CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA LIPID 2.1. Tính chất vật lý chung của Lipid Dựa vào một số tính chất cơ lý, chúng ta có thể đánh giá sơ bộ chất lượng của hạt. Đồng thời, nhiều biện pháp kỹ thuật xử lý, chế biến hạt phải dựa vào những tính chất cơ lý để tính toán. Một số tính chất quan trọng là: Hình dạng và kích thước của hạt. Khối lượng của hạt. Trọng lượng riêng của hạt. Tỷ trọng: tỷ trọng của dầu mỡ nhẹ hơn nước, vào khoảng 0,91 – 0,976, mức độ không no của dầu càng lớn thì tỷ trọng càng lớn. Chỉ số khúc xạ vào khoảng 1,418 1,474, nếu mức độ không no của dầu càng lớn thì chỉ số khúc xạ càng cao. Các loại dầu đều có tính nhớt, nhiệt độ càng cao thì độ nhớt càng giảm, những loại dầu có nhiều oxy acid đều có độ nhớt cao. Thong thường dầu không tan trong nước, cồn lạnh, nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ như ete, benzene, etxang, CS2, CCl4… Điểm nóng chảy không rõ rang nên khó xác định, thường người khác xác định điểm đông đặc của hỗn hợp acid béo tách ra từ dầu, điểm đông đặc càng cao chứng tỏ chứa nhiều acid béo no và ngược lại, nếu acid béo có phân tử lượng càng thấp điểm đông đặc sẽ càng thấp, mỗi loại dầu thường có một phạm vi điểm đông đặc riêng. Tỷ nhiệt của dầu vào khoảng 0,4 – 0,5. 2.2. Tính chất hóa học 2.2.1. Phản ứng xà phòng hóa Dưới tác dụng của enzyme lipase, acid hoặc kiềm, lien kết este trong phân tử glyxerit bị thủy phân tạo thành glyxerin và acid béo hoặc muối của acid béo. Các muối này được gọi là xà phòng. Phương trình tổng quát: Xà phòng bình thường là hỗn hợp các muối Natri của acid béo. Muối Kali của acid béo tạo ra xà phòng mềm, xà phòng làm từ dầu oliu thưởng nổi trong nước vì bão hòa khí. Người ta thường them vào xà phòng các chất thơm và chất diệt khuẩn. Đây là phản ứng cơ bản trong quá trình sản xuất xà phòng và glycerin đi từ dầu mỡ. 2.2.2. Phản ứng thủy phân Với sự hiện diện của nước và hơi nước, dàu mỡ thủy phan để giải phóng acid béo và glycerin. Phản ứng có xúc tác acid vô cơ hoặc enzyme. Thực chất quá trình thủy phân xảy ra qua 3 giai đoạn, trong mỗi giai đoạn là một phản úng thuận nghịch: Giai đoạn 1: Giai đoạn 2: Giai đoạn 3: 2.2.3. Phản ứng rượu thủy phân Glycerit khi đun nóng với rượu metylic hoặc etylic có xúc tác acid vô cơ như (H2SO4, HCl) có thể tiến hành este hóa trao đỏi với các rượu bậc 1 tạo thành các este của acid béo va rượu đơn chức. Khi có chất xúc tác thích hợp, tryglycerit phản ứng với glycerin để tạo ra mônôglycerit hay diglycerit. 