÊc lÌ phđn cã giĨ trẺ nhÊt cĐa cờy gÊc, lÌ loÓi thùc phẻm giÌu cĨc chÊt dinh dìng vÌ cĨc hoÓt chÊt sinh hảc, cung cÊp nhiồu tiồn sinh tè nh: vitamin A, vitamin E, cĨc chÊt vi lợng

bộ giáo dục và đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội

mục lục

Trang

Lời cam kết i

Lời cám ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt vi

Danh mục các sơ đồ, biểu đồ và hình vii

Tóm tắt đề tài nghiên cứu ix

Abstract x

Mở đầu 1

Chơng 1: Tổng quan tài liệu

3 1.1 Giới thiệu về cây gấc 3

1.1.1 Đặc điểm thực vật học 3

1.1.2 Phân bố và gieo trồng 4

1.1.3 Các phơng pháp trồng gấc 5

1.1.4 Giới thiệu về dầu gấc 6

1.1.5 Một số hoạt chất sinh học có trong dầu gấc 7

1.2 Các công trình nghiên cứu về gấc trong và ngoài nớc 15

1.3 Tổng quan quá trình sấy 20

1.3.1 Tổng quan quá trình sấy 20

1.3.2 Các yếu tố ảnh hởng đến tốc độ sấy 23

1.3.3 Các phơng pháp sấy trong công nghệ thực phẩm 23

1.3.4 ảnh hởng của quá trình sấy đến chất lợng sản phẩm 25

1.4 Kỹ thuật khai thác dầu 31

1.4.1 Khai thác dầu bằng phơng pháp trích ly 32

1.4.2 Khai thác dầu bằng phơng pháp enzim 35

1.4.3 Phơng pháp ép dầu 35

1.4.3.1 Cơ chế quá trình ép .35

1.4.3.2 Các biến đổi xảy ra trong quá trình ép 37

1.4.3.3 Các yếu tố ảnh hởng đến hiệu suất ép dầu 38

1.4.3.4 Thiết bị ép vít 38

1.4.4 Các tiến bộ trong công nghệ khai thác dầu 39

chơng 2: Nguyên vật liệu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu 43

2.1 Nguyên vật liệu nghiên cứu 43

2.1.1 Nguyên liệu 43

2.1.2 Hóa chất thí nghiệm 43

2.1.3 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 43

2.2 Nội dung nghiên cứu 44

2.2.1 Phân tích và đánh giá chất lợng nguyên liệu màng gấc 44

2.2.2 Nghiên cứu công nghệ sấy màng gấc 45

2.2.3 Nghiên cứu lựa chọn phơng pháp khai thác dầu màng gấc 45

2.2.4 Nghiên cứu ảnh hởng của các yếu tố công nghệ đến quá trình trích ly dầu màng gấc .46

2.2.5 Phân tích đánh giá chất lợng dầu màng gấc .46

2.2.6 ứng dụng sản phẩm dầu màng gấc vào thực tế sản xuất 46

2.3 Phơng pháp nghiên cứu 46

2.3.1 Phân tích và đánh giá chất lợng nguyên liệu màng gấc 46

2.3.2 Phơng pháp nghiên cứu quy trình công nghệ khai thác dầu gấc 48

2.3.2.1 Nghiên cứu công nghệ sấy màng 49

2.3.2.2 Nghiên cứu công nghệ trích ly dầu màng gấc 49

2.3.3 Nghiên cứu lựa chọn phơng pháp khai thác dầu màng gấc 49

2.3.4 Phơng pháp nghiên cứu ảnh hởng của các yếu tố công nghệ đến quá trình trích ly dầu màng gấc 53

2.3.5 Phơng pháp đánh giá chất lợng sản phẩm .56

chơng 3: Kết quả và thảo luận 60

3.1 Kết quả phân tích và đánh giá chất lợng nguyên liệu màng gấc 60

3.2 Nghiên cứu công nghệ sấy màng gấc 60

3.2.1 Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ sấy thích hợp 60

3.2.2 Nghiên cứu lựa chọn độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy 62

3.3 Nghiên cứu lựa chọn phơng pháp khai thác dầu màng gấc 64

3.4 Nghiên cứu ảnh hởng của các yếu tố công nghệ đến quá trình trích ly dầu màng gấc 65

3.4.1 Nghiên cứu ảnh hởng của độ mịn nguyên liệu 65

3.4.2 Lựa chọn dung môi trích ly dầu màng gấc 66

3.4.3 Nghiên cứu ảnh hởng của tốc độ khuấy trộn nguyên liệu 67

3.4.4 Nghiên cứu ảnh hởng của số lần trích ly và tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 68

3.4.5 Nghiên cứu ảnh hởng của nhiệt độ trích ly 70

3.4.6 Nghiên cứu ảnh hởng của thời gian trích ly 71

3.5 Phân tích và đánh giá chất lợng sản phẩm dầu màng gấc 73

3.6 ứng dụng sản phẩm dầu màng gấc vào thực tế sản xuất 74

3.7 Sơ bộ ớc tính giá thành sản phẩm 74

chơng 4: Kết luận và đề nghị 76

Tài liệu tham khảo 78 Phụ lục

Abstract

Gac (Momordica Cochinchinensis Spreng) is an indigenous

Vietnamese fruit, botanically classified in the Cucurbitaceae family Gac aril oil has a high content of lycopen and β-caroten These carotenoids are currently in special demand as they are natural antioxidants with potential to prevent and treat cancers

Oil from Gac aril is commonly realized through traditional mechanic expression with a screw pressing The pressing methods produced lower oil yield, and quality Gac aril oil (β-caroten, lycopen) This study investigated dehydration of Gac arils determine drying time and temperature However, the selection of a technique to process Gac aril oil is essential in order to gain the good quality and high yield of a potential natural source of β-caroten, lycopen for the functional food and pharmaceutical industries

It is, therefore, necessary to research on main factors which are influenced solvent extraction oil from Gac aril Influence of extraction parameters (size, solvents, ratio, temperature, time, speed of stir) on yield and quality oil were investigated The advantage of organic solvent extraction in the production of Gac aril oil compared with conventional pressing is the increased yield 96.4%, caroten content up to 320mg% The β-acid value was 4.8 mgKOH/g and peroxyde value was 5.4 meqO2/kg

Tóm tắt đề tài nghiên cứu

Gấc có tên khoa học là Momordica cochinchinessie L., thuộc họ bầu

bí Quả gấc là phần có giá trị nhất của cây gấc, là loại thực phẩm giàu các chất dinh dỡng và các hoạt chất sinh học, cung cấp nhiều tiền sinh tố nh: vitamin A, vitamin E, các chất vi lợng phòng chống các bệnh mãn tính và tăng cờng sức khoẻ bền vững cho cơ thể

Dầu màng gấc chủ yếu đợc khai thác bằng phơng pháp ép vít cơ giới thông thờng, Phơng pháp ép có hiệu suất thu hồi thấp và tạo ra sản phẩm dầu màng gấc có chất lợng cha đáp ứng nhu cầu về chế biến thực phẩm chức năng và dợc phẩm (nhất là hàm lợng caroten và lycopen) Trong β-nghiên cứu này chúng tôi đã nghiên cứu công nghệ sấy màng gấc, lựa chọn phơng pháp khai thác dầu màng gấc đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất và chất lợng

Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu cứu ảnh hởng của các yếu tố công nghệ (kích thớc màng, loại dung môi, nhiệt độ, thời gian, nhiệt độ ) đến quá trình trích ly dầu màng gấc và đa ra đợc quy trình công nghệ khai thác dầu màng gấc Ưu điểm của phơng pháp trích ly bằng dung môi hữu cơ so với phơng pháp ép thông thờng là tăng hiệu suất 96,4%, hàm lợng β-caroten đạt 320mg% Chỉ số axit là 4,8 mgKOH/g dầu, chỉ số peroxyt là 5,4 meqO2/kg dầu

Mở ĐầU

Gấc có tên khoa học là Momordica cochinchinessie L., thuộc họ bầu bí

Quả gấc là phần có giá trị nhất của cây gấc, là loại thực phẩm giàu các chất dinh dỡng và các hoạt chất sinh học, cung cấp nhiều tiền sinh tố nh: vitamin

A, vitamin E, các chất vi lợng phòng chống các bệnh mãn tính và tăng cờng sức khoẻ bền vững cho cơ thể

Cho đến nay ở trong nớc đã có nhiều công trình nghiên cứu về gấc, về các hoạt chất sinh học trong gấc, khả năng sử dụng gấc để phòng chống bệnh tật đẩy lùi tuổi già, phòng chống ung th thậm chí tăng sức đề kháng, kéo dài thời gian sống cho bệnh nhân HIV Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu này chỉ tập trung chủ yếu vào việc phân tích, đánh giá thành phần các hoạt chất sinh học và các chất dinh dỡng của quả gấc, cũng nh ứng dụng chúng trong

y học và chế biến thực phẩm nh: kẹo gôm, bánh qui, bánh kem xốp

Tại thời điểm hiện nay dầu từ màng gấc đang là loại sản phẩm có giá trị kinh tế cao, đợc sự quan tâm đặc biệt của các nhà nghiên cứu khoa học cũng nh các nhà sản xuất trong và ngoài nớc Dầu màng gấc hiện tại đợc sản xuất chủ yếu bằng phơng pháp ép truyền thống song hiệu suất thu nhận dầu

và hàm lợng caroten, lycopen trong dầu màng gấc cha cao cha đáp ứng

β-đợc các yêu cầu của sản xuất đề ra, đặc biệt là trong sản xuất y dợc và thực phẩm chức năng

Xuất phát từ các lý do trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu

công nghệ khai thác nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi và chất lợng dầu từ màng gấc” với mong muốn góp phần làm tăng giá trị của cây gấc đặc sản của Việt Nam

Mục đích, yêu cầu của đề tài

Mục đích : Đa ra đợc công nghệ khai thác thích hợp cho hiệu suất thu nhận

và chất lợng dầu màng gấc cao đáp ứng đợc các yêu cầu của sản xuất y

dợc và thực phẩm chức năng

Yêu cầu :

