tìm hiểu về thành phần hóa học của dầu ô liu và quy trình sản xuất ra chúng

Dầu thực vật được khuyến cáo sử dụng thay cho các loại dầu khác vì nhiều lợi ích: dầu thực vật chứa nhiều loại acid béo không no cần thiết cho cơ thể, có hàm lượng cholesterol thấp, phòn

Đề tài: DẦU Ô LIU

Ngày nay, dầu thực vật nói chung và dầu ăn nói riêng đã trở thành một thứ không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta Vì vậy mà ngày nay, ngành công nghiệp chế biến dầu thực vật càng ngày càng được quan tâm nhiều hơn

Dầu thực vật được khuyến cáo sử dụng thay cho các loại dầu khác vì nhiều lợi ích: dầu thực vật chứa nhiều loại acid béo không no cần thiết cho

cơ thể, có hàm lượng cholesterol thấp, phòng tránh được các bệnh tim mạch, cải thiện chức năng tiêu hóa, giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư

Hiện nay trên thế giới đã phát hiện ra rất nhiều giống loại thực vật có chứa chất béo như là Dừa, Cọ dầu, Đậu phộng, Đậu nành, Mè, Gấc, Olive… Mỗi loại dầu sẽ chứa các thành phần hóa học khác nhau Ở bài báo cáo này nhóm sẽ tìm hiểu về thành phần hóa học của dầu ô liu và quy trình sản xuất ra chúng

I TÍNH CHẤT CỦA DẦU Ô LIU

1 Thành phần hóa học:

Dầu ôliu được cấu tạo chủ yếu từ triacylglycerol (triglycerides hoặc chất béo) và chứa một lượng nhỏ các axit béo tự do (FFA), glycerol, phosphatides, chất màu, các hợp chất tạo vị, sterol, và những phần siêu nhỏ khác của dầu ô liu Triacylglycerol là năng lượng dự trữ chính của thực vật và động vật Nói về mặt hóa học, đây là những phân tử có nguồn gốc từ sự este hóa tự nhiên của ba phân

tử axit béo với một phân tử glycerol Các phân tử glycerol, cách đơn giản có thể được xem như là một phân tử có hình dạng chữ E, liên kết lần lượt với các acid béo; các acid béo có độ dài khác nhau, đối với dầu ô liu thì chiều dài các acid béo

có từ khoảng 14 đến 24 nguyên tử carbon

 Acid béo:

Lưu ý rằng, các acid béo ở đây là một phần của phân tử triacylglycerol Các acid béo tự do sẽ được trình bày trong phần tiếp theo Các thành phần acid béo của dầu ô liu thay đổi rộng tùy vào các giống cây trồng, trưởng thành của trái cây, độ cao, khí hậu, và một số yếu tố khác

Công thức chung của acid béo: CH3(CH2)nCOOH, trong đó, n thường nằm trong khoảng 12 dến 22

Nếu trên các phân tử acid béo không có liên kết đôi thì được gọi là acid béo bão hòa

Nếu 1 chuỗi có liên kết chứa liên kết đôi, thì nó được gọi là một acid béo không bão hòa

Chuỗi có 1 liên kết đôi thì được gọi là acid béo không bão hòa đơn

Chuỗi có nhiều hơn 1 liên kết đôi thì được gọi là acid béo không bão hòa đa

Các acid béo chính trong triacylglycerol của dầu ô liu là:

- Acid oleic (C18: 1), một axít béo omega-9 không bão hòa đơn Nó chiếm 55-83% trong dầu ô liu

- Linoleic Acid (C18: 2), một acid béo omega-6 không bão hòa đa, chiếm khoảng 3,5-21% trong dầu ô liu

- Palmitic Acid (C16: 0), một acid béo bão hòa, chiếm 7,5-20% trong dầu ô liu

- Stearic Acid (C18: 0), một acid béo bão hòa, chiếm 0,5-5% trong dầu ô liu

- Linolenic Acid (C18: 3) (cụ thể là alpha-linolenic acid), một axít béo omega-3 không bão hòa đa, chiếm 0-1,5% trong dầu ô liu

Triacylglycerol thường bao gồm một hỗn hợp của ba axit béo Phổ biến nhất trong dầu ô liu là oleic- oleic- oleic (OOO), tiếp theo thứ tự là oleic (POO), oleic oleic-linoleic (OOL), palmitic-oleic-linoleic (POL), sau đó stearic-oleic- oleic (SOO)

