Nghiên ứu quá trình ôxy hoá và biện pháp hạn hế bằng hất hống ôxy hoá tự nhiên

Do vậy dầu, mỡ bị ơi cĩ thể thực hiện qua các biến đổi hĩa học như sau :• Hiện tượng thủy phân cĩ thể do nguyên liệu hoặc do sản phẩm thực phẩm cĩ độ ẩm cao.. • Nghiên cứu quá trình tự o

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH OXY HÓA VÀ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ BẰNG CHẤT CHỐNG OXY

HÓA TỰ NHIÊN

NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MÃ SỐ:

LÊ PHƯỚC TRUNG

Hướng dẫn khoa học: PGS.TSNGUYỄN DUY THỊNH

HÀ NỘI - 2006

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131675811000000

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 7

PHẦN 1 – TổNG QUAN 10

1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ 11

1.1.1 Tình hình dầu thực vật trong nước 11

1.1.2 Tình hình tiêu thụ dầu trên thế giới 12

1.2 Một số loại hạt có dầu chủ yếu 14

1.3 Dầu nành 21

1.4 Công nghệ trích, chiết dầu thực vật 23

1.4.1 Phương pháp ép thủy lực 23

1.4.2 Phương pháp ép bằng máy ép vis 23

1.4.3 Phương pháp trích ly dung môi 26

1.4.4 Thành phần hóa học chủ yếu của dầu nành thô 28

1.5 Qui trình tinh luyện dầu 29

1.5.1 Qui trình tinh luyện vật lý 30

1.5.2 Qui trình tinh luyện hóa học 31

1.5.3 Thành phần chủ yếu của dầu nành sau tinh luyện 33

1.5.4 Các chất phụ gia dùng trong tinh luyện dầu 33

1.6 Hiện tượng Oxy hóa hóa học 37

1.6.1 Tự oxy hóa liên quan đến oxygen phân tử 39

1.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ gia tăng 39

1.7 Sự trở mùi và biến đổi mùi của sản phẩm 42

1.7.1 Sự trở mùi của sản phẩm 42

1.7.2 Sự biến đổi mùi của sản phẩm 42

1.8 Hình thành, phân hủy Hydrogen Peroxide 43

1.8.1 Acid oleic 43

1.8.2 Acid linoleic 45

1.8.3 Acid linolenic 48

1.8.4 Tự oxy hóa bậc hai của acid linoleic và linolenic 51

1.9 Cơ chế chống Oxy hóa và một số chất chống Oxy hóa 53

1.9.1 Cơ chế phản ứng chống oxy hóa 53

1.9.2 Các chất chống oxy hóa 54

1.10 Công thức cấu tạo các chất chống Oxy hóa tự nhiên 55

1.10.1 Công thức cấu tạo của tocopherol 55

1.10.2 Công thức cấu tạo của nhóm carotenoids 56

PHẦN 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU – 58

2.1 Đối tượng nghiên cứu 59

2.1.1 Tính chất vật l ý 59

2.1.2 Tính chất hóa học 59

2.1.3 Tính chất hóa lý 59

2.1.4 Các chất nhiễm lạ cho phép có trong dầu tinh luyện 60

2.1.5 Bao gói sản phẩm 61

2.2 Phương pháp nghiên cứu, thí nghiệm và tối ưu hóa 62

2.2.1 Phân tích chỉ tiêu hóa học 62 -

2.2.2 Phân tích chỉ tiêu vật lý 67 -

2.3 Phương pháp qui hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa sản phẩm 69

2.3.1.Mục đích qui hoạch thực nghiệm 69

2.3.2.Nội dung phương pháp 69

PHẦN 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN – 71

3.1 Nghiên cứu ở nhiệt độ thường (30-32 0 C) 72

3.1.1 Nghiên cứu biến thiên chỉ số acid 72

3.1.2 Nghiên cứu biến thiên chỉ số peroxide 75

3.2 Nghiên cứu ở nhiệt độ cao (160-190 0 C) 78

3.2.1 Yếu tố cố định 78

3.2.2 Yếu tố thay đổi 78

3.2.3 Kết quả thu nhận oxy hóa ở nhiệt độ cao 78

3.2.4 Kết quả thí nghiệm thu nhận được acid béo 83

3.3 Tối ưu hóa hàm lượng chất chống Oxy hóa tự nhiên 86

3.3.1 Các thông số chọn cố định 86

3.3.2 Các thông số cần tối ưu 86

3.3.3 Chỉ tiêu cần tối ưu 86

3.3.4 Thiết lập ma trận thực nghiệm 87

3.3.5 Kiểm tra sự đồng nhất các phương sai theo chuẩn Cocbran 88

3.3.6 Tính hệ số tự do của phương trình hồi quy 90

3.3.7 Kiểm tra sự có nghĩa của hệ số hồi quy theo chuẩn student 90

3.3.8 Kiểm tra sự phù hợp mô hình bằng chuẩn Fisher 91

3.3.9 Đổi biến để xác định phương trình hồi quy thực tế 92

3.3.10 Tối ưu hóa dầu nành tinh luyện bằng chất chống oxy hóa 92

3.3.11 Số lần thí nghiệm và kết quả thu nhận được 94

3.4 Thảo luận 96

3.4.1.Cơ chế phản ứng 96

3.4.2 Dựa trên thí nghiệm thực tế 97

3.4.3 Tính qui luật qua thí nghiệm và cơ sở lý thuyết khoa học 98

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101

PHỤ LỤC 103

B.1.3: Thành phần chủ ếu của dầu n nh trước và y à sau tinh luyệ 34 n

B.1.4: Các chất chống Oxy h a tổng hợp được sử ụó d ng trong thực phẩm 35

B.1.5: C c yếu tố gia tá ăng và hạn chế ự s Oxy h 42 óa B.1.6: C c sản phẩm đặc trưng khi bị ắt đứ 43 á c t B.1.7: Các sản phẩm bị ắ c t đứt tạo n n sê ự bi n ế đổi mùi 44

B.2.1: Các chỉ tiêu hóa lý dầu nành sau tinh luyện 61

B.2.2: Các chất nhiễm lạ cho phép hiện diện trong dầu tinh luyện 61

B.3.1: Biến thiên chỉ số acid với hàm lượng tocopherol 74

B.3.2: Biến thiên chỉ số peroxide với hàm lượng tocopherol 77

B.3.3.(1): Sự thay đổi peroxide ở nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa 79

B.3.3.(2): Sự thay đổi peroxide ở nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa 80

B.3.3.(3): Sự thay đổi peroxide ở nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa 80

B.3.3.(4): Sự thay đổi peroxide ở nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa 80

B.3.4: Tóm tắt tốc độ oxy hóa ở nhiệt độ cao 81

B.3.5.(1): Acid béo tự do nhận được cho các lần thí nghiệm lặp lại 84

B.3.5.(2):Acid béo tự do nhận được cho các lần thí nghiệm lặp lại 84

B.3.5.(3): Acid béo tự do nhận được cho các lần thí nghiệm lặp lại 85

B.3.5.(4): Acid béo tự do nhận được cho các lần thí nghiệm lặp lại 85

B.3.6: Cho thấy acid béo tự do sinh ra ở nhiệt độ cao 85

B.3.7: Các gi trịá y j và S2 j 90

B.3.8: Kết quả í th nghi m ở tâm 91 ệ B.3.9: Các kết quả thực nghiệm tối ư 94 u B.3.10 Số lần thí nghiệm chất chống oxy hóa khác nhau 95

B.3.11.Tóm tắt kết quả thí nghiệm ghi nhận 96

B.3.3.(1-4): Sự thay đổi Peroxide ở nhiều hàm lượng 90

B.3.4: T m tó ắt tốc độ oxy h a ở nhiệt độ cao 91 ó B.3.5(1-4): Acid b o tự do nhậ được cho c c lé n á ần thí nghiệm l p lại ặ 95

