Nghiên ứu ông nghệ sản xuất dầu gấ từ màng đỏ hạt gấ bằng phương pháp tríh ly với dung môi henxan

Mới đây Giáo sư Bùi Minh Đức, Tiến sĩ Nguyễn Cơng Khẩn và cộng sự đã báo cáo ở hội nghị khoa học quốc tế tại Peru với các đề tài “Bột gấc và dầu gấc, hàm lượng β Caroten , Lycopene, Alph

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU GẤC TỪ MÀNG ĐỎ HẠT GẤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VỚI

DUNG MÔI HEXAN

MỤC LỤC

Trang Lời cam đoan……… 2

Mục lục ……… …3

Danh mục các bảng………6

Danh mục các bản vẽ, đồ thị……… 8

MỞ ĐẦU………9

Chương I : TỔNG QUAN……… ……….16

1.1 Khái quát về cây ấcg ……… 16

1.2 Cơm gấc – nguyên liệu của quá trình sản xuất dầu gấc……… 19

1.2.1 Thành phần của cơm gấc……… 19

1.2.2 Một số tính chất đặc trưng ……….21

1.3 Dầu gấc……… 40

1.4 Công nghệ sản xuất dầu gấc……… 43

1.4.1 Công nghệ sản xuất cơm gấc khô……… 43

1.4.2 Công nghệ sản xuất dầu gấc từ cơm gấc khô bằng phương pháp ép 45 1.4.3 Công nghệ sản xuất dầu gấc từ cơm gấc khô bằng phương pháp Trích ly……….48

Chương II : NGUYÊN LI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 58 ỆU 2.1 Nguyên liệu……… 58

2.1.1 Trái gấc……… 58

2.1.2 Dung môi hexan……… 58

2.2 Phương tiện……… 58

2.2.1 Bộ trích ly Soxlet……… 59

2.2.2 Tủ sấy……… 59

2.2.3 Cân phân tích……… 59

2.2.4 Máy xay……… 59

2.2.5 Các dụng cụ khác……… 59

2.3 Phương pháp nghiên cứu……… 59

2.3.1 Đối với công nghệ sản xuất cơm gấc khô ……… 59

2.3.2 Đối với công nghệ trích ly……… 62

Chương III : KẾT QUẢ NGHI N CỨUÊ VÀ BÀN LUẬN……….69

3.1 X ác định thành phần ơ ọc ủa trái g và c h c ấc cơm gấckhô ………69

3.1.1 Trái gấc……….69

3.1.2 Cơm gấckhô………70

3.2 Ảnh hưởng độc lập của các yếu tố ……….71

3.2.1 Ảnh hưởng của độ ẩm tới hiệu suất trích ly……… 71

3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian xay (hay kích thước hạt nguyên liệu ) tới hiệu suất trích ly……… 75

3.2.3 Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hiệu suất trích ly……… 78

3.3 Tối ưu hóa điều kiện trích ly dầu gấc……… 82

3.3.1 Các thông số chọn cố định……… 82

3.2.2 Các thông số cần tối ưu……… 82

3.3.3 Các chỉ tiêu cần tối ưu……… 82

3.3.4 Ma trận thực nghiệm……… 82

3.3.5 Kiểm tra sự đồng nhất của các phương sai theo chuẩn Cochran…… 84

3.3.6 Tính hệ số tự do của phương pháp hồi quy……… 86

3.3.7 Kiểm tra sự có nghĩa của các hệ số trong phương trình hồi quy

theo chuẩn student……… 86 3.3.8 Kiểm tra sự phù hợp của mô hình bằng chuẩn Ficher……… 88 3.3.9 Tìm á gi trị tối u của độ ẩm và thời gian xay nguyên liệu……… 90 ư 3.3.10 Kết quả ph n tích thành â phần ầu ấc trích d g ly……….92 3.4 Tinh chế dầu gấc trích ly……….93

……….93

3.4.1 Mục đích

……….93 3.4.2 Ph ng phươ áp tinh chế

PHẦN MỞ ĐẦU

Ở nước ta gấc là một loại cây phổ biến, được phân bố ộng r khắp ở cả ba miền Bắc – Trung Nam Đây là loại cây dễ trồng và rất phù hợp với khí hậu và – thổ nhưỡng Việt Nam

Từ lâu người ta đã biết sử dụng các bộ phận của cây gấc làm thực phẩm và làm thuốc chữa bệnh Theo [2]

Rễ gấc: sao vàng, tán nhỏ gọi là phong kỳ nam được dùng uống chữa bệnh

tê thấp sưng chân

Lá gấc: giã nhỏ cùng với tầm gửi dùng để đắp ngoài da làm thuốc tiêu sưng

tấy

Hạt gấc: còn gọi là mộc thiết tử là hạt lấy từ quả gấc chín và được phơi hoặc sấy khô đã được ghi vào Dược điển Việt Nam (1983) và Dược điển Trung Quốc (1963), (1997) Hạt gấc thường được tán nhỏ đắp ngoài da dùng để chữa các bệnh ung thũng, mụn nhọt, tràng hạt, eczema, trĩ, phụ nữ sưng vú

Màng đỏ bao quanh hạt gấc: (còn gọi là cơm gấc hay phần nạc) dùng để

đồ xôi, làm bánh, làm mứt tạo ra những món ăn truyền thống của Việt Nam

Dầu gấc: là loại dầu được chiết tách từ màng đỏ hạt gấc (hay cơm gấc) đã

được ghi vào vào Dược điển Việt Nam (1997) Từ năm 1942 dầu gấc đã được dùng để chữa bệnh chậm lớn ở trẻ em, các bệnh biến chứng về mắt (như khô mắt, quáng gà), chữa các vết loét , triệu chứng của sự kém chống đỡ bệnh tật của

cơ thể, làm mau lên da non trên những vết bỏng và vết thương

Đặc biệt trong thời gian gần đây, với các kết quả nghiên cứu đầy đủ hơn về tác dụng của gấc và dầu gấc, do các tác giả trong và ngoài nước công bố cho thấy tác dụng to lớn của dầu gấc đối với con người Trong bài báo “VINAGA chế phẩm tuyệt vời từ gấc” đăng trên báo phụ nữ Việt Nam, số 19 ngày

