Tiểu luận Quy trình sản xuất Margarine

Trong thời kỳ đầu sản xuất Margarine, người ta không thể sử dụng tất cảcác loại chất béo và dầu.. Sau này cùng với sự hoàn thiện về kỹ thuật tinh luyện dầu, rấtnhiều loại dầu và chất béo

MỤC LỤC

I/ KHÁI QUÁT VỀ MARGARINE

1 Lich sử ra đời 3

2 Phân loại 3

3 Các tính chất đặc trưng của margarine 4

4 Cơ sở khoa học 5

II/ NGUYÊN LIỆU 1 Chất béo 7

2 Nước 11

3 Sữa và protein 12

4 Chất nhũ hoá 12

5 Phụ gia 14

III/ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1 Sơ đồ quy trình công nghệ 18

- Quy trình 1 2 Giải thích quy trinh công nghệ 19

3 Sơ đồ quy trình công nghệ 24

- Quy trình 2 4 So sánh giữa 2 quy trình 25

IV/ SẢN PHẨM 1 Yêu cầu chất lượng 25

2 Chỉ tiêu vi sinh vật 25

3 Chỉ tiêu hoá lý 25

V/ THÀNH TƯU CÔNG NGHỆ 25

VI/ TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

LỜI MỞ ĐẦU

Margarine được chế biến lần đầu tiên tại Pháp năm 1869 để sử dụng thay thế cho

bơ động vật Trong thời kỳ đầu sản xuất Margarine, người ta không thể sử dụng tất cảcác loại chất béo và dầu Sau này cùng với sự hoàn thiện về kỹ thuật tinh luyện dầu, rấtnhiều loại dầu và chất béo từ động vật, cá và thực vật được sử dụng như những nguồnnguyên liệu để sản xuất Margarine Hơn thế nữa, chất lượng của Margarine ngày càngđược nâng cao

Ngày nay, Margarine được sử dụng không chỉ như một sản phầm thay thế bơđộng vật mà còn là một nguồn cung cấp dầu và chất béo quan trọng Ngoài ra, nó còn córất nhiều ứng dụng trong các ngành sản xuất thực phẩm như: sản xuất bánh, sản xuấtchocolate…

Do tính ưu việt của sản phẩm về giá trị dinh dưỡng lẫn giá trị kinh tế nên côngnghệ sản xuất Margarine ngày càng phát triển mạnh mẽ trong ngành công nghiệp chếbiến dầu mỡ thực phẩm ở tất cả các nước

Trong bài tiểu luận này chúng em chỉ xin được trình bày những hiểu biết củamình về việc sản xuất Margarine Chúng em rất mong sẽ nhận được những góp ý củathầy để bài báo cáo của chúng em được tốt hơn

Chúng em xin được cảm ơn thầy!

Nhóm sinh viên thực hiện

I KHÁI QUÁT VỀ MARGARINE:

Margarine là hệ nhũ tương của nước và chất béo trong đó hàm lượng chất béo thường lớnhơn 80% Margarine được sản xuất bằng cách phối trộn các loại chất béo theo một tỉ lệ nhấtđịnh cùng với các thành phần khác

Margarine có thể được bổ sung thêm vitamin A để sản xuất dạng Margarine dùng để nấu,

ăn, nướng bánh mì và còn có thể thay thế dạng bơ trong ngành công nghiệp sữa nhưng nó khác

bơ về thành phần, cấu trúc

Hiện nay có hơn 10 loại Margarine, chúng khác nhau chủ yếu về thành phần, hàm lượngchất béo sử dụng cũng như cấu trúc của sản phẩm chẳng hạn như là:

Margarine dạng tuýp mềmDạng lỏng

Dạng dùng để ăn kiêngDạng dùng để phếtDạng không có acid béo dạng transDạng ít béo

Dạng dùng để nấuDạng dùng trong nhà hàng

Margarine có nguồn gốc từ nước Pháp, do điều kiện chiến tranh nên nguồn bơ không đủcung cấp cho quân đội vì vậy vua Napoleon III đã treo giải thưởng cho ai sản xuất được mộtsản phẩm thay thế bơ Năm 1869, một nhà hóa học đã tìm ra Margarine như một dạng của bơ.Nguồn nguyên liệu đầu tiên để sản xuất Margarine là mỡ bò