- Phân tích đánh giá và lựa chọn loại nguyên liệu cho sản xuất dầu màng gấc

- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ

- Xây dựng đợc quy trình công nghệ

Chơng I: tổng quan tài liệu 1.1 Giới thiệu về cây gấc

Cây gấc có tên khoa học là Momordica Cochinchinensis (Lour) Spreng

thuộc họ Bầu bí Cucurbitaceae Cây gấc còn có tên gọi khác là Mộc miết tử, mắc cao (Lào), Má khâu (Thái), Mắc khâu (Mờng) [9] Họ này có 96 giống,

750 loài đợc trồng chủ yếu ở vùng nhiệt đới nóng ẩm Riêng ở Việt Nam có khoảng 30 loài, phổ biến nhất là bầu bí, mớp, da leo, da hấu, khổ qua (mớp đắng)…[1]

1.1.1 Đặc điểm thực vật

Cây gấc sống lu niên, bò rất cao nhờ có tua cuốn mọc từ nách lá Mỗi gốc có nhiều dây, mỗi dây có nhiều đốt, mỗi đốt có lá Lá gấc mọc so le có màu xanh lục đậm đờng kính của phiến lá 12 đến 20 cm, phía đáy hình trái tim, mặt trên phiến lá sờ ram ráp Nơi tiếp giáp cuốn và phiến lá có hai tuyến

to gần bằng hạt ngô nổi nh hai mắt cua

Hoa nở vào tháng 3 đến tháng 5 Hoa đực cái riêng biệt, hoa đực có lá bắc to bao lại nh hình tổ sâu, khi nở hoa loe ra hình phễu, màu trắng vàng mặt trong tràng hoa có lông, 5 nhị Hoa cái có lá bắc nhỏ, bầu hình thoi rõ từ khi nụ còn non, có gai nhỏ, cánh hoa ở đầu bầu, phát triển thành qủa từ tháng

6 [1]

- Quả to hình bầu dục dài từ 15 20cm, đuôi nhọn có nhiều gai mềm đỏ

đẹp Qủa non màu xanh, qủa chín màu đỏ tơi Bổ đôi theo chiều ngang thấy

có 6 hàng hạt xếp đều nhau, mỗi hàng có từ 6 đến 10 hạt Quanh hạt có nhiều màng màu đỏ tơi Hạt gấc có màng đỏ bao quanh lớp vỏ cứng đen, quanh mép có răng ca tù và rộng hạt dày 25 đến 35mm, rộng 19 đến 31mm trông gần giống con ba ba nhỏ bằng gỗ do đó gấc còn có tên gọi là mộc miết tử (mộc là gỗ, miết là con ba ba) trong hạt có nhân chứa dầu

Quả bắt đầu thu hoạch vào tháng 9 rộ vào tháng 11 đến tháng 12 và tới cuối tháng 1 vẫn còn gấc xanh trên cây Mỗi cây cho trung bình 30 đến 60 qủa

mỗi năm, kích thớc và khối lợng mỗi qủa cũng có thể thay đổi tùy thuộc vào từng giống, trọng lợng mỗi qủa có thể từ 0,5 đến 3,0kg Quả gấc bổ đôi

Cây gấc thờng đợc gieo trồng vào tháng 2, 3 Đây là loại cây a khí hậu ấm áp, độ ẩm không khí cao 60 - 70% và độ ẩm đất 70 - 80%, nhng kém

chịu rét, chịu đợc hạn nhng không chịu đợc úng ngập đọng nớc Nhiệt độ thích hợp cho sinh trởng và phát triển trong khoảng 25 - 350C, lợng ma hàng năm trung bình 1.600mm/năm Cây gấc không kén đất, đất sỏi đá, đất pha đều trồng đợc, tốt nhất là đất thịt nhẹ, đất phù sa bồi có đủ ẩm và thoát nớc tốt, pH thích hợp trong khoảng 6 đến 7 Đặc biệt cây gấc rất thích hợp với đất giàu lân do đó trên đất nghèo lân cần phải bón phân lân sẽ giúp cho gấc có nhiều quả

1.1.3 Các phơng pháp trồng gấc

a Trồng bằng hạt

Cần chọn quả lấy hạt ở những cây cho quả to, sai quả đợi cho quả chín

đỏ hoàn toàn mới thu trái và nên để cho q uả chín rực thêm vài ngày sau đó dùng tay bóp lấy hạt Trớc khi gieo thì cần phải trà rửa thật sạch lớp nhớt bọc quanh vỏ hạt để dễ nảy mầm Biện pháp tốt nhất để xử lý là bóc vỏ hạt cứng (tránh làm h mầm) hoặc ngâm hạt trong dung dịch axít sulphuric 10% khoảng 24 giờ cho vỏ hạt mềm gieo dễ nảy mầm hơn Chọn hạt giống tốt để gieo là cơ sở để có năng suất cao về sau Sau khi xử lý ngâm nớc có thể đem gieo hạt trực tiếp ở các hố đào Một hố gieo 3 đến 5 hạt sau đó tỉa để chừng một hoặc hai cây Nhng tốt nhất là ơm hạt trong bầu đất (15 x 20 cm) cho hạt nảy mầm, khi cây con có 3 đến 4 lá thật đem trồng vào hố Hố hình chữ nhật dài 3m mỗi hố trồng 1 hoặc 2 cây [16]

b Trồng bằng giâm cành

Gấc cũng có thể trồng bằng cách nhân giống vô tính bằng cách giâm Nên chọn cành bánh tẻ không quá già hoặc không quá non để làm vật liệu trồng, cắt cành ra từng đoạn từ 20 đến 40 cm, cắt cành xong nên giâm ngay hoặc xử lý bằng các dung dịch trừ nấm bệnh nh Benlate C hoặc Rovral 2 - 4 phần nghìn Ngâm 5 10 phút để chống thối cành Cành đợc cắm vào đất sâu -

độ 6 10 cm cho nó nằm nghiêng và lấy tay nén quanh gốc cho chặt, đảm bảo -

đủ nớc giữ ẩm và che bớt nắng trong thời gian ban đầu cũng nh đất trồng

ngâm cành cần phải đợc thoát nớc tốt Chúng ta có thể phân biệt gấc tẻ là cây cho ít quả, quả có màng hạt màu đỏ nhạt hoặc vàng Gấc nếp là cây cho nhiều quả, màng đỏ tơi hoặc đỏ tía, màng dày

Quả bắt đầu thu hoạch từ tháng 9 vào tháng 11, 12 và tới cuối tháng 1 vẫn còn gấc xanh trên cây Tại Nhật Bản ngời ta trồng gấc để lấy gấc và rễ làm thuốc là chủ yếu, mỗi ha gấc ở giai đoạn 5 năm tuổi có thể cho tới 10 tấn nguyên liệu Gấc là một cây quen thuộc từ xa xa con ngời đã sử dụng nh một chất nhuộm màu tự nhiên và an toàn có tác dụng tăng cờng sự hấp dẫn của các món ăn vì thế nó có mặt trong các ngày nh lễ, Tết , cới xin , với …món ăn nổi tiếng là xôi gấc

1.1.4 Giới thiệu về dầu gấc

Dầu gấc (Oleum Momordicae) là dầu ép từ màng đỏ bọc xung quanh

hạt gấc Chỉ số khúc xạ của dầu màng gấc ở 210C có n21

D = 1,4670, tỷ khối d25

= 1,0513g/ml

Lycopen trong màng gấc ở dạng trans(khó hấpthu qua ruột non) chiếm tới 1.903 g/g [26] khi nấu chín dạng à trans sẽ chuyển thành dạng cis dễ hấp thu hơn gấp 3 lần

Dầu gấc chỉ mới đợc sử dụng từ năm 1942 dùng trong những trờng hợp thiếu vitamin A hay β-caroten (1ml d u g c có 30mg caroten tơng ứng ầ ấ

với 50.000 đơn vị qu c tế vitamin A), đây là nguồn cung cấp vitamin A hữu ốhiệu nhất cho cơ thể giúp phòng chống và chữa các bệnh do thiếu vitamin A Ngoài ra nó còn có tác dụng làm chỗ sng nhanh chóng xẹp xuống, kích thích quá trình lên da non, giảm bớt tình trạng đau nhức Ngoài ra dầu gấc còn chứa nhiều các chất vi lợng nh Fe, Zn, K,… rất cần thiết đối với cơ thể

Hiện tại sản lợng màng gấc ở Việt Nam khoảng 4.000 tấn/năm, chủ yếu tập trung ở các tỉnh Hải Dơng, Bắc Giang, Hng Yên, Thái Bình và đang

đợc mở rộng diện tích trồng đại trà ở các tỉnh miền núi phía Bắc nh Cao Bằng, Tuyên Quang, Hà Giang…

Dầu gấc hoàn toàn có thể thay thế cho phẩm màu hoá học độc hại trong bữa ăn hàng ngày: nấu xôi, cho vào thịt, đậu, cá, bánh kẹo, mỳ, cháo, phở …

nó là nguồn bổ dung vi chất và đinh dỡng tuyệt vời cho trẻ em Thay cho mỡ

động vật, chống béo phì, giúp làm giảm cholesterol trong máu Tác động làm giảm bệnh tim mạch, chứng đột quỵ

Dùng dầu gấc có thể sửa chữa những thơng tổn trong cấu trúc DNA với những trờng hợp không may bị nhiễm tia xạ, nhiễm độc dioxin do Mỹ rải ở chiến trờng hoặc trong các thức ăn tăng trọng và thuốc trừ sâu cha phân huỷ hết trong rau quả hoặc các hoá chất sử dụng trong bảo quản nông sản, thực phẩm … Đối với những bệnh nhân ung th sau điều trị bằng phẫu thuật, chạy tia xạ, truyền hoá chất sau đó dùng dầu gấc… giúp phục hồi sức khoẻ nhanh chóng và ngăn chặn các nguy cơ di căn khối u

