CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN dầu và CHẤT béo THỰC PHẨM, dầu hạt cải

I.Tổng quan 1.Giới thiệu cải dầu: a)Nguồn gốc: - Cải dầu (tên khoa học: Brassica napus) lồi thực vật có hoa họ Cải Lồi L mô tả khoa học năm 1753 - Brassica napus trồng chủ yếu để thu hạt lấy dầu, nguồn dầu thực vật lớn thứ giới Tùy theo thời tiết, thường cải dầu nở hoa vào tháng Những cánh đồng hoa nở vàng châu Âu nở vàng vào cuối mùa hè mùa thu thường bị nhầm lẫn cánh đồng hoa cải dầu, nhiên lúc hầu hết cải mù tạc thuộc họ cải, mọc Trung Âu để dùng làm phân xanh b) Cấu trúc cải dầu - Hoa cải dầu: tập trung đầu đầu cành, nở theo thứ tự từ lên - Qủa hình trụ dài 5cm.Trong có từ 4-6 hạt, hạt cải nhỏ, hình cầu ovan khơng đều, màu xám đen đen, đường kính từ 1,5-2mm Khối lượng 1000 hạt khơ : 1,7-2,5g Hạt cải có khoảng 48% dầu c) Thành phần hóa học hạt cải dầu: Bảng 1.Thành phần hạt cải dầu Thành phần % Lipit 30-45 Protein 20-29 cenlulose 8,2-11 tro 5,5-8,4 2.Giới thiệu chung dầu hạt cải DẦU HẠT CẢI - Dầu cải lấy từ hạt cải dầu - Dầu cải thuộc loại bền tốt bảo quản - Thành phần: Bảng 2.Thành phần dầu hạt cải Thành phần % A.Erucic Thấp A.Oleic >60% A.Linoleic 14-22% A.Linolenic 8-12% - Gồm loại: dầu cải thường dầu cải cao oleic -Công dụng dầu hạt cải: + Dầu từ hạt tạo danh tiếng tuyệt vời chất lượng dinh dưỡng chế độ ăn uống người thành phần quan trọng hạt giống mặt giá trị thị trường Bột xay từ hạt cải nguồn protein quan trọng làm thức ăn cho động vật + Làm giảm cholesterol có hại mỡ máu, thành phần có chứa nhiều chất dinh dưỡng có tác dụng bảo vệ thành mạch máu, đồng thời ngăn chặn phát triển chứng xơ vữa động mạch + Phòng ngừa bệnh béo phì, phòng tránh rối loại hấp thu chất béo ruột.có tác dụng tốt việc giảm cân + Ngồi dầu hạt cải dùng làm nguyên liệu diesel sinh học II.Dầu hạt cải thường dầu hạt cải cao oleic - Ngày nay, có hai loại dầu hạt cải : + Dầu thường hay dầu có phẩm chất tốt: loại dầu bán lẻ DẦU HẠT CẢI + Dầu cao oleic cao ổn định : loại dầu bán độc quyền cho công ty thực phẩm hoạt động dịch vụ thực phẩm - Cả hai loại dầu cócùng hàm lượng chất béo bão hòa thuộc tính sức khỏe tích cực - Sự khác biệt chúng dầu hạt cải cao oleic, tên gọi cho thấy chứa nhiều axit oleic (một chất béo khơng bão hòa đơn) chất béo khơng bão hòa đa, cụ thể axit alpha-linolenic (ALA) axit linoleic (LA) Tính chất chất béo làm cho dầu hạt cải cao oleic ổn định hơn, cho phép chịu nhiệt lớn thời hạn sử dụng lâu - Dầu hạt cải cao oleic, số ứng dụng dầu hạt cải thường, thay cho dầu hydro hóa phần (PH) sử dụng sản phẩm thực phẩm dịch vụ thực phẩm, chiếm khoảng 80% chất béo trans Bắc Mỹ Chất béo transhình thành loại dầu thực vật lỏng chuyểnthành chất béo rắn qua trình gọi làhydro hóa phần - Tại trans chất béo xấu? Cũng giống chất béo bão hòa, chất béo trans làm tăng nồng độ LDL hay cholesterol xấu máu Khơng giống chất béo bão hòa,chất béo trans làm giảm nồng độ HDL cholesterol - hai làm tăng nguy mắc bệnh tim mạch Ngày 13 tháng năm 2006,Tạp chí Y học New England đưa vấn đề bao gồm việc xem xét lại chất béo trans Chế độ ăn uống Mỹ Các tác giả kết luận rằngnguy mắc bệnh tim giảm dầu PH thay