14/2/2005 trang 1 cho biết: Theo báo cáo của các nhà khoa học trong nước và quốc tế thành phần chính chứa đựng trong quả gấc là β-Caroten, Lycopen, Alphatocopherol và các vi chất cần thiết cho cơ thể Hàm lượng ba chất này trong quả gấc cao gấp 15,1 lần cà rốt và cao gấp 68 lần cà chua β-Caroten là tiền sinh tố A nên có thể phòng chống thiếu vitaminA cho trẻ em tránh được khô mắt,

mờ mắt dẫn đến mù lòa, giúp trẻ em tăng trưởng, tăng sức đề kháng chống bệnh tật Điều quí giá ở đây là chế phẩm hoàn toàn là dầu thực vật, không độc hại, không có tác dụng phụ đã làm cho các nhà khoa học quốc tế đặc biệt quan tâm

và mong ước Trong y học hiện đại qua nghiên cứu điều trị lâm sàng, người ta đã dùng chính β-Caroten có trong dầu gấc là một trong những chất chống oxy hóa mạnh để điều trị cho những bệnh nhân bị bệnh gan, bị nhiễm chất độc dioxyn và các bệnh ung thư khác rất hiệu quả Theo báo cáo của đại học Calyfonia thì hàm lượng β-Caroten , Lycopene, Alphatocopherol (tiền vitamin E) là các hợp chất e

có khả năng làm vô hiệu hóa 75% các chất có thể gây bệnh ung thư nói chung, nhất là nguy cơ gây ung thư vú ở phụ nữ

Mặt khác Lycopene (với hàm lượng cao gấp hàng chục lần cà chua) là một trong những chất chống oy hóa cực mạnh, nên có khả năng chống lại sự lão hóa của tế bào giúp gìn giữ sự trẻ trung của cơ th , chữa các bệnh về da (như da khô, ể

da nổi sần) và bệnh rụng tóc Theo các nghiên cứu thì hầu hết các loại kem dưỡng da đều phải dùng 80% chất Lycopene hóa học tr n với chất béo để cộ ó tác dụng với da Điều kỳ diệu là trong dầu gấc Lycopene đã được hòa trộn một cách

tự nhiên với các chất béo không no Chính vì lẽ đó mà trẻ em và phụ nữ khi sử dụng dầu gấc để dưỡng da sẽ tránh được các t ác dụng phụ có hại cho sức khỏe Alphatocopherol (hay tiền sinh tố E) và bản thân VitaminE trong dầu gấc có tác dụng phòng và chữa được rất nhiều loại bệnh tật, nhất là những bệnh liên

quan tới sự giảm nội tiết tố của phụ nữ ở lứa tuổi tiền mãn kinh (như ung thư đặc

biệt là ung thư vú) hay khối u tuyến tiền liệt ở nam giới

Các axit béo không no có trong dầu gấc có tác dụng chống bệnh béo phì,

tim mạch, tiểu đường cũng như các nguy cơ đột quị khác

Mới đây Giáo sư Bùi Minh Đức, Tiến sĩ Nguyễn Công Khẩn và cộng sự đã

báo cáo ở hội nghị khoa học quốc tế tại Peru với các đề tài “Bột gấc và dầu gấc,

hàm lượng β Caroten , Lycopene, Alphatocopherol đảm bảo dinh dưỡng bền - e

vững , phòng và điều trị HIV, AIDS” cho thấy các sản phẩm từ cơm gấc không

những đảm bảo cung cấp dinh dưỡng bền vững cho con người mà còn có tác

dụng phòng và điều trị HIV, AIDS

Ngày nay trong cuộc chiến chống lại sự thiếu hụt dinh dưỡng Đặc biệt là sự

thiếu hụt VitaminA ở các nước đang phát triển rất gay gắt Bởi vì sự thiếu hụt

VitaminA thường xuyên sẽ dẫn tới sự rối loạn sinh lí (đặc biệt là trẻ em), mà hậu

quả của nó là sự suy giảm sức đề kháng và chậm phát triển Điều này có ảnh

hưởng rất lớn tới sự phát triển của mỗi quốc gia Vì vậy các biện pháp chống lại

sự thiếu hụt VitaminA đang là những ưu tiên hàng đầu ở mỗi nước

Cũng như nhiều nước đang phát triển trên thế giới Ở Việt Nam vấn đề

thiếu hụt VitaminA còn khá phổ biến nhất là trẻ em nông thôn ở các vùng sâu

vùng xa Mặc dù từ năm 1992 nhà nước đã có chương trình cung cấp các viên

Vitamin A liều cao cho trẻ em dưới 2 tuổi trong các nước Tuy nhiên đây không

phải là giải pháp lâu dài, bởi vì việc phân phối các viên VitaminA liều cao cho

các vùng nông thôn xa xôi là rất khó khăn Vì vậy giải pháp lâu dài, bền vững là

sử dụng thực phẩm giàu VitaminA sản xuất tại chỗ với giá rẻ Theo [13] quả gấc

ở Việt Nam chứa lượng β-Caroten (tiền VitaminA) rất lớn khoảng

17 – 35mg/100g phần ăn được Đây là nguồn cung cấp VitaminA rất dồi dào, góp phần giải quyết căn bản vấn đề thiếu hụt VitaminA

Mặc dù cơm gấc và những chế phẩm từ cơm gấc có giá trị cao về mặt dinh dưỡng, y học và phụ gia thực phẩm nhưng nước ta hiện nay việc sử dụng nó ở trong nhân dân và xuất khẩu ra thế giới còn rất hạn chế Điều này một phần là do nhận thức của người dân về sức khỏe và giá trị của các sản phẩm này còn chưa đầy đủ Một phần là do các chế phẩm còn đơn điệu về chủng loại, chưa thật thuận tiện khi sử dụng và đặc biệt là giá thành còn cao chưa phù hợp với số đông người lao động Chính vì những lí do nêu trên mà hiện nay ở nước ta việc sản xuất và tiêu thụ gấc và các sản phẩm từ gấc trong nước cũng như việc xuất khẩu

ra nước ngoài còn rất ít Chủ yếu vẫn là sử dụng trực tiếp cơm gấc tươi để làm các món ăn truyền thống Tuy thời gian gần đây, với các kết quả nghiên cứu đầy

đủ hơn về tác dụng của dầu gấc do các nhà khoa học trong nước và thế giới công

bố rộng rãi trên các phương tiện thông tin đại chúng mà nhu cầu tiêu thụ gấc và các sản phẩm từ gấc không ngừng tăng lên đặc biệt là dầu gấc Theo thời báo kinh tế Việt Nam [1] trong bài “vì sự nghiệp bảo vệ cộng đồng” của tác giả Phong Lan cho thấy hiện nay mỗi năm chỉ tính riêng thị trường trong nước công

ty chế biến dầu và thực phẩm Việt Nam (Viet Nam plant oil and food processin) một công ty hàng đầu về chế biến các sản phẩm từ gấc của Việt Nam đã chế biến khoảng 3000 tấn quả Ở thị trường thế giới sảm phẩm dầu gấc Việt Nam đã có mặt ở các nước như Hoa Kỳ, CH Sec, Nga, Nhật Bản, Canada Nhưng do trình

độ canh tác còn th p, công nghệ chế biến sản phẩm từ gấc còn mới mẻ, thiếu ấhoàn thiện nên năng suất và hiệu quả thấp, chưa đáp ứng thị trường trong nước

và thế giới

Sản phẩm từ gấc ở nước ta hiện tại tạm phân thành hai dạng Dạng thô (như cơm gấc tươi, cơm gấc xay đóng hộp, cơm gấc khô ) và dạng tinh chế (như dầu gấc), với các đặc trưng cơ bản sau:

Sản phẩm dạng thô: Có công nghệ chế biến đơn giản nhưng hàm lượng các

chất có ích trong sản phẩm thấp, thời gian sử dụng tương đối ngắn, không thuận lợi cho việc vận chuyển và bảo quản nên chủ yếu được dùng trong việc chế biến các món ăn và đồ uống

Sản phẩm ở dạng tinh chế (dầu gấc): có công nghệ chế biến phức tạp hơn

nhưng hàm lượng các chất có ích trong sản phẩm cao hơn, thời gian sử dụng tương đối dài, thuận lợi cho việc vận chuyển và bảo quản nên chủ yếu được sử dụng dưới dạng thực phẩm dư– ợc phẩm

Từ cơm gấc để sản xuất dầu gấc người ta có thể sử dụng phương pháp ép, phương pháp trích ly hoặc phương pháp ép kết hợp với trích ly Ở Việt Nam, hiện tại đang sử dụng phương pháp ép để sản xuất dầu gấc từ cơm gấc Phương pháp này có công nghệ tương đối đơn giản, chất lượng sản phẩm cao không chứa hóa chất độc hại nên an toàn cho người sử dụng Đồng thời có thể áp dụng hiệu quả ở quy mô sản xuất thủ công hoặc công nghiệp Nhưng phương pháp này có nhược điểm cơ bản là hiệu suất thu hồi dầu từ nguyên liệu thấp Theo [ 3] hiệu 1suất thu hồi bằng phương pháp ép chỉ trong khoảng 50 58%, nghĩa là hiệu suất –

sử dụng nguyên liệu rất thấp Trong khi đó giá thành cơm gấc nguyên liệu dùng cho sản xuất rất cao Theo kết quả khảo sát của chúng tôi gía cơm gấc khô (khoảng 10 12% ẩm, 32 35% dầu) - - tại thị trường miền nam khoảng 120 nghìn đồng/kg Vì thế giá thành dầu gấc sản xuất theo phương pháp ép còn cao, ảnh hưởng không nhỏ tới khả năng tiêu thụ sản phẩm ở thị trường trong nước cũng như xuất khẩu Hạn chế của phương pháp ép có thể được khắc phục bằng cách

sử dụng phương pháp trích ly Bởi vì về mặt lí thuyết phương pháp trích ly có hiệu suất thu hồi cao hơn.

Theo điều tra của chúng tôi ở Việt Nam chưa có một công nghệ sản xuất dầu gấc bằng phương pháp trích ly nào được công bố và cũng chưa có cơ sở sản xuất dầu gấc nào sử dụng phương pháp này Chính vì thế chúng tôi tiến hành đề

tài “ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU GẤC TỪ MÀNG ĐỎ CỦA HẠT GẤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VỚI DUNG MÔI

HEXAN” Với đề tài nay chúng tôi chỉ mong muốn góp một phần nhỏ bé vào việc nâng cao hiệu quả thu hồi dầu gấc trong quá trình sản xuất, nhằm hạ giá thành sản phẩm Từ đó có thể đưa các tác dụng to lớn của sản phẩm này phục vụ cho lợi ích cộng đồng, nhất là cộng đồng người lao động có thu nhâp thấp Trong

đề tài này chúng tôi áp dụng quy trình trích ly với nguyên liệu là cơm gấc thu nhận từ các tỉnh miền nam trên các thiết bị phòng thí nghiệm

Mục tiêu đề tài: Tăng hiệu suất thu hồi dầu gấc từ cơm gấc khô bằng phương pháp trích ly với dung môi Hexan, áp dụng cho quy mô sản xuất nhỏ

Nội dung đề tài:

+ Định lượng thành phần cơ học của các bộ phận (gồm: vỏ, cơm, hạt)

trong quả gấc thu nhận ở các tỉnh miền nam

+ Xác định độ ẩm, hàm lượng dầu và β-Caroten trong nguyên liệu cơm gấc

khô

+ Khảo sát ảnh hường của các yếu tố độc lập: độ ẩm nguyên liệu, kích

thước hạt nguyên liệu và thời gian trích ly tới hiệu suất thu hồi dầu của quá trình

trích ly

+ Tối ưu hóa điều kiện trích ly với hai yếu tố ảnh hưởng chính là: độ ẩm nguyên liệu và kích thước hạt nguyên liệu, để đạt được hiệu suất thu hồi dầu gấc cực đại

+ Đánh giá độ tinh sạch của sản phẩm thu được bằng phương pháp trích

ly Từ đó xây dựng quy trình công nghệ tinh chế dầu gấc trích ly

Chương I

TỔNG QUAN

1.1 Khái quát về cây gấc

Cây gấc Việt Nam có tên khoa học là Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng, thuộc họ Cucurbitaceae, bộ Violales

Theo [12] Cây gấc là một loại thực vật thuộc họ Cucumbiteae (bầu bí), giống Momordica, loài Cochinchinensis Loài dây leo lâu năm này được Loureiro (một linh mục truyền giáo người Bồ ào Nha) đặt tên là Momordica ĐCochinchinensis trong Flora Cochenchenensis vào năm 1790 Sau đó Spreng kết luận rằng loài cây này thuộc họ Lynnean, giống Monodica và đổi tên vào năm

1826 Nhiều tài liệu cho thấy cây gấc có nguồn gốc từ Nam bộ, và hiện được phân bố khắp châu Á và châu Úc Ngoài Việt Nam, Momordica Cochinchinensis còn là cây bản sứ ở Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Thái Lan, Lào, Campuchia, Philypin, Malaysia, Banladet Với các tên gọi khác nhau Như trong bảng 1.1Bảng 1.1: Tên của cây gấc trong các ngôn nghữ khác nhau

Latin

Momordica cochinchinensisSpreng Muricia cochinchinensis Muricia mixta roxb

Tiếng Trung quốc Mộc niết tử

Tiếng Anh Spiny bitter gourd Sweet gourd

Cochinchin gourd

Mokubetsushi Tiếng Hindu

Hakur Hakrol Kakur

Theo [4] gấc là loại cây đa niên, dạng dây leo, đơn tính, biệt chu (dây đực mang hoa đực, dây cái mang hoa cái và quả) mỗi năm trụi lá một lần vào cuối năm, rồi lại đâm trồi từ gốc cũ lên vào mùa xuân năm sau Mỗi gốc có nhiều dây, mỗi dây có nhiều đốt, mỗi đốt có lá Lá gấc mọc so le, có phiến to, có 3 – 5 thùy sâu tới ½ phiến lá, mép lá có hình răng cưa có lông ở gân mặt dưới Gấc thường

ra hoa vào tháng 4, tháng 5 Hoa có màu vàng nhạt, lá hoa to, tâm hoa có bớt đậm, to, noãn sào có gai Theo [12] trung bình cần 18 đến 20 ngày để hoàn thiện quả kể từ khi chồi búp của hoa cái nổi lên