Phòng chữa viêm gan, xơ gan và những thơng tổn tiền ung th… đặc biệt xơ gan có HbsAg (+) và nồng độ AFP cao đe doạ trở thành ung th gan nguyên phát

Phòng chữa thiếu vitamin, suy dinh dỡng, chữa khô mắt, mờ mắt, quáng

gà do suy giảm võng mạc, thiếu máu dinh dỡng Tăng cờng sức đề kháng của cơ thể, chống lại các bệnh nhiễm trùng giúp cơ thể phát triển khoẻ mạnh Viên nang dầu gấc phòng chữa sạm da do rối loạn chuyển hoá mỡ, trứng cá, khô da, chai chân, da nổi sẩn, Viên nang dầu gấc chứa lợng lycopen …thực vật rất lớn nên có tác dụng dỡng da, bảo vệ da, giúp cho da luôn hồng hào, tơi trẻ và mịn màng

Viên nang dầu gấc làm mau lành vết thơng, vết bỏng, vết loét Phòng chữa lao xơ nhiễm và các nhiễm khuẩn đờng hô hấp

1.1.5 Một số hoạt chất sinh học có trong dầu gấc

a Carotenoid

Carotenoid – nhóm tiền sinh tố A, là những hợp chất tetratecpen (

C40H56) có màu từ vàng đến đỏ, phổ biến trong các loại rau quả, cây xanh với

hơn 600 các thành phần Polyisprenoid khác nhau ở các dạng đồng phân Cis hoặc Trans Các hợp chất của Carotenoit nh: Caroten, Lycopen, Xantophyl,… trong đó Caroten chiếm một vị trí quan trọng Caroten có rất nhiều đồng phân nh: α - Caroten, β- Caroten, γ - Caroten, δ - Caroten,…

β- Caroten là chất có hoạt tính cao hơn cả và trong thực vật nó chiếm 90% trong tổng số Caroten

Khi vào cơ thể β- Caroten bị chuyển hoá thành hai phân tử Vitamin A Ngoài β- Caroten thì α - Caroten và γ - Caroten khi vào cơ thể cũng chuyển hoá và tạo thành một phần tử Vitamin A Trong khi đó nhiều Carotenoid khác nh Lycopen không có khả năng tạo thành Vitamin A khi chuyển hoá trong cơ thể Sự chuyên hoá Caroten trong cơ thể xảy ra ở tuyến giáp trạng nhờ sự tham gia của Tireoglobulin là chất có tính chất của enzim Carotenaza Một số Carotenoid thờng gặp trong thực phẩm thể hiện qua hình

All – Trans – β- Caroten

α- Caroten

Lycopen

Canthaxanthin

Zeaxanthin

Lutein

β- Cryptoxanthin

Hình 1.2: Một số Carotenoid thờng gặp trong thực phẩm

Tất cả các Carotenoid đều không tan trong nớc mà tan trong chất béo và nhiều dung môi hữu cơ: chloroform, benzen, ether, CS2, …

 Cấu trúc hoá học của vitamin A

O

HO

HO

OH

Công thức nguyên của Vitamin A là C20H30O, khối lợng phân tử 286 đơn

vị cacbon, trong phân tử có chứa một gốc rợu gắn với mạch hyđrocarbon cha bão hoà và một vòng β - ionon Vitamin A có ba loại: vitamin A1

vitamin A2 và vitamin A3

Hình 1.3 Vitamin A 1 , A 2 , A 3

Hiệu lực của vitamin A2 chỉ bằng 40% hiệu lực của vitamin A1 [4] vitamin A1 tồn tại dới hai dạng: retinol và retinal, trong cơ thể chúng có thể chuyển hoá lẫn nhau, từ retinol cũng có thể chuyển hoá thành các hợp chất

khác trong nhóm chất tiền thân của vitamin A dới tác dụng của hệ enzim oxi hoá - khử Retinen reductase [5]

Bình thờng vitamin A có dạng tinh thể lăng trụ, màu vàng, nóng chảy ở

62 - 64 0C Phổ hấp thụ tia tử ngoại là λmax= 324 - 325 nm, vitamin A không tan trong nớc và glyxerol nhng tan trong cồn tinh khiết, metanol, chloroform, ether và dầu mỡ Vitamin A rất dễ bị oxi hoá ở điều kiện cơ thể cũng nh phòng thí nghiệm ở gan ngời và động vật, vitamin A tồn tại ở dạng este với axit axetic và axit palmitic tơng đối vững bền và là dạng dự trữ trong cơ thể Nó sẽ đợc giải phóng thành vitamin A khi cơ thể có nhu cầu, còn trong máu, vitamin này chủ yếu tồn tại ở dạng tự do ( Retinol)

Vitamin A rất dễ bị thuỷ phân khi có O2 của không khí nhng lại khá bền với axit, kiềm và nhiệt độ 100 0C

b Vai trò của Carotenoid

Carotenoid có nhiều trong các loại rau và các loại quả, là hợp chất có khả năng chống oxi hoá rất mạnh carotenoid là nhóm tiền sinh tố A đối với động vạt

có vú, giữ chức năng sinh học rất quan trọng trong quá trình phát triển cơ thể Tác động chủ yếu của carotenoid không phải là tham gia quá trình oxi hoá, oxi hoá khử, mà là trao đổi thông tin từ tế bào đến tế bào, tác động tới cấu trúc và chức phận của màng tế bào và tăng sự đáp ứng miễn dịch đối với cơ thể Chính vì vậy mà carotenoid đợc xác định là những chất điều hoà dinh dỡng

Retinol và β- caroten là chất rất cần thiết cho sự phát triển và hoạt động của cơ thể con ngời và động vật Vitamin A và β - caroten rất cần thiết cho

sự sinh sản và phát triển của tế bào, chúng tham gia trong sự tạo thành các tổ chức mô, khung xơng, làm tăng chức năng hoạt động của màng bảo vệ của các niêm mạc và của da Vitamin A còn tham gia trong các quá trình trao đổi chất trong cơ thể Đặc biệt, citamin A còn là một nhân tố rất quan trọng và rất cần thiết cho các hoạt động của mắt [21]

Thiếu vitamin A sẽ dẫn đến bệnh quáng gà, khô giác mạc và có nhiều trờng hợp dẫn đến mù loà Đối với trẻ em, thiếu Vitamin A sẽ gây tình trạng suy dinh dỡng protein

Năm 1994, Mayne ST và cộng sự đã khảo sát trên 413 đối tợng cả nam

và nữ đều không hút thuốc và nhận thấy ăn nhiều rau quả có β - Caroten và vitamin E, đã có tác dụng phối hợp làm giảm nguy cơ gây ung th phổi Đối với bệnh tim mạch, carotenoid thờng đợc sử dụng để giảm nguy cơ của bệnh tim, động mạch và đột quỵ

Ngoài ra, khi theo dõi sử dụng liều cao carotenoid trong điều trị bệnh nhân HIV, nhiều chuyên gia lâm sàng đã kết luận: carotenoid đã chứng tỏ có khả năng tăng cờng đáp ứng miễn dịch tốt đối với bệnh nhân HIV đang ở giai đoạn I và II

Khác với Vitamin A, khi sử dụng liều cao và lâu dài sẽ gây một số tác hại cho cơ thể nh rối loạn thị giác, rối loạn ở gan [21] β - caroten ít độc hơn ngay cả trờng hợp quá d thừa trong cơ thể Khi nghiên cứu xác định tính

độc của carotenoid, nhiều nhà khoa học đã kết luận sự chuyển hoá β- caroten thành vitamin A chỉ thực hiện khi có nhu cầu, do đó không có hiện tợng thừa vitamin A khi sử dụng quá nhiều carotenoid Vì vậy, việc sử dụng nguồn thực phẩm tự nhiên giàu carotenoid, đặc biệt là β - caroten đã và đang đợc sự khuyến khích của các nhà khoa học Đồng thời đây là một trong bốn thành phần có hoạt tính sinh lý cao và hiện đợc các nhà khoa học tập trung chú ý trong việc tạo nguồn thức ăn chức năng

ở Việt Nam, đã có rất nhiều chơng trình quốc gia về phòng chống thiếu vitamin A nh chơng trình bổ sung vitamin A cho trẻ em, bổ sung vitamin A vào một số loại thực phẩm nh đờng,… Vì vậy việc nghiên cứu tạo ra loại sản phẩm thực phẩm giàu carotenoid và đặc biệt là giàu β- caroten là việc làm rất có ý nghĩa

c Lycopen

Lycopen là sắc tố tự nhiên tổng hợp bởi cây và vi sinh vật, nhng không

ở động vật Lycopen tơng đối ổn định ở nhiệt độ cao Lycopen tan trong

lipid, vận chuyển trong máu nhờ lipoprotein Là một trong hơn 600 carotenoid nhng lycopen là một trong số hiếm carotenoid chủ yếu tìm thấy trong huyết tơng ngời (nhng sau khi ăn cà chua nấu chín)

Cha thấy có triệu chứng thiếu hụt lycopen, cũng cha có liều khuyến cáo, cha bao giờ gặp quá liều Lycopen dễ tích lũy trong tuyến tiền liệt, tuyến thợng thận, tinh hoàn

* Tác dụng chống oxy hóa

Lycopen là chất chống oxy hóa mạnh nhất trong các họ carotenoid, ngăn ngừa sự hủy hoại oxy hóa của thể nhiễm sắc nên góp phần điều trị bệnh mạch vành tim và ung th Lycopen có khả năng bắt giữ oxy đơn bội (gấp 2 lần so với beta-caroten, gấp 10 lần so với alpha - tocopherol) và làm giảm tác dụng gây đột biến theo test thử Ames Hoạt tính chống oxy hóa của các carotenoid xếp theo thứ tự giảm dần nh sau:

Lycopen > alpha - tocopherol > alpha - caroten > cryptoxanthin > zeaxanthin = beta - caroten > lutein