loại dầu có lợi cho sức khỏe Họ nói "hồn tồn có thểtránh sử dụng chất béo trans để giảm thiểu rủi ro sức khỏe "và" lựa chọn thay (cho loại dầu PH ) dầu hạt cải vừa khơng có chất béo trans chất béo bão hòa 1.Dầu hạt cải thường : - Dầu hạt cải thường tìm thấy hầu hết cửa hàng tạp hóa Hoa Kỳ Canada -Thành phần :nó loại dầu đa mục đíchchứa khoảng 61% chất béo khơng bão hòa đơn, 32% chất béo khơng bão hòa đa (11% ALA 21% LA) 7% chất béo bão hòa - Một thay thếcho loại dầu thực vật bão hòa khác, dầu hạt cải sử dụng nơi mong muốn dùng dầu lỏng, bao gồm loại dầu nấu ăn, nước sốt salad , đồ ăn nhẹ ăn tốt cho sức khỏe theo hướng dẫn chuyên gia dinh dưỡng - Dầu hạt cải thường mang lại hiệu tuyệt vời có điểm bốc khói cao, dụng thích hợp cho nấu ăn (Bảng 3) Dầu sử dụng cho nấu chiên,xốt,nướng Nó làm dầu thơm thay cho chất béo rắn số công thức làm bánh DẦU HẠT CẢI Bảng : Điểm bốc khói loại dầu thực vật Dầu Điểm bốc khói F C 478 248 475 246 471 244 468 242 468 242 464 240 453 234 453 234 446 230 435 224 428 220 Sunflower high- oleic Canola high-oleic Peanut Canola Safflower high-oleic Sunflower Corn Soybean Safflower Grapeseed Oliver procesed Nguồn : Đại Học Lethbridge - Một nghiên cứu Đại học Lethbridge Hội đồng cải dầu Canada (www.canolacouncil.org/canola_pan.html) xem xét tác động nấu ăn đến ổn định dầu hạt cải thường Kết sau trình chế biến chiên nấu nướng xuất chất béo trans 2.Dầu hạt cải cao oleic - Dầu hạt cải cao oleic sử dụng nhiều thực phẩm thương mại thực phẩm dịch vụ kéo dài ổn định điều kiện nhiệt độ cao Khơng giống loại dầu PH tìm thấy nhiều loại thực phẩm chế biến bánh quy bánh quy giòn, ứng dụng thương mại chiên,dầu hạt cải cao oleic không chứa chất béo trans - Thành phần : chứa khoảng 70% chất béo khơng bão hòa đơn, 23% chất béo khơng bão hòa đa (3% omega-3) (20% omega-6) 7% chất béo bão hòa Nó có điểm khói cao (475 ° F / 246˚C)- cao độ so với dầu hạt cải thường - Trong dầu hạt cải cao oleic, mức tăng chất béo không bão hòa đơn oleic axit chuyển tỷ lệ nhỏ chất béo khơng bão hòa đa tìm thấy dầu hạt cải thường (Bảng 4) Tính ổn định loại dầu có liên quan trực tiếp đến mức độ khơng bão hòa Dầu có hàm lượng chất béo khơng bão hòa đa, ALA LA, ổn định so với loại dầu có hàm lượng cao axít oleic Vì vậy, dầu hạt cải cao oleic có tính chịu nhiệt caohơn có kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm so với dầu hạt cải thường DẦU HẠT CẢI Bảng So sánh thành phần chất béo Dầu Chất béo bão hòa ( %) Canola Canola high oleic Safflower flaxseed Sunflower 12 Corn 13 Olive 15 Soybean 15 Peanut 19 Cottonseed 27 Lard 43 Palm 51 Butter 68 Coconut 91 Source: POS Pilot Plant Corporation Chất béo không bão hòa đơn ( %) 61 70 77 16 16 29 75 23 48 19 47 39 28 Chất béo khơng bão hòa đa omega-3 (%) 11 57 1 1 Chất béo khơng bão hòa đa omega-6 (%) 21 20 14 18 71 57 54 33 54 10 =>Dầu hạt cải cao oleic nên sử dụng thay cho dầu hạt cải thường Khi hiệu suất cao khả chịu nhiệt cao mong muốn doanh nghiệp dầu hạt cải cao oleic lựa chọn tốt Kết dầu hạt cải cao oleic lựa chọn phổ biến Mỹ Canada thường bán siêu thị, cửa hàng…, họ cố gắng để loại bỏ chất béo trans Dầu hạt cải cao oleic