Báo cáo thực hành công nghệ sản xuất dầu thực vật

Dầu dừa được các nước phương Tây sử dụng làm nguyên liệu chính trong các ngành mỹ phầm, dược phẩm, thực phẩm chức năng, sản phẩm tẩy rửa hay chăm sóc các nhân… Và tinh dầu dừa được các c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

BÀI 1 : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT 3

1.1 Giới thiệu 3

1.2 Thực hành 4

1.3 Kết quả thực hành 6

1.4 Trả lời câu hỏi 8

BÀI 2: KHAI THÁC DẦU THÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP 8

2.1 Giới thiệu 8

2.2 Thực hành 11

2.3 Kết quả 13

2.4 Trả lời câu hỏi 15

BÀI 3: TINH LUYỆN DẦU THÔ 16

3.1 Giới thiệu 16

3.2 Yêu cầu thực hành 16

3.3 Thực hành 16

BÀI 4: SẢN XUẤT BƠ ĐẬU PHỘNG 22

4.1 Giới thiệu 22

4.2 Thực hành 23

4.3 Kết quả 25

4.4 Trả lời câu hỏi 26

Bài 5: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MARGARINE 26

5.1 Giới thiệu 26

5.2 Thực hành 28

5.3 Kết quả 31

3

BÀI 1 : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THÔ BẰNG PHƯƠNG

PHÁP ƯỚT 1.1 Giới thiệu

Dầu dừa

Dầu dừa hay tinh dầu dừa là một loại dầu thiên nhiên được chiết xuất từ quả dừa chín Dầu dừa được các nước phương Tây sử dụng làm nguyên liệu chính trong các ngành mỹ phầm, dược phẩm, thực phẩm chức năng, sản phẩm tẩy rửa hay chăm sóc các nhân… Và tinh dầu dừa được các chuyên gia y tế các nước này khuyên dùng nhờ các công dụng tuyệt vời như chữa bệnh, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp da, tóc …

Ở Việt Nam ta tinh dầu dừa chưa được người dân quen dùng rộng rãi do nguồn thông tin tiếp cận về tác dụng của dầu dừa còn hạn chế, ngay cả các chuyên gia y tế Việt Nam vẫn còn lúng túng khi hỏi về công dụng của dầu dừa nguyên chất Tuy nhiên nhờ công nghệ thông tin và Internet truyền tải nên công dụng của tinh dầu dừa đang được người dân ta dần dần biết đến và sử dụng với nhiều mục đích khách nhau

 Thành phần hóa học của dầu dừa :

- Dầu dừa chứa Acid béo bão hòa: đa số là chuỗi trung bình gọi là Triglyceride chuỗi trung bình – Tctb hay acid béo chuỗi trung bình ABctb: có khả năng cung cấp năng lượng cho cơ thể một cách nhanh chóng và khả năng kháng khuẩn rất mạnh mẽ

Acid oleic 6,2

- Dầu dừa chứa các polyphenol: acid gallic ( các polyphenol là chất tạo mùi

vị đặc trưng của dừa trong các sản phẩm chưa tinh luyện).


- Dầu dừa chứa các dẫn xuất chủ yếu của acid béo: betain, ethanolamid, ethoxylat, ester, polysorbat, monoglycerid và polyol ester 


- Dầu dừa chứa các dẫn xuất chlorid, alcohol sulphate và ether sulphate của chất béo, Vitamin E, vitamin K và các khoáng chất, như sắt, canxi, magne 


5

Cách tiến hành

Bước 1: chuẩn bị nguyên liệu

Dừa tươi đã được nạo : m1 = 1kg (ta có thể mua cơm dừa nạo sẵn từ chợ)

Bước 2 : Ngâm

Cơm dừa tươi được trộn với nước nóng (80-900C) theo tỷ lệ 2 dừa : 1 nước để trong 10 phút

Ngâm lần 1 Nước nóng

Vắt nước cốt

Ngâm lần 2 Nước nóng

Bã

Vắt nước cốt Dừa nạo

Bước 3 : Vắt

Sử dụng túi vải để lọc hỗn hợp cơm dừa và nước nóng

Bước 4 : thực hiện bước 2 và 3 một lần nữa

Bước 5: Gia nhiệt

Nước cốt được gia nhiệt, lúc đầu để lửa lớn đến khi nước cốt sôi thì ta giảm nhiệt lại, tiếp tục gia nhiệt tới khi nước bốc hơi hết Trong quá trình gia nhiệt ta tiến hành khuấy đều

