So sánh giá trị dinh dưỡng của các loại dầu
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÀI TIỂU LUẬN
GVHD: TRẦN THỊ THU TRÀSVTH:
1.NGÔ HOÀNG HIỀN TRIẾT 60902898
TP.HỒ CHÍ MINH, 4/2011
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÀI TIỂU LUẬN
GVHD: TRẦN THỊ THU TRÀSVTH:
1.NGÔ HOÀNG HIỀN TRIẾT 60902898
TP.HỒ CHÍ MINH, 4/2011
Trang 3MỤC LỤC
Mở đầu .trang 4Phần 1: tổng quan về nguồn gốc, phân loại, thành phần dinh dưỡng của các loại dầumỡ .trang 5
I Tổng quan về dầu mỡ trang 5II.Thành phần hóa học của các loại dầu mỡ .Trang 61.Các thành phần chính trang 62.Các thành phần phụ trang 7III.Phân loại dầu mỡ .Trang 11Phần 2: so sánh giá trị dinh dưỡng của các loại dầu mỡ trang 13I.Khái quát so sánh đánh giá dinh dưỡng của các loại dầu động thực vật
trang 13II.So sánh đặc điểm của dầu thực vật và mỡ động vật .Trang 141.So sánh chung giữa dầu và mỡ trang 142.So sánh một số loại dầu mỡ thường hay sử dụng trang 153.So sánh hàm lượng một số thành phần dinh dưỡng vi lượng của các loạidầu mỡ .trang 21Phần 3 : nhận xét, đánh giá và một số lời khuyên khi sử dụng dầu mỡ trang 23Tài liệu tham khảo trang 25 DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 tháp dinh dưỡng trang 3Hình 1.2 Cấu trúc triglycerid trang 6Hình 1.3 Cấu trúc của phospholipid trang 6Hình 1.4 Cấu trúc của steran và sterol trang 8Hình 1.5 Cấu trúc hóa học của các tocopherol trang 9Hình 1.6 Cấu trúc hóa học của các caroten quan trọng nhất trang 9Hình 1.7 Cấu trúc hóa học của squalene trang 10
Trang 4MỞ ĐẦU
Từ xưa đến nay, dầu mỡ (hay là chất béo) vẫn là một trong ba thành phần chính trongthực phẩm của con người Ba thành phần đó là tinh bột, chất đạm và chất béo Dầumỡ còn có vai rò quan trọng trong việc nấu nướng vì muốn nấu ăn ngon phải có dầumỡ.Đến khi y học khẳng định rằng ăn nhiều chất béo có nhiều nguy cơ mắc các chứngbệnh tim mạch hiểm nghèo như nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não thì vấn đềtrở nên phức tạp
Tuy nhiên, mặc dù "sợ"dầu mỡ, con người cũng không thể hoặc khó mà loại trừ dầumỡ ra khỏi các bữa ăn hằng ngày Vấn đề là phải ăn uống như thế nào để vừa đượcngon miệng vừa tránh được bệnh tật Muốn được vậy, người dùng phải biết rõ về dầumỡ, biết nguồn gốc và thành phần cấu tạo, loại nào tốt loại nào xấu, loại nào cần thiếtcho cơ thể, loại nào có hại cho sức khỏe
Trong bài này, nhóm thực hiện xin trình bày về phân loại, nguồn gốc, thành phần hóahọc, đặc biệt sự ích lợi và tác hại của các loại dầu mỡ nói riêng hay chất béo nóichung
Trang 5PHẦN 1:
TỔNG QUAN VỀ NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI, THÀNH PHẦN CỦA CÁC LOẠI DẦU MỠ.
I Tổng quan về dầu mỡ
Dầu mỡ từ động vật và thực vật đã được sử dụng trong sản xuất cũng nhưtrong đời sống từ rất lâu, đây cũng chính là một nguồn cung cấp năng lượnglớn Dầu mỡ được dùng rất phổ biến trong quá trình nấu nướng hằng ngày,xuất phát từ văn hóa cổ đại, như Trung quốc, Ai cập, Hy lạp – La mã cổ xưa.Cho đến ngày nay, việc sử dụng dầu mỡ trong quá trình chế biến thức ăn vẫnđóng một vai trò hết sức quan trọng, mặc dù việc thay đổi tập quán ăn uống đãgóp phần làm giảm sản lượng sản xuất và sử dụng thành phần này
Hiện nay, nói chung có rất nhiều loại động thực vật làm nguyên liệu dầu mỡ
đã được khai thác, mỡ không chỉ thu được từ các động vật chủ yếu như heo,
bò, cừu mà mỡ từ động vật biển cũng được quan tâm
Hình 1.1 tháp dinh dưỡng
Trang 6II Thành phần hóa học của các loại dầu mỡ.
