GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG VÀ KINH TẾ DẦU THỰC VẬT

GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG VÀ KINH TẾ DẦU THỰC VẬT

GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG VÀ KINH TẾ DẦU THỰC VẬT

1 Giá trị dinh dưỡng

 CN mỹ phẩm: kem dưỡng da cao cấp

 CN khác: sản xuất xà phòng và các chất tẩy rửa,chất

tạo màng, sơn , vecni, các vật liệu chống và cách ẩm, glyxerin,

 Bã hoặc khô dầu được dùng làm thức ăn gia súc, làm

nguyên liệu sản xuất protein thực phẩm, sản xuất nước chấm, một số khô dầu dùng làm thuốc trừ sâu, phân bón.

Chương 1 HOÁ HỌC DẦU THỰC VẬT

1.THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA DẦU THỰC VẬT

1.1 Triglyxerit

1.2 Acid béo

- Công thức tổng quát : R- (CH2)n -COOH

số cacbon từ 16 đến 22 thông thường là 16 đến 18

- Axit béo chưa no: acid oleic, một nối đôi (omega 9)

axit béo đa không bão hòa : Acid linoleic (omega 6) và acid

linolenic (omega 3)

1.3 Glyxerin

1.8 Các gluxit, Nguyên tố khoáng (chất tro)

2 CÁC TÍNH CHẤT VÀ CHỈ SỐ QUAN TRỌNG CỦA DẦU THỰC VẬT

2.1 Tính chất lý học

- Không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ

- Khối lượng riêng của phần lớn các loại dầu thực vật nhỏ hơn 1

2.2 Tính chất hoá học

a Phản ứng thuỷ phân

b Phản ứng oxyhóa

 Phản ứng oxi hoá xảy ra do sự tiếp xúc của oxi với dầu thực vật gây nên sự ôi khét của dầu khi chế biến và bảo quản Nối đôi C=C ở gốc axit không no của chất béo bị oxi hóa bởi oxi không khí tạo thành peroxit, chất này bị phân hủy thành anđehit có mùi khó chịu

a/s

- CH2 – CH = CH – CH2 - + O2  - CH2 – CH – CH – CH2

Lipoxydaze

O - O

Peroxyt

 Hạn chế sự ôi hỏng dầu: hạn chế sự thuỷ phân hoặc oxi hoá

- bảo quản ở nhiệt độ thấp

- tránh tiếp xúc dầu với O2

- bảo quản ở nơi tối

- đưa vào dầu các chất có bản chất phenol( tocoferol - vitamin E), các chất chống oxi hoá khác butiloxit, butiloxitoluen, …

c.Phản ứng xà phòng hoá

2.3 Các chỉ số hoá học quan trọng

- Chỉ số axit: chỉ số axit càng cao chất lượng dầu càng kém

- Chỉ số peroxyt: Chỉ số peroxyt đặc trưng cho sự ôi của chất

béo.Chỉ số peroxyt càng cao dầu càng kém phẩm chất

Chương 2 NHỮNG NGUYÊN LIỆU CHỨA DẦU

THỰC VẬT

2.1.PHÂN LOẠI NGUỒN NGUYÊN LIỆU DẦU THỰC VẬT

• Các loại cây ngắn ngày hàng năm: lạc vừng, hướng dương, đậu tương

• Các loại cây lâu năm như dừa, cọ, sở

• Nhóm nguyên liệu có dầu khô ( chỉ số Iod >130): trẩu , lai, lanh, gai sử dụng chủ yếu để sản xuất chất tạo màng( sơn, véc ni, chất cách ẩm)

• Nhóm nguyên liệu có dầu bán khô : chỉ số Iod 100-130: lạc vừng, hướng dương, đậu tương

• Nhóm nguyên liệu dầu không khô: chỉ số Iod <100: dừa , cọ, loại này ở nhiệt độ bình thường thường đặc và rắn, chủ yếu làm thực phẩm đặc ( bơ) và sản xuất xà phòng rắn

2.2 MỘT SỐ NGUYÊN LIỆU DẦU THỰC PHẨM

 Dầu lạc được dùng với mục đích dùng làm dầu thực phẩm (chiên,

xào, rán…), dùng trong sản xuất đồ hộp, ngoài ra còn được dùng

trong công nghiệp dược

 Trong dầu lạc chứa các vitamin nhóm B,100g dầu lạc có tới 40-50mg

tocoferon

 lạc dễ bị nhiễm nấm mốc tạo độc tố aflotoxin Chất aflatoxin trong lạc

mốc khi vào cơ thể sẽ tích lũy ở gan gây ung thư gan

cả phôi

 Các axit béo không no rất ít nên ở nhiệt độ thường, dầu dừa ở thể rắn.