Sau khi gia nhiệt kết thúc ta thu được một lớp dầu nổi lên trên và một khối cặn màu vàng

Bước 6 : Lọc

Tiến hành lọc hỗn hợp sau gia nhiệt bằng vải lọc và rây Nhiệt độ lọc khoảng 75-800C

Bước 7 : Kiểm tra

Kiểm tra chỉ số acid của dầu dừa và các chỉ số cảm quan

1.3 Kết quả thực hành

Kết quả thực hành

Khối lượng dầu dừa thu được : m2 = 0,15 kg

Đánh giá cảm quan

- Mùi : mùi thơm của dầu dừa, không có mùi khét hay các mùi lạ khác

- Màu sắc : có màu trắng đặc trưng, không bị vàng hay nhiễm các màu khác

Chỉ số acid

Bước 1 : Chuẩn bị mẫu

- Đối với dầu lỏng : trộn đều

- Đối với dầu đặc : gia nhiệt ở 600C (vì ở nhiệt độ này nhiệt chất béo trong dầu sẽ tan hầu hết)

Bước 2 : chuẩn bị dung môi

- Gia nhiệt cồn 980 ở 50-600C nhằm giữ trạng thái lỏng cho chất lỏng

- Thêm 3 giọt Phenolphtalein 0,1 %, chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N

Bước 3 : Cân mẫu

7

Cân 20g mẫu đối với dầu tinh luyện, cân 10g đối với dầu thô cho vào bình tam giác

Bước 4 : Tiến hành phân tích

Cho 50 ml cồn (đã chuẩn độ) vào bình tam giác đã chứa mẫu dầu

Chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N đến khi xuất hiện màu hồng thì ngưng và ghi lại kết quả Vtiêu tốn.

Bước 5: tính kết quả

%FFA = (Vtiêu tốn N K 100)/mmẫu

K=25,6 - dầu dừa, dầu cọ

K=26,2 – dầu nành, dầu oliu

- Trong dầu dừa có lượng acid béo tự do nhiều hơn so với giá trị acid béo tự

do lớn nhất cho phép là 15%, điều này sẽ gây ảnh hưởng tới chất lượng của dầu dừa, làm cho dầu dừa dễ bị hư hỏng do sự xảy ra của các phản ứng oxi hóa dầu

- Nguyên nhân do dụng cụ chứa dầu dừa bị nhiễm bẩn, hoặc do điều kiện bảo quản dầu dừa không tốt

Hiệu suất thu hồi

Hiệu suất thu hồi = mdầu dừa/mcơm dừa

 Giá trị hiệu suất thu hồi ở mức trung bình

 Do quá trình ngâm nhiệt độ không đạt, quá trình vắt không tốt nên vắt không kiệt và do quá trình gia nhiệt không đúng nhiệt độ

1.4 Trả lời câu hỏi

1 Phương pháp ướt thường được áp dụng cho các loại nguyên liệu có đặc điểm

- Phương pháp ướt thường dùng cho các sản phẩm có độ ẩm trên 50%-tính theo cơ sở ướt, có cấu trúc xốp và thành phần chứa ít chất keo

a Nên lọc dầu ở nhiệt độ 75-800C

Do ở nhiệt độ này dầu sẽ ở trạng thái lỏng, lọc thu được lượng dầu dừa tối

đa, vì nếu lọc ở nhiệt độ thấp hơn thì dầu dừa sẽ bị sũng trong bã, còn nếu lọc ở nhiệt độ cao hơn thì tính chất của dầu dừa sẽ bị biến đổi

b Nên khuấy đảo liên tục trong quá trình gia nhiệt

Tránh sự cháy khét dầu dừa, hiệu suất thu hồi cao do có sự khuấy đảo làm dầu dừa trong hỗn hợp thoát ra nhiều hơn

BÀI 2: KHAI THÁC DẦU THÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP 2.1 Giới thiệu