Margarine nguyên thủy nhất được sản xuất công nghiệp tại Mỹ năm 1874, từ năm

1902-1930 quy trình sản xuất được bổ sung thêm các chất để tạo nên hai dạng Margarine trắng vàvàng Càng về sau người ta đã có nhiều biện pháp kỹ thuật để cải tiến cấu trúc và tính chất củatinh thể Margarine Cụ thể vào thập kỷ 1920 nhờ vào quá trình hydro hóa dầu thực vật màngười ta đã sản xuất được dạng Margarine có điểm nóng chảy cao

Ngày nay sản phẩm Margarine rất đa dạng Người ta có thể phân loại dựa vào độ cứngcủa Margarine, nhiệt độ nóng chảy của chất béo … Những loại Margarine cứng và cứng vừathường được sử dụng trong quy trình nướng bánh, còn những loại Margarine mềm hơn sửdụng để ăn

Margarine sử dụng làm bánh (bakery) Loại Margarine này sử dụng giống như

shortening, được sử dụng trong quá trình nhồi bột, làm bánh ngọt, bánh bích quy… Các loạiMargarine khác nhau có độ dẻo khác nhau Vì vậy mà trong một giới hạn nhất định các sảnphẩm này có thể thay thế cho nhau Nhìn chung, Margarine sử dụng làm bánh thường có độbền tốt hơn các lọai Margarine khác nên không cần phải bảo quản ở nhiệt độ lạnh

Margarine sử dụng để ăn: Loại Margarine này có hai loại là loại làm lạnh và loại

không cần làm lạnh Cả hai đều có thể tan chảy được ở nhiệt độ phòng, Margarine làm lạnh cóthể ở dạng mềm hay dạng khối Loại Margarine mềm có thể phết được ở nhiệt độ lạnh, ngượclại Margarine dạng khối thì đủ cứng để có thề duy trì hình dạng của chúng Margarine mềmđược đóng gói trong những ống plastic, như dạng trụ hay dạng khối và được bao bọc tronggiấy mềm, còn dạng Margarine bán rắn được đóng gói trong hộp Loại Margarine đóng hộp thìkhông cần bảo quản ở nhiệt độ lạnh, chúng có thể phết được trên bánh mì, loại Margarine nàycũng có độ dẻo khác nhau cho nhiều mục đích khác nhau

ii Phân loại Margarine theo hình dạng:

Stick Margarine (dạng khối): Chứa 80% béo từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật, hàm

lượng chất béo no trong loại này nhiều nhất so với các loại Margarine khác, nếu làm từ mỡ động vật (heo, bò) thì nó còn chứa một lượng cholesterol Vì vậy loại này không thích hợp chonhững người kiêng béo Tuy nhiên Margarine loại này có ưu điểm là nhiệt độ nóng chảy cao, khả năng tan chảy trong miệng tốt, tính chất chống oxi hóa cao nên thích hợp cho các sản phẩm bánh nướng hoặc dùng để chiên thay thế dầu hoặc bơ.Các loại dầu sử dụng làm

Margarine loại này thường là dầu đã qua quá trình hydro hóa

béo, chứa hàm lượng axit béo không no mạch dài và hàm lượng dầu lỏng nhiều hơn stick Margarine, tỉ lệ rắn/lỏng thấp, dùng nhiều chất nhũ hóa hơn cho quá trình tạo nhũ và có kèm theo khuấy trộn Loại Margarine này được lựa chọn nhiều do những đặc tính có lợi cho sức

khỏe của nó Thành phần: dầu dậu nành lỏng, dầu đậu nành hydro hóa một phần, dầu bông

hydro hóa, cream, nước, bơ sữa, muối, lecithin đậu nành, axit lactic, Natri benzoat, mono-, diglyceride, vitamin A, chất màu β-carotene

Wipped Margarine: Chứa khoảng 80% chất béo, quá trình sản xuất và thiết bị sử dụng

giống như Soft Margarine chỉ khác ở điểm tạo tinh thể của sản phẩm này có cho thêm 33% khí

Nitơ Ưu điểm của loại này là khả năng phết lên bề mặt dễ dàng Vì vậy thường sử dụng cho

các sản phẩm bánh nướng

Liquid Margarine (dạng lỏng): Chứa 80% chất béo, hàm lượng dầu lỏng thực vật cũng

như hàm lượng chất béo không no chứa trong loại này nhiều nhất so với các loại Margarine khác Sử dụng nhiều nhất trong các loại Margarine, sản phẩm này tốt cho tim mạch, giảm nguy

cơ mắc các bệnh về tim

Diet Margarine: Chứa khoảng 40% chất béo, chứa nhiều nước và có năng lượng thấp

Thích hợp cho người có chế độ ăn kiêng

Spreads: Chứa 50-75% chất béo, có khả năng phết lên bánh cao.