 Ở xứ lạnh, dầu vừng có ưu điểm hơn dầu ô liu

vì nó khó đông đặc lại

e Bông

 Dầu nhân hạt khoảng 35%

 Thành phần axit béo chủ yếu trong dầu:

 Mới ép dầu có màu đen sau khi tinh luyện

có màu hơi xanh do chứa sắc tố carotenoid

và đặc biệt là gossipol là một độc tố, gây bệnh đường ruột cho người và gia súc,

độ thường, lỏng khi nhiệt độ trên 40°C

 Nhân cọ ( dầu nhân) hàm lượng dầu 45-53 %, thành phần acid béo chủ yếu acid lauric 46-52 %, acid miristic 14-17 %, oleic 14-16 % Dầu nhân màu trắng và đặc lại khi nhiệt độ dưới 25°C

 Dầu cùi dùng làm thực phẩm , có chứa nhiều caroten

và đồng thời giảm các chất béo có hại cho máu, làm giãn nở động mạch, giúp hạ huyết áp.

 Dầu oliu dùng làm dầu thực phẩm, xalat, trong dược và mỹ phẩm

h Hạt hướng dương

 Hàm lượng dầu 50 %

 Acid béo chủ yếu: linoleic(46%-62%), oleic (24%-40%), palmitic(3,5%-6,4 %)

l Đào lộn hột (điều):

Hàm lượng dầu trong nhân khoảng 47%, axit béo chủ yếu là axit oleic 74%, dầu nhân hạt điều được sử dụng làm thực phẩm

2.3 GIA CÔNG NGUYÊN LIỆU TRƯỚC KHI BẢO QUẢN 2.3.1 Làm sạch:

a Ý nghĩa của quá trình làm sạch

 Đối với bảo quản

- Giảm độ ẩm, nhiệt độ khối hạt

- Tiêu diệt các vi sinh vật và một số côn trùng

- Làm giảm thể tích dự trữ của kho

 Đối với chế biến

- hạt có lẫn tạp chất vô cơ gây hư hỏng thiết bị, làm giảm chất lượng khô dầu và làm tiêu tốn năng lượng vô ích

- hạt lẫn tạp chất hữu cơ làm cho hiệu suất thu hồi dầu thấp đi

và chất lượng dầu xấu

2.3.2 Sấy hạt: độ ẩm an toàn, phụ thuộc vào hàm lượng

dầu, nếu hàm lượng dầu càng cao độ ẩm an toàn thấp và ngược lại

- Lạc độ ẩm an toàn <= 8 %, hàm lượng dầu 48-65 %

- Đậu tương độ ẩm an toàn Wat <= 12 %, hàm lượng dầu 25

%

2.4 BẢO QUẢN

2.4.1 Ý nghĩa của công tác bảo quản hạt có dầu

 Bảo tồn các chất dinh dưỡng của hạt khỏi bị hư hỏng nhằm mục đích đạt được hiêụ suất tách dầu cao nhất và chất lượng sản phẩm thu được tốt nhất

 Làm tăng cường các đặc tính của hạt thuận lợi cho quá

trình chế biến sau này

2.4.2 Các quá trình phá huỷ hạt xảy ra khi bảo quản

 Các enzyme

 Quá trình phân hủy do hô hấp

 Hư hỏng do côn trùng sống trên hạt, vi sinh vật

 Hư hỏng do quá trình hoá học

+ bảo quản trong điều kiện kín

+ bảo quản bằng hoá chất

- Có độc lực cao với vi sinh vật

- dễ sử dụng

- ít nguy hiểm cho người và súc vật, khả năng thoát độc cao

- ít ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu, không ăn mòn vật liệu xây dựng kho và thiết bị dụng cụ, khó nổ, khó cháy

- Các hoá chất thường dùng để bảo quản hạt là dicloetan(C2H4Cl2), Bromua metyl (CH3Br), hơi cacbon tetraclorua(CCl4)