1 Các thành phần chính
Các acid béo
Hợp chất béo có chứa các acid hữu cơ có số nguyên tử C trong mạch lớn hơn 4 đượcgọi là acid béo (fatty acid) Tùy thuộc vào chiều dài mạch carbon, các acid béo đượcchia làm 3 dạng chính: acid béo mạch ngắn (4-6 Carbon), acid béo mạch trung bình(8-14 C) và acid béo mạch dài (≥ 16 C); ngoài ra, tùy thuộc vào liên kết giữa cácnguyên tử C trong mạch, acid béo cũng có thể được chia thành 2 loại chính: acid béobão hòa và acid béo chưa bão hòa Có hơn 10 loại acid béo được tìm thấy chủ yếutrong thực phẩm (bảng 1.1)
Bảng 1.1 Các acid béo chủ yếu trong thực phẩm
Triglycerid
Triglycerid là sản phẩm được tạo thành từ phản ứng của một phân tử glycerol với ba(3) phân tử acid béo (hình 1.2) Tùy thuộc vào acid béo gắn vào các vị trí trên mạch
C của glycerol sẽ xác định đặc tính và tính chất của triglycerid:
- Triglycerid đơn giản: tạo thành từ 3 acid béo giống nhau
- Triglycerid phức tạp: do acid béo khác nhau
Trên thực tế, dầu và mỡ đều là sản phẩm chủ yếu của triglycerid phức tạp
Trang 7Hình 1.2 Cấu trúc triglycerid
2 Các thành phần phụ
Các acid béo tự do là monoglycerid , diglycerid
Trong dầu mỡ, ngoại trừ thành phần chính là triglycerid còn có sự hiện diện của mộtlượng nhất định acid béo tự do (không liên kết với glycerl) là mono- , diglycerid.Trong cấu tạo của các mono- và diglycerid vẫn còn sự hiện diện của hai hay mộtnhóm hydroxyl (-OH), chúng được xem như dấu hiệu nhằm xác định sự tổng hợpkhông hoàn toàn triglycerid sinh học (quả chưa chín, hạt) hay dấu hiệu của quá trìnhphân giải lipid (lipolysis) sau thu hoạch do hoạt động của enzyme Tuy nhiên, ngoàivai trò như chất chỉ thị chất lượng, mono- và diglycerid còn có một vai trò quan trọngđặc biệt nhờ vào khả năng liên kết mạnh của nó với các phần tử thân dầu và thânnước; chính vì thế mono- và diglycerid được sử dụng như một chất nhũ hóa trong rấtnhiều thực phẩm
Phospholipid
Phospholipid là một trong những thành phần lipid phức tạp chủ yếu, bao gồm khungglycerophosphate kết hợp với hai chuỗi acid béo dài đã được ester hóa ở vị trí C1 vàC2, đồng thời một alcohol base gắn vào nhóm phosphate (hình 1.3)
R1 ,R2 acid béo
Hình 1.3 Cấu trúc của phospholipid
Phospholipid được phân thành 5 nhóm chính theo sự thay thế tự nhiên (X) trên acidglycerophosphoric:
(1) Phospholipidic acid (PA): không có thành phần thay thế
(2) Phospholipidyl ethanolamine (cephalin): PE
(3) Phospholipidyl choline (lecithine): PC
(4) Phospholipidyl serine: PS
(5) Phospholipidyl inositol: PI
Phospholipid là các hợp chất chứa dinh dưỡng dự trữ, cung cấp năng lượng cho cácphản ứng trao đổi chất và tăng cường hô hấp của hạt Trong công nghệ thực phẩm,phospholipid được sử dụng rộng rãi như một chất nhũ hóa , tác nhân kết dính (anti-
Trang 8spattering) và làm giảm độ nhớt trong nhiều thực phẩm Nhiều hiệu quả đặc biệt củaphospholipid đã được biết đến như ngăn cản hay chữa khỏi bệnh mất trí nhớ, viêmkhớp và giảm hàm lượng choloseterol trong máu cao Trong hạt dầu, phospholipidnằm ở dạng liên kết phức tạp với glucid, protid và chỉ có khoảng 30% ở dạng tự do.