2.2.4. Phản ứng cộng hợp Phản ứng này có tác dụng cộng hợp hydro vào các nối đôi trên dây cacbon của acid béo với sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp nhằm làm giảm số nối đôi trên dây cacbon, làm cho dầu mỡ ổn định hơn, hạn chế được các quá trình như oxy hóa, trùng hợp của dầu mỡ. Ngoài ra, phản ứng này còn có tác dụng giữ cho dầu không bị trở mùi khi bảo quản lâu. Phản ứng quan trọng là phản ứng hydro hóa, là phản ứng gắn hydro vào nối đôi của acid béo không no trong các glycerit. Phản ứng nà có ý nghĩa thực tiển rất quan trọng: đây chính là cơ sở lý thuyết cho quá trình chuyển đổi từ thể lỏng sang thể rắn để sử dụng trong một số trường hợp đặc biệt trong sản xuất shortening, magarin, thay thế mỡ động vật trong nhiều lĩnh vực. Nó làm giãm khả năng oxy hóa của dầu, giữ dầu không bị ôi. Được dùng để chế biến dầu thành phẩm. Ngoài ra, thành phần acid béo của dầu thường chứa đồng thời các acid oleic, acid linoleic, acid linolenic. Mặc dù acid linolenic có vai trò sinh học quan trọng, nhưng cũng là nguyên nhân quan trọng gây nên sự trở mùi thực phẩm. Vì thế quá trình hydro hóa chọn lọc để giẩm bớt hàm lượng acid linolenic thường được tiến hành trong công nghệ chế biến dầu. Trong điều kiện thích hợp dầu mỡ chứa acid béo không no có thể công hợp với nhớm halogen. Người ta ứng dụng một số phản ứng dụng công nghệ cộng hợp haloen vào phân tích kiểm nghiệm dầu mỡ. Dầu mỡ cũng có thể bị sunfua hóa với acid sunfuric đậm đặc tạo thành sản phẩm có tính tan trong nước. 2.2.5. Phản ứng đồng phân hóa Dưới tác dụng của bazo hòa tan trong rượu thích hợp có sự chuyển đổi đồng phân nối đôi từ vị trí cũ không lien hợp đến vị trí mới lien hợp. Phản ứng tăng tính khô của dầu. Sự đông phân hóa còn có thể thực hiên được với chất xúc tác thích hợp. Vì vậy nên sau khi hydro hóa dầu tự nhiên ở trạng thái đồng phân cis sẽ chuyển sang dạng đông phân trans có cấu trức chặt chẽ và bền vững hơn. Trans có tác dụng tăng độ nón chảy. 2.2.6. Phản ứng oxy hóa Những dầu mỡ có chứa nhiều acid béo không no sẽ dễ bị oxy hóa của oxy không khí. Đa số các phản ứng xảy ra trên các nối đôi của cacbon. Dầu mỡ chứa nhiều acid béo no có ưu điểm là dễ bảo quản, ít bị biến đổi nhưng lại có hệ số đông hóa thấp. Oxy hóa glyceride bằng oxy phân tử: khái niệm này thường dựa trên cơ sở nghiên cứu sự oxy hóa dầu mỡ có chứa khoảng 97% glyceride. Khi tiếp xúc với oxy không khí, glyceride, acid béo có thể tác dụng với oxy chủ yếu theo mạch cacbon. Kết quả của quá trình oxy hóa này làm xuất hiện những chất mới có tính chất mới. Các sản phẩm thường là perocide, cetoacid… Nếu như quá trình oxy hóa không sâu, sự thay đổi chủ yếu là tính chất cảm quan như mùi, vị của dầu mỡ. Những thay đổi này gọi là sự ôi hóa của dầu mỡ thường xảy ra khi bảo quản ở các điều kiện thích hợp cho quá trình oxy hóa. Trong một số trường hợp khác, quá trình oxy hóa sâu thì trong dầu mỡ xuất hiện các tính chất hóa lý mới. Từ dầu oxy hóa mạnh có thể nhận được các vật liệu quý. Ví dụ oxy hóa dầu để thu nhận dầu mau khô dùng cho chống ăn mòn kim loại và các vật liệu xây dựng. Sản phẩm của oxy