B.3.6: Cho thấy acid bé ự o t do sinh ra ở nhiệt độ cao 190°C 96

B.3.7: Mức thí nghiệm của các yếu tố 99

B.3.8: Ma trận thực nghiệm và kết quả 100

B.3.12: Số ầ l n thí nghiệm, nhiều hàm lượng chất chống Oxy hóa kh 106 ác B.3.13: Tóm tắt kết quả th nghiệ í m ghi nhận 107

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

H.1.1: Sản lượng dầu nành của thế giới các năm qua 22

H.1.2: Sản lượng dầu, béo thực vật ăn được của thế giới 22

H.1.3: Mức tăng sản lượng dầu nành của các nước 23

H.1.4: Sơ đồ công nghệ trích ly dung môi liên tục 24

H.1.5: Buồng trích ly dạng lọc 25

H.1.6: Dung môi xuyên thấu 25

H.1.7: Sơ đồ công nghệ ép nhiệt liên tục 27

H.1.8: Thiết bị ép nhiệt (theo kiểu ép trục vis) 28

H.1.9: Sơ đồ tinh luyện dầu liên tục (Phương pháp vật lý) 31

H.1.10: Sơ đồ tinh luyện dầu liên tục (Phương pháp hóa học) 32

H.1.11: Cấu trúc phân tử các chất chống Oxy hóa tổng hợp 35

H.1.12: Cấu trúc của α- Tocophero 36 l H.1.13: Các phản ứng chuyển đổi gốc tự do của hợp chất Phenolic 36

H.1.14: Quá trình Oxy hóa chất béo 39

H.1.15: Công thức cấu tạo các dạng của Tocopherol 56

H.1.16: Công thức cấu tạo của β- caroten 57

H.1.17: Công thức cấu tạo của Lycopen 57

H.2.1: Đo độ ổn định của dầu (xác định chỉ số peroxide PV) 64

H.2.2: Định lượng acid béo tự do (chỉ số acid AV) 65

H.2.3: Cân phân tích chính xác 1/10000 68

H.2.4: Xác định tỉ khối (bằng pycnometer) 69

H.2.5: Mô tả quá trình nghiên cứu và tối ưu hóa 70

H.3.1: Biểu diễn sự thay đổi AV theo thời gian τ 74

H.3.2: Biểu diễn sự thay đổi PV theo thời gian τ 77

H.3.3: Tủ sấy có cài nhiệt độ 80

H.3.4: Thiết bị chiên, rán sản phẩm thực phẩm trong chân không 80

H.3.5: Thiết bị chiên, rán chuối, mít trong chân không 81

H.3.6: Các sản phẩm chiên , rán trong chân không 81

H.3.7: Biểu đồ hình thành Peroxide ở nhiệt độ cao lần (1) 82

H.3.8: Biểu đồ hình thành Peroxide ở nhiệt độ cao lần (2) 82

H.3.9: Biểu đồ hình thành Peroxide ở nhiệt độ cao lần (3) 83

H.3.10: Ở nhiệt độ cao có sự hình thành acid béo tự do TN lần 1 85

H.3.11: Ở nhiệt độ cao có sự hình thành acid béo tự do TN lần 2 85

H.3.12: Ở nhiệt độ cao có sự hình thành acid béo tự do TN lần 3 86

L ỜI CẢM Ơ N

Xin chân th nh cảm ơn :à

- PGS TS Nguyễn Duy Thịnh, thầy l người đã ận t nh hướng dẫn v truyền à t ì à

đạt nh ng kinh nghi m trong quá ìữ ệ tr nh nghi n c u tôi th c hi n các n i ê ứ để ự ệ ộdung khoa học của bài luậ ă ốn v n t t nghiệp Tô ãi m i luôn ghi nhớ những lời

gó ýp , nhắc nhở và đặc biệt l ự quan t m gi p đỡ ủa thầy trong suốt thời à s â ú cgian tôi thực hiện đề tài nghi n c u nê ứ ày

-Ban gi m đốc Trung t m sau đại học, Trường đại học B ch khoa H ội.á â á à n

-Ban gi m hiệu Trường đại học B ch Khoa Há á à N ội

-Viện C ng Nghệ Sinh Học ô và công nghệ thực phẩm lu n tạo đ ều kiện vô i à

gi p ú đỡ úch ng tôi hoàn tất công vi c nghi n cệ ê ứ đều tài úng thời hạ đ n

- Ban Gi m hiệu trường Cao Đẳng Thực Phẩm nơi t i c ng t c đã gi p đỡá ô ô á ú và

tạo mọi đ ều kiện thuận lợi cho t i học tập và thực hiện đềi ô tài

- Các thầy, cô B môộ n C ng Nghệô Hóa Thực Phẩm, Viện C ng Nghệ Sinh ô

H c và côọ ng nghệ thực phẩm và ộB môn To n Cơ ản đã truyền đạt kiến á Bthức cho tôi trong suốt thời gian học tập, là nề ản t ng kiến thức gi p tú ô ực i thhiện tốt đề tà i

- Xin ch n th nh cảm ơn c c thầy,â à á cô GS.TS, PGS.TS l chủ ịch hội đồng và t à

các ủy vi n hội đồng đã nh nhiều thời gian quê dà ý báu để đọc, nhận x t tham égia ph n bi n vả ệ à chấm luậ ăn n v

- Cuối c ng xin ch n th nh cảm ơn ù â à gia đình, các đồng nghiệp, bạn b lu n è ô

ủng h và ng viê ôộ độ n t i trong su t th i gian nghi n cố ờ ê ứu đề tà i

L ỜI CAM ĐOAN

Thực hiện đề i nghi n cứu khoa học

“Quá ìtr nh oxy h a vó à biện ph p hạá n chế ằ b ng chất chống oxy hó ự êa t nhi n”

Các kết qủa thu nhận được trong luận văn ch nh do t i nghi n cứu, thực là í ô êhiện và đã ghi trong đề tài

Tôi cam đoan trước hội đồng bảo vệ luận văn ề c số liệu v ết quảv cá à knghiên cứu và ch u hoàn to n trị à ách nhiệm nội dung đề tài

Ngày 18 th ng 11 năm 2006áNgười cam đoan

Lê Phước Trung

PHẦN MỞ ĐẦU

Hiện tượng oxy hĩa u, mỡ thực phẩdầ m thường xảy ra nhất ở các xứ nĩng hoặc những nơi cĩ độ ẩm cao Đây chính là nguyên nhân chủ yếu gây nên hiện tượng dầu, mỡ thực phẩm bị ơi chua Do vậy dầu, mỡ bị ơi cĩ thể thực hiện qua các biến đổi hĩa học như sau :

• Hiện tượng thủy phân cĩ thể do nguyên liệu hoặc do sản phẩm thực phẩm

cĩ độ ẩm cao Ngồi ra các loại dầu, mỡ cĩ chuỗi carbon ngắn như dầu dừa (C12 chiếm tỉ lệ 48- 51%) cũng dễ bị thủy phân Do vậy dầu d a được ừ

sử dụng trong thực phẩm với một tỉ lệ phối chế rất thấp

• Hiện tượng thủy phân cĩ thể do tác dụng c a men lipaza như ở dầu cám ủ

g o ạ Ở độ ẩm thích hợp men lipaza đĩng vai trị xúc tác làm quá trình thủy phân xảy ra nhanh Do vậy với dầu cám g o thường cĩ chỉ số Acid ạ(AV) tăng nhanh nếu chưa kịp xử lý sau khi ép hoặc trích , ly dung mơi

• Hiện tượng oxy hĩa v i ớ men lipoxidaza tác dụng chủ yếu trên các triglyceride cĩ nhiều nối đơi như trường hợp thường gặp ở các loại mỡ động vật như mỡ heo, mỡ cá …Vớ ỡi m heo cĩ (C18:1 và C18:2 khoảng 56-57%), mỡ cá basa c (Cĩ 18:1 và C18:2 khoảng 60-61%)