Do đặc tính tan trong chất béo, khi khai thác dầu thực vật, phospholipid sẽ có mặttrong dầu
3 Các hợp chất không có tính xà phòng hóa
Các hợp chất không có tính xà phòng hóa thường có mặt trong dầu mỡ với vai tròquan trọng là: sterol, tocopherol, hợp chất màu, sáp, hydrocarbon và vitamin
Sterol: hợp chất hòa tan trong chất béo với cấu trúc căn bản từ steran(cyclopentanoperhydrophenantrene) (hình 1.4)
Hình 1.4 Cấu trúc của steran và sterol
Tùy theo nguồn gốc phát sinh, sterol được chia thành hai loại chính: sterol động vật(cholesterol) hay sterol thực vật (phytosterol: β-sitosterol) Hàm lượng sterol thay đổitrong khoảng từ 0,05-0,60% Tuy Cholseterol được xem như một trong những nguyênnhân chính gây nên bệnh nhồi máu cơ tim nhưng vẫn có một số chức năng cần thiếtcho hoạt đống sống ( thành phần chính của màng tế bào, chất dự đoán cho hoạt độngcủa hormone steroid – hormone) cần thiết cho quá trình lớn lên và phát triển của độngvật hữu nhũ còn non
Tocopherol: Tocopherol là chất chống oxy hóa tự nhiên rất quan trọng thuộc họphenolic Tocopherol có đặc tính tan trong dầu, thường tồn tại ở dạng tự do Tùythuộc vào cấu tạo khác nhau của tocopherol (hình 1.5) mà đặc tính tương ứng cũngthay đổi; phụ thuộc mạch C chính bão hòa hay chứa 3 liên kết đôi, và phụ thuộc vàosố nhóm cũng như vị trí nhóm methyl gắn kết trên mạch nhánh; có 4 loại tocopherolkhácnhau: α-tocopherol (5,7,8-trimethyl), β (5,7-dimethyl), γ (7,8-dimethyl) và δ(8-methyl)
Hoạt tính chống oxy hóa của các tocopherol trong dầu và mỡ phụ thuộc chủ yếu vàonhiệt độ và sự hiện diện của các hợp chất nhiễm vào hệ thống Tuy nhiên, hoạt độngchống oxy hóa của các tocopherol cũng tùy thuộc vào vị trí cấu tạo: δ > β = γ >α
Trang 9Hình 1.5 Cấu trúc hóa học của các tocopherol
Các hợp chất màu (pigment): Sự khác nhau về màu sắc của các loại dầu và mỡ khácnhau phụ thuộc vào lượng hợp chất màu hòa tan trong dầu Những hợp chất màu quantrọng nhất trong dầu mỡ là carotene, chlorophyll và gossypol
- Carotene (hình 1.6) là nguồn cung cấp vitamine A - chất có hoạt tính chống oxyhóa và chống ung thư Carotene hiện diện chủ yếu trong dầu cọ, đây chính là lý dochủ yếu làm cho dầu có màu vàng, cam hay đỏ
- Chlorophyll cũng chính là nguyên nhân tạo cho dầu có màu xanh tối không mongmuốn Điều quan trọng là sự hiện diện của chlorophyll torng dầu là nguyên nhân chủyếu làm cho dầu rất nhạy cảm với ánh sáng quang hợp, gây nên biến đổi chất lượng
- Gossypol tạo màu đỏ nâu trong dầu hạt bông vải (cottonseed oil) Gossypol có cấutạo là hợp chất phenol phức tạp, có mùi vị khó chịu, có tính độc Do đó, cần tách loạihoàn toàn hợp chất này ra khỏi dầu và khô dầu
Hình 1.6 Cấu trúc hóa học của các caroten quan trọng nhất
Hợp chất sáp: hiện diện chủ yếu trong dầu bắp và cải dầu Về cấu tạo, sáp là ester củarược bậc một và ít thấy đối với rượu 2 chức Sáp có nhiệt độ nóng chảy khá cao (tnc
>800C), bền vững và rất khó tiêu hóa, sáp không có giá trị về mặt dinh dưỡng Trongquá trình chế biến, sự tồn tại của hợp chất sáp trong dầu là nguyên nhân chủ yếu gâyđục dầu Ngay ở điều kiện nhiệt độ bình thường, chúng tồn tại ở các dạng tinh thể nhỏ
li ti, trong một thời gian dài vẫn không lắng thành cặn, làm giảm giá trị cảm quan dầu.Các thông số đặc trưng của sáp được cho ở bảng 1.2
Bảng 1.2: Các thông số đặc trưng của sáp
Trang 10Hợp chất mùi gốc hydrocarbon: bao gồm các alkan, alken (squalene, hình 1.7) và cáchydrocarbon đa vòng có mùi (polycyclic acromatic hydrocarbons – PAHs) Các hợpchất alkan (C31-C33) hiện diện trong dầu thô với hàm lượng từ 40-100 ppb, giảm dầnsau quá trình tinh luyện Một số hợp chất mùi như squalene có vai trò rất quan trọngtrong công nghiệp mỹ phẩm Squalene hiện diện chủ yếu trong dầu gan cá nhám góc(deep-sea dogfish, Squalus acanthus) và một số dầu cá khác; olive là dầu thực vật chủyếu có sự hiện diện của squalene Ngược lại, hầu hết các hydrocarbon đa vòng có mùi(PAHs) hiện diện ở hàm lượng lớn hơn 150 ppb trong hầu hết các dầu thực vật thô,chúng chỉ giảm nhẹ sau quá trình tinh luyện.