Margarine- bơ: Phối trộn tỉ lệ khác nhau, sản phẩm sử dụng nhiều dầu thực vật hơn,

chứa 5-10mg cholesterol trong một muỗng canh sản phẩm

3 Các tính chất đặc trưng của Margarine:

a Tính phết được:

Tính phết được là một trong những tính chất quan trọng nhất để đánh giá tính chất củaMargarine chỉ sau mùi vị Đối với người tiêu dùng khả năng phết được đồng nghĩa với việcchúng có thể phết thành một lớp mỏng trên bánh mì.Tính chất này phụ thuộc rất nhiều vào quátrình tiến hành Để sản xuất được Margarine có khả năng phết được cần có 3 điều kiện nhưsau:

 Một là: hai pha rắn và lỏng của dầu phải đồng nhất

 Hai là: những tinh thể rắn phải phân tán tốt bên trong toàn bộ khối sản phẩm bằngnhững lực kết dính bên trong mạng tinh thể khối sản phẩm Mạng tinh thể phải có khảnăng chống lại hiện tuợng tách chất béo bên trong sản phẩm (entrapped liquid)

 Ba là: tại nhiệt độ xác định thì tỷ lệ lỏng rắn phải thích hợp và phải tan ngay ở nhiệt độ

cơ thể, đối với sản phẩm có thành phần chất béo dạng rắn khoảng 10 – 20 % chúng cókhả năng phết rất tốt tại nhiệt độ của cơ thể

b Sự nóng chảy:

Một sản phẩm Margarine có chất lượng cao phải có khả năng tan chảy nhanh và tạocảm giác mát lạnh trong vòm miệng Hương và thành phần muối của pha lỏng sẽ nhanh chóngđược cảm nhận ở đầu lưỡi, sản phẩm không có cảm giác nhờn và sáp

Yếu tố ảnh hưởng chính tới tính chất này chính là nhiệt độ nóng chảy của chất béo, tácdụng của chất nhũ hóa và điều kiện bảo quản của sản phẩm Để cho sản phẩm của chúng takhông có cảm giác nhớt và sáp thì sản phẩm Margarine cần phải tan chảy ngay ở nhiệt độ cơthể và chứa ít hơn 3,3% chất béo rắn tại nhiệt độ 33,3oC

Cảm giác mát lạnh trong miệng được hình thành do sự thu nhiệt của quá trình các tinhthể tan chảy

c Tính ổn định và cấu trúc:

Tính ổn định là khái niệm chỉ độ mềm, độ đồng nhất và trạng thái dẻo của Margarine

Có thể xếp loại từ rất mềm (trạng thái giống Vaseline), mềm, mềm vừa, cứng và rất cứng Kếtcấu thể hiện cấu trúc của sản phẩm, nó có thể thay đổi từ trạng thái trơn nhẵn đến trạng tháigiống bột, dạng nhám, cuối cùng là thô

Theo Greenwell thì trạng thái và kết cấu của Margarine phụ thuộc vào kỹ thuật sản xuất

và thành phần dầu mỡ để sản xuất chúng Trong trường hợp dầu mỡ kết tinh chậm thì làm choMargarine có độ cứng trong bảo quản, hiện tượng này gọi là quá trình post – hardening Nhiệt

độ kết tinh và nhiệt độ nóng chảy sai khác càng lớn thì thời gian kết tinh sản phẩm càng dài(tốc độ kết tinh chậm)

Việc đảo trộn trong quá trình làm lạnh nhanh sẽ tạo ra sản phẩm Margarine có độ ổnđịnh và độ bền tốt hơn Tuy nhiên, nếu khuấy trộn quá mức trong quá trình làm lạnh nhanhdẫn đến hiện tượng tạo ra quá nhiều các tinh thể nhỏ, cấu trúc sẽ quá đặc dẫn đến làm giảmkích thước các mao dẫn trong pha rắn làm độ nhớt của sản phẩm tăng và cấu trúc sản phẩmgiòn, dễ gãy Ngược lại nếu quá trình khuấy trộn không đủ thì một số liên kết bên trong sảnphẩm vẫn chưa bị phá vỡ, nó có thể trải qua quá trình post - hardening và làm cho cấu trúc củasản phẩm trở nên giòn, cứng hơn Quá trình kết tinh sản phẩm trong thiết bị trao đổi nhiệt bềmặt góp phần làm cho sản phẩm ổn định hơn