* Tác dụng chống tăng sinh và tạo điều kiện cho sự biệt hóa tế bào

Lycopen ức chế sự tăng sinh của nhiều dòng tế bào ung th (ung th tuyến tiền liệt, vú, buồng trứng, cổ tử cung, nội mạc tử cung, thực quản, dạ dày, đại tràng) Lycopen dùng riêng kích thích đợc sự biệt hóa tế bào, giúp ngăn ngừa và sửa chữa các tế bào bị hủy hoại

Lycopen ức chế sự oxy hóa của DNA, là vật liệu di truyền, mà DNA nếu bị oxy hóa sẽ có thể dẫn đến một số dạng ung th do làm thay đổi cấu trúc và chức năng của thể nhiễm sắc Với nồng độ thấp, lycopen kết hợp với vitamin D3 có tác dụng hiệp đồng trong ức chế tăng sinh tế bào, đẩy mạnh sự biệt hóa tế bào

Nhiều công trình khác cho thấy là trong môi trờng nuôi cấy dòng tế bào ung th vú MCF7 đã cho thêm yếu tố phát triển giống Insulin I đã làm - cho tế bào ung th phát triển thật nhanh, thì khi thêm lycopen sự phát triển của tế bào ung th sẽ bị ức chế rõ rệt Với mô hình thí nghiệm trên, thì alphan

và beta-caroten có hoạt tính kém hơn rất nhiều so với lycopen

Đánh giá sự liên quan giữa hàm lợng các carotenoid (bao gồm lycopen), selen và retinol với ung th, chỉ thấy có lycopen làm giảm đợc nguy cơ ung th vú Nồng độ lycopen nghịch biến với nguy cơ ung th buồng trứng, chủ yếu ở phụ nữ sau mãn kinh

* Lycopen chữa rối loạn lipid máu

Uống lycopen 60mg/ngày trong 3 tháng liền làm giảm đáng kể nồng độ cholesterol toàn phần, giảm 14% LDL-cholesterol trong máu [17]

d Tocopherol và Vitamin E

Từ năm 1922 1923, Evans và Bishop đã chứng minh rằng trong thực - phẩm có chứa một loại vitamin cần thiết đối với quá trình sinh sản bình thờng ở chuột Loại vitamin này không có trong mỡ cá, nớc cam và có nhiều trong bơ, rau xà lách và các loại dầu thực vật khác

Năm 1963, ngời ta đã tách đợc từ dầu của mầm lúa mì và dầu của hạt bông 3 loại dẫn xuất của benzopiran và đặt tên là vitamin E Các dẫn xuất trên

có tên tơng ứng là α,β,γ tocopherol Năm 1938 đã tiến hành tồng hợp đợc

α tocopherol

Có 7 loại tocopherol đã biết nhng chỉ có 3 loại α,β,γ tocopherol có hoạt tính sinh học cao còn 4 loại còn lại có hoạt lực rất thấp Tocopherol là chất lỏng không màu, hoà tan rất tốt trong dầu thực vật, trong rợu etylic và ete dầu hoả α tocopherol thiên nhiên có thể kết tinh chậm trong metylic nếu giữ ở nhiệt độ thấp tới - 35 0C, khi đó sẽ thu đợc các tinh thể hình kim có nhiệt độ nóng chảy - 2,5 đến 3,5 - 0C Tocopherol bền với nhiệt độ (1700C cha bị phân huỷ) nhng bị tia tử ngoại phá huỷ nhanh chóng

 Tính chất sinh học của tocopherol và vitamin E

Tocopherol nói chung hay vitamin E có tính chất chống oxi hoá cao nên

có khả năng làm giảm các gốc tự do trong cơ thể, ngăn chặn sự tạo thành của các sản phẩm oxi hoá gây độc hại do các axit béo cha no tạo ra khi thiếu vitamin E, đã giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính toàn vẹn và sự bền chắc của màng tế bào [21] Chính vì thế, vitamin E không chỉ là tác nhân bảo vệ tim mạch mà còn chống xơ cứng thành mạch ở ngời già, tác nhân ngăn chặn ung th, nâng đỡ hệ miễn dịch mà còn là tác nhân bảo vệ não, thuốc chống lão hoá và là tác nhân quan trọng cho cuộc sống lứa đôi

Vitamin E còn là thuốc để điều trị các rối loạn cơ bắp, các chu kỳ kinh nguyệt, các biến chứng gây sảy thai ở phụ nữ, các rối loạn chu trình sinh dục ở nam giới và còn đợc dùng để điều trị các bệnh ngoài da nh ban đỏ, vẩy nến, dùng trong điều trị teo cơ tim, các bệnh về gan Khi thiếu vitamin E thờng xảy ra sự suy thoái hoá của cơ quan sinh sản, sự teo cơ, thoái hoá tuỷ sống và suy nhợc chung của cơ thể vitamin E làm tăng sự sử dụng protein và hấp thụ vitamin A trong cơ thể

Nhu cầu với cơ thể bình thờng là 14 – 19 mg α - tocopherol trong 24 giờ Do tính chất chống oxi hoá cao nên vitamin E còn đợc coi nh là một chất bảo quản thờng dùng trong công nghiệp bảo quản dầu mỡ khỏi bị oxi hoá, tránh ôi khét

1.2 Các công trình nghiên cứu về gấc trong và ngoài nớc

Gấc đợc xem là loại thực phẩm đã đợc sử dụng phổ biến ở nớc ta nhng các công trình nghiên cứu về gấc trong nơc và trên thế giới vẫn còn rất khiêm tốn và chủ yếu là ứng dụng trong y học

Năm 1941, F Guichard và Bùi Đình Sang trờng Đại học Dợc Hà Nội lần đầu tiên phát hiện và chiết từ màng đỏ hạt gấc một loại dầu có chứa caroten, đợc gọi là tiền vitamin A Lợng Caroten nhiều đến mức dễ dàng kết tinh thành tinh thể ở nhiệt độ thờng [12] Tiếp theo năm 1959, Bùi Đình

Oanh, GS Nguyễn Văn Đàn, Đinh Ngọc Lâm, Hà Văn Mạo và một số tác giả khác đã nghiên cứu sâu về đặc tính hoá thực vật và tác dụng điều trị trong ung th nguyên phát và rối loạn do dioxin gây nên trên động vật thử nghiệm

Quả gấc cũng đợc coi là một dợc liệu quý đễ hỗ trợ điều trị căn bệnh ung th Theo kết quả nghiên cứu của một nhóm các nhà khoa học do TS BS Phạm Gia Tiến (Trung tâm Dinh dỡng thành phố Hồ Chí Minh), GS.TS Nguyễn Văn Chuyển (Đại học Nihon Joshi – Nhật Bản), và GS TS Masanobu Kawakami (Đại học Y khoa Jichi Nhật Bản) tiến hành thử nghiệm

khả năng ức chế ung th đại tràng của gấc trong các thí nghiệm in vivo và in

nghiên cứu cho thấy hoạt động ức chế u, bớu có thể giải thích là do gấc kìm hãm tế bào colon 26-20 Các thí nghiệm in vitro chứng minh rằng gấc ức chế

sự tăng sinh của tế bào colon 26 20 và các d- òng tế bào khác Tăng sinh mạch máu đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển căn bênh ung th và di căn Kết quả giải phẫu bệnh cho thấy gấc ức chế cả sự tân sinh mạch máu trong thí nghiệm in vivo ở mức độ phân tử gấc ức chế các protein điều hòa chu kỳ tế bào Do vậy gấc giữ các tế bào ung th ở giai đoạn “yên lặng” Hiệu quả chống ung th có thể do các tác dụng ức chế tăng sinh tế bào và ức chế tân sinh mạch máu Mỗi tác dụng nàu có thể phụ thuộc vào những thành phần khác nhau trong gấc [8]

Rễ gấc đợc dùng để chữa tê thấp, đau nhức gân xơng, sng chân tay [6] và [18] Theo y học cổ truyền Trung Quốc, rễ gấc đợc sử dụng nh chất long đờm và kháng viêm [29] sau đó nhóm tác giả Noriaki Kawanura, Hitoshi Wanatabe đã phân lập đợc hơn 10 saponin từ rễ gấc [29] Nguyễn Trung Phong và các cộng sự đã phân lập từ rễ gấc hai loại saponin từ rễ gấc thuộc nhóm axit oleanic là momordin Ib và momordin I Cấu trúc của chúng đợc xác định bằng các phơng pháp phổ và so với các tài liệu đã công bố Sau đó các saponin này đợc thử hoạt tính kháng vi khuẩn cho thấy khả năng kháng

mạnh các loại vi khuẩn E coli, B subtillis và S aureus với nồng độ ức chế tối

thiểu là 12,5 g/ml Không có khả năng kháng nấm mốc à Asp.niger và nấm

men C albicans đều không mạnh Không có hoạt tính gây độc tế bào đối với

3 dòng tế bào thử Hep 2, FI và RD [19]

-Hình 1.4 Cấu trúc Momordin I

Trong y học gấc là cây có giá trị dợc liệu cao vì có khả năng sử dụng

đợc tất cả các thành phần từ thân, lá, rễ, quả cho tới hạt và đặc biệt nhất là lớp màng bao quanh hạt gấc từ đây chúng ta có thể thu đợc dầu gấc Với lá gấc non ngời dân thờng dùng làm món ăn thay thế cho rau, ngoài ra lá gấc

có thể giã nhỏ đắp vào vết thơng sẽ làm giảm tình trạng mng mủ Rễ gấc sao vàng, tán nhỏ, điều trị bệnh sng chân, tê thấp Hạt gấc là một dợc liệu

có thể thay thế cho mật gấu, có thể điều trị đợc chấn thơng, sng đau, quai

bị Hạt gấc bỏ màng rồi phơi thật khô sau đó đem nớng chín giã thành bột mịn chữa các vết thơng [3]