Dầu ô liu có chứa acid oleic và acid linolenic nhiều hơn các loại dầu thực vật khác, đó là 2 acid béo không bão hòa Điều này làm cho dầu dễ bị oxi hóa, vì các liên kết đôi trong các acid béo nhiều, sẽ làm cho dầu không ổn định, dễ bị phá vỡ bởi ánh sáng, nhiệt và các yếu tố khác

 Acid béo dạng trans:

Lưu ý, dầu ô liu không có acid béo dạng trans Khi dầu bị hyđrô hóa một phần, thì dầu có thể có 2 đồng phân cấu hình cis hoặc trans

 Acid béo chuỗi dài:

Acid béo chuỗi dài có từ 12-20 nguyên tử cacbon Các axit béo trong dầu

ô liu là các axit béo chuỗi dài Acid béo chuỗi rất dài có hơn 20 nguyên tử cacbon

Tỷ lệ phần trăm của axit linolenic được cho phép trong dầu ô liu:

Về các acid béo không bão hòa đa (PUFA), ở 1 số nơi chấp nhận cho thêm vào dầu ô liu virgin Tuy nhiên, đối với acid linolenic chỉ được cho ít hơn 0,9% theo các hướng dẫn của hội đồng dầu ô liu quốc tế (IOOC) Mức độ cao hơn, ví dụ 1,5%, thì nó không cung cấp về vấn đề dinh dưỡng, nhưng IOOC sử dụng mức axit linolenic này để thiết lập tính xác thực của dầu ô liu Dầu hạt giống như dầu canola có mức axit linolenic cao hơn

 Acid béo thiết yếu:

Trong văn bản khoa học, các acid béo thường được đề cập đến là omega-3 hoặc omega-6 Từ góc độ y học, acid béo thiết yếu là những chất mà cơ thể con người không thể tự sản sinh ra đươc Có 2 loại acid béo thiết yếu

là omega-3 và omega-6, cơ thể dùng acid linoleic và alpha-linolenic để tạo

ra chuỗi chất béo phức tạp, giúp xây dựng các bộ phận trong cơ thể theo nhiều cách khác nhau

 Acid béo tự do và tính acid:

Tính acid trong dầu ô liu là kết quả dẫn đến sự hư hỏng triacylglycerol, do phản ứng thủy phân, trong đó các acid béo tự do được hình thành (trong trường hợp đặc biệt, thậm chí các loại dầu làm từ ô liu sạch, tốt cho sức khỏe cũng có thể có tính acid, do quá trình sinh tổng hợp bất thường của dầu trong quả ô liu) Những acid béo này được gọi là các acid béo tự do Một trong 3 acid béo bị thủy phân thì sẽ còn lại diacylglycerol, nếu 2 acid béo bị thủy phân thì còn lại monoacylglycerol

Những yếu tố dẫn đến acid béo tự do cao trong dầu bao gồm: ruồi đục quả phá hoại khi ô liu còn trên cánh đồng, sự thu hoạch và chế biến chậm trễ (đặc biệt là trái cây bị thương nhẹ hoặc bị hư hỏng trong quá trình chế biến), bệnh nấm trong hoa quả, tiếp xúc lâu dài giữa dầu và nước (sau khi chế biến), và phương pháp chế biến không tốt Lưu trữ ô liu thành đống hoặc trong silo sẽ kích thích enzyme phá vỡ cấu trúc tế bào, do đó tạo điều kiện thủy phân dầu trong quả ô liu (cách làm truyền thống ở Bồ Đào Nha

và các nước khác), điều này không có lợi cho việc sản xuất dầu có chất lượng cao, do dầu có nồng độ thấp vì bị thủy phân một phần

Do đó, các acid béo tự do là một thước đo trực tiếp cho biết chất lượng của dầu, và phản ánh sự quan tâm chăm sóc từ khi ra hoa kết trái đến việc bán cuối cùng và tiêu thụ dầu

 Polyphenol

Các polyphenol flavenoid trong dầu ô liu là những chất chống oxy hóa tự nhiên góp phần gây ra vị đắng, chát Chất này có tác dụng có lợi như hạ cholesterol, huyết áp, và nguy cơ của bệnh mạch vành