Như đã nói Margarine là sản phẩm giả bơ, nên tính chất của chúng không khác gì bơ,chúng chỉ khác nhau về thành phần hóa học của chất béo, quy trình sản xuất, tính đa dạng củasản phẩm Nếu như bơ có thành phần chất béo chủ yếu từ nguồn sữa thì Margarine có thànhphần chất béo vô cùng đa dạng vì vậy cấu trúc, tính chất sản phẩm của Margarine cũng rấtphong phú

Bảng 1 so sánh thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của Margarine so với bơ

là những dạng tinh thể sau:

α là tinh thể ít bền nhất, có độ nóng chảy thấp nhất

β’ là tinh thể có độ bền trung bình (cao hơn so với α), nhiệt độ nóng chảy cao hơn α

β là tinh thể có độ bền cao nhất trong ba tinh thể trên, nhiệt độ nóng chảy cũng caonhất.

Các tinh thể này khác nhau ở trật tự sắp xếp các mạch cacbon của acid béo và góc nghiêngcủa mạng tinh thể

Để tạo thành những tinh thể theo ý muốn thì chúng ta phải chuẩn hóa nguồn nguyênliệu, điều khiển các thông số của quá trình kết tinh như: tốc độ làm lạnh, cường độ khuấy trộn,

sự tạo mầm

Chất béo có hàm lượng triglycerid ở trạng thái đồng nhất monoacid tracylglycerol (ví

dụ trioleic glycerid) có xu hướng kết tinh thành tinh thể β Một số loại chất béo có xu hươngkết tinh thành tinh thể β là: dầu nành, dầu phọng, dầu bắp, bơ cacao

Chất béo có hàm lượng triglycerid ở trạng thái hỗn hợp cao thì có xu hướng kết tinhthành tinh thể β’ Trong số này dầu cọ là loại dầu thích hợp nhất cho quá trình kết tinh tạo β’

vì chúng có nhiều trigycerid ở trạng thái hỗn hợp Một số loại dầu có xu hướng kết tinh thànhtinh thể β’: dầu cọ, dầu hạt bông, hạt cải dầu (rapeseed), chất béo từ sữa, mỡ thực vật (tallow),chất béo từ sữa, mỡ lợn (lard)

Những tinh thể β’ rất thích hợp cho các sản phẩm như shortening, Margarine vì chúng

hổ trợ cho quá trình hình thành một lượng các bong bóng khí làm cho sản phẩm có tính dẻomịn

Hình 1: Tinh thể β và β’ Hình 2: Tinh thể α

II NGUYÊN LIỆU:

Tất cả các nguyên liệu dủng để sản xuất Margarine có thể được chia thành hai nhóm lànguyên liệu chính và nguyên liệu phụ Nguyên liệu chính là chất béo, còn nguyên liệu phụ đểsản xuất Margarine bao gồm: nước, sữa và protein, chất nhũ hóa và các chất phụ gia

1 Chất béo

 Dầu thực vật:

Dầu thực vật dùng để sản xuất Margarine là dầu dừa, dầu nành, dầu phộng, dầu hướngdương, dầu cọ, dầu oliu, dầu bông,…bao gồm cả dầu tự nhiên và dầu hydro hóa Những loạidầu đã hydro hóa thường có điểm đông đặc khoảng 36-42oC Một số loại dầu thực vật:

a Dầu dừa

Dầu dừa chủ yếu được ép từ cùi dừa sấy khô (hàm lượng dầu từ 52-75%), còn cùi tươi chỉchứa khoảng 27% dầu Dầu dừa lỏng có màu vàng nâu, đặc như mỡ khi nhiệt độ xuống thấp,chỉ số Iod của dầu là từ 7-10.5

Bảng 2:Thành phần của dầu dừa

Các axit béo Hàm lượng (%)

Axit lauricAxit myricticAxit capricAxit stearicAxit oleicAxit linoleic

44.1-51.35.4-9.54.5-9.71-3.75-8.21-2.6

49-6021-346.5-122-92-5

Dầu tinh luyện được dùng để ăn, sản xuất dầu hydro hóa, chế biến Margarine, chế biếnbánh kẹo,