ôi Quả gấc tròn hoặc hơi bầu dục, đu nhọn, ngoài có nhiều gai mềm Khi còn non có màu xanh, khi chín có màu cam, đỏ tươi hoặc đỏ sẫm Mỗi cây cho trung bình 30 đến 60 quả trong một vụ Quả chín được thu hoạch từ tháng 8 năm trước tới tháng 2 năm sau Khối lượng mỗi qua tùy thuộc vào điều kiện canh tác

và giống, trung bình trong khoảng 0,5 đến 1,6kg, đôi khi tới 3kg

Ở Việt Nam quả gấc thường được sử dụng ở dạng quả chín (quả màu vàng

đỏ, hạt đen cứng) Quả chín có cấu tạo như sau:

Bên ngoài: là lớp vỏ, dày từ 0,5 đến 2cm, màu cam, chiếm khoảng 68% khối lượng của qu , có đặc tính mềm, xốp, có thành phần chủ yếu là nước và ảchất sơ, hàm lượng dinh dưỡng thấp (hiện chưa được nghiên cứu đầy đủ), ít được

sử dụng

Bên trong: là ruột quả, gồm các hạt được xếp thành những hàng dọc Mỗiquả trung bình có từ 12 ến 20 hạt Mỗi hạt gồm 2 phần Phần ngoài là lớp màng đhạt màu đỏ tươi hoặc đỏ sẫm (gọi là cơm gấc hay thịt gấc), chiếm khoảng 19% khối lượng của quả, đây là phần chủ yếu chứa các chất có ích trong quả gấc Phía trong lớp màng hạt là hạt gấc chiếm khoảng 13% khối lượng của quả Hạt gấc gồm lớp vỏ hạt cứng màu đen, quanh mép có răng cưa tù và rộng Hạt gấc dài khoảng 2,5 3,5cm, rộng 1,9 – – 3,1cm, dày 0,5 - 1cm, trông giống con ba ba nhỏ bằng gỗ, do đó có tên mộc thiết tử Phía trong vỏ hạt là phần nhân Nhân của hạt gấc có màu trắng hơi xanh Theo [2] nhân hạt gấc có 6% nước, 2,2% chất vô cơ, 55,3% chất béo, 16,6% protit, 2,9% gluxit, 1,8% Tamin, 2,8% Xeluloza và 11,7% chất không xác định được Ngoài ra còn có các Enzym Photphataza, Ivertaza và Peroxydaza Dầu ép từ nhân hạt gấc sẽ đông đặc ở nhiệt độ thường, khi mới ép có màu xanh lục nhạt, nhưng để lâu do tác dụng của Oxy và ánh sáng

sẽ sẫm màu Nếu đun nóng dầu cũng chóng sẫm màu Dầu có tính chất nửa khô, nếu trộn với dầu khô, triển vọng có thể dùng trong kỹ nghệ sơn và vecni

Cây gấc thường được trồng vào tháng 1 và 2 hàng năm, bằng hạt hay giâm cành (trồng bằng giâm cành cây sẽ mau cho hoa và trái hơn so với trồng từ hạt)

Vì gấc là cây biệt chu, nên khi trồng phải chú ý tới tỷ lệ giữa cây đực và cây cái Thông thường từ 10 20 cây cái cho một cây đực Hoa gấc cái có thể được thụ –

phấn nhân tạo (như kiểu úp nụ ở bí rợ hay dưa hấu), hoặc có thể thụ phấn nhờ ong bướm Gấc là loại cây trồng một năm thu hoạch trong nhiều năm, ngay năm đầu đã có quả, nhưng còn ít, càng những năm sau càng nhiều quả

Gấc gồm 2 loại, gấc nếp và gấc tẻ Gấc nếp thường có gai thưa hơn, phần

cơm gấc có màu đỏ thẫm hơn, và hàm lượng dầu trong cơm cao hơn so với gấc

Cơm gấc bao gồm các thành phần chính là : Nước, chất béo, một số

carotenoid (như: α-Carotene, β-Carotene, Phytoene, Luteine, Lycopene), Alphatocopherol, Xenluloza Trong đó thành phần quan trọng nhất là chất béo và

Beta Carotene-

Thành phần định lượng của cơm gấc phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như giống, điều kiện canh tác, độ chín của quả khi thu hoạch, khí hậu cho nên thành phần định lượng của các loại cơm gấc khác nhau thường không giống nhau

Theo [10] thành phần trung bình của Lycopene, Beta Carotene và axit béo trong cơm gấc như trong bảng 1.2

-Bảng 1.2: Hàm ượng trung bình của Lycopene, β Carotene và axit béo l trong cơm gấc

Tổng lượng Lycopene 2226,7 mg/kg cơm gấc

Axit béo trong cơm gấc có thành phần gồm: 37% axit oleic, 28,7% axit lynoleic, 32% axit palmitic

Theo [12] thành phần định lượng của cơm gấc như trong bảng 1.3

Bảng 1.3: Thành phần định lượng của cơm gấc

Tổng lượng crotenoid 89,15 mg/100g cơm gấc

Beta- Carotene 18,81 mg/100g cơm gấc

Axit béo trong cơm gấc chứa 70% là axit chưa no, trong đó 50% không có khả năng sinh cholesteron

1

Theo [ 3] thành phần định lượng của cơm gấc như trong bảng 1.4

Bảng 1.4: Thành phần định lượng của cơm gấc

Lycopene 35 175- mg/100g cơm gấc

Beta- Carotene 7 35- mg/100g cơm gấc

1.2.2 Một số tính chất đặc trưng

Thành phần ủa ơm gấc kh phức ạp, phụ thuộc ào chủng giống, đ ều

kiện thổ nhưỡng, kỹ thuật canh tác Nh ng nh chung như ìn ững thành phần sau đây có ảnh hưởng ớn ới l t ch lượng d g và côất ầu ấc ng nghệ chế biến chúng 1.2.2.1 Carotene và Lycopene

Thành phần và cấu tạo phân tử [9]

Theo [9] Carotene và Lycopene có thành phần cấu tạo như sau :

3/

Tính chất đặc trưng [3]

Theo [3] Carotene, Lycopene có những tính chất đặc trưng sau:

Quang phổ

– Carotene, Lycopene cũng như hầu hết các Carotenoids khác đều có từ 1 3 pic hấp thụ cực đại, và vị trí của pic tùy thuộc vào số nối đôi của từng chất Ví dụ: α-Carotenehấp thụ cực đại ở bước sóng 446 nm và 476 nm, Luteine hấp thụ cực đại ở bước sóng 456 nm và 481 nm, β carotene hấp thụ cực - đại ở bước sóng