Hiện tượng oxy h hĩa học đặc biệt thường xảy ra tương đối dễ dàng trên ĩa các chuỗi cĩ nối đơi của các acid béo chưa no, nhất là ở điều kiện nhiệt độ, xúc tác thích hợp (như các kim lo thuộc nhĩm chuyển tiếp như Fe ại 2+, Cu 2+,

Zn 2+…) tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình oxy h xảy ra theo cơ chế oxy ĩa hĩa gốc tự do Hiện tạ i theo xu thế trong nước cũng như thế giới guồn cung , ncấp chất béo bổ sung vào thực phẩm chủ yếu là dầu đậu nành (dầu đậu tương)

cĩ tỉ lệ acid béo chưa no chiếm khoảng 85,3%, rất cĩ lợi cho sức khỏe (do hệ

số tiêu hĩa cao) Ðó là mục tiêu của đề tài

Nghiên c quá trình oxy hứu ĩa của dầu nành sau chế biến, bảo quả và hướng nkhắc phục quá trình oxy hĩa dầu này bằng chất chống oxy hĩa tự nhiên Trình

tự tiến hành nghiên cứu các vấn đề được thực hiện như sau :

• Nghiên cứu về lý thuyết của cơ chế oxy hĩa dầu nành theogốc tự do

• Theo dõi quá trình tự oxy hĩa dầu nành chưa chế biến

• Theo dõi quá trình tự oxy hĩa dầu nành sau tinh luyện (chưa cĩ chất chống oxy hĩa)

• Nghiên cứu quá trình tự oxy hĩa dầu nành sau tinh luyện (cĩ chất chống oxy hĩa tổng hợp)

• Nghiên cứu quá trình tự oxy hĩa dầu nành sau tinh luyện bằng chất chống oxy hĩa tự nhiên ở nồng độ thích hợp, đĩ cũng là mục tiêu chính của đề tài nhằm đảm bảo chất lượng ổn định dầu sau tinh luyện và an tồn

về thực phẩm của người tiêu dùng

Đặc điểm của đề tài nghiên cứu là dùng chất bảo quản tự nhiên cĩ sẵn trongnước, thay thế chất bảo quản tổng hợp hiện các nhà máy sản xuất dầu thực

vật trong nước đang sử ụng như BHA, BHT và TBHQ … d

PH Ầ N 1

Dầu, mỡ là thực phẩm không thể thiếu trong đời sống do quá trình đốt cháy tạo ra năng lượng (9,40 Kcal/g), so với các thành phần khác như protide (5,60 Kcal/g) và glucide (4,10Kcal/g) Nhằm cung cấp năng lượng cho hoạt động của sự sống con người Do vậy việc đẩy mạnh ngành công nghiệp chế biến các sản phẩm thực phẩm không thể tách rời với việc tìm hiểu và phát triển dầu thực vật đạt chất lượng, số lượng và an toàn cung cấp cho thị trường hiện nay

là rất cần thiết, ở một số nư c có nền công nghiệp tiên tiếnớ , ngành công nghiệp sản xuất và chế biến dầu thực vật phát triển mạnh mẽ và trở thành một ngành quan trọng trong công nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm Bên cạnh các cơ sở sản xuất được trang bị hiện đại, nhiều áp dụng khoa học tiên tiến được đưa vào ứng dụng từ các trường đại học, vi n nghiên cứu đều tập ệtrung vào nghiên cứu với mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm ở nhiều điều kiện khác nhau, nhằm giảm thiểu những mối nguy hại ở sản phẩm sau chế biến với mục đích có l về sức ợi khỏe cho người tiêu dùng, đó cũng là mục tiêu của đề tài nghiên cứu cơ bản cho quá trình chế biến và bảo quản dầu sau tinh luyện

1.1- TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ :

1.1.1- Tình hình dầu thực vật trong nước :

Ngành công nghệ dầu thực vật đã có quy hoạch tổng thể trình Bộ Công

Nghiệp từ năm 1995, nhưng chưa có cấp thẩm quyền phê duyệt Hiện nay, nhu cầu trong nước về dầu thực vật ngày càng tăng với mức tiêu thụ bình quân đầu người tăng từ 0,3 kg/năm vào năm 1990 lên 0,7 kg/năm vào năm

1995 và 2,5 kg/năm vào năm 2000 và đạt 4 kg/năm vào năm 2005 dự án 6 - 8 kg/năm vào 2010 Công suất toàn ngành năm 1999 là 240 ngàn tấn/năm, mức huy động 75,3% năm 1999 và ước đạt 84,6% năm 2000 năm 1999 toàn ngành sản xuất được gần 200.000 tấn dầu tinh luyện tăng 200% so với năm 1998 Đặc biệt, năm 1998 ngành dầu thực vật đã xuất khẩu đạt 10,6 triệu USD và

năm 1999 ước đạt 21 triệu USD Về nguyên liệu, hiện nay nguyên liệu trong nước mới đáp ứng được 10% do sản lượng nhỏ, phân tán giá thành cao nên toàn ngành phải nhập 90% nguyên liệu từ các nguồn nguyên liệu như dầu cọ, dầu nành, dầu cải …

1.1.2- Tình hình tiêu thụ dầu trên thế giới :

Dự báo cung cầu hạt có dầu trên thế giới năm 2005 - 2006 tổng sản lượng loại hạt có dầu chủ yếu của thế giới năm 2005 2006- dự báo so đạt 389,29 triệu tấn, tăng mạnh so với 380,14 triệu tấn của năm 2004 2005 trong đó sản - lượng cơm dừa so đạt 5,38 triệu tấn, hạt bông 42,49 triệu tấn, nhân cọ 9,55 triệu tấn, hạt cải dầu 46,68 triệu tấn, đậu nành 222,76 triệu tấn và hạt hướng dương 29,82 triệu tấn

Tổng xuất khẩu b loại hạt có dầu trên thế giới năm 2002 ảy - 2006 dự báo đạt 77,86 triệu tấn, tăng so với 74,94 triệu tấn của năm 2004 - 2005

Tổng sản lượng b loại hạt có dầu đem trích chiết trên thế giới trong ảy năm

2005 - 2006 dự báo đạt 311,39 triệu tấn, tăng so với 301,61 triệu tấn của kết quả năm trước, trong đó riêng đậu nành đạt 183,84 triệu tấn

Tổng dự trữ b loại hạt có dầu kể trên thế giới cuối niên vụ 2005ảy - 2006

dự báo đạt 62,59 triệu tấn tăng so với 52,19 triệu tấn cuối niên 2004 - 2005 Sản xuất và tiêu dùng hạt có dầu ở Trung Quốc năm 2005 - 2006 dự báo đạt 54,07 triệu tấn giảm so với 57,97 triệu tấn của năm 2004 - 2005 Trong đó sản lượng đậu nành so đạt 17,0 triệu tấn, lạc 18,3 triệu tấn, hạt cải dầu 11,4 triệu tấn, hạt bông 10,27 triệu tấn v các loại hạt khác 1,6 triệu tấn tổng mức à tiêu dùng của các loại hạt có dầu Năm 2005 2006 dự báo đạt 43,13 triệu tấn -

so với 40,18 triệu tấn của năm 2004 - 2005 Trong đó tiêu dùng đậu nành so đạt 27,0 triệu tấn hạt cải dầu 7,6 triệu tấn, lạc 2,79 triệu tấn Tiêu dùng các loại dầu thực vật năm 2005 2006 dự báo đạt 21,76 triệu tấn, tăng so với - 20,40 triệu tấn của năm trước trong đó lượng dầu đậu nành đạt 8,37 triệu tấn

Xuất khẩu lạc của Trung Quốc năm 2005 2006 dự báo đạt 950 ngàn tấn/- năm

so với 1,02 triệu tấn của 2004 2005 nhập khẩu đậu nh vào Trung Quốc - nà

2005 - 2006 dự báo đạt 27,5 triệu tấn tăng so với 25,8 triệu của năm trước (Feb, 2006)