để làm giảm cholesterol trong máu)

Ở nhiệt độ bình thường, dầu phộng là chất lỏng màu vàng nhạt, có độ nhớt thấp, có hươngthơm và mùi vị như hạt dẻ

Bảng 4: Một số tính chất chung của dầu phộng

Chỉ số IodChỉ số xà phòng hóaChỉ số acetyl

Tỷ trọng ở 15oC (g/ml)

Độ nhớt trung bình ở 20oC (cp)Nhiệt độ nóng chảy (oC)

82-106188-1958.5-9.50.917-0.92171.07-86.150-3

d Dầu hướng dương

Hàm lượng dầu trong hạt thông thường từ 32-45% Dầu hướng dương là loại dầu bán khô

25oC Các chỉ số và thành phần của hai loại dầu này cũng khác nhau

Bảng 5: Các chỉ số chất lượng của dầu cọ:

Các chỉ số chất lượng Dầu cùi Dầu nhân

Các chỉ số của dầu:

Chỉ số axitChỉ số IodChỉ số xà phòng

15.541-59196-210

2-910.3-20242-254

Thành phần chính của dầu:

Axit lauric (%)Axit myristic (%)Axit palmitic (%)Axit stearic (%)Axit oleic (%)Axit lonileic (%)Axit caprilic (%)Axit capric (%)

1.2-5.937.5-43.82.2-5.938.4-456.5-11.2

-5211-18.66-7.81-410-16.5

<133-6Dầu cùi tinh chế có thể trộn lẫn với các thành phần dầu khác (dầu hạt cải) để ăn hoặc dùngphổ biến trong ngành chế biến bơ, mỡ thực vật Loại dầu cọ màu đỏ có chứa nhiều carotene cóthể dùng để nhuộm bơ thực vật hoặc sản xuất chất tiền vitamin A

Dầu nhân có công dụng như dầu dừa thường dùng để sản xuất bơ, mỡ thực vật, bánh kẹo(chocolate) và làm xà phòng

f Dầu Oliu

Dầu Oliu được lấy từ thịt quả và nhân quả Thịt quả cho hàm lượng dầu từ 26-27% Nhânhạt chứa khoảng 40-50% dầu Thành phần các axit béo chính của dầu Oliu là axit oleic, axitlinoleic, axit linolenic và axit palmitic

g Dầu bông

Khi mới ép dầu có màu đen, sau khi tinh luyện có màu hơi xanh.

Bảng 6: Hàm lượng các axit béo chính của dầu theo từng loài

G.arboreum L G.barbadense L G.herbaceum L G.hirsulum L

13-190.10.5-614-170.1-1.20.4-10.50.1

8-116-932-457-97-1612-187-97-1210.6

0-1.30.20.81.80.60.42.50.10.1

1-33-62-71-31-31-34-52-5.54.0

5-853-7138-5213-1965-8540-5037-4920-5021-24

213-275-110.5-24-1529-4235-4935-6053.7

0.71.22-137.6

 Mỡ động vật:

Mỡ thường có ở tổ chức dưới da, bụng, quanh phủ tạng, bao gồm các axit béo no và

chưa no Mỡ động vật cũng được sử dụng nhưng nên ít khi dùng để sản xuất chính Nó thườngtrộn chung với dầu thực đã được hydro hoá Khi dùng nó phải qua quá trình loại protein, acid béo tự do và khử mùi Dùng hơi nước để kết tủa protein và rửa, lọc để loại bỏ Tiến hành trunghoà acid béo tự do, khử mùi tẩy màu Mỡ dùng trộn chung phải có chất lượng tốt

Axit béo no (%) Axit béo không no (%)

Một nối đôi Nhiều nối đôi

Thành phần các acid béo ( %)

Myrictic C14:0 2-8Myristoleic C14:1 0.4-0.6Palmitic C16:0 24-37

Linoleic C18:2 1-5Linolenic C18:3 0.7

Thành phần triglyceride (%)

Trisaturated(GS3) 15-28Disaturated(GS2U) 46-52Monosaturated(GSU2) 0-64 Triunsaturated(GU3) 0-2

Mỡ động vật chứa mức độ acid béo bão hoà cao đáng kể và hoá rắn ở nhiệt độ thường Triglyceride rắn của mỡ làm sản phẩm có tính dẻo Khi kết tinh mỡ sẽ ở dạng β Nó cần thiết