Chương 3 CÔNG NGHỆ KHAI THÁC DẦU

THỰC VẬT

3.1 SẢN XUẤT DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP

3.1.1 Sơ đồ sản xuất dầu bằng phương pháp ép

3.1.2 Thuyết minh qui trình

a Bóc tách vỏ

 Mục đích và tầm quan trọng

- hàm lượng dầu trong vỏ ít 1-2 %, vỏ có tính hút dầu nên không tách

vỏ trong quá trình ép vỏ hút dầu lại làm hiệu suất tách dầu giảm

- Chất lượng dầu xấu vì thành phần chủ yếu của lipid vỏ là sáp

- Vỏ là nơi tập trung nhiều chất màu như chlorophyl, xanthophyl, nếu không tách vỏ thì trong quá trình chưng sấy và ép, dưới ảnh hưởng của nhiệt và lực ép các chất đó sẽ tan vào dầu làm cho dầu có màu sẫm

- Vỏ còn làm giảm chất lượng khô dầu

- Tách vỏ tạo điều kiện thuận lợi cho nghiền cán nhân nhỏ ở độ mỏng cần thiết

- Ở một số loại nguyên liệu vỏ dính liền hạt hoặc nhân bé ( cải dầu) người ta chế biến cả vỏ

 Mục đích và nhiệm vụ của quá trình nghiền

- Phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu nhằm giải phóng dầu ở dạng tự do và khi ép dầu dễ dàng thoát ra

- Tạo cho bột có kích thước đồng đều thích hợp với quá trình chế biến tiếp theo

 Yêu cầu về chất lượng bột nghiền :

- bột phải mỏng mịn và kích thước đồng đều: dùng rây

c Hấp và chưng sấy bột

 Mục đích chưng sấy bột nghiền

+ Tạo điều kiện cho bột nghiền có sự biến đổi về tính chất lý học của phần háo nước và phần béo

- Hấp và chưng sấy làm thay đổi một phần về hoá học nên chất lượng sản phẩm tốt hơn

- Protein biến tính vì nhiệt nên tính dẻo của bột ép được tăng cường

- Gia nhiệt làm cho độ nhớt của dầu giảm, dầu linh động và dễ dàng thoát ra khi ép : nhiệt độ tăng độ nhớt giảm

- Trong nhiều trường hợp làm cho một số thành phần không có lợi như các độc tố bị biến đổi chuyển thành những chất không độc

- Làm bốc bớt một phần chất gây mùi dưới ảnh hưởng của hơi nước và nhiệt độ cao : các terpen cuốn theo nước bay hơi

- Làm vô hoạt hệ thống enzym không chịu được nhiệt độ cao tồn tại trong bột nghiền,

- Làm cho độ ẩm của bột nghiền được điều chỉnh

 Chế độ chưng sấy bao gồm nhiệt độ và ẩm độ khi chưng, nhiệt độ

và ẩm độ khi sấy, tốc độ khuấy và thời gian chưng sấy

 Chế độ chưng sấy còn phụ thuộc vào thành phần hoá học của nguyên liệu Nguyên liệu mà thành phần háo nước nhiều thì độ ẩm cần chưng sẽ cách khá xa độ ẩm ban đầu

 Nhiệt độ chưng sấy phụ thuộc vào thành phần hoá học của nguyên liệu và mục đích sử dụng của khô dầu

 Thời gian chưng sấy: có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến thời gian chưng sấy trong đó quyết định là cường độ đảo trộn và chiều cao lớp bột

 Các phương pháp chưng sấy

- Chưng sấy bằng thiết bị chưng sấy công nghiệp: làm ẩm bột bằng nước, hơi nước hoặc hỗn hợp của chúng Hỗn hợp hơi nước đưa vào phải ở dạng tia Sấy khô nguyên liệu: dùng hơi gián tiếp để nâng nhiệt

độ của nguyên liệu

- Chưng sấy dưới áp suất cao: Bột được làm ẩm đến độ ẩm thích hợp

ở nồi hơi riêng, sau đó được đưa vào thiết bị kín chịu áp suất để gia nhiệt

- Chưng sấy trong điều kiện chân không

 Muốn đạt được độ đồng nhất của bột chưng sấy cần có những biện pháp sau:

- Lượng bột nghiền đưa vào nồi chưng sấy phải liên tục để ổn định lượng bột chưng sấy ra khỏi nồi