456 nm

Khi một liên kết đôi được đưa vào hệ thống liên hợp, sẽ làm dịch chuyển vị trí pic hấp thụ cực đại về phía làm tăng chiều dài bước sóng của ánh sáng hấp thụ khoảng 20 25nm Như vậy nhóm mang màu của Carotenoids là hệ thống – liên hợp nối đôi Các nhóm khác (= O = O, - C - H) chỉ có tác dụng làm tăng màu, nhất là khi có mặt trong hệ thống nối kép nguyên thủy

Tính chất cơ bản

-

Có khả năng hòa tan trong chất béo và dung môi của chất béo

- Thể hiện rõ tính chất của các hợp chất không no, nhạy cảm với phản

ứng oxy hóa khử kèm theo sự thay đổi màu hoặc mất màu-

- Không bền trong môi trường axit và ánh sáng Bền trong môi trường

kiềm

- Bị phân hủy ở nhiệt độ cao

-Ví du: β Carotene bị phân hủy ở nhiệt độ > 600C

Những chuyển hóa khi chế biến

- Quá trình Isome hóa (Cis Trans sisomeration)

-Bình thường chúng tồn tại chủ yếu ở dạng Trans (dạng mono Cis, poly Ciscũng có nhưng rất ít) Nhưng dưới tác dụng của các yếu tố: nhiệt độ, ánh sáng,

Dạng Trans có độ hòa tan nhỏ và điểm nóng chảy cao hơn so với dạng Cis Dạng Cis hấp thụ cực đại bức xạ có bước sóng dài hơn từ 2 nm so với dạng -5Trans

- Quá trình oxy hóa (oxydation)

Do cấu trúc phân tử của chúng có hệ thống nối đôi liên hợp, nên chúng dễ bị oxy hóa dẫn tới hiện tượng nhạt màu hoặc mất màu Quá trình oxy hóa có thể xảy ra bằng con đường hóa học (tự xúc tác), hoặc bằng con đường sinh hóa (có

sự tham gia của Enzym) Các Enzym xúc tác cho phản ứng này luôn có mặt trong nguyên liệu cùng với cơ chất (Carotene Lycopen, e), khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ hoạt động

Quá trình oxyh hóa của Carotene, Lycopene phụ thuộc vào các yếu tố: độ

ẩm, nồng độ Oxy, nhiệt độ và sự có mặt của kim loại Quá trình này xảy ra qua 3 giai đoạn:

• Kết thúcROOo + ROOo

Ro + Ro sản phẩm phân hủy

Ro + ROOo

O 2 , h ν, Kl

Ví dụ: Quá trình oxy hóa β-caroten được biểu diễn bởi sơ đồ rút gọn sau:

Tốc độ quá trình oxy hóa phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ Oxy và hàm lượng kim loại theo quy luật sau:

Nhiệt độ càng cao, tốc độ oxy hóa càngmạnh

Nồng độ Oxy càng cao, tốc độ oxy hóa càng mạnh

Cường độ chiếu sáng càng mạnh, tốc độ oxy hóa càng mạnh

Hàm lượng kim loại càng cao, tốc độ oxy hóa càng mạnh

Ngoài ra sự có mặt của Lypit bị oxy hóa cũng làm tăng tốc độ oxy hóa của Carotene, Lycopene

R/R

R

R/

CH3

Thành phần và cấu tạo phân tử [9]

Theo [8] phân tử Alpha tocopherol có thành phần cấu tạo như sau-

Tính chất đặc trưng

-Alpha tocopherol là chất lỏng không màu, hòa tan rất tốt trong dầu thực vật,

rượu etylyc, ete etylyc và ete dầu hỏa Alpha tocopherol thiên nhiên có thể kết

-tinh chậm trong rượu metylyc nếu giữ ở nhiệt độ thấp tới -350C Khi đó sẽ thu

được các tinh thể hình kim, có nhiệt độ nóng chảy ở 2,5 – 3,50C Alpha-tocopherol khá bề đối với nhiệt Nó có thể chịu được tới 170n 0C khi đun

nóng trong không khí Tuy nhiên, tia tử ngoại sẽ phá hủy nhanh chóng

Alpha-tocopherol Trong số các tính chất hóa học của Alpha-tocopherol, tính chất quan

trọng hơn cả là kh năng bị ả oxy hóa bởi các chất oxy hóa khác như FeCl3 hoặc

axit HNO3 Khi đó sẽ tạo nên các sản phẩm oxy hóa khác nhau Một sản phẩm

oxy hóa quan trọng được tạo thành là chất Alpha-tocopherylquinon có cấu trúc

CH3

CH3goácphytol (C16H33)

H3C

Chất này có cấu trúc hóa học gần giống với cấu trúc của vitamin K và Q, do đó các loại vitaminE, K và Q có thể có vai trò giống nhau trong quá trình oxy hóa

-Alpha tocopherol có chức năng chủ yếu là tham gia vào sự trao đổi lypit Ngoài ra còn tham gia vào hệ thống vận chuyển electron của các phản ứng oxy hóa khử liên quan tới sự tích lũy năng lượng Do đó, khi cơ thể động vật thiếu

Alpha tocopherol (nói riêng) và VitaminE (nói chung) sẽ dẫn tới sự vi phạm nhiều chức năng khác nhau

-1.2.2.3 Chất béo (Lypit) [9]

Thành phần cấu tạo

Chất béo (hay Lypit) trong cơm gấc là một dầu thực vật, thuộc loại lypit đơn giản có tên gọi chung là Triaxylglyxerin hay còn gọi là lypit trung tính, hoặc Triglixerit Triaxylglyxerin là este của Glyxerin với axit béo (nên còn gọi là Glyxerit), có công thức chung như sau:

OCOR2OCOR3

α

α

β

CH2CH

CH2 OCOR1

Trong đó: R1, R2, R3 là các gốc axit béo no hoặc không no

Các axit béo trong Triglixerit thường có mạch carbon không phân nhánh, có

số carbon chẵn, bắt đầu từ axit có 4 carbon đến axit có 38 carbon Các axit no (CnH2nO2) thường là: Axit butyric (C4), axit caproic (C6), axit capilyc (C8), axit capric (C10), axit miristic (C14), axit palmitic (C16), và axit stearic (C18) Trong

đó axit stearic gần như có mặt trong tất cả các chất béo và thường chiếm lượng nhiều nhất Từ C12 trở đi tất cả các axit béo đều là những chất béo không tan trong nước Các xit béo không no thường là: Axit oleic (C18) có một nối đôi ở C9

kí hiệu là C189, axit lynoleic (C18) có 2 nối đôi ở C9 và C12 kí hiệu là C18 9,12 đây

là axit rất phổ biến và là thành tố quan trọng của VitaminF, Axit lynolenic (C18)

có 3 nối đôi ở C9, C12 và C15 kí hiệu là C18 9,12,15, axit arachidonic (C20) có 4 nối đôi ở C5, C8, C11 , C14 kí hiệu là C20 5,8,11,14 Các axit béo không no trong dầu thực vật thường ở vị trí Các nối đôi của axit béo không no trong tự nhiên βthường ở dạng Cis, khi đun nóng, có mặt xúc tác thì dạng Cis chuyển thành dạng