để tạo một mạng lưới tốt cho sản phẩm Margarine Mỡ sẽ có mùi không mong muốn là do có chứa hàm lượng nhỏ linolenic và linoleic Do đó cần cho chất chống oxy hoá như BHT, BHA, TBHQ

Ngày nay người ta rất ít sử dụng mỡ động vật bởi vì phần lớn mỡ động vật đều chứa một lượng lớn các axit bão hòa và cholesterol Ví dụ như mỡ heo có chứa từ 3000-4000 mg cholesterol/ 1 kg mỡ

Khi cơ thể chúng ta dư cholesterol thi nó sẽ tích lũy trong máu, gây xơ vữa mạch máu, bệnh cao huyết áp, tim mạch,…

Tuy nhiên không phải tất cả mỡ động vật đều không tôt, người ta vẫn có thể sử dụng dầu cá đã được hydro hóa (chỉ số Iod từ 10-85) để sản xuất Margarine Tuy nhiên một nghiên cứu tại châu Âu đã cho thấy rằng sản phẩm Margarine chứa từ 10-20% dầu cá dạng lỏng có nhiều vấn đề về thời gian bảo quản do dầu cá rất dễ hư hỏng

 Các chỉ tiêu của nguyên liệu:

 Độ chua: ≤ 6 độ( số ml dung dịch NaOH 1N dùng để trung hòa100g dầu)

 Chỉ số Iod: Chỉ số Iod xác định mức độ bão hòa hay không bão

hòa của các acid béo, là hàm lượng của Iod kết hợp với 100g acid béo tự do Đây làmột chỉ tiêu quan trọng khi chọn nguốn nguyên liệu cho sản xuất Margarine

Nếu chỉ số Iod quá cao (lớn hơn 42) Margarine sẽ có cấu trúc rất mềm, ngược lại nếuchỉ số này quá thấp sẽ làm cho cấu trúc cứng và khó phết lên bánh Vì vậy tùy thuộc vào từngloại sản phẩm Margarine mà yêu cầu đối với từng nguồn nguyên liệu sẽ khác nhau

 Tính chất công nghệ của chất béo:

 Tính chất vật lý:

Dầu nhẹ hơn nước, tỉ trọng khoảng 0,910-0,976, mức độ không no của dầu béo càng lớnthì tỉ trọng càng lớn

Các loại dầu có tính nhớt, nhiệt độ càng cao, độ nhớt càng giảm

Dầu không tan trong nước, cồn lạnh mà hòa tan trong các dung môi hữu cơ không phâncực như ete, cloroform, benzen…

Điểm nóng chảy của dầu tương đối thấp nhưng khó xác định do thành phần của dầuthường thay đổi, đặc biệt là axit no, không no, sự có mặt của axit béo mạch ngắn hay axit béokhông no thường giảm nhiệt độ nóng chảy, các yếu tố khác như đồng phân ở vị trí cis haytrans, vị trí của axit béo trên glycerin cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ nóng chảy

Tính tỏa hương: tỏa hương ra môi trường xung quanh theo cơ chế khuếch tán nồng độ,đặc biệt ở nhiệt độ cao.

Sức căng bề mặt: nhiệt độ càng cao sức căng bề mặt càng giảm

 Tính chất hóa học:

+ Phản ứng cộng hợp:

Trong điều kiện thích hợp, các axit béo không no có trong các loại dầu mỡ có thể thựchiện cộng hợp với một số hợp chất khác Một trong những phản ứng quan trọng nhất là phảnứng cộng hợp hydro vào nối đôi của axit béo không no (phản ứng hydro hóa) Khi kết hợp vàonối đôi của axit béo sẽ làm cho dầu thực vật trở nên giống dầu động vật Dầu thực vật nếuđược hydro hóa hoàn toàn cũng giống hệt như mỡ cừu, vì vậy trong thực tế sản xuất có trườnghợp chỉ hydro hóa một phần

, 2

o

t C P Ni

C C C C H− = − + → − − −C C C C

Hydro hóa chọn lọc một số loại dầu thực vật để làm giảm hàm lượng axit linolenic, làmtăng độ bền của dầu, chẳng hạn hydro hóa dầu đậu tương, hàm lượng linolenic giảm từ 9%xuống 1%, ứng với chỉ số Iod từ 130 xuống 115 Phương pháp này thực hiện ở nhiệt độ cao