hóa có thể chia làm 3 nhóm: Sản phẩm của sự phân hủy gốc cacbuahydro của acid béo chưa no. Sản phẩm có các nhóm chức chứa oxy. Sản phẩm chứa các acid béo đã bị polymer hóa hoặc trùng hợp, trong phần tử của chúng có chứa các nhóm chức chứa oxy hóa. CHƯƠNG 3: MỘT SỐ LOẠI NGUYÊN LIỆU CÓ DẦU Đa số nguyên liệu có dầu đều là hạt cho dầu vì vật trong phần này nhóm chỉ khảo sát hạt có dầu: đậu phộng (lạc), đậu nành, mè, hạt cải dầu, hạt điều, hại hướng dương, cọ dầu,… 3.1. Nhóm acid lauric 3.1.1. Dừa Thuộc họ cau (Arecaceae), được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới.Tại Việt Nam, dừa được trồng nhiều ở nhiều nơi từ Bắc chí Nam, nhất là các vùng duyên hải. Tỉnh Bến Tre có diện tích trồng dừa lớn nhất được mệnh danh là xứ dừa, một số tỉnh ven biển miền Trung như Bình Định (13.000 ha trồng dừa); Phú Yên, Phan Thiết,… và một số tỉnh đồng bằng Bắc Bộ nhiều nhất ở Thanh Hóa. Hình 3.1: Nguyên liệu dừa Quả dừa có đường kính khoảng 300mm, khối lượng quả 1,5 – 2kg. Vỏ dày, có cấu tạo sợi. Trong lớp vỏ là sọ dừa, trong sọ dừa là lớp cơm dừa chứa dầu: phấn và sợi bên ngoài chiếm 57 %, sọ chiếm 12 %, cùi 18 %, nước 13 %. Dừa để sản xuất dầu là loại dừa già, cứng. Dầu chứa nhiều nhất trong cơn dừa trong trái dừa, trung bình chiếm khoảng 230 – 250gtrái dừa. Hàm lượng dầu trong cơm dừa dao động trong khoảng từ 65 – 74%, tùy thuộc vào giống và môi trường canh tác. Bảng 3.1: Thành phần hóa học của cùi dừa THÀNH PHẦN CÙI TƯƠI (%) CÙI KHÔ (%) Nước 45 2 4 Dầu 36 65 72 Protein thô 6 7 9 Cellulose 2 6 Tro 1 2 4 Dầu dừa có thành phần các axit béo chủ yếu là các axit béo no, gồm axit lauric (C12:0), axit mistiric (C14:0), axit panmitic (C16:0), các axit béo không no rất ít. ..............................
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT GVHD SVTH BUỔI TIẾT HỌC : NGUYỄN HỮU QUYỀN : NHÓM : THỨ : TIẾT 10-11-12 Tp.HCM, tháng 11 năm 2014 LỜI MỞ ĐẦU Công nghiệp sản xuất dầu thực vật quan trọng, sản lượng dầu thực vật nói riêng chất béo nói chung giới khơng ngừng tăng lên Lipid thành phần quan trọng thể người, mặt y học, thể thiếu chất béo sử dụng chất béo có mô dự trữ làm cho thể sút cân Dầu thực vật loại thức ăn cung cấp lượng lớn gấp hai lần so với gluxit, sử dụng dạng nguyên chất hay chế biến Dầu thực vật có ứng dụng nhiều ngành cơng nghiệp thực phẩm Nguyên liệu hạt chứa dầu thực vật loại thực vật mà phần có tích tụ lượng dầu lớn đủ để khai thác quy mô công nghiệp với hiệu kinh tế cao Các loại dầu đóng vai trò quan trọng Hơn nước ta có khí hậu nhiệt đới thuận lơi cho việc trồng trọt khai thác hạt có dầu phục vụ cơng nghiệp chế biến dầu nước Với đề tài “Khảo sát ngun liệu sản xuất dầu thực vật” nhóm chúng tơi giúp bạn hiểu nguyên liệu chứa dầu yếu tố định chất lượng sản phẩm dầu Nhóm ii DANH MỤC CÁC BẢNG STT TÊN BẢNG