2.1.1 Đậu phộng

Cây đậu phộng còn gọi là cây lạc và có tên khoa học là Arachis hypogeal

thuộc họ đậu có nguần gốc tại Trung và Nam Mĩ ở các nước Bolivia, Brazil và Peru

Cây đậu phộng thường mọc thành từng bụi và có khi bò trên mặt đất Thân thẳng cao từ 30-50cm Lá mọc đối kép hình lông chim với bốn lá chét, kích thước

lá chét dài 1-7cm và rộng 1-3cm Hoa màu vàng, củ (hay chính xác hơn gọi là quả) được bao bọc bởi một lớp vỏ cứng, có thắt eo hoặc không thắt, mỗi củ chứa từ 1-5 hạt Điểm đặc biệt của cây đậu phộng so với những cây khác là ra hoa, thụ phấn trên mặt đất nhưng sau đó lại chui xuống đất để kết quả Hạt đậu phộng có hình thoi, bầu dục hay tròn và được bao bởi một lớp vỏ hạt màu hồng hay hồng nhạt gọi

là màng (vỏ lụa)

Đậu phộng thường được trồng phổ biến ở Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam,… Hạt đậu phộng là nguồn thực phẩm vừa cung cấp đạm, vừa cung cấp dầu, thành phần hóa học của hạt đậu phộng như sau:

2.1.2 Dầu đậu phộng

Chất béo trong đậu phộng chiếm khoảng 40-50% gồm các glycerid của các acid béo no và không no với tỷ lệ thay đổi rất nhiều tùy theo giống đậu phộng, sự biến đổi của điều kiện khí hậu, vị trí hạt trong quả, các yếu tố tác động từ bên ngoài như sâu bệnh Trong dầu đậu phộng ngoài những loại acid béo thông thường khác còn có 2 loại acid béo chỉ có trong dầu đậu phộng là acid arachidic và acid lignoceric

Bảng 2: các loại acid trong dầu đậu phộng

 Tác dụng của dầu đậu phộng

Đậu phộng rất giàu chất chống oxi hóa, vitamin và khoáng chất Hiện nay những người thiếu dinh dưỡng trên thế giới thường nằm trong bốn nhóm: một là

mất cân bằng protein, thứ hai là vitamin, sau đó là sắt và iot Và điều đáng ngạc nhiên là bốn thiếu hụt dinh dưỡng này đều có thể bù đắp bằng cách ăn lạc

Giúp bảo vệ tim mạch không bị tổn thương Trong lạc có chứa một lượng nhỏ chất chống oxi hóa khác isoflavone, đóng vai trò hỗ trợ kiểm soát nồng độ cholesterol máu toàn phần và cholesterol xấu

Giúp chống lão hóa mạnh: lạc có chứa ponyphenol tự nhiên ngoài việc giảm kết tập tiểu cầu, bảo vệ tim còn có tác dụng chống lão hóa rất tốt

 Ứng dụng

Đậu phộng là nguyên liệu giàu dinh dưỡng được ứng dụng rất nhiều trong nghành công nghệ thực phẩm Các sản phẩm từ đậu phộng rất đa dạng và phổ biến như đậu phộng rang, luộc hay các loại bánh kẹo như kẹo lạc, đậu phộng da cá, dầu đậu phộng, bơ đậu phộng,…

2.1.3 Phương pháp ép

 Định nghĩa

Ép là phương pháp sử dụng phổ biến nhất ở việt nam và các nước đang phát triển Phương pháp này rất đơn giản và có thể áp dụng cho tất cả các loại nguyên liệu hạt có dầu như dậu phộng, mè, hạt cải dầu, đậu nành,…

- Quá trình đối với phần lỏng: đây là quá trình làm dầu thoát ra khỏi các khe

vách giữa các bề mặt bên trong cũng như bên ngoài của tế bào Khi bắt đầu

ép, do lực nén các phân tử bột lại với nhau khi lực nén tăng lên, các phân tử bột bị biến dạng Các khoảng trống chứa dầu bị thu hẹp lại và đến khi lớp dầu có chiều dày nhất định, dầu bắt đầu thoát ra Tốc độ thoát của dầu phụ thuộc vào độ nhớt của lớp dầu và phụ thuộc vào áp lực ép Độ nhớt càng

bé, áp lực càng lớn thì dầu thoát ra càng nhanh

11

- Quá trình xảy ra đối với phần rắn: khi lực nén tăng lên, sự biến dạng xảy

ra càng mạnh cho đến khi các phân tử liên kết chặt chẽ với nhau thì sự biến dạng không xảy ra nữa Nếu như trong các khe vách không bị giữ lại một ít dầu và áp lực còn có thể tăng lên thì các phân tử bột riêng biệt sẽ tạo thành một khối chắc dính liền nhau

 Các yếu tố ảnh hưởng

Một điều quan trọng trong hiệu quả lấy dầu là nếu tốc độ tăng áp lực quá nhanh thì làm bịt kín các đường thoát dầu làm dầu không thoát ra được, điều này thấy rõ ở các máy ép mà trong đó nguyên liệu không được đảo trộn