Riêng hạt gấc, kinh nghiệm dân gian lâu đời có dùng làm thuốc, chủ yếu dùng ngoài nh giã nhân hạt gấc hòa với rợu để bôi lên chỗ sng viêm, hoặc hòa với giấm thanh đắp vào hậu môn chữa chữa trĩ [18] Nguyễn Khắc Nguyên Cứ và cộng sự đã thực hiện đề tài nghiên cứu chứng minh về tác dụng kháng viêm giảm đau của hạt gấc trên thực nghiệm với phơng châm kết hợp

y học hiện đại với y học cổ truyền để xác minh tác dụng trị liệu của hạt gấc Tiến hành thăm dò tác dụng kháng viêm bằng các phơng pháp dợc lý thực

nghiệm Qua kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết toàn phần từ hạt gấc không nớng và hạt gấc nớng đều thể hiện tác động kháng viêm nhng cờng độ tác động của hạt gấc nớng mạnh hơn [7]

Nghiên cứu tác dụng chống viêm và giảm đau của hạt gấc thực nghiệm trên cơ sở khảo sát tính kháng vi sinh vật của các chế phẩm cây gấc [13] và kinh nghiệm dân gian trong việc sử dụng nhân hạt gấc để điều trị các bệnh lý

về viêm đau nhất là tấy sng đỏ do va đập [6] các tác giả đã lựa chọn dịch chiết etyl acetate của nhân hạt gấc để nghiên cứu tác dụng chống viên cấp trên

động vật thực nghiệm Với dịch chiết etyl acetate với mức liều nghiên cứu 5g/kg thể trọng chuột có tác dụng ức chế các triệu chứng của viêm cấp thực nghiệm Kết quả này đã góp phần làm sáng tỏ tác dụng chống viêm đau, tê thấp, sng tấy do va đập của nhân hạt gấc mà từ lâu đã đợc sử dụng trong dân gian [14]

Dịch chiết nhân hạt gấc (ECMS) bằng ethanol đợc sử dụng để tăng hoạt tính của vaccine (H5N1) thử nghiệm trên gà Trong thử nghiệm trên gà 2 tuần tuổi một nhóm đợc tiêm vaccine (H5N1) có bổ sung dịch chiết từ hạt gấc với liều lợng từ 5, 10, 20, 40 và 80 g/liều Sau đó tiến hành xáà c định IgG huyết thanh bằng ELISA cũng nh trọng lợng gà con sau 7, 14 và 28 ngày Kết quả cho thấy nhóm tiêm vaccine H5N1 có bổ sung ECMS ở mức 10-20 àg/liều thì tổng kháng thể IgG và trọng lợng trung bình (20 àg/liều)

đều tăng so với đối chứng sau 28 ngày ảnh hởng của tá dợc cũng đợc nghiên cứu với liều bổ sung ECMS (20 g/liều) và kháng thể đợc xác định àthông qua chỉ số ngăn kết hồng cầu máu (HI) Có thể kết luận rằng dịch chiết nhân hạt gấc có khả năng cải thiện hệ miễn dịch và cần có nghiên cứu sâu hơn khi bổ sung làm tá dợc [33]

Dịch chiết nhân hạt gấc cũng đợc nghiên cứu sử dụng làm tá dợc trong vaccine phòng bệnh lở mồm long móng (FMDV) trên lợn Kết quả

nghiên cứu cho thấy FMDV có bổ sung ECMS tăng hiệu quả của FMDV [23]

Theo các kết quả nghiên cứu của Vơng Lệ Thúy và cộng sự thì hàm lợng carotenoid và caroten của gấc và một số loại rau, quả đợc trình bày ở β-bảng 1.1

Bảng 1.1 Hàm lợng carotenoid và β-caroten trong gấc và một số loại rau quả

TT Tên thông

thờng Tên khoa học

Hàm lợng caroten (àg/g)

β-Carotenoid tổng số (àg/g)

Momordica cochinchinensis

Spreng

3 Quất Citrus japonica 4,65

4 Chuối Musa sapientum 2,90

5 Táo ta Ziziphus jujuba 0,40

6 Rau đay Corchorus olitonus 78,50 60,8

7 Rau lang Ipomoea babatas 27,00 32,9

8 Khoai lang Opomoea babatas 14,70 13,6

Dựa trên các kết quả phân tích Vơng Lệ Thúy và cộng tác viên Viện Dinh dỡng – Bộ Y tế đã tiến hành nghiên cứu khảo sát trên 3 nhóm 193 trẻ

em từ 3 – 5 tuổi tại một xã thuộc huyện Thanh Miện ( Hải Dơng) gồm: Nhóm 1: ăn xôi gấc trộn 20 g màng đỏ hạt gấc/ ngày, có lợng β - Caroten 3,5 mg

Nhóm 2: ăn xôi trộn 5 mg β- Caroten tổng hợp

Nhóm 3: ăn xôi có nhuộm phẩm màu giống màu của xôi gấc

Sau một tháng thử nghiệm, kiểm tra một số chỉ tiêu máu thấy trẻ ăn xôi gấc ngoài lợng hồng cầu tăng lên rõ rệt còn tăng lợng β- Caroten, Vitamin

A và Lycopen trong máu, cao hơn hẳn so với trớc khi ăn và hơn cả hai nhóm

đối chứng [31]

Nguyễn Hữu Đức và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu độc tính cấp LD50

của cao hạt gấc trên chuột nhắt trắng (Mus musculus) theo đờng uống bằng

phơng pháp Behrens và Karber Kết quả nghiên cứu bớc đầu thấy thử độc tính cấp của cao hạt gấc có độc tính LD50 là 92,27g/kg chuột nhắt trắng Kết quả thu đợc có tính chất sơ bộ rất cần có nghiên cứu tiếp theo về độc tính bán trờng diễn, quan sát cấu trúc vi thể của gan, thận, khảo sát chức năng tạo máu, chức năng gan, thận đặc biệt xác định liều chống viêm của hạt gấc để từ

đó xác định chỉ số trị liệu có thực sự an toàn có nên dùng hạt gấc làm thuốc uống uống hay không [11]

1.3 Tổng quan quá trình sấy

1.3.1 Tổng quan quá trình sấy

1.3.1.1 Nguyên vật liệu ẩm

Theo quan điểm hoá lý, vật ẩm là một hệ liên kết phân tán giữa pha phân tán và môi trờng phân tán Pha phân tán là một chất có cấu trúc mạng hay khung không gian từ chất rắn phân đều trong môi trờng phân tán (là một chất khác)

Dựa theo tính chất lý học, ngời ta có thể chia vật ẩm ra thành ba loại:

- Vật liệu keo: là vật có tính dẻo do có cấu trúc hạt Nớc hoặc ẩm ở dạng liên kết hấp thụ và thẩm thấu Các vật keo có đặc điểm chung là khi sấy bị co ngót khá nhiều, nhng vẫn giữ đợc tính dẻo Ví dụ: gelatin, các sản phẩm từ bột nhào, tinh bột

- Vật liệu xốp mao dẫn: nớc hoặc ẩm ở dạng liên kết cơ học do áp lực mao quản hay còn gọi là lực mao dẫn Vật liệu này thờng dòn hầu nh không co

lại và dễ dàng làm nhỏ (vỡ vụn) sau khi làm khô Ví dụ: đờng tinh thể, muối

ăn v.v

- Vật liệu keo xốp mao dẫn: bao gồm tính chất của hai nhóm trên Về cấu trúc các vật này thuộc xốp mao dẫn, nhng về bản chất là các vật keo, có nghĩa là thành mao dẫn của chúng có tính dẻo, khi hút ẩm các mao dẫn của chúng trơng lên, khi sấy khô thì co lại Loại vật liệu này chiếm phần lớn các vật liệu sấy Ví dụ: ngũ cốc, các hạt họ đậu, bánh mì, rau, quả

Các liên kết giữa ẩm với vật khô có ảnh hởng rất lớn đến quá trình sấy

Nó sẽ chi phối diễn biến của quá trình sấy Vật ẩm thờng là tập hợp của ba pha: rắn, lỏng và khí (hơi) Các vật rắn đem đi sấy thờng là các vật xốp mao dẫn hoặc keo xốp mao dẫn Trong các mao dẫn có chứa ẩm lỏng cũng với hỗn hợp hơi khí có thể tích rất lớn (thể tích xốp) nhng tỷ lệ khối lợng của nó so với phần rắn và phần ẩm lỏng có thể bỏ qua Do vậy trong kỹ thuật sấy thờng coi vật thể chỉ gồm phần rắn khô và chất lỏng

Có nhiều cách phân loại các dạng liên kết ẩm Trong đó phổ biến nhất

là cách phân loại theo bản chất hình thành liên kết theo cách này, tất cả các dạng lên kết ẩm đợc chia thành ba nhóm chính: liên kết hoá học, liên kết hoá

lý và liên kết cơ lý

a Liên kết hoá học

Liên kết hoá học giữa ẩm và vật khô rất bền vững trong đó, các phân tử nớc đã trở thành một bộ phận trong thành phần hoá học của phân tử vật ẩm Loại ẩm này chỉ có thể tách ra khi có phản ứng hoá học và thờng phải nung nóng đến nhiệt độ cao Sau khi tách ẩm tính chất hoá lý của vật thay đổi ẩm này có thể tồn tại ở dạng liên kết phân tử nh trong muối hydrat MgCl2.6H2O hoặc ở dạng liên kết ion nh Ca(OH)2 Trong quá trình sấy không đặt vấn đề tách ẩm ở dạng liên kết hoá học

b Liên kết hoá lý

Liên kết hoá lý không đòi hỏi nghiêm ngặt về tỷ lệ thành phần liên kết

Có hai loại: liên kết hấp phụ (hấp thụ) và liên kết thẩm thấu Liên kết hấp phụ của nớc có gắn liền với các hiện tợng xảy ra trên bề mặt giới hạn của các pha (rắn hoặc lỏng) Các vật ẩm thờng là những vật keo, có cất tạo hạt Bán kính tơng đơng của hạt từ 10-9 - 10-7 m Do cấu tạo hạt nên vật keo có bề mặt bên trong rất lớn Vì vậy nó có năng lợng bề mặt tự do đáng kể Khi tiếp xúc với không khí ẩm hay trực tiếp với ẩm, ẩm sẽ xâm nhập vào các bề mặt tự

do này tạo thành liên kết hấp phụ giữa ẩm và bề mặt Liên kết thẩm thấu là sự liên kết hoá lý giữa nớc và vật rắn khi có sự chênh lệch nồng độ các chất hoà tan ở trong và ngoài tế bào Khi nớc ở bề mặt vật thể bay hơi thì nồng độ của dung dịch ở đó tăng lên và nớc ở sâu bên trong sẽ thấm ra ngoài Ngợc lại, khi ta đặt vật thể vào trong nớc thì nớc sẽ thấm vào trong

c Liên kết cơ lý

Đây là dạng liên kết giữa ẩm và vật liệu đợc tạo thành do sức căng bề mặt của ẩm trong các mao dẫn hay trên bề mặt ngoài của vật Liên kết cơ học bao gồm liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn và liên kết dính ớt