Tổng sản lượng hạt có dầu Ấn Độ năm 2005 ở - 2006 dự báo đạt 29,9 triệu tấn tăng nhẹ so với 29,4 triệu t n của năm 2004 2005 Trong đó (tính triệu ấ - tấn/năm) :

Bông vải 7,9 ; lạc 6,6 ; đậu nành 6,0 ; hạt cải 6,8 và các loại hạt có dầu khác chiếm 2,6 triệu tấn/năm

Tổng mức tiêu thụ các loại hạt có dầu đạt 9,7 triệu tấn của năm 2005 -

2006 tăng nhẹ so với 9,6 triệu tấn của năm trước Tiêu dùng năm 2005 - 2006

dự báo tăng đạt 12,2 triệu tấn tăng so với 12,1 triệu tấn của năm 2004 - 2005

Dự báo 2005 2006 nhập 3,5 triệu tấn dầu cọ, 1,9 triệu tấn dầu - nành, 95 ngàn tấn nhân cọ Xuất khẩu 100 ngàn tấn lạc, 24 triệu tấn bột khô đậu tương và

550 ngàn tấn bột khô hạt cải dầu (Oil seeds WM & T, Feb/16/2006) Cung cầu so cân đối trong năm 2005 - 2006 Sản lượng dầu thực vật trên thế giới

2005 - 2006 chắc chắn so tăng ít nhất 4 triệu tấn, nhờ sản lượng hạt có dầu tăng mạnh ở bán cầu Nam Những yếu tố chính góp phần làm tăng sản lượng dầu thực vật bao gồm sản lương đậu nành so tăng 1,5 triệu tấn sản lượng dầu

cọ và dầu hướng dương mỗi loại so tăng 1 triệu t n ấ

Trong khi đó nhu cầu dầu cũng so tăng khoảng 4 4,5 triệu tấn - Như vậy sản lượng và nhu cầu so tăng lên ở mức cung cầu bằng nhau

Mức tăng của dầu cọ niên vụ 2005 - 2006 so đạt 1 triệu tấn Song dự trữ loại dầu này còn nhiều (đạt ít nhất trên 1 triệu tấn) và lượng mua vào của các

n i ơ nhập khẩu như Ấn Độ thấp, khiến cho giá dầu cọ vẫn ở mức cao 1400 -

1450 Ringit/tấn suốt những tháng gần đây Mặt khác, những dự báo về xu

hướng sử dụng nhiều dầu cọ làm nhiên liệu cho sinh học cho đến nay cũng chưa trở thành hiện thực Điều này tác động không nhỏ đến giá cả.

Giai đoạn tháng 1 - 3 thường là mùa giáp hạt trong sản xuất dầu cọ và giá thường tăng Song tháng 4 sẽ là mùa thu hoạch cao điểm, mà tới thời điểm này giá vẫn chưa tăng có nghĩa là tình hình năm nay sẽ không theo quy luật

cũ, trừ khi có nhiều yếu tố khác tác động mạnh tới giá

1.2- MỘT SỐ LOẠI HẠT CÓ DẦU CHỦ YẾU :

1.2.1- Dừa :

Tên khoa học là Coco Snucifera, Coco Sbutyracea

Dừa là một đặc sản nhiệt đới Trên thế giới dừa trồng nhiều ở các nước vùng Đông Nam Á, trong đó nhiều nhất là các tỉnh phía nam Việt Nam Hải Nam, Indonesia, Malaysia, Philipine, Ấn Độ, Thái lan và một số nước ở Châu Phi, Nam Mỹ…

Miền Bắc nước ta dừa có nhiều ở một số huyện thuộc tỉnh Thanh Hóa và được trồng nhiều ở một số địa phương khác như ế B n tre, Vĩnh long, Hậu Giang… Thường sau khi trồng khoảng 3 - 5 năm, bắt đầu có quả

Mỗi cây hằng năm, sau vụ đầu có thể cho tới 50 quả và hơn nữa

Phần thu nhận được dầu chủ yếu là cơm (thịt) dừa

Thành phần cơm dừa tươi như sau : ( theo % trọng lượng )

Bình quân dầu có trong cơm tươi khoảng 30 - 40% phụ thuộc vào giống Cơm dừa tươi phơi khô tự nhiên bằng ánh nắng mặt trời hoặc sấy khô bằng các loại thiết bị sấy sau đó xuất khẩu dưới dạng cơm khô gọi là Copra.

Bảo quản cơm dừa khô làm nguyên liệu để trích chiết dầu tốt nhất là sấy hoặc phơi khô tự nhiên

Dầu dừa là nguyên liệu quý trong kỹ thuật sản xuất xà phòng cứng, ngoài

ra trong công nghệ thực phẩm người ta thường dùng nó trong sản xuất bơ nhân tạo (Margarine) hoặc chế biến bánh, kẹo

1.2.2- Cọ dầu :

Tên khoa học là Elalis Guineensis Cọ dầu trồng nhiều ở Châu Phi, Ấn Độ Nam Mỹ, Malaysia Ở nước ta cũng có ở Phú Thọ, Tuyên Quang, Đồng Nai nhưng sản lượng trái không đáng kể Dầu cọ chứa nhiều trong lớp thịt và nhân Hàm lượng dầu trong nhân có thể đạt đến 60 - 65% tùy thuộc vào giống Quả cọ gồm ba lớp: vỏ ngoài, thịt cọ và hạt Hạt ngoài có vỏ cứng, trong là nhân Từ quả cọ trích chiết ra hai loại dầu:dầu thịt cọ và dầu nhân cọ.Dầu thịt cọ thường chứa nhiều acid no C 16:0 và C 18:0 có phân tử lượng lớn hơn dầu nhân cọ

Dầu thịt cọ sau khi trích chiết thường được phân đoạn để thu nhận được dầu no và chưa no và được dùng mục đích sản xuất khác nhau như xà phòng cứng hoặc dùng vào các mục đích sản phẩm như sản xuất shortening hoặc trong phối chế dầu cooking …

1.2.3- Lạc :

Tên khoa học là Arachis ypogea Lạc thuộc họ đậu than bò và thẳng, mọc Hthành bụi Hoa sau khi nở chui xuống đất và hình thành củ Lạc sinh trưởng ở vùng nhiệt đới và ôn đới Trên thế giới, nơi nhiều lạc là các nước thuộc Châu Phi, Ấn Độ

Thành phần lạc vỏ như sau:

Tỷ lệ nhân 70 76% (theo % trọng lượng hạt)

* Vỏ màng nhân 2,6 4% (theo % trọng lượng nhân) - Thành phần lạc vỏ như sau:

1.2.4- Hạt hướng dương :

Tên khoa học là Helianthus Annus

Cây hướng dương nguyên gốc ở Mecxich, về sau phát triển ở nhiều nước trên thế giới Đây là cây có dầu chủ yếu ở Liên Xô và một nước Đông Âu Ở Việt Nam cây hướng dương trồng ở vùng Sapa

Hoa hướng dương gương sen và luôn hướng theo phía mặt trời Hạt hướng dương khi già đen như hạt na phân bố đều theo từng ô ở hoa Mỗi hoa có vài chục đến vài trăm hạt Những hạt ở hoa thường già trước, mẩy và nhiều lầu Hàm lượng dầu của hạt từ 35 - 55%, tùy thuộc vào giống và vùng địa lý cây trồng Một số nơi trồng thí nghiệm thấy cây rất tốt, hoa to, hạt mẩy Mỗi cây đến 5 - 7 hoa

Dầu hướng dương là nguồn thực phẩm quý, dùng phổ biến làm dầu ăn, đồ hộp, sản xuất bơ nhân tạo… Khô hướng dương ở Liên Xô dùng sản xuất bột trộn với bột mì làm bánh nướng, kẹo và chế biến thành thức ăn kiêng