Hydroxytyrosol và tyrosol là một số các hợp chất phenol có nhiều trong dầu ô liu Có khoảng 5mg polyphenol trong 10g dầu ô liu Có một số loại dầu hạt khác không có polyphenol Hàm lượng polyphenol được xác định bởi nhiều yếu tố bao gồm:

 Thời gian thu hái: Dầu làm từ ô liu xanh (chưa chín) có chất polyphenol nhiều hơn dầu làm từ ô liu chín Nồng độ polyphenol tăng cùng với sự phát triển trái ô liu cho đến khi ô liu bắt đầu chuyển sang màu tím và sau đó bắt đầu giảm

 Các yếu tố môi trường như độ cao, tập quán canh tác, hệ thống thủy lợi

 Điều kiện bảo quản: Các loại vật chứa có chiều dài lưu trữ là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến polyphenol của dầu Khi dầu bảo quản trong bồn chứa hoặc trong một cái chai, các polyphenol sẽ từ

từ bị ôxi hóa và sử dụng hết Dầu được lưu trữ trong các thùng chứa bằng thép không gỉ hoặc chai thủy tinh tối, ở điều kiện mát

mẻ tốt hơn nhiều so với những chai thủy tinh trong suốt, mặc dù khi điều kiện bảo quản thích hợp

 Tinh chế: Dầu ô liu cũ, ôi, làm từ ô liu bệnh, hoặc có một số khiếm khuyết khác có thể được tinh chế lại dễ dàng Điều này được thực hiện bằng cách lọc, bốc hơi nóng, than củi, hoặc xử lý hóa học để điều chỉnh độ chua Các loại dầu tinh chế ở mức thấp trong tyrosol

và phenol khác

 Hydrocarbon thơm mạch vòng:

Nhiều loại thực phẩm tự nhiên có chứa một lượng nhỏ chất PAHs Dầu ô liu, như dầu ăn thực vật khác, đã được phát hiện có chứa một lượng nhỏ lên đến 17 PAHs như benzanthracene và chrysene Ô liu chưa chín có nhiều hơn ô liu chín

Đốt dầu nấu ăn có thể làm tăng lượng PAHs

 Vitamin:

Vitamin có thể được chia thành các loại hòa tan trong chất béo và hòa tan trong nước Hầu hết các vitamin trong dầu ô liu đều hòa tan trong chất béo (E,K)

Vitamin E (chất chống oxy hóa tự nhiên): có 1.6mg, hay 2,3 IU (đơn vị quốc tế) mỗi muỗng canh dầu ô liu

Vitamin K: Các nguồn giàu vitamin K có màu xanh, các loại rau lá Các loại rau xanh hơn, có hàm lượng cao hơn, bởi vì vitamin liên kết với các chất diệp lục Theo USDA, các loại dầu thực vật như dầu ô liu là nguồn tốt nhất thứ hai

2 Tính chất hóa lý:

 Peroxides:

Peroxit là sản phẩm chính của quá trình oxy hóa của dầu ô liu Chất béo

và các loại dầu như dầu ô liu bị oxy hóa, khi nó tiếp xúc với oxy Oxy có thể tồn tại trong khoảng trống của thùng chứa và hòa tan trong dầu Các sản phẩm oxy hóa có hương vị và mùi hôi khó chịu có thể ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng của dầu Axit béo cần thiết như linoleic và linolenic

bị phá hủy, và một số vitamin tan trong chất béo biến mất

 Màu sắc của dầu:

Các màu sắc độc đáo của dầu ô liu là do các sắc tố như chất diệp lục, phaeophytin, và carotenoid Sự hiện diện của các sắc tố khác nhau phụ thuộc vào các yếu tố như độ chín trái cây, các loại cây ô liu, đất và điều kiện khí hậu, và các thủ tục khai thác và chế biến

Dầu ô liu tươi có chứa từ 1 đến 10 phần triệu chất diệp lục, con số này là rất nhỏ so với một phần của rau bina Quả ô liu bị nghiền nát cùng với một

số lá cây vẫn còn sót lại, vì vậy một số các chất diệp lục đến từ nguồn đó Trong ánh sáng, chất diệp lục và phaeophytin sẽ thúc đẩy hình thành các gốc oxy và đẩy nhanh quá trình oxy hóa, nhưng trong bóng tối chlorophyll như một chất chống oxy hóa Trong các nghiên cứu sinh lý học hiện nay, chất diệp lục được chia nhỏ trong cơ thể và không có tác dụng như một chất oxy hóa hoặc chất chống oxy hóa