195oC, áp suất lớn trong thời gian ngắn 30’

Hydro hóa toàn phần hay toàn bộ là để tạo ra chất béo rắn làm nền sản xuất raMargarine hoặc sản xuất mỡ nhũ hóa Thực hiện ở nhiệt độ thấp nhưng thời gian dài hơn vànồng độ xúc tác lớn hơn 10 lần

Phản ứng hydro hóa ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng vì nó làm giảm axit béo cầnthiết, hàm lượng vitamin và các màu sắc của các chất màu carotenoid có trong dầu Tuy nhiêntrong điều kiện thích hợp,dầu có chứa axit béo không no có thể cộng hợp halogen, lợi dụngphản ứng này để kiểm nghiệm dầu Dầu cũng có thể bị axit sulfuric đậm đặc sulfol hóa tạothành các sản phẩm có tính hòa tan trong nước

+ Phản ứng este hóa:

Các glycerid trong điều kiện có mặt xúc tác axit vô cơ như H2SO4, HCl… có thể tiếnhành este hóa trao đổi với các gốc rượu đơn chức bậc một tạo thành este của axit-rượu đơnchức và glycerin:

3 5(OCOR)3 3 2 5 3 5( )3 3 2 5

+ Phản ứng chuyển este hóa:

Ở điều kiện nhiệt độ 110-160oC, môi trường thích hợp, nhất là khi có mặt nước và cómặt chất xúc tác (C2H5COONa, CH3COOH), các axit béo trong cùng một triglycerid hoặc giữacác triglycerid có thể đổi chỗ cho nhau Từ phản ứng này có thể thu được các mono- vàdiglycerid bằng cách tiến hành với một lượng triglycerid dư ở nhiệt độ 200oC trong chânkhông hoặc khí trơ Sự chuyển hóa este không làm biến đổi các axit béo nhưng do thay đổi vịtrí các axit béo trên glycerid mà khả năng tiêu hóa glycerid có thể thay đổi và do đó sự hấp thucủa muối axit béo có thể thay đổi theo

2 Nước

Hàm lượng nước trong sản phẩm thấp, chỉ chiếm khoảng 16%

Chỉ tiêu của nước:

Tổng số vi sinh vật hiếu khí: tối đa 75 cfu/ml

Vi sinh vật gây bệnh: không có

 Chỉ tiêu cảm quan:

Màu sắc: không màu

Độ trong: trong suốt

Mùi: không mùi

Vị: vị khoáng nhẹ

3 Sữa và protein

Theo định nghĩa về Margarine, sản phẩm sữa (bao gồm cả bơ và chất béo từ bơ) đượcdùng với bất kì hàm lượng nào miễn sao hàm lượng béo phải đạt ít nhất là 80% Trước đâyngười ta thường sử dụng sữa lên men trong hầu hết các sản phẩm Margarine Nhưng vì thờigian cấy giống và lên men dài nên người ta không sử dụng công đoạn này nữa mà bổ sung trựctiếp sữa bột kết hợp với diacetyl và hợp chất hương Sữa bột ngày nay còn được thay thế bằngbột whey, hợp chất này còn có thể Kali Caseinate vào hàm lượng protein Protein đậu nànhđược dùng cho các sản phẩm ăn kiêng

Protein có những tác động lên sản phẩm Margarine:

 Ngoài tác dụng tạo hương, các sản phẩm dạng rắn từ sữa có thể gây ra phảnứng Maillard trong quá trình chiên dẫn đến Margarine khi chiên có màu nâu Chính

vì vậy một số sản phẩm sữa có hàm lượng lactose thấp hay protein whey được sửdụng nhằm hạn chế sự hóa nâu mà vẫn giữ được hương cho sản phẩm Margarine

 Sữa dạng rắn cũng có tác dụng như chất bảo quản bằng cách cô lập các kimloại có thể dẫn đến sự oxy hóa dầu

 Protein có tác động làm mất ổn định hệ nhũ tương nước trong dầu doprotein làm tăng sức căng bề mặt giữa 2 pha

Lượng protein bổ sung phải ít hơn 1.5% Vì nếu hàm lượng protein từ sữa quá nhiều có thềảnh hưởng đến vấn đề vi sinh của sản phẩm và có thể ảnh hưởng đến quá trình tạo màu choMargarine sử dụng trong chiên rán

4 Chất nhũ hóa

Chất tạo nhũ có rất nhiều vai trò trong Margarine:

 Làm giảm sức căng bề mặt giữa pha nước và pha dầu nhờ đó hệ nhũ tương mới đượchình thành

 Giúp ổn định sản phẩm cuối trong suốt quá trình bảo quản, tránh hiện tượng bị rỉ dầuhay sự ngưng tụ của pha nước

 Là chất chống bắn trong quá trình chiên do tránh được hiện tượng các giọt nước đông

tụ lại và gây bắn nổ do dòng hơi tạo ra

Vai trò cũng như phản ứng của chất nhũ hóa trong sản phẩm Margarine rất phức tạp vàcàng trở nên quan trọng đối với các sản phẩm có hàm lượng béo thấp Một số chất nhũ hóathông dụng dùng trong sản xuất Margarine

a Lecithin:

Hình3: Cấu tao phân tử Lecithin

Lecithin có bản chất là các phospholipid Lecithin có thể được sản xuất từ trứng, hạt lúa

mì, hạt yến mạch và đậu nành Lecithin có cấu trúc là este của glycerol với hai axit béo và một

gốc phosphatide ở vị trí thứ 3, trong đó đầu ưa nước là các phosphatide và đầu kị nước là cácaxit béo.

Lecithin sử dụng với hàm lượng từ 0,1-0,5% trong hầu hết các sản phẩm Margarine bởitính chất chống bắn, nổ trong lúc chiên và khả năng tạo nhũ tốt của chúng Tuy nhiên trongsản phẩm có ít béo chúng sẽ làm giảm tính bền của hệ nhũ tương và tăng sự thoát dầu Trongsản phẩm Margarine dạng khối do hàm lượng chất béo dạng rắn khá cao nên thực tế chất tạonhũ chỉ cần dùng lecithin là đủ

b Mono và diglyceride:

Hình 4:Công thức cấu tạo một monoglyceride

Chất béo thường là nguồn cung cấp các chất nhũ hóa có xu hướng kị nước phổ biến do giáthành rẻ, dễ trích li và dễ sử dụng Để sản xuất ra mono và diglyceride, người ta thực hiệnphản ứng este giữa axit béo và glycerol

Hầu như tất cả các loại Margarine khác đều cần có mono và diglyceride có chỉ số IV vừahay thấp nhằm chống lại hiện tượng bi xẹp Các monoglyceride có chỉ số IV cao, chủ yếuđược sản xuất từ dầu hướng dương hay dầu hoa rum và lại có tác dụng tốt hơn với hệ có ít chấtbéo Hàm lượng mono và diglyceride thường sử dụng là dưới 0,5%

c Este của saccarose:

Este của saccarose là một chất nhũ hóa khá thông dụng nhờ chúng có khoảng chỉ số HLBdao động rộng do saccarose có nhiều vị trí mà các axit béo có thể tạo este được Este củasaccarose cũng được dùng như là một chất nhũ hóa đối với các sản phẩm Margarine dạnglỏng

Khi sử dụng chất tạo nhũ cho hệ nhũ tương người ta quan tâm đến chỉ số HLB của chúng.Chỉ số HLB càng cao thì chất nhũ hóa càng hoạt động tốt trong hệ nhũ tương dầu trong nước,ngược lại chỉ số HLB thấp thì thích hợp cho hệ nhũ tương nước trong dầu

Bảng 8: Chỉ sô HLB của một số chất nhũ hóa thông dụng và ứng dụng của chúng:

<33-67-98-1513-15

Màng baoChất tạo nhũ tương nước trong dầuChất giữ ẩm

Chất tạo nhũ tương dầu trong nước

Xà phòng

Hình5: Công thức cấu tạo một diglyceride

15-18 Chất hòa tan dầu

Bảng 9: Một số ứng dụng của các chất nhũ hóa dựa vào chỉ số HLB của chúng

Sodium lauryl sulfate

Sodium stearoyl lactylate

Potassium oleate

Sucrose monoester

Sodium oleate

Polyoxyethylene (20) sorbitan monopalmitate

Polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate

Polyoxyethylene (20) sorbitan trisstearate

Polyoxyethylene (20) sorbitan trioleatae

Đối với các sản phẩm chứa ít chất béo thì ngoài chất tạo nhũ ra còn cần các chất tạo cấutrúc như là xanthan gum, gelatin, carragenan, Agar, tinh bột biến tính, alginate và methylcelluclose

5 Chất phụ gia