Thời gian ép phải đủ lâu nếu thời gian ép quá ngắn, dầu chảy ra chưa hết ngược lại nếu thời gian ép quá dài sẽ ảnh hưởng đến năng suất ép của máy Việc cải tiến cơ cấu máy ép cũng có thể rút ngắn được thời gian ép

Độ nhớt của dầu phải bé để trở lực khi dầu chuyển động bé, từ đó thời gian để dầu thoát ra khỏi nguyên liệu nhanh hơn

Đặc tính cơ học của nguyên liệu ép ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất ép, đặc tính này do các công đoạn chuẩn bị, đặc biệt là khâu chưng sấy

Nhiệt độ ép phải giữ ổn định Khi bột bị nguội độ nhớt của dầu tăng và tính dẻo của bột giảm ảnh hưởng đến sự thoát dầu

Bã

2.2.2 Cách tiến hành

Bước 1: Nghiền

Cân 600g đậu phộng, loại bỏ những hạt mốc móp méo, sau đó đem đi nghiền bằng máy sao cho các hạt bột đậu phộng phải có kích thước đồng đều và không được nhỏ quá, kích thước hạt bột khoảng 60% lượng bột lọt sàng đường kính lỗ 1mm là được

Mục đích: nghiền nhỏ hạt đậu phộng để quá trình chưng sấy dễ dàng hơn và phá hủy triệt để những tế bào nguyên liệu nhằm giải phóng dầu ở dạng tự do Kích thước bột nhỏ làm tăng diện tích tiếp xúc giữa các phân tử bột nghiền với nước, hơi nước trực tiếp làm cho quá trình chưng sấy đạt hiệu quả cao

Bước 2: Chưng sấy

Bột sau khi nghiền được cho vào khăn, trải đều và đem đi hấp khoảng 10 phút Mục đích: tạo điều kiện cho bột nghiền có sự biến đổi về tính chất lý học, làm thay đổi tính háo nước, tính đàn hồi của khối bột Các mối liên kết phân tử vững bền giữa phần đầu kị nước và phần háo nước bị đứt hoặc yếu đi, khi ép dầu dễ dàng thoát ra Làm độ nhớt của dầu giảm đi

Nhiệt độ chưng sấy là từ 70-800C vì nếu nhiệt độ cao quá sẽ làm cho tinh bột

bị biến tính, trương nở ra sẽ khó khăn cho quá trình ép

Bước 5: kiểm tra

Cân chính xác 10g sau đó cho 50ml cồn 960 nóng đã được điều chỉnh pH vào

và chuẩn độ với dung dịch NaCl 0,1N

Lượng đậu phộng cân ban đầu: 600g

Khối lượng dầu thu được: 138,93g

 Tính hiệu suất thu hồi dầu

A= 138,93×100

600 = 23,155%

Hiệu suất thu hồi dầu thấp vì hàm lượng dầu trong đậu phộng chiếm khoảng

40 – 50% Lượng dầu thu được chỉ được một nửa so với lượng dầu có trong nguyên liệu Do quá trình chưng sấy và ép không đạt hiệu quả cao, bột đậu phộng chưa được trương nở hết và ép chưa hết dầu

Thời gian bảo quản lâu và bảo quản không tốt dẫn đến chỉ số AV tăng cao

Do quá trình xác định không được chuẩn xác làm ảnh hưởng đến kết quả gây ra sai số Trong quá trình làm nhóm đã xác định lại lần 2 nhưng kết quả cũng không khác nhiều

2.3.2 Trình bày và gi ải thích các bi ến đổi của nguyên liệu trong từng quá

trình

 Những biến đổi của hạt khi nghiền

- Hóa học: sau khi nghiền phá vỡ cấu trúc tế bào, dầu trong nội bào được giải phóng ra, hấp phụ trên một diện tích rộng lớn ở bề mặt các hạt bột Dầu bắt

đầu trải qua các quá trình oxy hóa và thủy phân do khả năng tiếp xúc của dầu với oxy và không khí ẩm tăng

- Hóa sinh: hệ enzyme của hạt trong tế bào bị phá vỡ chỉ giảm một phần hoạt tính, xúc tác các quá trình oxy hóa và thủy phân của dầu