1.2.5- Olive :

Tên khoa học là Olea Europaea Savila

Olive xuất hiện trước tiên ở vùng Tây Á Sau đó được trồng ở nhiều nước trên thế giới Hiện nay ở ven biển Địa Trung Hải, ở Mỹ, Nam Phi trồng nhiều olive nhất

Phần dầu tập trung chủ yếu là quả, hạt olive cũng làm nguyên liệu có dầu Hàm lượng dầu của quả tới 40 - 70% Trong số cá loại dầu thực vật, dầu c olive chứa tỷ lệ acid oleic cao nhất

Pháp và một số nước lân cận hàng năm sản xuất dầu olive thực phẩm nhiều nhất Dầu olive còn dùng trong kỹ nghệ dược liệu, mỹ phẩm

1.2.6- Hạt bông :

Tên khoa học là Gossypium Herbaceum

Bông có nhiều giống khác nhau, nhưng chủ yếu là loại cho xơ dài Hạt sau khi tách xơ được dùng làm nguyên liệu sản xuất dầu hàm lượng dầu của hạt khoảng 15 - 25% nhưng nếu tách vỏ, nhân có n 40đế % dầu Trong dầu bông

có độc tố gossipol do đó trước khi chế biến dầu bông cần loại gossipol khỏi ảnh hưởng sức khỏe người tiêu dùng

Hiện nay dầu bông thực phẩm do Liên Xô sản xuất ra có phẩm chất cao do

đã có khâu tinh chế tách gossipol bằng acid antranilic

Trong dầu bông do có tương đối nhiều acid palmitic và stearic nên mùa đông thường phân thành 2 lớp lỏng đặc Người ta đã lọc nhanh để tách riêng dầu đặc và dầu lỏng

Dầu bông là nguồn dầu thực phẩm và cũng là dầu công nghiệp khác để sản xuất xà phòng, dầu cứng…

1.2.6- Đậu nà nh :

Tên khoa học là Glycine Hispada, Maxim

Đậu nà nh trồng ở nhiêu nước trên thế giới Ở Việt Nam đậu n nh trồng ở à nhiều vùng khác nhau, nhiều nhất ở đồng bằng sô Cng ửu ong L

Thành phần hóa học ở đậu nành tính (theo %)

Tên khoa học Sesamum Indicum Mè trồng nhiều nơi thuuộc vùng Châu

Á, Châu Phi và Châu Mỹ Ở Việt Nam, mè có hầu hết ở các địa phương nhưng sản lượng hàng năm còn quá thấp, chưa trở thành nguyên liệu chính cho ngành công nghiệp

Thành phần chủ yếu của hạt mè (theo % trọng lượng)

Tên khoa học là Zea Mays

Bắp là ộ cây lương thực, trồng nhiều ở Mỹ, Liên Xô, Trung Quốc m t

Ở nước ta bắp cũng được trồng trên khắp mọi vùng, tuy nhiên những nơi

có đất phù sa mới thu được năng suất cao

Hàm lượng dầu của hạt b p ắ rất thấp chỉ khoảng 10 - %12 , nhưng của phôi

bắp đến 30 40% Vì vậy người ta sản xuất dầu ắp từ phôi ắ- b b p

Để tách lấy phôi ngô, ngô hạt sau khi xay qua sà ng lọc l li được gạo ắb p và cám b pắ Cám ắp tiếp tục sàng phân loại tách bớt tấm ắp thu lấy cám đem b b

ra, nếu dầu cám thô ép được chưa thông qua lọc và tinh chế ngay phẩm chất nhanh chóng giảm, chỉ số acid tăng nhanh, màu dầu từ vàng sang xanh thẫm rồi đen

Dầu cám tinh chế là nguồn thực phẩm c a nhiều nước như Nhật Bản, ủTrung Quốc

Trên đà phát triển của nền nông nghiệp nước ta, cám sẽ là nguồn nguyên liệu lớn, tương lai sẽ trở thành nguồn nguyên liệu dầu thực vật quan trọng đứng thứ hai sau Lạc Vì vậy, việc nghiên cứu cám, dầu cám, cách trích, chiết

và tinh chế, chế biến và bảo quản cần được quan tâm

Từ dầu cám thô có thể tiến hành thu hồi sáp thực vật là một nguyên liệu cần thiết trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất xà phòng, dùng trong

mỹ phẩm, dùng trong sản xuất chất cách điện

Do phẩm chất dầu cám hiện nay còn kém nên phần lớn dầu cám ở nước ta hiện nay dùng trong công nghệ sản xuất xà phòng giặt.

1.2.10- Hạt cải :

Tên khoa học là Brassica Campestris

Cải dầu được trồng nhiều ở Đông Bắc Trung Quốc, vùng Đông Á của Liên

Xô, Nhật bản, Triểu tiên

Hạt chứa nhiều dầu Hàm lượng dầu trung bình khoảng 35 - 40%

Dầu cải được sản xuất theo phương pháp ép và trích li Dầu thể lỏng, màu vàng hoặc sẫm mùi hanh cải, acid béo chủ yếu là Erucic

Dầu hạt cải có thể dùng làm nguyên liệu sản xuất dầu cứng, bơ nhân tạo và một số ngành công nghiệp khác

Khô dầu hạt cải được người xứ lạnh dùng làm mù tạc, là loại tương gia vị người Châu Âu ưa thích và quen dùng

1.2.11- Hạt thầu dầu

Tên khoa học là Ricinus Communis

Thầu dầu trồng nhiều ở các nước thuộc vùng nhiệt đới Miền Bắc nước ta thầu dầu trồng nhiều ở Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Thanh Hóa

Hiện có hai giống thầu dầu chính thầu dầu bãi và thầu dầu đồi Năng suất

Vì thô dầu có chứa độc tố Ricin nên không dùng vào các mục đích thực phẩm

Dầu ve của ta hiện nay chủ yếu dành cho xuất khẩu, mộ lượng nhỏ cung t cấp cho cơ quan y tế

Khô dầu ve ngâm ủ làm phân bón cho cây thuốc lá, chè và cây ăn quả rất tốt Ở nhiều nước khô dầu được đem xử lí bằng hơi nước với chế độ đặc biệt

để khử độc tố recin, được sử dụng lảm thức ăn gia súc

1.2.12- Hạt lanh

Tên khoa học là Linum Usitatissimum

Lanh là loại cây ngắn ngày, trồng để lất sợi, nhiều nhất ở Ấn Độ, Liên Xô

Hạt lanh nhỏ như ạt đay, h m lượng dầu 35 40% Dầu lanh th ng s h à - ườ ử ụ d ng trong c ng nghiô ệp ó à, c th nh phầ ón h a học chủ ế à y u l acid linoleic v acid à linolenic nê ó còn n n gọ à di l ầu kh , thường được d ng trong c ng nghiệp sản ô ù ô

xuất sơn và verni Nước ta trồng rất ít, chỉ có một và địa phương thuộc Việt i

Bắc và Tây Bắc do đó ản l ng kh s ượ ông đáng kể Nhu cầu dầu lanh thế giới là

rất lớn

1.3- DẦU N NH :À

1.3.1- Sản lượng dầu nành của thế giới :

Hiện tại, dầu n nh là à loại dầu thực vật đứng hàng đầ ủa thế giớu c i bao gồm cả

v sề ản xuất v ti u thụ Mặc dầu, dầu n nh đã được sản xuất từ u nhưng x t à ê à lâ é

một c ch c ng bằng th ự ăng sản l ng cá ô ì s t ượ ủa n so với những năm gần đây ló à

vượt hơn hẳn v được minh họa theo biểu đồ ưới đây : à d

H.1.1.Sản lượng dầu nành của thế giới các năm qua (triệu tấn/năm)