dầu hạt cải thường giải pháp để loại bỏ trans giảm chất béo bão hòa sản phẩm thực phẩm chuẩn bị nhà hoạt động dịch vụ thực phẩm Nó loại thực phẩm tốt cho sức khỏe cho ngành cơng nghiệp chế biến III.Q trình chiết xuất dầu hạt cải : Các phương pháp chế biến sử dụng để trích xuất dầu từ hạt tạo loại dầu thơ có chất lượng cao để chế biến tiếp thứcăn giàu protein có chất lượng cao cho động vật phát triển năm qua Những phương pháp tiếp tục cải thiện 1.Quy trình chiết xuất dầu hạt cải Quy trình chiết xuất dầu hạt cải khử keo dầu thô Hạt dầu cải (42% dầu) Làm hạt DẦU HẠT CẢI Sấy sơ Nấu Chế Nghiền biến dầu/ bong Lọc dầu/ tách keo thô/ lọc GiảiDầu Ép Chiết xuất dung môi Dầu sau tách dung môi Bột sau tách dung môi Chiết xuất dầu Bột nghiền / hạt Bột lưu trữ / Vận Chuyển 2.Giải thích quy trình * Phân loại làm hạt - Hạt giao cho nhà máy khai thác từ trang trại phân loại theo tiêu chuẩn khắt khe cho cải dầu thành lập Ủy ban ngũ cốc Canada Hạt giao dựa loại hạng phân loại Đó bước để giúp đảm bảo thu loại dầu bột chất lượng.Các hạt giống phân loại sau làm để loại bỏ cuống cây, hạt ngũ cốc vật liệu khác từ hạt Làm sạch, sàng, kết hợp hai để sử dụng trình làm DẦU HẠT CẢI * Chuẩn bị hạt để chiết xuất - Trong nhiều nhà máy khai thác, hạt làm sấy đến khoảng 30-40ºC để tránh làm hạt vỡ Điều đặc biệt quan trọng với hạt khô Độ ẩm điều chỉnh để đạt yêu cầu - Các hạt làm nóng sau nghiền vụn lăn Thông thường, hai lăn nhà máy sử dụng, với cấu điều chỉnh để phá vỡ chặt chẽ - Các mảnh vỡ hạt sau đun nóng đến khoảng 75-100ºC bếp Có thể dùng hai bồn chứa thẳng đứng chuyển động khay nước nóng Trong nhà máy đại hơn, lò quayđược trang bị với cuộn dây + Hệ thống nhiệt này, dùng nấu hay chế biến cho phù hợp, phục vụ số chức quan trọng: làm vỡ tế bào nguyên vẹn giải phóng dầu, liên kết giọt dầu nhỏ thành lớn hơn, proteinđông tụcho khuếch tán tốt trình tách chiết dung môi, điều chỉnh độ ẩm hạt trước chiết dung môi Một chức quan trọng hoạt động nấu là: +Để kiểm soát hoạt động enzyme mảnh vỡ hạt, phụ thuộc vào nhiệt độ hàm lượngđộ ẩm Hai hệ thống enzyme có tầm quan trọng: myrosinase (thủy phân glucosinolates ) lipase ( thủy phân triglyceride phosphatides) Những q trình thủy phân phải hồn tồn để sản xuất dầu bột có chất lượng Sản phẩm để thủy phân glucosinolate làm giảm chất lượng dầu bột; triglyceride đặc biệt sản phẩm phân hủy phosphatide làm cho việc tinh chế dầu khó khăn Nồng độ nhỏ sản phẩm hỏng thường tránh khỏi * Quá trình ép dầu - Các hạt điều kiện nóng chuyển vào liên tục vít ép trục ép Chức thiết bị để làm giảm hàm lượng dầu hạt từ khoảng 42% (8% sở độ ẩm) 16-20% Sau chiết dung mơi dầu lại tăng hiệu kinh tế Trục ép bao gồm trục vít quay thùng hình trụ Các thùng có thép phẳng gắn phía bên cạnh, xung quanh bên khoảng cách cho phép dầu chảy từ giữ lại vật liệu rắn bên Áp suất nhiệt tăng lên thùng trục vít quay hoạt động chống tắc nghẽn điều chỉnh chất rắn (bánh dầu) DẦU HẠT CẢI - Cặn nhỏ mịn tách khỏi dầu trọng lực lọc, tái chế Các bánh dầu đưa qua máy cắt học để tạo hạt có kích thước đồng đều, sẵn sàng cho tách chiết dung môi - Trong số nhà máy, bánh dầu bị ép đùn học để cải thiện tính chất