- Độ ẩm của bột nghiền đưa vào nồi chưng sấy phải ổn định

- Việc làm ẩm ở giai đoạn chưng phải đồng đều

- Lượng nhiệt cung cấp phải đủ lớn và ổn định

d Ep dầu

 Hiệu suất ép phụ thuộc vào :

- Đặc tính kỹ thuật bột ép: mức độ nghiền nhỏ của bột, tỷ lệ vỏ

lẫn trong bột, nhiệt độ, độ ẩm, tính dẻo, tính đàn hồi của bột chưng sấy

- Điều kiện tiến hành quá trình ép : cơ cấu máy ép, áp lực ép,

nhiệt độ ép và thời gian ép.

- Áp suất chuyển động của dầu trong các ống mao quản

- Đường kính ống dẫn dầu và số lượng các ống này phải đủ lớn suốt trong quá trình ép

- Bề mặt tự do của nguyên liệu để dầu thoát ra khi ép phải lớn

- Thời gian ép phải đủ lớn

- Độ nhớ́t của dầu phải bé

e Lọc : cho dầu chảy vào bể chứa lắng sơ bộ các tạp chất lớn, sau đó

bơm lên máy lọc khung bản để tách cặn huyền phù

- Nhiệt độ lọc thích hợp khoảng 45  65 oC

- Dầu sau lọc gọi là dầu thô, yêu cầu chất lượng dầu thô như sau :

+ hàm lượng cặn <= 0,2 %

+ hàm lượng nước và các chất dễ bay hơi < 0,3 %

+ chỉ số axit của dầu < 5 mg KOH

- Nếu chỉ số axit > 5 mg KOH phải tiến hành tinh luyện ngay

f Xử lý khô dầu

3.2 SẢN XUẤT DẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY

3.2.1 Bản chất hoá lý của quá trình trích ly

 Trích ly dầu là phương pháp dùng dung môi hữu cơ để hòa tan dầu có trong nguyên liệu rắn ở điều kiện xác định Vì vậy, bản chất của quá trình trích ly là quá trình khuếch tán, bao gồm khuếch tán đối lưu và khuếch tán phân tử.

 Trích ly là một quá trình ngâm chiết làm :

+ Chuyển dầu từ trong nội tâm nguyên liệu vào dung môi được thực hiện bằng khuyếch tán phân tử.

+ Chuyển dầu từ bề mặt nguyên liệu vào dung môi chủ yếu bằng khuyếch tán đối lưu.

 Qúa trình thoát dầu của nguyên liệu khi trích ly xảy ra như sau

+ Dung môi thấm ướt các phần tử trích ly và dầu tự do nằm trên bề mặt các phần tử bột sẽ tan vào dung môi.

+ Dung môi thấm sâu vào bên trong các phần tử tạo ra mixen

+ Sau khi đẩy các khe vách tế bào ra ngoài, mixen chiếm đầy các khe vách trống đó

và hoà tan dầu trên lớp bề mặt, tiếp tục thấm sâu vào cac lớp bên tronghoà tan dầu phân bố trong các ống mao dẫn.

+ Dầu cùng với mixen thoát lên trên bề mặt bột qua lớp khuyếch tán bao xung quanh

nó Cuối cùng dầu chuyển động đối lưu từ bề mặt bên ngoài của lớp khuyếch tán vào dòng mixen chuyển động

+ Qúa trình hoà tan dầu vào dung môi diễn ra cho đến khi

đạt đến sự cân bằng nồng độ mixen ở các lớp bên trong và lớp bề mặt ngoài của nguyên liệu

3.2.2 Sơ đồ công nghệ trích ly dầu

bị truyền nhiệt bố trí trong hệ thống chưng cất Để dầu trích ly có chất lượng tốt và kéo dài tuổi thọ của hệ thống chưng cất cần phải làm sạch các tạp chất hòa tan

và không hòa tan trong mixen trước khi đem chưng cất

- Sau khi làm sạch mixen phải đạt tiêu chuẩn : nồng độ

mixen 30 %, hàm lượng cặn 0,007 %.

b Chưng cất mixen: nhằm mục đích tách dung môi ra khỏi dầu

- Cho mixen tiếp xúc trực tiếp với hơi nước hoặc truyền bằng dẫn nhiệt qua bề mặt kim loại được đun nóng bằng hơi Hơi nước tiếp xúc trực tiếp với mixen phải là hơi quá nhiệt, còn để đun nóng bề mặt truyền nhiệt thì dung hơi bão hòa