Trans

Độ no hay không bão hòa của các axit béo trong dầu được biểu thị bằng chỉ

số iot Theo [2] chỉ số iot của dầu trong cơm gấc vào khoảng 72

nối đôi) và vị trí của các axit béo trên phân tử Glyxerin Tất cả dầu mỡ tự nhiên thường chứa các Triglixerit khác nhau nên không có điểm nóng chảy rõ ràng mà thường có một khoảng nóng chảy, tùy thuộc vào thành phần và cấu trúc phân tử của chúng Vì vậy người có thể sử dụng điểm nóng chảy để đặc trưng cho thành phần của dầu mỡ

- Phản ứng chuyển este hóa

Trong những điều kiện nhiệt độ và môi trường thích hợp, nhất là khi vắng mặt nước và có mặt của chất xúc tác, các gốc axit béo trong cùng một Triglixerit hoặc giữa các Triglixerit có thể đổi chỗ cho nhau Ví dụ: Phản ứng chuyển este hóa giữa các phân tử của một Triglixerit chứa 3 axit béo no (S) với một Triglixerit chứa 3 axit béo không no (N) Nếu lấy lượng phân tử bằng nhau thì sau phản ứng sẽ thu được hỗn hợp các Triglixerit với phân tử phần như sau: SSS (12,5%); SNS (12,5%); NSN (12,5%); NNN (12,5%); NSS (12,5%); SSN (12,5%); SNN (12,5%); NNS (12,5%) Chất xúc tác thường dùng là Alcolat kiềm

CH2OH

NaOH 3

(Natri etylat, Natri metylat) với nồng độ 0,1 0,3% Nhiệt độ thường là từ 110 – –

1600C

h Phản ứng chuyển óa este còn cho phép thu được các Monoglyxerit và

Diglyxerit bằng các tiến hành với một lượng dư Glyxerin, ở nhiệt độ 2000C trong chân không hoặc trong khí trơ Sự chuyển este không làm biến đổi các axit béo, nhưng sự thay đổi vị trí của các axit béo trên Glyxerin làm ảnh hưởng tới khả năng tiêu hóa Triglixerit, do đó cũng ảnh hưởng tới sự hấp thụ các axit béo của

cơ thể

- Phản ứng Hidro hóa

Phản ứng Hidro hóa là phản ứng gắn Hidro vào nối đôi của axit béo không

no trong các Triglixerit Quá trình hidro hóa có thể xảy ra một phần hoặc toàn phần, nhằm tạo ra chất béo có độ đặc mong muốn Chất xúc tác cho phản ứng là bột Niken, Đồng hoặc Paladi Hidro sử dụng phải thật sạch, vì Carbon oxyt và các hợp chất Lưu huỳnh có thể bị hấp thụ vào chất xúc tác rồi vô hoạt chúng

hĐiều kiện nhiệt độ, áp suất của quá trình hidro óa phụ thuộc vào sự hidro hóa Nếu hidro hóa thu dạng phản ứng ộc chọn lọc thì tiến hành ở nhiệt độ 1950C

và áp suất cao (khoảng 8000 tor) trong thời gian ngắn (khoảng 30 phút) Nếu hidro hóa từng phần thì tiến hành ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn, nhưng thời gian dài hơn và nồng độ chất xúc tác cao hơn

Phản ứng hidro hóa có ảnh hưởng tới giá trị dinh dưỡng vì nó làm giảm hàm lượng các axit béo cần thiết, hàm lượng Vitamin, và màu sắc của các chất màu Carotenoit thường có trong dầu

Sự ôi hóa dầu mỡ

Sự ôi hóa dầu mỡ thực chất là sự oxy hóa dầu mỡ dưới tác dụng của các yếu

tố như: ánh sáng, không khí, nhiệt độ, nước và vi sinh vật làm cho dầu mỡ bị

Glixerit + H2O Lipaza Axít beùo + Glixerin (a)

thay đổi trạng thái, màu sắc, và có mùi vị khó chịu Quá trình ôi hóa được phân thành ôi hóa do thủy phân và ôi hóa do oxy hóa

- Sự ôi hóa do phản ứng thủy phân

Phản ứng ôi hóa có thể xảy ra, khi có mặt Enzym hoặc khi không có mặt Enzym Trong trường hợp không có Enzym, sự ôi hóa chỉ xảy ra khi nước hòa tan trong dầu mỡ, nghĩa là phản ứng chỉ xảy ra trong hệ đồng thể Tuy nhiên ở nhiệt độ thường, độ hòa tan của nước trong dầu mỡ rất nhỏ nên tốc độ phản ứng

ôi hóa theo con đường này rất chậm Ngược , trường hợp có lại Enzym lypaza xúc tác, phản ứng thường xảy ra trên bề mặt tiếp xúc giữa nước và dầu mỡ nghĩa

là phản ứng chỉ xảy ra trong hệ dị thể thể (Lypaza có thể có trong nguyên liệu hoặc do vi sinh vật mang vào) Lypaza không những xúc tác cho phản ứng thủy phân Glyxerit, mà còn xúc tác cho cả phản ứng tổng hợp chúng nữa

Vì vậy cân bằng phân hủy và tổng hợp Glyxerit (a) sẽ phụ thuộc vào điều kiện phản ứng như độ ẩm, nhiệt độ, nồng độ Enzym Theo Cretovic, khi độ ẩm cao tốc độ phản ứng phân hủy tăng, độ ẩm thấp tốc độ phản ứng tổng hợp tăng

Tóm lại: Sự ôi hóa do thủy phân phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ, độ ẩm Nhiệt độ thấp mức độ ôi hóa chậm, độ ẩm cao mức độ ôi hóa tăng

- Sự ôi hóa do phản ứng oxy hóa – khử

–

Ôi hóa do phản ứng oxy hóa khử là dạng ôi hóa phổ biến của dầu mỡ Thường người ta phân biệt 2 loại là: ôi hóa hóa học và ôi hóa sinh học

Ôi hóa hóa học: là quá trình oxy hóa không có xúc tác, trong đó Oxy

phân tử tấn công các gốc axit béo ở dạng tự do cũng như ở dạng kết hợp trong phân tử Glyxerit Sản phẩm đầu tiên của quá trình này là Hidropeoxyt, từ đó tạo

nên các Aldehit no và không no, Xeton, axit mono và dicarboxylyc, Aldeaxit, Xetoaxit, Epoxyt Đa số các sản phẩm này quyết định mùi, vị của dầu mỡ Quá trình ôi hóa hóa học là một phản ứng hóa học dạng chuỗi, nên được xảy ra theo cơ chế sau:

Giai đoạn phát sinh (khơi mào): đầu tiên, phản ứng được khơi mào

bằng việc một vài phân tử lypit (RH) bị phân hủy tạo thành gốc tự do

RH R° + H° (1.1)Trong đó:

R°: Gốc axit béo no hoặc không no ở dạng tự do hoặc kết hợp trong phân tử Glyxerit

H°: Nguyên tử Hidro ở vị trí Cα so với nối đôi hoặc nguyên tử Hidro của nhóm metylen bất kỳ trong axit béo

hν: Năng lượng ánh sáng cần thiết để làm đứt liên kết C H trong phản ứng - (1.1), thường có giá trị 70 – 100 kcal/mol

Khi có mặt Oxy hòa tan, thì Oxy sẽ tương tác với RH để tạo ra gốc tự do theophản ứng:

Trong đó: năng lượng E cần thiết để làm đứt liên kết C H trong phản ứng (1.2), thường có giá trị 47 kcal/mol Vì vậy phản ứng (1.2) xảy ra nhanh hơn phản ứng (1.1)

-Gốc tự do cũng có thể được hình thành khi có mặt của các ion kim loại chuyển tiếp theo phản ứng

M+3 + RH M+2 + R° + H° (1.3)

RH + O2 E R O + HOO2 (1.2)

hν

ý nghĩa quyết định vận tốc của quá trình oxy hóa là phản ứng tương tác giữa gốc

RO2°với phân tử Glyxerit (1.6)

Từ Hydropeoxyt sẽ phân mạch để tạo ra các gốc tự do khác theo các hướng sau:

ROOH RO° + HO° (1.7)

Hoặc 2ROOH RO2° + H2O + R° (1.8)

Hoặc ROOH + RH RO° + H2O + R° (1.9)

–Việc đứt liên kết O O tạo thành 2 gốc tự do theo (1.7) đòi hỏi năng lượng hoạt hóa 30 35 kcal/mol Sự – liên hợp các Hidropeoxyt thành dime (do liên kết Hidro) sẽ làm yếu liên kết O H và O O, do đó làm giảm bớt năng lượng phân – – giải dime thành các gốc Phản ứng (1.9) có năng lượng hoạt hóa bé hơn phản ứng (1.7) Cần chú rằng gốc p ý eoxyt có xu hướng phản ứng với sản phẩm đã bị oxy hóa hơn là với phân tử chưa bị oxy hóa, bởi vì trong sản phẩm đã bị oxy hóa

thường chứa các liên kết C – H có khả năng phản ứng hơn Từ gốc p oxy , e tnguyên tử H ũng c có thể đứt ra, đặc biệt ở vị trí β do quá trình nội phân, và cũng

có thể kết hợp với nối đôi olefin Vì vậy việc chuyển hóa các gốc peoxyt sẽ đưa

tới sự tạo thành không những Hidropexyt mà cả Peoxy, Polyme, P oxyt vòng, eOxyt, Aldehit và các sản phẩm khác Do quá trình phát triển của chuỗi phản ứng oxy hóa với các phản ứng phân mạch (1.7), (1.8), (1.9) nên tích tụ gốc Alcoxyl

RO°, Peoxyt RO2° và Hidroxyl HO° Từ gốc Alcocxyl có thể tạo nên những sản phẩm thứ cấp như Rượu, Xeton, Aldehit

Ví dụ:

Tương tác của 2 gốc alcocxyl

RO° + R/H ROH + R° /

Rượu Gốc tự do

Tương tác của gốc alcoxyl với gốc Alkyl

Aldehit cũng có thể được tạo thành từ xeton bằng cách oxy hóa chúng đến

α - xetohidroperoxyt rồi đến aldehit và axit

R1 - C - CH2 - R2 R1 - C - CH - R2 R1C + R2C

O

Ngoài ra trong sản phẩm oxy hóa Glyxerit còn có thể có các hợp chất cao phân tử (do sự trùng hợp)

Giai đoạn kết thúc: việc đứt mạch, nghĩa là mất các gốc tự do xảy ra

chủ yếu do kết quả tương tác của các gốc theo cơ chế lưỡng phân Năng lượng hoạt hóa của các phản ứng này rất nhỏ (khoảng 1 2 kcal/mol) nên tốc độ của – chúng rất lớn

Đối với trường hợp ôi hóa do Enzym lypoxydaza: Lypoxydaza là Enzymoxy hóa khử , thường có tên gọi hệ thống là lynoleat: O– 2– oxydogenductaza (1.13.1.13), Enzym này xúc tác sự oxy hóa các axit béo không no chứa 2 – 3 nối đôi hoặc nhiều hơn (như Axit lynoleic, Axit lynolenic, Axit arachidic) Đặc biệt

Enzym này chỉ oxy hĩa dạn Cisg – Cis cịn dạng Cis – Trans hoặc dạng Trans – Trans hồn tồn khơng tác dụng Cơ chế phản ứng như sau:

Theo Tappel và Boyer, mỗi phân tử Lynoleat đều bị oxy hĩa trực tiếp dưới tác dụng của Enzym Đầu tiên hình thành phức hợp giữa Lynoleat, Oxy và Lypoxydaza Tiếp đĩ gốc kép được tạo thành do kết quả của sự chuyển Hidro từ Lynoleat tới Oxy Một nối đơi bị chuyển chỗ để tạo nên một hệ thống nối đơi

liên hợp Phức hợp bị phân ly giải phĩng ra Enzym lypoxydaza và Hidro peoxyt

cĩ dạng Cis – Trans Từ Hidro peoxyt sẽ sẽ chuyển hĩa một cách bình thường để tạo ra Epoxyt, aldehit, xeton và những sản phẩm oxy hĩa khác Cĩ nhiều hợp chất hữu cơ là chất kìm hãm của Lypoxydaza (như Propylganat hay Diphenylamin .), tác dụng kìm hãm của các chất này là giảm tốc độ oxy hĩa Lynoleat và hấp thụ Oxy

R - CH = CH - CH = CH - CH - R/

OOH

+ lipoxydaza lipoxydazatrans

lipoxydazatrans

cis - trans

tạo phức tạo gốc kép

tạo hidro peoxyt

Đối với trường hợp ôi hóa Xeton Trường hợp này thường xảy ra đối với những Glyxerit chứa axit béo chưa no, phân tử lượng trung bình và thấp Dưới tác dụng của các Enzym của vi sinh vật, các Glyxerit bị oxy hóa và decacboxyl hóa, kết quả tạo ra các Alkylmetylxeton có mùi khó chịu Cơ chế phản ứng như sau:

-Trạng thái dầu mỡ: Bề mặt tiếp xúc giữa chất béo và không khí càng lớn

thì tốc độ của phản ứng oxy hóa càng cao, mà diện tích bề mặt tiếp xúc thì phụ thuộc vào trạng thái của chất béo