- Liên kết cấu trúc: là liên kết giữa ẩm và vật liệu hình thành trong quá trình hình thành vật Ví dụ: nớc ở trong các tế bào động vật, do vật đông đặc khi

nó có chứa sẵn nớc Để tách ẩm trong trờng hợp liên kết cấu trúc ta có thể làm cho ẩm bay hơi, nén ép vật hoặc phá vỡ cấu trúc vật Sau khi tách ẩm, vật bị biến dạng nhiều, có thể thay đổi tính chất và thậm chí thay đổi cả trạng thái pha

- Liên kết mao dẫn: nhiều vật ẩm có cấu tạo mao quản Trong các vật thể này

có vô số các mao quản Các vật thể này khi để trong nớc, nớc sẽ theo các mao quản xâm nhập vào vật thể Khi vật thể này để trong môi trờng không khí ẩm thì hơi nớc sẽ ngng tụ trên bề mặt mao quản và theo các mao quản xâm nhập vào trong vật thể

- Liên kết dính ớt: là liên kết do nớc bám dính vào bề mặt vật ẩm liên kết dính ớt dễ tách khỏi vật bằng phơng pháp bay hơi đồng thời có thể tách ra bằng các phơng pháp cơ học nh: lau, thấm, thổi, vắt ly tâm

Ngời ta sử dụng tác nhân sấy làm nhiệm vụ này Các tác nhân sấy thờng là các chất khí nh không khí, khói, hơi quá nhiệt Chất lỏng cũng

đợc sử dụng làm tác nhân sấy nh các loại dầu, một số loại muối nóng chảy Trong đa số quá trình sấy, tác nhân sấy còn làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật liệu sấy, vừa làm nhiệm vụ tải ẩm ở một số quá trình nh sấy bức xạ, tác nhân sấy còn có nhiệm vụ bảo vệ sản phẩm sấy khỏi bị quá nhiệt

1.3.2 Các yếu tố ảnh hởng đến tốc độ sấy

Tốc độ sấy phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Bản chất vật liệu sấy, cấu trúc thành phần hóa học, đặc tính liên kết ẩm

- Hình dáng, kích thớc, chiều dày lớp vật liệu sấy

- Tính chất của tác nhân sấy

- Cấu tạo máy sấy và chế độ sấy

1.3.3 Các phơng pháp sấy trong công nghệ thực phẩm:

C ơ sở cho việc chọn lựa máy sấy

Muốn chọn máy sấy thích hợp nhất cho một nguyên liệu nhất nh từ địnhiều loại máy sấy, cần phải xem xét tất cả các thông số quan trọng đối với quá trình làm việc của máy sấy

- Tính chất vật liệu sấy :

Rất ít máy sấy thích hợp cho nhiều loại sản phẩm sấy có hình dạng khác nhau Việc chọn lựa máy sấy phụ thuộc vào : hình dáng, kích thớc và thành phần hoá học của vật liệu sấy, dạng vật liệu (dạng lát, dạng cục, dạng bột, dạng đặc, dạng lỏng ) Ngoài ra cần biết sự thay đổi hình d ng vạ à ạtr ng thái c a vật liệu ủtrong quá trình sấy nh s co dúm, s ự ự rạn nứt, sự phân lớp tính ch t n o bấ à ị thay đổi mạnh nhấ t

- Hình d ng, kích thớc ạ

+ Đối v i nguyên li u giàớ ệ u tinh b t, l p sấộ ớ y d y (thờng s y ch m) : sử ụà ấ ậ d ng phòng sấy, h m s y, tháp sầ ấ ấy

+ Đối v i vớ ật liệu rời, nhỏ v ớp s y mỏ à l ấ ng : sử dụng máy s y nhanh, nh máy ấ

sấy phun, máy sấy khí động, hoặc máy sấy tr c l n Để ấy nhanh ngời ta có ụ ă sthể làm nh , làm m ng vật liệu trớc khi sấ ỏ ỏ y

+ Đối với lớp sấy m ng : có thể sử ụỏ d ng máy sấy b c xạ Có th ứ ể sử ụ d ng những máy sấy có kế ất c u cơ học đặc biệt để phân bố đều vật liệu sấy, ví dụ : máy sấy cánh đảo, máy sấy thùng quay, máy sấy a quay Có thểđĩ kết h p ợmáy s y vấ ới máy nghi n trề ục vít

- Tính ch t m : ấ ẩ

+ Để bốc ẩm t do : dùng nh ng máy sự ữ ấy tu n ho n ếầ à để ti t kiệm năng l ng ợ(có thể tách ẩm t do vự à ẩm dính t nhanh nhớ ất bằng ly tâm v ép) à

+ Đối v i vớ ật liệu keo : có thể sử ụ d ng nh ng máy sấy nhanh, sau khi nguyên ữliệu đợc xử lý thành d ng b t hoặc lớp s y mỏng ạ ộ ấ

+ Để tách nớc liên kết ngời ta thờng sử ụ d ng máy sấy, mà ở đó sản ph m ẩ

sấy ch u đợc nhi t độ cao h n ị ệ ơ

+ Ngời ta cũng cần chú ý đến độ ẩm ban đầu và ban cuối c a sảủ n ph m ẩ

Nếu độ m cu i của sả ẩ ố n ph m sấẩ y đợc phép còn l i tơạ ng đối cao: có thể sử ụ d ng máy sấy nhanh Nếu độ m cu i củ ẩ ố a s n ph m bé: th i gian sả ẩ ờ ấy lâu nên máy sấy cần cho phép kéo dài thời gian s y c a nó Có thể phốấ ủ i h p 2 ợ

mĨy sÊy, vÝ dô : ợèi vắi sộn ph m d ng r i cã th kỏt hẻ Ó ê ố îp mĨy sÊy khÝ ợéng tĨc dông nhanh v i mĨy sÊy thĩng quay tĨc d ng chắ ô ẹm ớèi vắi sộn phẻm dÓng pasta cã thố kỏt hîp mĨy s y trôc lÙÊ n v i mĨy s y bÙng t i ắ Ê ộ

* Sù Ónh y cộm vắi nhi t ợé cĐa sộơ n phẻm sÊ y

NhƠng vẹt li u cho phƯp s d ng nhi t ợé cao: cã th ơ ö ô ơ ố dĩng loÓi mĨy sÊy

cã tĨc nhờn sÊy lÌ khãi lß Tiỏt gia sóc, cĨc chÊt chi t tõ ợéng thùc vẹỏ t c n đ

phộ Êi s y ẽ Ótr ng thĨi ỡn hoÌ, ợố Ơ lÓi nhƠng tÝnh chÊgi t cã giĨ trẺ cĐa nã

Trong mĨy s y phun vÊ Ì Ês y khÝ ợéng, sộn ph m ch u l i thê gian r t ẻ ừ l Ó i Ê

ng¾n nởn ợîc phƯp sö ô d ng nhiơt ợé cao hŨn so v i s y hđắ Ê m Trong t t cÊ ộ

nhƠng mĨy sÊy phă ỏn thÈ nhƠng mĨy sÊ ợèi lu kiốbi y m soĨt nhi t cĐơ ợé a s n ộ

phẻm s y tèt nhÊÊ t, vÈ cã thố Ô d dÌng ợiồu ch nh trừ Óng thĨi khỡng khÝ thÝch hîp

Trong mĨy sÊy tiỏp xóc, sộn ph m sÊẻ y nh n nhiơt ợé cĐẹ a bồ mật bẺ ợun nãng nhẽ Ơng chç ỏti p xóc, bẽi v y ch sö ông ợèi vắi nhƠng sộn phẻẹ ừ d m nh y Ócộm vắi nhiơt ợé, quĨ trÈnh s y x y ra rÊ ộ Êt nhanh Khỡng sö ô d ng mĨy sÊy bục

xÓ ợèi v i nh ng sộắ Ơ n ph m nh y c m v i nhi t ợé, vÈ sộẻ Ó ộ ắ ơ n ph m d bẺ ợun nãng ẻ Ô

côc b gờy nguy hiốm cho s n ph m é ộ ẻ

ớèi vắi mé è st s ộn ph m c n chó ý n sẻ đ ợỏ ù nh y cÓ ộm vồ sụ c c ng, d bẺ Ù Ô

co ngãt, nụt nị trong quĨ trÈnh sÊy dắi tĨc dông s c cÙụ ng cŨ hảc m nh : cã Óthố sö ô d ng mĨy sÊy ợèi lu cho phƯp ợi u chừồ nh ợî cĨc thỡng sè s y thÝch c Ê

hîp v i tõng lo i s n ph m s y Trong m t sè trêng hîp cã thố sö ông ắ Ó ộ ẻ Ê é d

nhƠng phŨng phĨp sÊ ợậc biơt: sÊy bững dßng ợiy ơn cao t n, sÊy chờn khỡng đ

v sÌ Êy th ng hoa Ù

ớèi vắi mé è st s ộn ph m khỡng ợîc phƯp s d ng tĨc nhờn sÊẻ ö ô y l khãi Ì

lß, nh ng sƠ ộn ph m dÔẻ bẺ oxy hoĨ, bẺ chĨy: sö ô d ng mĨy sÊy chờn khỡng hoậc mĨy sÊy dĩng khÝ trŨ tu n ho n đ Ì