Màu sắc của dầu ô liu có thể thay đổi từ vàng nhạt tới màu xanh lá cây đậm Ô-liu xanh sản xuất dầu xanh vì hàm lượng chlorophyll cao Ô liu chín mang dầu màu vàng vì có các sắc tố carotenoid (đỏ vàng)

 Điểm mát và điểm đông đặc:

Dầu ôliu sẽ đông cứng ở nhiệt độkhoảng 2-4 ° C Dầu ôliu là một hỗn hợp phức tạp của các loại dầu và sáp Các loại dầu nặng và sáp sẽ hình thành các tinh thể hình kim khi nhiệt độ được hạ xuống, sau đó các loại dầu khác

sẽ bắt đầu lắng xuống

Ở 4 ° C hầu hết các loại dầu chưa bị đông cứng chưa hình thành tinh thể.Khi nhiệt độ hạ xuống, nhiều thành phần của dầu biến đổi.Tại -12 ° C dầu đông cứngtạo các tinh thể chĩa ra nhiều nhánh

Đông đặc dầu ô liu sẽ không làm tổn hại dầu; dưỡng và hương vị của nó được kéo bảo quản tốt trong một thời gian dài khi ta đông lạnh dầu

Hầu hết các nhà sản xuất sử dụng nhiệt độ bảo quản vào khoảng 3 ° C Điểm đông của axit oleic tinh khiết vào khoảng 4 ° C

Các nhà sản xuất dầu ô liu thường không liệt kê một nhiệt độ đông đặc vì

nó hay biến đổi tùy thuộc vào giống ô liu và độ chín của ô liu hay phụ thuộc vào cách chế biến

Giống như hầu hết trái cây, ô liu có sáp trên biểu bì (epicarp) để bảo vệ chúng khỏi các loài côn trùng, khử nước, và các yếu tố khác

 Điểm nóng và điểm sôi:

 Điểm nóng và điểm bốc khói của dầu ô liu:

Điều quan trọng khi nấu ăn với dầu (dầu ô liu hoặc các loại dầu khác) là không làm nóng dầu qua điểm khói của nó Điểm khói đề cập đến nhiệt độ mà tại đó chất béo hoặc dầu bắt đầu bị phá vỡ

Mối quan hệ giữa điểm khói và chất lượng của dầu ô liu:

Các điểm khói của dầu khác nhau với chất lượng của nó Dầu ô liu nguyên chất lượng cao (với các axit béo tự do thấp) có điểm khói cao Sản xuất hàng loạt, các loại dầu ô liu có chất lượng thấp có một điểm khói thấp hơn nhiều

Dầu oliu Virgin bốc khói khoảng giữa 400 và 365ºF (204 và 185ºC) tùy thuộc vào hàm lượng axit béo tự do của nó

Dưới đây là những gì Hội đồng Dầu Olive Quốc tế (IOOC) đã nói

về chiên thực phẩm với dầu ô liu:Khi đun nóng, dầu ô liu là chất béo ổn định nhất, có nghĩa là nó sẽ thay đổi lớn khi nhiệt độ chiên cao Điểm khói cao của nó (410ºF hay 210ºC) cũng là ở trên nhiệt

độ lý tưởng để chiên thực phẩm (356ºF hay 180ºC) Tỷ lệ tiêu hóa của dầu ô liu không bị ảnh hưởng khi nó được làm nóng, ngay cả khi nó được tái sử dụng nhiều lần để chiên

Như một điểm tham chiếu, bảng từ IOOC cho thấy nhiệt độ nấu ăn tiêu chuẩn:

Loại thực phẩm Nhiệt độ nấu

Hàm lượng nước cao: rau, khoai

tây, trái cây

Trung bình (266-293ºF hoặc 130-145ºC)

Bọc trong bột, bột mì hoặc bánh

mì vụn, tạo thành một lớp vỏ

Nóng (311-338ºF hoặc 155-170ºC)

Nhỏ, chiên nhanh: cá nhỏ… Rất nóng (347-374ºF hoặc 175–

190ºC

Bảng dưới đây cho thấy các điểm khói của một vài loại dầu ăn khác Các nhà sản xuất khác nhau trích dẫn các số khác nhau