TRANG Bảng 3.1: Thành phần hóa học của cùi dừa 12 Bảng 3.2: Thành phần loại acid béo cùi dừa 13 Bảng 3.3: Các số dầu dừa 14 Bảng 3.4: Thành phần loại acid béo dầu cọ 15 Bảng 3.5: Các số của dầu cọ và dầu nhân cọ 15 Bảng 3.6: Các số dầu cọ 15 Bảng 3.7: Thành phần hóa học của hạt đậu phộng (% khối lượng) 17 Bảng 3.8: Các số có dầu phộng 18 Bảng 3.9: Các số của dầu mè 19 10 Bảng 3.10: Thành phần acid béo dầu mè 19 11 Bảng 3.11: Thành phần hóa học (% chất khơ) 20 12 Bảng 3.12: Thành phần của dầu cám gạo thô 21 13 Bảng 3.13: Thành phần acid béo dầu cám 22 14 Bảng 3.14: Chỉ số của dầu cám gạo 23 15 Bảng 3.15: Thành phần hóa học (% chất khơ) 24 16 Bảng 3.16: Hàm lượng nhóm lipit sản phẩm chế biến (% lượng lipit chung) 25 17 Bảng 3.17: Các số của dầu hướng dương 25 18 Bảng 3.18: Thành phần hóa học hạt đậu nành 26 19 Bảng 3.19: Thành phần acid béo (%) 26 20 Bảng 3.20: Các số của dầu đậu nành 27 21 Bảng 3.21: Thành phần hóa học hạt cải dầu (% chất khô) 28 22 Bảng 3.22: Thành phần acid béo hạt cải dầu 28 Nhóm iii DANH MỤC CÁC HÌNH STT TÊN HÌNH TRANG Hình 3.1:Ngun liệu dừa 12 Hình 3.2: Dầu phộng 16 Hình 3.3: Nguyên liệu đậu phộng 16 Hình 3.4: Nguyên liệu mè 19 Hình 3.5: Nguyên liệu cám gạo 20 Hình 3.6.7: Nguyên liệu hướng dương 24 Hình 3.8: Nguyên liệu đậu nành 25 Hình 3.9: Nguyên liệu hạt cải 28 Nhóm iv MỤC MỤC LỜI MỞ ĐẦU .iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH iv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU DẦU THỰC VẬT .1 1.1 Khái niệm chung 1.2 Phân loại 1.3 Quá trình tạo thành dầu nguyên liệu chứa dầu 1.4 Thành phần hóa học hạt 1.4.1 Chất béo 1.4.2 Hợp chất khơng béo khơng xà phòng hóa .4 1.4.3 Hợp chất chứa Nito (có đặc tính protein phi protein) .5 1.4.4 Glucide dẫn xuất chúng 1.4.5 Chất khoáng (chất tro) CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA LIPID .7 2.1 Tính chất vật lý chung Lipid 2.2 Tính chất hóa học 2.2.1 Phản ứng xà phòng hóa 2.2.2 Phản ứng thủy phân .8 2.2.3 Phản ứng rượu thủy phân 2.2.4 Phản ứng cộng hợp 2.2.5 Phản ứng đồng phân hóa .10 2.2.6 Phản ứng oxy hóa 11 CHƯƠNG 3: MỘT SỐ LOẠI NGUYÊN LIỆU CÓ DẦU 12 3.1 Nhóm acid lauric 12 3.1.1 Dừa 12 3.1.2 Cọ dầu 14 3.2 Nhóm acid oleic linoleic 16 3.2.1 Lạc (đậu phộng) 16 3.2.2 Dầu mè 18 3.2.3 Cám gạo 20 3.2.4 Hạt hướng dương 23 3.3 Nhóm acid linolenic (đậu nành) 25 3.4 Nhóm acid linolenic (hạt cải dầu) .27 3.5 Một số loại ngun liệu có dầu khơng phổ biến 29 3.6 Các nguồn dầu 29 KẾT LUẬN 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 Nhóm v CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU DẦU THỰC VẬT 1.1 Khái niệm chung Nguyên liệu dầu thực vật loại thực vật mà phần có tích tụ lượng dầu lớn đủ để khai thác qui mô công nghiệp với hiệu kinh tế cao (lạc, dừa, đậu nành ) 1.2 Phân loại Theo phạm vi sử dụng thời vụ thu hoạch, người