1.3.2- Vị trí dầu nành trên thế giới: (1987 1988) triệu tấn/năm -

Lần đầu ti n, dầu n nh đạt đượ ị tr đứ đầê à c v í ng u trong những năm 1950 1954 -

và mối tương quan của n so với sản l ng cĩ ượ ủa c c loại dầu tr n thế giới hiện á ênay, được tĩm tắt theo biể đồ ịu tr n như sau:

H.1.2 Sản lượng dầu, béo thực vật ăn được của thế giới

1.3.3- Mức tăng sản lượng dầu nành của các nước trên thế giới :

M là nỹ ước tiếp tục dẫn đầu về ản lượng dầu n nh của thế giới C c quốc gia s à ákhác như Argentina, Brazil, Trung quốc đang tăng cường gia t ng s n lă ả ượng

Thành phần các loại dầu:

1.63 1.153.37 2.77 2.72

7.03

15.35

Oliu Nhân cọ Nành Cọ Hạt cải Hướng dương Bông vải Dừa

n m ătriệu tấ ăm n/n

chia xẻ th ph n dầu nị ầ ành, để cùng nhau đóng gó àp l m tăng l ng dượ ầu n nh à

của thế giới Theo số liệu về ản l ng d s ượ ầu n nh của c c n c dà á ướ ẫn đầ đãu được thống kê qua c c n m, á ă được mô t ảtheo biểu đồ sau

H.1.3 Mức tăng sản lượng dầu nành của các nước

1.4- CÔNG NGHỆTRÍCH, CHIẾT DẦU THỰC VẬT :

Dầu thực vật th được tr ch,chiết từ ạt chủ ếu theo 3 ph ng phô í h y ươ áp như sau

• Phương phá íp tr ch chiết dầu bằng tr ch ly dung m i.í ô

• Phương phá íp tr ch chiết dầu bằng m y p vis á é

• Phương phá íp tr ch chiết dầu bằng p thủy lực.é

1.4.1- Phương pháp ép thủy lực :

Ép thủy lực là một phương ph p p xưa nhất, do tiến tr nh p từng mẻ, nhu á é ì é

cầu lao ng chđộ ân tay nhiều v khả ăng thu hồi dầu l u hơn, phương ph p à n â á

này kh ng d ng phổ biến cho việc tr ch chiết đậu n nh.ô ù í à

1.4.2- Phương phá íp tr ch ly dung môi :

Thiết bị trích ly dung môi dùng tr ch chiế ê áí , t tr n c c loại nguyên liệu có hàm

lượng dầu thấp hoặc kết hợp giữa p sơ ộé b và ítr ch ly dung m i, cho c c loại ô ánguyên liệu có hàm lượng dầu cao

triệu tấ ăm n/n

n m ă

a- Sơ đồ công nghệ trích ly: (cho các nguyên liệu có hàm lượng dầu thấp)

Thiết bị trích ly thường có 2 loại thiết bị hoặc là loại buồng lọc ho c lặ à loại

nhúng ch m Thiết bị tr ch ly loại buồng lọc được xem như ệu quả ơì í hi h n nhiều so với thi t bế ị trích ly lo i nhạ úng ch m do thiì ết bị loại buồng lọc có thể

s dử ụng để tr ch ly trong một diện t ch kh ng gian giới hạn Thiết bị tr ch ly í í ô íbuồng lọc người ta thường sử ụ d ng là thiết bị tr ích ly ki u buể ồng quay (H.1.5), hệ ố th ng bao quanh thẳng đứng chuyển động các ngă ó n c xoi lỗ ở

đáy, chuyển ng quay quanh trục ng trung t m (Erickson độ đứ â et al, 1980) hình (H.1.6) minh họa một ngăn tr ch lọc bằng dung m i (Mouts and Pryde, 1983), í ôthường dung môi (n-hexan) được bơm l n buồng chứa vả íê y tr ch, xuống c c lỗáxoi ở đáy xuyên buồng trích và tách rời khỏi đáy xuy n qua tê ấm lỗ xoi, đáy

sàng, hay hệ thống s ng lưới kim loại Vảy mỏng à là yếu tố tr ch dầu c hiệu í ó quả, nếu t ng kă ích cỡ ả ạt từ v y h 0,02 l n 0,06 lê àm giảm tốc độ ítr ch đi 80 lần (Caldwell, 1980)

b- Thiết bị trích ly kiểu buồng quay:

H.1.5- Buồng trích ly dạng lọc: Nguyên liệu hạt đậu nành đã xử lý.

(theo Mounts và Pryde, 1983) H.1.6- Dung môi xuyên thấu

Đá à y s ng

Vảy tr chí

Thành buồng trích Dung môi xuyên thấu

Lúc cuối chu tr nh tr ch c c vảy tr ch được th o ra v ơi v o bồn nạp chuyển ì í á í á à r à

vào thiết bị ấy v khử dung m i Miscella được bơm ngược d ng với d ng s à ô ò ò

vảy nạp tr ch D ng ngược l ất quan trọng để tr ch dung m i (cũng như khửí ò à r í ôdung môi) n giúp loại dầó u hi u quệ ả ơ h n so với hệ thống trích cùng chiều, miscella trở nên gi u h n khi dà ơ ầu được tr ch tí ừ đậ ươu t ng vảy Vả ích chứa y trchừng 35% n hexan, 7 - - 8% nước và 0,5 1,0% dầ- u Để ch bi n thàế ế nh c c á

sản phẩm bột đậu tương ăn được hoặc thức ăn cho gia s c Dung m i được ú ôphục chế ừ t cá ảy tríc v ch trong một thiết bị ấ s y kh dung mử ôi Miscella rời khỏi thi t bế ị trích chứa chừng 25% đến 30% d u Sau ầ đó nó được lọc để loại

các huyền ph , dung m i được phục chế xuy n qua mộ ạù ô ê t lo t các thi t b b c ế ị ố

hơi H ệu suất thiết bị ốc hơi bước thứ nhất miscella chứa chừng 65 78% i b -

dầu Hiệu suất thiết bị ốc hơi bước thứ hai chứa chừng 90 95% dầu Sự bay b -

hơi dung m i tr ch từ c thiết bị ốc hơi được loại, th ng qua thiết bị ưô í cá b ô ng ng

t và ụ tuần ho n lại về thiết bị ch tr ch dung m i Cuối c ng dung m i loại à tá í ô ù ôhoàn to n qua cà ác m m chưâ ng cất dầu Mâm cất dầu bao gồm một thi t bế ịchưng cất trong đó có nhiều cột, trong cột c nhiều m m như c xy lanh l m ó â cá à

bằng th p kh ng rỉ trong đó ưu l ng hé ô l ượ ơi hướng l n ngược d ng với d ng ê ò ò

chảy của dầu trích Dầu, dung mô íi tr ch được làm nguội đến nhiệt độ xung quanh và bơm v o bồn trử để thực hiệà n quá ìtr nh trích tiếp theo (Mounts and Pryde, 1983 v Scott, 1991)à

1.4.3- Phương pháp é ằp b ng máy ép vis :

Má éy p vis được thay thế tiến trì énh p thủy lực để trích dầu Nhưng với hạt

đậu n nh thà ường kh ng sô ử ụ d ng trong phương ph p n y, do há à ạt đậu nành có

hàm lượng dầu thấp (18 20%).-

a- Sơ đồ công nghệ trích dầu bằng máy ép vis :

Ngoài việc tr ch chiết dầu bằng bằng phương phí áp tr ch lyí dung m i cho ônguyên liệu có hàm lương dầu thấp, ph ng phươ á ép b ng mp ằ á ép vis thườy ng

được sử ụ d ng trên tất cả c loại nguy n liệu hạt c ầu, th ng th ng máy p cá ê ó d ô ườ évis được sử ụ d ng ép trên nguyên liệu có hàm lượng d u cao Qui trầ ình công nghệ ítr ch chi t dầu bằng má ép vis được thực hi n nhế y ệ ưsau.