Loại dầu Nhiệt độ gây ra điểm khói

Giống nho hạt 485ºF hoặc 252ºC

 Điểm sôi:

Nhiệt độ sôi của dầu ô liu là 299 0C hoặc 5700F

 pH :

pH đề cập đến nồng độ ion hydro trong dung dịch nước Dầu ô liu và các loại dầu khác không tan trong nước vì vậy độ acid của nó không thể được

đo bằng độ pH

 Một số thông tin khác:

Nhiệt dung riêng 2 J/g.độ

Lượng Calo mỗi muỗng canh Khoảng 120 calo

II QUY TRÌNH SẢN XUẤT DẦU Ô LIU

1 Quy trình

Rửa

Virgin Olive oil 1%< acidity<3%

Extra Virgin Olive oil Acidity < 1%

Quả Ô liu

Dầu olive (virgin oil+ refined oil) Acidity<1.5%

Dầu thô

Tinh luyện Dầu ép lạnh

Nghiền

Ép

Ly tâm Nhào trộn

Lắng trong thùng

2 Giải thích quy trình

a Rửa

- Mục đích: + Loại trừ các tạp chất cơ học

+ Rửa sạch các chất độc hại, bảo vệ thực vật

- Biến đổi: + Vật lí: có thể gây dập một phần nhỏ trái ô liu

+ Hóa học: tăng độ ẩm, một số chất dinh dưỡng bị hòa tan + Sinh học: giảm bớt lượng vi sinh vật trên bề mặt trái

- Các yếu tố ảnh hưởng:

+ Nvước rửa phải đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm

+ Thời gian rửa phải ngắn

Thiết bị: máy rửa có cơ cấu làm đảo trộn quả trong nước bằng không khí, rửa ở nhiệt độ 30-40 0C

OLIVES

WASHED OLIVES

b Nghiền

- Mục đích: + Làm giảm kích thước nguyên liệu tạo hổn hợp bột nhão +Làm phá vở thành tế bào giải phóng một lượng dầu cho quá trình trích li

- Biến đổi: + Vật lí: kích thước hạt giảm, tạo thành hỗn hợp bột nhão

+ Hóa học: có một số phản ứng sảy ra ( thủy phân, oxi hóa dầu, ) + Sinh học: VSV có điều kiện tiếp xúc với thịt quả nhiều hơn

- Các yếu tố ảnh hưởng:

+ Độ ẩm của quả olive cao làm tăng độ dẻo khối bột nghiền làm dính vào máy làm cho quá trình nghiền khó khăn

+ Nhiệt độ cao độ nhớt tăng cản trở quá trình nghiền

- Thiết bị: máy nghiền búa

c Nhào trộn

- Mục đích:

+ Các hạt dầu nhỏ kết dính với nhau  lớn hơn  dể tách dầu

+ Đồng nhất hổn hợp bột nhão

Biến đổi : + Vật lí:tăng kích thước dầu béo, tăng nhiệt độ, tăng độ nhớt

+ Hóa học: các phản ứng sinh acid béo tự do, làm sẫm màu,… + Sinh hóa: enzyme thủy phân được kích hoạt

- Các yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ cao làm tăng hiệu suất trích li nhưng hàm lượng polyphenol làm tăng vị đắng của dầu, hợp chất hương dể bay hơi

- Thiết bị: máy trộn

Cấu tạo hình trụ nằm ngang làm bằng thép không gỉ , bên trong gồm một máng ngang cánh trộn hình xoắn ốc

Nhiệt độ trộn không quá 250C, thời gian khoảng 20-40 phút

d Ép

- Mục đích : tách dầu thô ra khỏi bánh ép

- Biến đổi vật lí: nhiệt độ khối bột nhão có thể tăng cao, cấu trúc tế bào nguyên liệu bị phá vỡ

- Biến đối hóa học: ép dầu ở áp lực cao gây nén ép khối nguyên liệu sinh nhiệt làm biến tính protein, giảm tính tan của protein Áp lực máy ép càng cao nhiệt độ càng tăng làm sự biến tính protein càng sâu sắc

- Biến đổi hóa lí: có sự tách pha giữa pha lỏng (nước và dầu ) ra khỏi pha rắn

- Thiết bị: sử dụng máy ép thủy lực