Hình 1.7 Cấu trúc hóa học của squalene
Vitamin hòa tan trong dầu: bên cạnh vitamin A (retinol) - hiện diện nhiều nhất ở dầucá, trong dầu còn tìm thấy một số các vitamin khác với lượng ít hơn như vitamin D,vitamin E (α-tocopherol) và vitamin K (phytoenzymeadion) Các vitamin này rất cầnthiết cho quá trình hấp thu của cơ thể người
II Phân loại dầu mỡ
Trong thực tế có nhiều cách phân loại dầu mỡ, chẳng hạn:
1 Phân loại theo nguồn gốc:
Có 2 loại:
– Loại dầu mỡ thuần tuý: gồm các nông sản (hàng hoá nông nghiệp) thực sự nhưhạt lạc, khô dừa (copra), hạt đậu tương, hạt hướng dương, hạt cọ dầu, hạt đàolộn hột, hạt thầu dầu, hạt trẩu, hạt vừng, hạt ôliu và động vật đánh bắt điểnhình là cá voi và cá heo
– Loại dầu mỡ không thuần tuý: chúng có thể là nông sản thực sự hay phụ phẩmnông nghiệp, cây công nghiệp, động vật đánh bắt được, có chứa dầu mỡ để cóthể khai thác với hiệu quả kinh tế cao
– Vídụ: Cám gạo, phôi ngô (để khai thác dầu cám, dầu ngô) các loại cây bông,lanh, gai, cao su để lấy bông, sợi, nhựa nhưng hạt của chúng có thể khai thácdầu béo rất có hiệu quả
2 Phân loại theo đặc điểm dinh dưỡng:
Có 2 loại chung cho cả các sản phẩm dầu:
– Loại dầu mỡ làm thực phẩm và làm thuốc chữa bệnh: gồm tất cả các loạinguyên liệu và sản phầm mà con người và vật nuôi có thể ăn trực tiếp và chếbiến thực phẩm Ngoài ra còn có một số loại khác dùng làm thuốc chữa bệnhnhư dầu trẩu làm thuốc tẩy, dầu ngô, dầu gấc, dầu gan cá làm các nguồnvitamin A, D quan trọng, dầu vừng làm thuốc chữa bỏng, chữa viêm loét rấttốt
– Loại nguyên liệu dầu mỡ không phải thực phẩm: gồm các loại nguyên liệu vàsản phẩm không thể dùng để ăn được do trong thành phần của chúng ngoàidầu béo ra còn có chứa các chất gây độc, gây màu, mùi, vị không chấp nhận
Đa số chúng được khai thác để lấy dầu dùng với các mục đích khác trong côngnghiệp và đời sống
Trang 11– Vì thế, đôi khi người ta còn gọi cách phân loại này thành hai nhóm là nhómnguyên liệu (và sản phẩm dầu mỡ) thực phẩm và nhóm nguyên liệu (và sảnphẩm dầu mỡ) công nghiệp (hay công nghệ, kỹ nghệ hay kỹ thuật) Trongnhóm thứ hai này người ta còn nhấn mạnh thêm một số loại dầu mỡ mặc dù làthực phẩm nhưng để chế biến công nghiệp thì có lợi hơn rất nhiều so với dùng
để ăn như dầu dừa, mỡ bò, mỡ cừu, mỡ cá voi, dầu cá
3 Phân loại theo trạng thái vật lý bình thường của dầu mỡ:
– Tức là xem xét trạng thái của dầu mỡ ở nhiệt độ bình thường (25÷300C) thìtồn tại dạng lỏng hay đặc:
– Nếu dầu mỡ ở thể lỏng thì gọi là dầu, tuyệt đại đa số dầu béo của thực vật bìnhthường ở thể lỏng, cho nên người ta cũng gọi dầu thực vật là dầu béo hay dầu.Tuy nhiên có ngoại lệ là mỡ cá, mỡ gan cá bình thường ở thể lỏng nên đượcgọi là dầu cá, dầu gan cá
– Nếu dầu mỡ ở dạng đặc thì gọi là mỡ hay bơ, tuyệt đại đa số chất béo động vậttrên cạn bình thường ở thể rắn, cho nên người ta cũng gọi chúng là mỡ hay bơ(mỡ lợn, mỡ bò,bơ sữa bò, bơ sữa cừu ) Tuy nhiên có ngoại lệ là dầu ca cao(dầu thực vật) bình thường ở thể rắn giống như bơ nên gọi là bơ ca cao