Hạt có dầu

Nghiền búa φ= 5÷6mm

Nghiền cán φ= 0,8÷1mm

t = 110oC

Hơi nước Chưng sấy P= 4÷5kg/cm2

Ép vis Lắng, gạn Lọc Dầu thô

AV=1- 3mgKOH /g

Bã ép I+W ≤ 0,2%

HLDầu/bã ≈≈≈≈≈ 8% Đóng bao Nhập kho W = 5÷6%

H.1.7- Sơ đồ công nghệ ép nhiệt liên tục b- Lưu trình thiết bị ép nhiệt :

Má éy p nhiệt liên tục kiểu ép trục vis

N hập kho

H.1.8- Thiết bị ép nhiệt (theo kiểu ép trục vis)

1.4.4 Th nh phần h a học chủ ếu của dầu n nh th sau khi p, tr ch- à ó y à ô é í :

Hạt đậu nành đưa vào ép hoặc trích ly dung môi, người ta thu được các thành phần chủ yếu nhưsau

B.1.1- Các thành phần chủ yếu của dầu nành thô sau trích chiết :

B.1.2- Thành phần acid béo của các loại dầu thực vật:

October 1997 http://www.ist.ut/.pt/ trang 5.

1.5- QUI TR NH TINH LUYÌ ỆN D U: Ầ

Sản phẩm sau khi tr ch, chiết từ c hạt c ầu người ta thu được sản phẩm, í cá ó dngười ta g i lọ à dầu, mỡ thô Ch ng chú ứa một lượng nhỏ các h p chất khác ợhơn ester triglyceride Trong tinh luyện, các dầu, mỡ ô nàth y được chế ến bi

bằng c ch loại c c chất kh ng mong muốn để ản xuất ra sản phẩm tinh khiết á á ô s

Các chất được loại bao gồm c c acid b o tự do, phospholipides, á écarbohydrates, proteins, các sản phẩm giảm cấp của chúng, nước, s c tắ ố

(carotenoids, chorophyll …), các sản ph m oxy hẩ óa chất b o và é thậm chí có

c cáả c vitamin như vit E (tocopherol) Hi n tệ ại có hai phương pháp tinh luyện

dầu, mỡ th ng dụng nhất hiện nay ô

• Tinh luyệ ận v t lý

• Tinh luyện hóa h c ọ

Các bước của cả hai qui tr nh l ương tự nhau nhưng kh c nhau về ục ti u ì à t á m êThông th ng dườ ầu thực vật và m ỡ động vật được tinh luyện b ng phằ ương pháp hóa học nh ng mư ột v i d u thà ầ ực vật khá ó chất lược c ng tốt như ầ d u dừa

và dầu cọ, người ta tinh luyện bằng ph ng phươ áp vật lý có hiệu quả kinh tế

hơn nhiều Do vậy việc lựa chọn ph ng phươ áp tinh luyện thường y thuộc tù

vào chất lượng nguy n liệu, g a của quá tr nh chế biến Đ ều đáng lưu ê í ì i ý là c ảhai quá tr nh tinh luyì ện d u, m là đều th c hi n nhi t độ cao kho ng (240 - ầ ỡ ự ệ ở ệ ả

250°C) do tinh luyệ ở ệt độ n nhi cao n n dê ầu sau tinh luy n cệ ó thể ảnh hưởng

đến một ph n nào về hàm lượng vit E hoặc A có ầ trong dầu tinh luyện… Và nhất là các đồng ph n hâ óa cis trans c– ủa c c chá ất béo chưa bảo hò a

1.5.1- Qui trình tinh luy n vệ ật lý :

Phương ph p tinh luy n vá ệ ật lý thường sử ụ d ng tr n c c nguyê á ên liệ ầu, mỡ u dthô có Av ≤ 5mgKOH/g Qui trình tinh luyện được t m tắt theo sơ đồ ng ó côngh nhệ ư sau

Dầu tinh luyện Nhập kho

H.1.9 Sơ đồ tinh luyện dầu liên tục (Phương pháp vật lý)

1.5.2 Qui- ìtr nh tinh luyện h a học : ó

Qui trình tinh luyện dầu, mỡ ằ b ng phương pháp hóa học thường được áp dụng cho tất cả các nguyên liệ ầu thực vật thô Hiện tại cáu d c nhà máy tinh luyện

dầu thực vật trong nước sử ụng cả hai ph ng ph d ươ áp tuỳ theo chất lượng

nguy n liệu Nhưng th ng dụng nhất vẫn l tinh luyện bằng ph ng phê ô à ươ á óp h a

học Sơ đồ ng nghệ tinh luyện dầu bằng ph ng ph cô ươ á óp h a học như sau

Khử mùi (240 ÷250 o C)

Chân không Acid béo

Hơi khử mù i Tocopherol -

(240 - 250 ∙C)

Dầu tinh luyệ n

H.1.10 Sơ đồ tinh luyện dầu liên tục : (Phương pháp hóa học)

Sấy khô (110 o C)

Tẩy màu (110 o C)

1.5.3- Thành phần chủ ế y u của dầu nành sau tinh luy n :ệ

Sau khi tinh luyện, một số thành phần không mong mu n c trong dố ó ầu thô s ẽ

b ị loại v thậm ch những th nh phần mong muốn cũng bị loại (tocopherol) à í àsuốt quá tr nh tinh luyì ện d u vầ à được t m tắó t theo bảng sau :

B.1.3.Thành phần chủ yếu của dầu nành trước và sau tinh luyện

Dầu sau khi tinh luyện một lượng ch ng oxy hố óa tự nhiên (tocopherol) bị

phân hủ ở ệt độ cao (240 - y nhi 250°C) do đó ả ăkh n ng d u sau tinh chầ ế ễ ị d b oxy hóa Để chống lại khả ă n ng d u sau tinh chầ ế ị b oxy hóa, người ta thường thêm v o dầu tinh chế c chất phụà cá gia t ng hợp để chống s oxy hổ ự óa dầu như BHA, BHT, TBHQ, propyl gallat, dilaurylthiodipropionat, isopropylcitrat… Sau đây là các chất chống oxy hóa tổng hợp và ới hạn cho ph p sgi é ử ụ d ng trong thực phẩm được tóm tắt như ả b ng sau

B.1.4- Các chất chống oxy hóa tổng hợp được sử dụng trong thực phẩm

-Dầu olive & trộn

2 304 Ascorbyl

palmitat ADI: 0-0,15

-Dầu , mỡ

-Margarine

500mg /kg ng mdù ột

mình hoặcas palmitat200mg /kgd ng mù ột

-mìnhhoặcas palmitat

-4 320 Butyl hydroxy

anisol (BHA) ADI: 0- 0,5

-Dầu ,mỡ

-Margarine

200mg /kg d ng 1 ùmình hoặc với BHT, TBHQ hay Propyl gallat không quá 100mg/kg

-175mg/kg d ng một ù

mình hay BHT &PG

5 321 Butyl hydroxy

Toluen(BHT) ADI: 0-0,125

-Dầu , mỡ -200mg/kg d ng một ù

mình hay với BHT, BHA, PG nhưng không quá 100mg/kg

(nguồn: Theo quyết định số 867/1998/QĐ BYT Bộ trưởng bộ y tế 4/4/1998) b- Cấu trúc phân tử các chất chống oxy hóa tổng hợp :

Hợp chất chống oxy hóa dạng phenolic, thường sử ụ d ng trong dầu mỡ và chế ế bi n thực phẩm

CH 3

Butylated hydroxy anisol Butylated hydroxy toluen TBHQ ( BHA) (BHT) tert-butylhydroquinone

H.1.11.Cấu trúc phân tử các chất chống oxy hóa tổng hợp

c- Các chất chống oxy hóa tự nhiên :

α - Nguồn gốc :