1.3.4 ộnh hẽng cĐa quĨ trÈnh sÊy ợỏn chÊt lîng sộn phẻm

TÊt cộ sộn ph m ợồu chẺẻ u thay ợăi trong quĨ trÈnh s y vÌ bộo quộn sau Ê

ợã Yởu c u ợật ra ợèi vắi quĨ trÈnh s y lđ Ê Ì bộo vơ ắi mục tèt nh t ch t lîng, t Ê Ê

hạn ch những hế hại trong quá trình s y, b o qu n, đồng thời nâng cao hiệu ấ ả ảquả kinh tế một cách tốt u nh t Xét vềấ bản ch t, trong nh ng thay đổi trong ấ ữquá trình sấy có thể chia ra:

- Những thay đổi lý h c: sứt mẻọ , gãy v ỡ

- Những thay đổi hoá lý: tr ng thái tính ch t c a nhữạ ấ ủ ng keo cao phân tử

bị thay đổi

- Những thay đổi hoá sinh:do s oxy hóa c a ch t béo, ph n ứng s m ự ủ ấ ả ẩ

màu phi enzim, ph n ứng enzim ả

- Những thay đổi do vi sinh v t ậ

- Những thay đổi ó ã l m thay đổi c u trúc, mùi v , m u s c, giá trđ đ à ấ ị à ắ ị dinh dỡng và có ảnh hởng đến tính h i nguyên cồ ủa s n ph m sau khi ả ẩ

sấ y

Thay đổi về cấu trúc của các lo i th c ph m r n lạ ự ẩ ắ à một trong những nguyên nhân quan trọng làm gi m ch t lợng sảả ấ n phẩm B n ch t vả ấ à mức độ

của các biện pháp x lý rau qu trớc khi s y đều có nh hử ả ấ ả ởng đến cấu trúc

của s n ph m sau khi hồi nguyên Nguyên nhân l do sả ẩ à ự h ồ hoá c a tinh b t, ủ ộ

sự kết tinh c a xenluloza và ự hình thà ủ s nh các s c c ng bên trong do khác biệt ứ ă

về độ m các vị trí khác nhau Kết quả là ự tạ ẩ ở s o th nh các vết n t, gãy, các à ứ

tế bào b nén ép v vặị à n v o v nh vi n, l m cho s n ph m có bề ngo i b co ẹ ĩ ễ à ả ẩ à ị ngót và nhăn nheo Trong quá trình làm ớt trở lại, sản phẩm hút nớc chậm

và không lấy l i đợc cấu trúc c ng nh ban đầu Các sảạ ứ  n ph m khác nhau có ẩ

sự dao động áng k m c độ co ngót và đ ể về ứ khả năng hấp th nớc trở lại Sấy ụnhanh và ở nhiệt độ cao l m cho cà ấu trúc bị thay đổi nhiều hơn so v i sấớ y với

tốc độ vừa ph i nhiệt độ th p ả ở ấ

Trong quá trình sấy, các ch t ho tan di chuyển theo n c từ bên trong ấ à ớ

ra bề ặ m t bên ngoà ủi c a sản ph m Quá trình bay hơi nớ àm cô đặc các chất ẩ c ltan ở b mề ặt k t hợế p v i nhiệt độ cao của không khí (đặc biệt khi sấy trái cây, ớ

cá, thịt) gây ra các phản ứng lý hoá phức tạp của các chất tan ở b mề ặt v hình à thành nên lớp vỏ cứng không th m đợc Hiện t ng nấ ợ ày g i là hiện tợng ọ

"cứng v " (case hardening), l m gi m tốc độ s y và m cho s n ph m có bềỏ à ả ấ là ả ẩ

mặt khô, nh ng bên trong thì m Vì v y c n kiểm soát ều kiện s y để tránh  ẩ ậ ầ đi ấchênh lệch ẩm quá cao giữa bên trong và b mề ặt s n phẩm ả

Đối với các sản ph m d ng b t các đặc tính v cấu trúc của chúng liên ẩ ạ ộ ềquan đến dung l ng và tính hồợ i nguyên Dung lợng của sản ph m b t phụẩ ộthuộc v o kích cà ỡ, bản chất rỗng hay đặc c a các hủ ạt và đợc quy t định b i ế ởbản ch t, th nh ph n c a s n ph m vấ à ầ ủ ả ẩ à điều kiện s y ấ

Tính dễ ch y c a kh i bột ph ả ủ ố ụ thu c vàộ o h m là ợng béo Các nguyên liệu ít béo (nh nớc ép trái cây, khoai tây và cà phê) cho ra b ột dễ ch ảy hơn

là các s n ph m nhiềả ẩ u béo nh trứng nguyên qu hoặc chi t xu t từ th t B t  ả ế ấ ị ộ

có thể đợ àc l m "ho tan hoá" bằà ng cách x lý các h t rời sao cho chúng dính ử ạ

với nhau và kết c c thành kh i d ụ ố ễ ch y Khi làả m ớt trở lại, nớc dễ dàng thấm qua bề mặt của mỗi cục bột à, l m vỡ các h t b t ra và ạ ộ giúp các h t b t ạ ộphân tán nhanh trong chất lỏng Quá trình này này liên quan đến những đặc tính của khối bột: độ thấm ớ độ chìm, độ phân tán v độ ho tan Mt, à à ột loại

bột đợc g i l ọ à "hoà tan" n u nó ho n th nh quá trình tan nh trên trong vòng ế à à

vài giây

Việc kết c c các hạt có th ựụ ể th c hi n b ng cách: làệ ằ m m trẩ ở lại các h t ạ

sản ph m trong h i nớc có áp suấẩ ơ t th p Có thể sử ụng các thi t bấ d ế ị làm k t ế

cục kiểu t ng sôi, ph n l c, đĩa, nón hoặc băng chuyền phơng pháp khác, ầ ả ự ở

việc kết c c có th ựụ ể th c hi n trựệ c tiếp trong quá trình sấy phun khi b t t ng ộ ơ

đối ẩm đợc kết cục v sà ấy trong máy sấy tầng sôi g n kèm Có thắ ể sử ụ d ng các tác nhân kết dính (ví dụ lecithin) để liên k t các h t l i với nhau Phơng ế ạ ạpháp này trớc ây đ đợc sử ụ d ng cho th c phự ẩm có hàm lợng béo cao (ví dụ: sữa bột nguyên kem), nh ng hi n nay phần l n đã đợc hay thế b ng các  ệ ớ ằphơng pháp khác Đối với thị trờng bán lẻ, sự tiện lợi của b t đợc hoà tan ộ

hoá đợc đặt lên trên chi phí cho quá trình sản xuất, đóng gói v v n chuyểà ậ n Tuy nhiên đối với nhiều thực ph m d ng b t l bán th nh ph m cho các quá ẩ ạ ộ à à ẩtrình sản xuất khác, yêu c u t ra lầ đặ à chúng ph i có dung lợả ng lớn và kích c ỡhạt khác nhau, để các h t nhỏạ làm đầy chỗ trống giữa các lổ lớn, nh th có ế

th lo i ể ạ đi không khí, kéo dài thời gian b o quản ả

Nhiệt làm th t thoát các th nh ph n d bay h i ra kh i sảấ à ầ ễ ơ ỏ n ph m vì vậy ẩ

phần lớn các sản phẩm sấy bị ảgi m mùi v Mức ị độ ấth t thoát phụ thu c v o ộ ànhiệt à độ v độ ẩm c a s n phẩủ ả m, áp su t hơi nớc và à ấ độ ho tan c a các ch t ủ ấbay h i trong hơ ơi nớc Những sản phẩm có giá trị kinh tế cao nhờ v o những à

đặc tính mùi vị (ví dụ nh gia vị) c n ầ đợc sấy nhiở ệt độ ấth p Một số s ản phẩm s y có kấ ết c u xốp, t o ềấ ạ đi u kiện cho oxy không khí dễ dàng tiếp xúc

với sản ph m, gây ra các ph n ng oxy hoá các chất tan và ấẩ ả ứ ch t béo trong quá trình bảo quả àn l m thay đổi mùi vị của sản ph m ẩ

Tốc độ của quá trình gây h ng ph ỏ ụthu c vào nhi t độ bảo quản và ạộ ệ ho t

độ nớc S oxy hoá lipit c a sữa s y gây ra mùi vị ôi thiu, do sự ự ủ ấ hình th nh àcác sản ph m thứẩ cấp nh các ch t δ lacton Ph n lớn rau qu ch chấ - ầ ả ỉ ứa một

lợng nhỏ lipit, tuy nhiên s oxy hoá c a các ch t béo không no t o ra các ự ủ ấ ạhydroperoxit tham gia tiếp vào các ph n ứả ng polyme hoá, phản ứng tách n c ớ

hoặc oxy hoá để tạo th nh aldehyt, keton và à các axít gây mùi ôi thiu khó chịu

Có thể hạn chế những s thay đổi này bằng các phơng pháp sau: ự

- Bao gói trong môi trờng chân không hoặc khí trơ ví dụ: b o qu n sữa b t ả ả ộtrong môi trờng có 90 % khí N2 và 10 % CO2

- Bảo qu n bằng các ch t chống oxy hoá t nhiên: ví dụ nh sử ụng chả ấ ự d ế phẩm enzim glucoza oxidaza