4 Phân loại theo cấu trúc hóa học, người ta chia chất béo ra làm 3 nhóm chính:
– Chất béo bão hòa còn gọi chất béo no hay chất béo ít acid béo chưa bão hòa(chứa toàn các acid béo no hay không có nối đôi).Tất cả các acid béo no chỉ có vai trò cung cấp năng lượng và tạo thành mỡ dựtrữ hoặc giúp gan tạo thành cholesterol và từ cholesterol, gan sẽ tạo ra LDL-cholesterol, tạo ra muối mật, các nội tiết tố… cho cơ thể dùng Nhưng nếu ănnhiều chất béo giàu acid béo no quá thì sẽ mất cân bằng chuyển hóa và sinh rabéo phì, cholesterol máu cao, xơ vữa động mạch…
– Chất béo giàu acid béo 1 nối đôi (còn gọi acid béo đơn chưa bão hòa monounsaturated fatty acids).Chất béo đơn chưa bão hòa tương đối tốt cho sứckhỏe
-– Chất béo giàu acid béo nhiều nối đôi còn gọi acid béo đa chưa bão hòa (PUFA
= poly unsaturated fatty acids) Gồm các acid béo có 18 đến 24 carbon, với 2,
3, 4, 5 hay 6 nối đôi Thí dụ acid linoleic, linolenic và arachidonic là ba acidbéo thiết yếu mà ta phải đưa vào cơ thể hàng ngày (bằng các chất béo có chứachúng)
5 Phân loại dựa vào sự biến đổi của dầu khi tiếp xúc với không khí (sự tạo thành màng keo, màng sơn dầu):
– Cách phân loại này được áp dụng khi sử dụng dầu mỡ trong các ngành côngnghệ sản xuất sơn, sơn mài, vecni, mực in, chất kết dính
Trang 126 Xét về hoạt tính sinh học và hàm lượng các acid béo chưa no cần thiết, có thể chia chất béo thành ba nhóm:
– Nhóm có hoạt tính sinh học cao: hàm lượng các acid béo chưa no cần thiếtkhoảng 50 - 80% và với số lượng 15 – 30 g/ngày có thể thoả mãn nhu cầu cơthể Thuộc nhóm này có: dầu hướng dương, đậu nành, bắp
– Nhóm có hoạt tính sinh học trung bình: hàm lượng acid béo chưa no cần thiếtkhoảng 15 - 22% và cơ thể cần 50 – 60 g/ngày để đảm bảo nhu cầu Thuộcnhóm này có: mỡ lợn, mỡ ngỗng, gà và dầu olive
– Nhóm có hoạt tính sinh học thấp: hàm lượng acid béo chưa no cần thiết khôngquá 5 - 6% và về thực tế không đáp ứng được nhu cầu cơ thể về các acid này,thường gồm các loại: mỡ cừu, mỡ bò và margarine
Trang 13PHẦN 2
SO SÁNH GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG
CỦA CÁC LOẠI DẦU MỠ
I Khái quát so sánh đánh giá dinh dưỡng của các loại dầu động thực vật.
Dầu thực vật và mỡ động vật đều thuộc loại lipid.Do đó, trên cơ sở thành phần hóahọc của dầu mỡ nói trên người ta đánh giá chất lượng chất béo theo các tiêu chí như:
• Hàm lượng vitamin A, D và tocopherol
• Hàm lượng các phosphatide (lecithin)
• Hàm lượng các acid béo chưa no (acid linoleic)
• Hàm lượng các sterol, nhất là β-sitosterin
• Dễ tiêu hoá và tính chất cảm quan tốt
Thông thường để đánh giá loại lipid nào có lợi hơn cho sức khỏe thì người ta dựa vàocác tiêu chí sau:
1 Hàm lượng acid béo không no hay không bão hòa, chất có thể hạ thấp nồng độcholesterol, có tác dụng phòng xơ vữa động mạch
2 Hàm lượng acid béo cần thiết, chất không thể hợp thành trong cơ thể, cần phải hấpthụ từ thức ăn Thiếu acid béo cần thiết có thể gây da khô, bong vẩy, miệng vếtthương liền không tốt, tóc khô, dễ rụng