- Sinh học: sau khi nghiền hạt, màng bảo vệ cơ học bị phá hủy, hệ vi sinh vật dễ xâm nhập và phát triển mạnh Những biến đổi trên làm cho việc bảo quản bột nghiền gặp nhiều khó khăn, bột bị chua, mốc Do đó, bột sau khi nghiền phải đem chưng sấy ngay

 Những biến đổi trong giai đoạn chưng sấy

- Vật lý:

Giai đoạn đầu, phần ưa nước trương nở Do làm ẩm ở nhiệt độ không cao, tính dẻo của bột tăng lên, các hạt liên kết với nhau thành cục vón Trong các hạt các hạt bột đã trương nở, mối liên kết giữa dầu với phần tử ưa nước yếu đi, chiều dày màng dầu tăng dần và chuyển lên bề mặt các hạt bột

Sang giai đoạn 2, protein bị biến tính làm thay đổi tính chất bột nghiền, làm giảm tính dẻo của bột, chuyển sang dạng cứng

- Hóa học: chất béo có thể bị oxy hóa hoặc bị phân hủy

- Hóa lý: một phần protein bị biến tính do nhiệt

- Hóa sinh: trong giai đoạn đầu của chưng sấy, diễn ra các biến đổi hóa sinh ở 60-700C Đáng kể nhất là quá trình thủy phân: enzyme lipase thủy phân triglyceride và phospholipase thủy phân phospholipid Khi nhiệt độ tăng cao hơn, các enzyme bị ức chế, hoạt động xúc tác của chúng bị ngừng trệ

- Sinh học: nấm mốc và các vi sinh vật trong bột nghiền bị tiêu diệt

 Những biến đổi trong quá trình ép

- Vật lý: cấu trúc tế bào của nguyên liệu bị phá vỡ, do thực hiện ở nhiệt

độ cao và nguyên liệu bị nén mạnh bởi lực cơ học của máy ép

- Hóa lý: biến tính protein do ma sát sinh ra nhiệt

- Hóa học: chất béo có thể bị oxy hóa nhưng không đáng kể

2.3.3 Trình bày các sự cố gặp phải và biện pháp khắc phục

15

Năng suất ép dầu kém: do trong quá trình ép lượng dầu mà nhóm thu được quá thấp vì thế nhóm đã tiến hành chưng sấy lại và đem đi ép lại lần thứ ba và trong quá trình ép này nhóm đã chia khối hạt đậu phộng thành 2 phần và tiến hành

ép nên lượng dầu mà nhóm thu được đã tăng đáng kể

Trong quá trình ép có bã đậu phộng bị đùn ra ngoài bị lẫn vào dầu và lực ép dầu cao, thay đổi đột ngột làm cho dầu bị bắn ra ngoài Khắc phục sự cố đó bằng cách cho thêm một lớp vải màn khi ép để ngăn không cho bã đậu phộng bị đùn ra ngoài và dùng bao nilong bọc ngoài máy ép thủy lực để ngăn không cho dầu bị thất thoát

2.4 Trả lời câu hỏi

1 Mục đích công nghệ của quá trình chưng sấy Cơ sở khoa học của quá trình chưng sấy

Mục đích: tạo điều kiện cho bột nghiền có sự biến đổi về tính chất lý học, làm

thay đổi tính háo nước, tính đàn hồi của khối bột Các mối liên kết phân tử vững bền giữa phần đầu kị nước và phần háo nước bị đứt hoặc yếu đi, khi ép dầu dễ dàng thoát ra Làm độ nhớt của dầu giảm đi

Cơ sở khoa học: dựa vào khả năng hút ẩm, trương nở của nguyên liệu người

ta tiến hành chưng sấy ở nhiệt độ cao làm cho nguyên liệu trương nở, giãn mao mạch để dễ thoát dầu Dưới tác dụng của nhiệt độ cao góp phần làm cho độ nhớt

của dầu giảm, dễ thoát ra ngoài

2 Trong thực tế người ta đánh giá hi ệu quả ép thông qua đại lượng nào? Để

có thể ép kiệt hơn người ta điều chỉnh các thông số nào của máy ép?

Trong thực tế người ta đánh giá hiệu quả ép thông qua lượng dầu thu được và chất lương dầu có tốt hay không Nếu dầu ép được ít hay dầu ép được nhiều nhưng chất lượng dầu kém thì hiệu quả của quá trình ép không đạt và cần cải tiến lại

Để ép kiệt hơn người ta điều chỉnh lực ép của máy và nếu có hệ thống gia nhiệt thì điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình ép nữa