- dSử ụng SO2, axit ascorbic v axit xitric à để ngăn ngừa nh ng thay đổ ề mùi ữ i v

vị do các enzim oxy hoá và thu phân gây nên đối v i trái cây ỷ ớ

- áp dụng ph ng pháp thanh trùng ơ đối vớ ữi s a hoặc nớc ép trái cây v các à

phơng pháp ch n hầ ấ đối với rau củ p

Một s phơng pháp khác duy trì mùi vị của sảố n ph m sấy: ẩ

- Thu hồi các ch t dễ bay hơi v đa chúng trấ à ở lạ ải s n ph m ẩ

- Liên k t các ch t bay hơế ấ i v i các ch t giữ mùi v , sau ó t o viên vớ ấ ị đ ạ à bổ sung trở lạ ải s n ph m s y (ví dụ: b t thị ấẩ ấ ộ t s y)

- Bổ sung enzim hoặc kích ho t các enzim t nhiên sẳn có để o ra các mùi vị ạ ự tạ

t ừ các tiền ch t có trong s n ph m (ví dụ: h nh v ỏi đợc s y trong các ều ấ ả ẩ à à t ấ đi

kiện không gây hại n các enzim tạđế o mùi v đặc trị ng)

- Nhiệt v s oxy hoá trong quá trình s y gây ra những thay đổi hoá h c đối à ự ấ ọ

với carotenoit và clorophyl, c ng nh ạũ ho t động c a enzim polyphenoloxidaza ủgây ra sự ẩs m màu trong quá trình bảo quản c a các sảủ n phẩm rau quả

Có thể ng n ngừa đợă c những thay đổi này b ng các ph ng pháp chằ ơ ần

hấp hoặc x lý trái cây bằử ng axit ascorbic ho c SOặ 2 Tuy nhiên SO2 làm t y ẩtrắ ng anthocyanin và d l ợng SO2 cũng ang lđ à mối quan tâm về mức độ an toàn đối vớ ứi s c khoẻ Hi n nay, nó ã bệ đ ị cấm sử ụng nhiều nớc d ở

Tốc độ của ph n ng sẩả ứ m m u Maillard ở ảà s n ph m s a và ẩ ữ trái cây b o ả

quản phụ thu c vàộ o ho t độ của nạ ớc trong sản ph m v nhiệt độ bảo quản ẩ à

Tốc độ ẩs m m u t ng đáng k khi nhi t độ ấà ă ể ệ s y cao, độ m c a sả ẩ ủ n ph m vợt ẩquá 4 5 % v- à nhiệt độ bảo quản trên 380C

Các số ệ li u v ự ấề s th t thoát các ch t dinh dỡng c a các tác giả khác ấ ủnhau thờng không thống nhất, có thể là do có sự khác nhau áng k trong các đ ểquá trình chuẩn b s y, nhiệt ị ấ độ à v thời gian sấy, c ng nhũ  ề đi u ki n bệ ảo qu n ả

ở rau qu , th t thoát dinh dỡng trong quá trình chu n b thờng vợt ả ấ ẩ ị

xa tổn th t do quá trình sấ ấy Ví dụ: thất thoát vitamin C trong quá trình chuẩn

bị ấs y táo (d ng khối) l 8 % do quá trình c t g t, 62 % do chầạ à ắ ọ n h p, 10 % do ấquá trình nghi n pu rê v 5 % do quá trình sề à ấy Vitamin có độ hoà tan trong

nớc khác nhau v khi quá trình s y diễn ra, m t v i lo i (ví dụ: vit B2 à ấ ộ à ạriboflavin) đạt trạng thái quá bão hoà à kế ủv t t a khỏi dung d ch, nhờ v y ị ậchúng ít bị tổn th t M t sấ ộ ố khác, ví dụ: axit ascorbic, hoà tan ngay c khi độ ả

Các chất dinh d ng tan trong chỡ ất béo (ví dụ: các axit béo không thay thế à v các vitamin A, D, E, K) ph n lớn chứa trong ph n ch t rắầ ầ ấ n c a s n ủ ảphẩm v chúng không bị cô đặc trong khi sấy Tuy nhiên nà ớc là dung môi

của các kim lo i nặng, l những ch t xúc tác c a quá trình oxy hoá các ch t ạ à ấ ủ ấ

dinh dỡng không no Khi nớc bị mấ đt i, chất xúc tác trở nên hoạt động hơn

và làm t ng t c độ oxy hoá Các vitamin tan trong chất béo bị ếă ố bi n đổi m t i ấ đkhi tiếp xúc với peroxit đợc sinh ra do s oxy hoá chất béo Để ảự gi m th t ấthoát trong quá trình b o quả ản ngời ta hạ thấp nồng độ oxy, nhiệt độ bảo quản và ạlo i trừánh sáng ti p xúc v i sế ớ ản ph m ẩ

Các giá trị sinh h c và ọ độ tiêu hoá c a protein trong ph n lớn các s n ủ ầ ả

phẩm s y không thay ấ đổi đáng kể Tuy nhiên protein của sữa s y bị ến tính ấ bi

một ph n trong quá trình s y trục lăn v gây ra việc gi m độ tan c a b t sữa ầ ấ à ả ủ ộ

và làm m t khấ ả năng kết c c Sấy phun không ảụ nh hởng đến giá tr sinh học ị

của protein sữa Nhi t độệ bảo qu n cao v độ m kho ng trên 5 % l m gi m ả à ẩ ả à ảgiá trị sinh học c a protein sữa do phản ứng Maillard giữa lyzin và lactoza ủLyzin nhạy c m với nhiệả t và ấth t thoát trong b t s a nguyên kem vàộ ữ o kho ng ả3-10 % khi s y phun vấ à 5-40 % khi s y bằng trục lăn ấ

Sản ph m sau khi sấy không th ở lạẩ ể tr i tình trạng ban đầu khi l m ớt àtrở lại Sau khi s y, tấ ế bào bị mất áp suất thẩm thấu, tính thấm c a m ng tủ à ế

bào b thay đổi, các ch t tan di chuyển, polysacarit k t tinh v protein tị ấ ế à ế bào

bị đông tụ, t t c góp ph n v o s thay đổi c u trúc, l m th t thoát các ch t dễấ ả ầ à ự ấ à ấ ấbay hơi và đây đề à những quá trình không thuậu l n ngh ch ị

Nhiệt trong quá trình sấy l m gi m khà ả ả năng hydrat hoá của tinh b t và tính ộ

đàn hồi của thành tế bào, l m bi n tính protein, gi m khà ế ả ả năng giữ nớc của chúng Tốc độ à mv ức độ ấth m n c trở lạớ i có thể đợc dùng nh là chỉ số

đánh gía ch t lợng s n ph m s y Những s n ph m đợc s y trong những ấ ả ẩ ấ ả ẩ ấ

điều kiện tối u, ít h hại hơn s th m ớt trẽ ấ ở lại nhanh hơn, ho n to n hơn.à à

1.4 Kỹ thuật khai thác dầu

Trong công nghệ khai thác dầu thực vật hiện nay gồm có ép (thủy lực,

ép vít) và trích ly (dung môi hữu cơ, enzim) Trong số các phơng pháp trên thì trích ly bằng dung môi có hiệu suất cao nhất nhng chất lợng dầu thấp

hơn so với phơng pháp ép và ngợc lại Ngày nay ngời tiêu dùng ngày càng nhận thức rõ hơn về nguy cơ tiềm ẩn của các loại hóa chất dùng trong thực phẩm Do đó cần phải hạn chế việc sử dụng các loại dung môi hữu cơ trong công nghệ sản xuất dầu thực vật

* Bản chất hoá lý quá trình trích ly

Chuyển dầu từ trong nội tâm nguyên liệu vào dung môi đợc thực hiện bằng khuếch tán phân tử

Chuyển dầu từ bề ngoài nguyên liệu vào dung môi chủ yếu bằng khuếch tán đối lu

Quá trình hoà tan dầu vào dung môi diễn ra cho đến khi đạt đến sự cân bằng nồng độ mixen ở các lớp bên trong và lớp bề mặt ngoài của nguyên liệu - việc tạo ra mức chênh lệch thờng xuyên ổn định giữa nồng độ mixen trong nguyên liệu và bên ngoài nhờ dùng dung môi chuyển động (do bơm) mang nguyên liệu trích ly Ban đầu dung môi chỉ hoà tan đợc lớp dầu thấm trên bề mặt các tế bào bị phá vỡ cấu trúc do cán, chng sấy, sau đó mới thấm sâu vào các thành tế bào cha bị phá vỡ và hoà tan dầu trong các lớp đó

Độ hoà tan của các chất phụ thuộc vào lực tơng tác giữa các phân tử dung môi và chất tan Cờng độ lực tơng tác này do độ thấm điện môi của chúng quyết định thể hiện mức độ phân cực của các thành phần hợp thành phân tử chất đó Độ thấm điện môi (khả năng khuếch tán dầu vào dung môi

của các loại dầu thực vật 3 – 3,2 Dầu thực vật có độ hoà tan tốt trong các dung môi có độ thấm điện môi gần với độ thấm điện môi của dầu thực vật Độ thấm điện môi ở 200C của xăng: 2; hexan: 1,8; benzen: 2,2; dicloethan: 10,36 ( ở 250C); axeton: 21,5

* Những nhân tố ảnh hởng đến hiệu suất trích ly:

- Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào: phá vỡ đến mức độ tối đa cấu trúc tế bào nguyên liệu có dầu

- Kích thớc và hình dạng của hạt: 0,5 -10 mm

- Độ ẩm nguyên liệu trích ly: tăng ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán, làm tăng sự kết dính của các hạt nguyên liệu ẩm tăng sẽ làm tơng tác giữa protein và các chất a nớc khác và ngăn cản sự chuyển dịch của dung môi thấm sâu vào bên trong nguyên liệu do đó làm chậm quá trình khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lu

- Vận tốc chuyển động của dung môi: khi tăng vận tốc chuyển động của dung môi làm tăng mức chênh lệch nồng độ của mixen trong lớp nguyên liệu

và mixen dội vào Từ đó rút ngắn quá trình trích ly và tăng năng suất thiết bị Ngợc lại giảm vận tốc chuyển động của dung môi, nồng độ mixen đậm đặc, quá trình trích ly chậm lại