- Nhiệt độ đưa vào thiết bị cất dung môi 80oC

c.Tách dung môi: tách dung môi ra khỏi bã dấu đến mức tối đa

bằng cách đun nóng bã

- Hơi nước được sử dụng bao gồm hơi quá nhiệt trực tiếp ở nhiệt độ 200-250oC và hơi bão hòa gián tiếp với áp suất 0,4- 0,5 MPa và nhiệt độ 150-180oC.

d Ngưng tụ và phục hồi dung môi: chuyển hơi từ trạng thái khí

về trạng thái lỏng là ngưng tụ.

c Sấy bã dầu: tách dung môi ra khỏi bã dầu, dùng hơi quá nhiệt trực tiếp hoặc hơi bão hòa gián tiếp, nhiệt độ thường 150 đến 180oC

- Bã sau sấy có hàm lượng dầu 0,5-1,5 %, hàm lượng dung môi

< 1 % và độ ẩm 6-10 %

+ Không phá huỷ thiết bị trong quá trình sản xuất.

+ Sau khi chưng cất không để mùi vị lạ trong dầu và

những sản phẩm độc đối với cơ thể.

+ Không hoà tan nước, Không tác dụng với nước ở bất

kỳ điểm sôi nào.

+ Không tạo thành hỗn hợp nổ với không khí và khó

cháy

+ Không bị biến đổi thành phần và tính chất hoá học khi bảo quản

+ ít độc và rẻ tiền

 Các loại dung môi

- Propan và butan:

- Rượu etilic: thường dùng nồng độ 96%v để trích ly.

- Axêton: các nguyên liệu có chứa nhiều phôtphatit vì nó chỉ hòa tan dầu mà không hòa tan phôtphatit.

+ Nhiệt độ trích ly: độ nhớt của dầu

+ Tỷ lệ dung môi và nguyên liệu

+ Vận tốc chuyển động của dung môi

b Trích ly liên tục : Ưu điểm của phương pháp là nồng độ

mixen cao hơn, giảm tỷ lệ giữa lượng dung môi và nguyên liệu trích ly; mixen thu được sạch hơn do được

tự lọc bởi lớp nguyên liệu trích ly.

- Nhược điểm của phương pháp là hệ số sử dụng dung tích có ích của thiết bị thấp ( không quá 45 %) và có thể tạo thành hỗn hợp cháy nổ của dung môi và không khí ngay trong thiết bị, hệ thống tuần hoàn dung môi phức tạp, phải dùng 1 số lượng bơm lớn.

 Trong công nghiệp có khi dùng hỗn hợp cả 2 phương pháp ngâm và tưới Quá trình trích ly chia làm 2 giai đoạn :

- giai đoạn 1 là ngâm nguyên liệu trong dòng dung môi chuyển động

- giai đoạn 2 là tưới nguyên liệu trích ly bằng mixen loãng

và dung môi sạch.

3.2.6.Các loại thiết bị trích ly:

a Thiết bị dạng vit đứng: Làm việc theo nguyên lý ngâm

nguyên liệu trong dòng dung môi chảy ngược chiều với chiều chuyển động của nguyên liệu.

+ Ưu điểm : chiếm ít diện tích, cấu tạo đơn giản, dễ thao tác.

+ Nhược điểm : do có sự khuâý trộn nguyên liệu nên mixen bị đục làm phức tạp quá trình lọc, việc tháo nguyên liệu bị bết trong vit xoắn gặp nhiều khó khăn.

b Thiết bị loại băng tải: Làm việc theo nguyên lý tưới nhiều chặng, nồng độ mixen thu được cao hơn

c Thiết bị thùng quay kiểu buồng: Làm việc theo nguyên lý tưới

nhiều chặng đối dòng (nguyên liệu đi ngược chiều với dung môi ) Hệ số dung tích làm việc có ích lớn.

3.2.7.So sánh PP Trích ly và PP ép

 ưu điểm

+ Lấy được triệt để lượng dầu có trong nguyên liệu

+ Có khả năng lấy được dễ dàng lượng dầu có trong nguyên liệu ít dầu

+ Có thể cơ khí hoá và tự động hoá hoàn toàn