- Các chất chống oxy h a tự nhi n thường được chiết xuất từ ph i hạt bắp, ó ê ô

dầu hạt b ng vải hay carotene ởô cà chua, carrot hoặc ừ quả gấc… Ưu đ ểm t i

của chất chống oxy h a tự nhi n l liều d ng trong thực phẩm kh ng hạn chếó ê à ù ô(theo GRAS trang 74 intergrated food science and technology for the tropic) như tocopherol hoặc caroten

Tocopherol v caroten là à chất chống oxy hóa tự nhi n ê được chiết su t tấ ừ quả

gấc bằng ph ng phươ á ép p vis hoặc phương ph p tr ch ly dung m i, dầu gấc á í ôchiết được từ ả c 2 phương pháp trê ó hàn c m lượng tocopherol (150-350ppm)

và carotene (3000 6500ppm)

-nguồn từ : ( Pharmaceutical patents Issued: August 3, 2004, in ventors:

Vương; Lê Thuy ( Davis , CA ) Appl No: 211814

β - Cấu trúc phân tử của tocopherol :

- Cấu tr c tổng qu t của tocopherol Trong đó ú á a, b, c l nhó –à m CH3 và –R là phytotrienol

CH3 CH3

OH CH3

CH3

H.1.12 Cấu trúc của α- Tocopherol

- Các chất chống oxy h a thuộc họ phenolic như BHA, BHT, Propyl gallat, óTBHQ và tocopherol Trong đó các gốc tự do phenoxy được tạo th nh khi c c à áchất chống oxy hóa phenolic phản ứng với gố ực t do ch t béấ o ( L ) v được à

bền h a bỡi hệ đ ện tử ủa v ng benze Nhất l khi c nh m thế alkyl ở ị tró i c ò n à ó ó v í ortho hoặc para so với nhó – m OH sẽ m tăng mật độ i là đ ệ ử ủn t c a hệ do hiệu

ứng c m và c ng hưởng P-Π c a nhóả ộ ủ m alkyl v OH v do đó m t ng ho t à – à là ă ạ

tính chống oxy h Khi cóa ó mặt th m nh m thế OH thứ hai ở ị tr ortho hoặc ê ó - v í para so với nhó –m OH thứ nhất trong hợp chất phenolic sẽ làm t ng đáă ng kểhoạt tính chống oxy hóa như được m ả ởô t hình sau

OOL H3C

O LOO LOOH

H.1.13.Các phản ứng chuyển đổi gốc tự do của hợp chất phenolic

γ - Cơ sở lý thuyết chất chống oxy hóa thuộc nhóm carotenoids:

Đối với các chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên như các carotenoid, flavonoid cơ chế quá trình chống oxy hóa khá phức tạp do hệ nối đôi liên hợp trong carotenoid làm cho chúng rất nhạy cảm đến quá trình oxy hóa Tuy nhiên, trong các màng sinh học hoặc trong các hệ sinh học bậc cao, carotenoid góp phần kiểm soát việc bắt giữ các gốc tự do Khả năng bắt giữ các gốc tự do

có liên quan đến cấu trúc của các carotenoid như chiều dài của hệ nối đôi liên hợp, năng lượng thấp nhất của trạng thái triplet Các gốc peroxyl tự do, do tính chọn lọc phản ứng và khả năng khuếch tán sinh học là có nguy hại hơn cả trong các loại gốc tự do Carotenoid là tác nhân bắt giữ hữu hiệu các peroxyl

tự do, nhưng cơ chế của tác động chống oxy hóa của chúng còn chưa rõ Theo giả thiết của Burton và Ingold được trình bày như sau :

ß-caroten + LOO ∙ → ß-caroten ∙ + LOOH (1)

ß-caroten + LOO ∙ → LOO- ß-caroten ∙ ( 2)

ß-caroten ∙ + O2 ß-caroten OO∙- ( 3)

ß-caroten OO∙ + LOO∙ → Sản phẩm oxy hóa - ( 4)

Phản ứng của ß-caroten với gốc peroxyl tự do sẽ tạo thành các phần tử gốc

carotenoid tự do theo phản ứng (1 Nhưng một số nhà nghiên cứu đề nghị )rằng ß-caroten có thể phản ứng trực tiếp với gốc tự do peroxyl tạo thành gốc

tự do cộng hưởng bền ở carbon trung tâm của ß-caroten phản ứng (2) Tùy thuộc vào lượng oxy, phản ứng của gốc tự do carotenoid với oxy có thể sẽ tạo thành gốc carotenoid – peroxyl phản ứng (3) Nếu lượng oxy cao thì cân bằng theo phản ứng (4) sẽ tạo thành gốc tự do carotenoid peroxyl có khả năng – phản ứng như là chất xúc tiến oxy hóa

1.6 HI- ỆN TƯỢNG OXY H A HÓ ÓA HỌC :

Một trong những hiện t ng thay ượ đổi chủ ế y u x y ra trong ả quá ìtr nh chế biến,

phân phối và tồn trữ thực phẩm là á ìqu tr oxy hnh óa Quá tr ình oxy hóa chất

béo khởi đầu bằng c c sự biến đổi kh c nhau ủa hệ thực phẩm l m ảnh á á c à

hưởng đến chất lượng dinh d ng cưỡ ủa thực phẩm nhất l ự biến đổi vềà s màu

s cắ , hương vị ủa sản phẩ Thậm ch c m í còn tạo n n c c độc tốê á có hại đến cơthể và s c khỏe c a ngứ ủ ười tiê ùu d ng ự biến đổi chấ é ó S t b o c trong thực phẩm

xảy ra ở c loại chất b o chưa no Qu tr nh oxy h a xảy ra dưới ba nh cá é á ì ó hìthức khác nhau

• T ựoxy h a : Qu tr nh oxy h a ảy ra li n quan với oxygen ph n tửó á ì ó x ê â

• Quang oxy hóa : Qu tr nh oxy h a li n quan với oxygen nhưng bước đầu á ì ó ê

ph n ng ả ứ được xú ác t c bởi ánh sá ng

• Oxy hóa do enzyme : Bước đầu được x c t c do enzyme lú á ipoxidase Sau

bước đầ , phản ứng c thể trở th nh tự u ó à oxy hóa

Một c ch tổng qu , quá tr nh oxy h a chất b o thường xảy ra c ủ ếu ở c á át ì ó é h y cáacid béo chưa no và khởi đầ ố ự do được hìu g c t nh th nh tại vị trà í Cα, bắt gặp

với oxygen ph n tử y biến đổi nhanh th nh peroxide vâ gâ à à tiế ục phản ng p t ứlan truyền đến chất béo chưa no khác tạ ê ốc tự o n n g do khá à c v hydro nguyên

t ửphản ứng với peroxide h nh th nh hydroperoxide ì à

Các hydroperoxide n y hoà àn toàn không n ổ định và có b cthể ị ắt đứt thành nhiều gốc tự do khá à c v ph n ả ứng ti p t c lan truy n vế ụ ề à lại cắt đứt tiếp tục Chính sự ắt đứt n y tạo n n c c sản p c à ê á hẩm g y mùi (thườâ ng gọi là trở mù à i) v

tạo n n v ố phản ứng kh c nhau, đ ều n y l m cho chất lượng sản phẩm ê ô s á i à à

giảm theo th i gian, vờ ề á gi trị dinh d ng cưỡ ủa sản phẩm Qua các hiện tượng như đã mô t êả tr n, c thể m tắt cơ chế quá trình oxy hóó tó a chất b o chưa no étheo sơ đồ êtr n

Chất béo chưa no

Gốc tự do

Hydro peroxide

-Aldehide,

keton, alchool,

acid, epoxide

Polymer hóa, sẩm màu

Protein không

hòa tan

H .14 1 Quá trình oxy hóa chất béo

Cắt đứt thành c c á

sản phẩm

Oxygen

Oxy hóa sắc tố,

màu, m i vù à vitamine