ta phân loại nguyên liệu dầu thực vật thành: Nguyên liệu theo thời vụ thu họach: lâu năm (dừa, trảu…), hàng năm (lạc, vừng ) Nguyên liệu theo thành phần axit béo có chứa dầu: ngun liệu có chứa axit béo khơng no oleic, linolenic, linolic (có dầu cám, dầu đậu nành), nguyên liệu có chứa axit béo no Panmitic, Lauric (dừa) Ơ nhiệt độ thường, dầu thực vật có chứa nhiều axit béo khơng no thể lỏng ngược lại Phân loại theo tính chất dầu: dựa vào chỉ số iode dầu, người ta phân loại thành: Dầu khô (dầu trảu, dầu vỏ hạt điều): Có chỉ số iode (IV) 130 246, loại dầu mà quét lên bề mặt sau thời gian tạo màng Dầu bán khơ: Có (IV) trung bình, khoảng 85 130, qua chế biến thành dầu khơ hay khơng khơ Dầu khơng khơ, có (IV) bé (< 85) dùng làm thực phẩm 1.3 Quá trình tạo thành dầu nguyên liệu chứa dầu Những đặc tính cấu trúc giải phẩu hạt dầu định tính chất lý hạt có ảnh hưởng lớn đến cơng nghệ chế biến Nếu mơ vỏ hạt có cấu trúc chắc chắn, cần phải phá vỡ trước ép trích ly nhằm tách dầu triệt để Q trình tạo thành dầu xảy hạt chín, hợp chất vô hữu thiên nhiên chuyển vào hạt từ phần xanh qua tượng quang hợp chuyển qua rễ biến thành chất dự trữ hạt Các chất dự trữ chủ yếu tinh bột Khi hạt chín hàm lượng tinh bột giảm dần hàm lượng dầu tăng Ơ giai đoạn đầu hạt chín dầu chủ yếu hạt axít béo tự Sau đó, axit béo tự giảm dần hàm lượng Triglycerid tăng lên Quá trình xãy theo ba giai đoạn: Glyxêrin kết hợp với axit béo tạo Monoglycerid Monoglyxêrit kết hợp với axit béo tạo Diglycerid Cuối cùng Diglyxêrit kết hợp với axit béo tạo thành Triglycerid Nếu Glycerin kết hợp với ba phân tử axit béo cùng loại, ta có Triglycerid đồng thể: CH2OCOR CHOCOR CH2OCOR Nếu Glycerin kết hợp với phân tử axit béo khơng cùng loại, ta có Triglycerid đối xứng không đối xứng: CH2OCOR1 CH2OCOR2 CHOCOR2 CHOCOR3 CH2OCOR1 CH2OCOR1 Khi tiến hành sản xuất mà nguyên liệu non, bị bệnh hàm lượng Triglycerid thấp, chất lượng dầu thu Hơn nữa, bảo quản ngun liệu chứa dầu khơng tốt, lúc xảy trình ngược lại, Triglycerid bị thủy phân, sản phẩm cuối cùng Glycerin axit béo 1.4 Thành phần hóa học hạt 1.4.1 Chất béo Lipid: Thành phần quan trọng chủ yếu nguyên liệu dầu, định giá trị sử dụng công nghiệp ngun liệu dầu Đó chất hòa tan tốt dung môi không cực chiếm hàm lượng từ 1/4 đến 3/4 khối lượng nguyên liệu Trong nguyên liệu dầu, lipit thường kết hợp với số chất khác protit, gluxit để tạo thành hợp chất khác hợp chất bền vững Nhóm Một số lớn lipit thuộc dạng bị phá vỡ nghiền, sau tách dạng tự Thành phần chủ yếu lipit triglyxêrit, chiếm 95 ÷ 98 % nguyên liệu dầu Các axit béo triglyxêrit thường mạch thẳng, no không no, nghĩa axit béo chứa 1,2,3 nối đơi có số lượng ngun tử cacbon từ 16 ÷ 22 Thơng thường số cacbon từ 16 ÷ 18 Ví dụ axit oleic (C18:1), axit panmitic (C16:0) Những dầu thực vật chứa nhiều