- Sự có mặt của các ion kim loại chuyển tiếp: Các ion cũng như các hợp

chất của các kim loại chuyển tiếp có tác dụng xúc tác cho phản ứng oxy hóa chất béo Các kết quả thực nghiệm cho thấy, nếu nồng độ của sắt trong dầu là 0,2 – 1 mg/kg, sẽ làm giảm độ bền của dầu ốiđ với quá trình oxy hóa là 20 – 50% Còn với đồng chỉ cần nồng độ 0,05 0,2 mg/kg, sẽ làm giảm độ bền của dầu đối– với quá trình oxy hóa là 20 – 50%

- Các tia bức xạ: Bức xa ánh sáng trắng và bức xạ cực tím có tác dụng

xúc tác quá trình oxy hóa chất béo Có lẽ năng lượng của các bức xạ này sẽ quang phân Hidro peoxyt thành các gốc tự do

Các biện pháp kìm hãm quá trình ôi hóa dầu mỡ

Ở trên chúng ta đã thấy phản ứng R° + O2 RO2° xảy ra tức thời,

do đó vận tốc của quá trình oxy hóa sẽ do nồng độ của RO2° quyết định

Vì vậy có thể giảm tốc độ của phản ứng RO2° + RH bằng cách hướng các phản ứng của gốc Peroxyt theo chiều khác Điều này có thể đạt được bằng cách đưa vào trong chất béo những chất chống oxy hóa InH2, đó là những chất dễ phản ứng với RO2° hơn

RO2° + InH2 ROOH + °InHKết quả là thay gốc peroxyt RO2° bằng gốc của chất chống oxy hóa In° là gốc yếu không thể tương tác với phân tử Glyxerit Sau đó các gốc In° sẽ bị vô hoạt do

sự tổ hợp

RO2° + InH2 ROOH + °InH

°InH + °InH In° + InH2

In° + In° In – In

RO2° + In° ROOIn

Các chất chống oxy hóa thường là những chất có bản chất Phenol hoặc amin Mỗi chất chống oxy hóa có cơ chế tác dụng khác nhau để kìm hãm quá trình oxy hóa Cụ thể:

Các chất kìm hãm sự oxy hóa bằng cách làm đứt mạch (Phenol,

Amin) Cơ chế tác dụng của các chất này như sau:

RO2° + InH2 ROOH + °InH

°InH + °InH In° + InH2

ROOH + R1SR2 ROH + R1SOR2

ROOH + R1SOR2 ROH + R1SO2R2

Các chất kìm hãm sự oxy hóa bằng cách vô hoạt hóa các hợp chất

chứa kim loại có hoạt tính xúc tác

Các chất này có tác dụng vô hiệu hóa các kim loại chuyển tiếp, bằng cách tạo phức bền với chúng Chẳng hạn như Axit xitric, Axit malyc, Axit fitinic

Ngày nay người ta thường dùng cộng tính của 2 chất để làm tăng hiệu quả của chất chống oxy hóa Chất làm tăng khả năng chống oxy hóa của chất khác gọi là chất hiệp trợ Chất hiệp trợ có thể có hoặc không có tính chất chống oxy hóa, chúng có thể là chất vô cơ hoặc hữu cơ Ví dụ: Axit phosphoric, Axit ascorbic, Axit xitric và muối của chúng, Polyphosphat, Axit amin

Các chất chống oxy hóa có thể có nguồn gốc tự nhiên (như Tocoferol, Xemazol, Phosphatit, Quecxetin .) hoặc nhân tạo (như: Butyloxianizol, Butyloxytoluen, Dodexigalat .), ngoài ra một số chất chống oxy hóa còn được tạo thành trong quá trình chế biến các nguyên liệu chứa dầu (như: Melanoidin, Gossiphosphatit, Melanophosphatit .)

O = C - O+NaOOC - C - O

được từ những nguyên liệu sử dụng khác nhau, với các phương pháp chế biến và điều kiện chế biến khác nhau sẽ có thành phần định lượng khác nhau Cụ thể: Theo [2] vào năm 1941 Guichard và Bùi Đình Sang khi phân tích thành phần dầu gấc thu được b ng phương pháp chiết cho thấy kết quả như trong bảng ằ1.5

Bảng 1.5: thành phần định lượng của dầu gấc thu được bằng phương pháp chiết

có 4000 đơn vị β - Carotene Năm 1942 P Bonnet và Bùi Đình Sang khi phân tích dầu gấc thu được bằng phương pháp chiết cho thấy, trong 1ml dầu gấc có chứa 30mg Carotene

Theo [13] thành phần dầu gấc thu được bằng phương pháp ép chứa:

3000 – 6500 ppm Carotenoid, 2500 – 4500ppm β-Carotene, 500 – 2500ppm Lycopene, 150 350ppm VitamimE (Alpha tocopherol), 0,2– 9% ẩm, 0,1% axit béo tự do, còn lại là chất béo PH của dầu khoảng 4,32 Trong đó thành phần định lượng của Carotenoid cho trong bảng 1.6 và thành phần định lượng của axit béo trong chất béo cho trong bảng 1.7

Bảng 1.6: Thành phần định lượng của Carotenoid trong dầu gấc thu được bằng phương pháp ép

Bảng 1.8: Giá trị dinh dưỡng có trong 5 ml dầu gấc thu được bằng phương pháp

Chất béo chưa no nhiều nối đôi 0,8 g

Chất béo chưa no một nối đôi 1,5 g

1.4 Công nghệ sản xuất dầu gấc

1.4.1 Công nghệ sản xuất cơm gấc khô [13], [2]

Quy trình công nghệ

Quy trình sản xuất cơm gấc khô được thực hiện theo sơ đồ công nghệ Hình 1.1

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất cơm gấc khô

Thuyết minh quy trình công nghệ

Quả gấc chín (có màu cam hoặc màu đỏ) được hái bằng tay hoặc bằng máy, từng quả một Sau khi hái quả được chứa trong phòng giữ nhiệt khoảng 2 tuần Trong phòng giữ nhiệt, quả được xếp thành từng hàng giữa các lớp rơm và đặt trong thùng chứa Thùng chứa có kích thước tùy chọn sao cho thuận lợi khi vận chuyển và bảo quản Nhiệt độ trong phòng giữ nhiệt có thể giữ ở nhiệt độ thường (nếu thời gian lưu giữ ngắn) hoặc ở nhiệt độ thấp (nếu thời gian lưu giữ kéo dài) Quả trước khi đưa vào sản xuất phải được kiểm tra để loại bỏ những quả hư hỏng, sau đó mang rửa sạch để loại bỏ tạp chất Quả sạch mang bổ đôi để thu lấy phần ruột (gồm cơm và hạt) gọi tắt là hạt ẩm cho vào thùng chứa

Trái gấc

Thu hái

Giữ nhiệt

Rửa Tạp chất

Cơn gấc khô

Lựa chọn

Sấy sơ bộ Tách hạt

Tách cơm

Sấy

Vỏ