chiết dung mơi Máy ép đùn sử dụng cho mục đích bao gồm thùng với trục quay gắn với cánh quạt Hơi nước thêm vào , gia nhiệt trộn diễn dọc theo chiều dài thùng Áp suất tăng lên Sau nguyên liệu thải qua lỗ nhỏ khn thép phía cuối thùng Việc giải phóng áp lực lưu lượng làm vật liệu épđùn "dãn ra" , làm cho rỗng.Bánh dầu cóđường kính nhỏ,mảnh rỗng làm cho qua trình tách chiết dung môi dễ dàng Công suất thiết bị tách chiết dung môi tăng cường đáng kể * Chiết xuất dung môi - Các bánh dầu từ trục ép từ ống ép, chuyển đến trích xuất dung mơi Làm lạnh q trình vận chuyển nguyên liệu thực để giảm thiểu bay hexane trình ép Trong ép, chất rắn dung môi rửa giai đoạn, với hexane vốn cao hàm lượng dầu (miscella) sau với miscella cuối hexane tinh khiết Điều làm hàm lượng dầu vật liệu rắn (bột) xuống khoảng 1%, phụ thuộc vào thiết kế tốc độ lớn thiết bị - Các bột miscella loại bỏ khỏi dung môi để thu hồi dung môi không bột dầu Các bột dung mơi bão hòa chuyển tới thiết bị tách dung mơi, bể thẳng đứng trang bị khay nước nóng máy khuấy Áp lực giảm nước sử dụng trực tiếpđể làm bay hexane để khô bột Các hexane ngưng tụ, nước hexane tách ra, tái sử dụng Nhiều giai đoạn gia nhiệt làm khô áp dụng để giảm hàm lượng hexane đển mức không đáng kể độ ẩm 8-11% Một số loại bỏ glucosinolates sản phẩm phân hủy chúng số biến tính protein xảy - Để đạt chất lượng bột tốt nhất, trình phải kiểm soát tốt nhiệt độ (110ºC tối đa.) thời gian Thông thường, khâu cuối thiết bị chiết rút dung môi giai đoạn làm mát Bột làm mát nghiền đển kích thước đồng dạng viên, sẵn sàng cho việc lưu trữ tiêu thụ - Các miscella chứa dầu chiết rút thiết bị bay gồm ba giai đoạn Hơi hexane từ hoạt động này, cô đặc để tái sử dụng Một nhà máy khai thác vận hành thích hợp khơng nhiều khoảng 2-3 lít hexane / hạt xử lý Beach (1), Unger (2), Buhr (4), (6) Dahlen, Williams (7) viết chi tiết khía cạnh khác chiết xuất hạt cải dầu DẦU HẠT CẢI * Quá trình khử keo /tách keo - Dầu "thô" từ hai giai đoạn chiết xuất pha trộn sau tách keo trước chứa để bán chế biến tiếp.Hàm lượng phosphor có dầu thơ thường 1,25% thường 500ppm - Phương pháp sử dụng: +Sử dụng nước để loại bỏ phosphatides + Sử dụng loại acid citric, malic phosphoric nước ( superdegumming) -Mục đích: + loại bỏ phosphatides + Kiểm sốt lượng phosphor - Sau liên kết dầu với chất dùng để loại gum, dầu ly tâm để tách chất liệu kết tủa Q trình khử có nước,loại bỏ 100-250 ppm phospho, tùy thuộc vào mức độ thủy phân phosphatides trình chuẩn bị hạt, thảo luận trước Trong khử với axit nước, thủy phân, phosphatides non-hydratable (NHP) bị loại bỏ Nồng độ lại khoảng 25 ppm phospho Các phosphatides bị tách thêm vào bột desolventizer Điều làm tăng hàm lượng dầu lại bột đến khoảng 2-3% làm tăng lượng Hàm lượng thành phần phụ khác tìm thấy dầu thơ dầu hạt cải tách keo đưa Bảng Bảng 5: Thành phần nhỏ dầu thô sau tách keo hạt cải dầu Axit béo tự 0.4 – 1.0% Phospholipid – 1.5% Tách keo nước (như P) 100 – 250 ppm Acid - DEG nước (như P) 10 – 50 ppm Unsaponifiables (Tocopherols, Sterols) 0.5 – 1.2% Chlorophylls 10 – 35 ppm DẦU HẠT CẢI 10 Hợp chất Sulphur (như S) – 15 ppm Sắt, dầu thô / Acid-Wat Deg