axit béo không no dễ thể hấp thụ dễ bị oxy hóa nên dễ bị khét dễ bị polyme hóa (trùng hợp) Tính chất dầu thành phần axit béo vị trí chúng phân tử triglyxêrit định, thành phần cấu tạo thứ hai phân tử triglyxêrit glyxêrin tất loại dầu Triglyxêrit dạng hóa học tinh khiết khơng có màu, không mùi, không vị Màu sắc, mùi vị khác dầu thực vật phụ thuộc vào tính ổn định chất kèm theo thoát từ nguyên liệu dầu cùng với triglyxêrit Dầu thực vật đa số gồm phân tử triglyxêrit có khối lượng phân tử lớn nên không bay điều kiện chân không cao Dưới tác động ezym thủy phân, có nước nhiệt, triglyxêrit dễ bị phân cắt mối liên kết ester bị thủy phân tạo thành axit béo tự do, axit có mặt dầu thực vật Photpholipit: Là lipit phức tạp, thành phần cấu tạo có photpho nitơ, thường chiếm 0,25 ÷ % so với tổng lượng dầu có ngun liệu Cơng thức photpholipit là: Nhóm Nếu X hidro photpholipit axit photphatit Axit photphatit có nguyên liệu chứa dầu dạng muối kim loại Tùy thuộc vào việc tác động giai đoạn cơng nghệ lên q trình chế biến mà hàm lượng photpholipit có mặt dầu thay đổi phạm vi tương đối lớn Photpholipit có khả dinh dưỡng cao, lại có hoạt động hóa học lớn nên dễ dàng bị oxy hóa làm hỏng sản phẩm, đó, q trình chế biến người ta tìm cách loại photpholipit khỏi dầu bằng cách xử lý với lượng nhỏ nước (thủy hóa) Khi kết hợp với nước, photpholipit khả hòa tan dầu nên kết tủa thành cặn Tuy nhiên, tách photpholipit bằng phương pháp thủy hóa biện pháp khơng hồn chỉnh Thường dầu đã thủy hóa đến 0,2 ÷ 0,4% photpholipit chúng gọi photpholipit khơng thủy hóa, ví dụ axit photphatit Khi chế biến nguyên liệu chứa dầu, photpholipit kết hợp với gluxit tạo thành sản phẩm có màu sẫm Sáp: Là lipit đơn giản, ester axit béo mạch cacbon dài, (số nguyên tử cacbon từ 24 ÷ 26) rượu hay hai chức Cơng thức cấu tạo sáp sau: Sáp có hạt hầu hết loại nguyên liệu thực vật chứa dầu, sáp làm nhiệm vụ bảo vệ hạt chống lại tác động xấu mơi trường bên ngồi Trong q trình sản xuất, có sáp dầu dầu thường bị đục hạt tinh thể sáp nhỏ tạo thành "mạng" hạt lơ lững, khó tách Ơ nhiệt độ thấp sáp đơng đặc Do để tách sáp cần phải hạ nhiệt độ dầu 1.4.2 Hợp chất khơng béo khơng xà phòng hóa Những chất nhóm hợp chất hữu có cấu tạo khác nhau, hòa tan tốt dầu loại dung môi dầu Khi sản xuất dầu, chất Nhóm tách theo dầu làm cho dầu có màu sắc mùi vị riêng Hàm lượng chất khơng béo, khơng xà phòng hóa loại dầu dao động phạm vi lớn từ 0,4 ÷ 2,9 % tùy thuộc vào đặc điểm giống hạt, vào điều kiện sinh trưởng thực vật vào phương pháp tách dầu Những tác động công nghệ mạnh tách dầu làm cho lượng chất khơng béo, khơng xà phòng hóa chuyển vào dầu nhiều lên Những chất caroten (có màu vàng tươi đến đỏ sẩm, gồm α, β, γ caroten), clorofin (có màu xanh), chất gây mùi tecpen, hidrocacbua Ngồi ra, dầu có rượu đa vòng khơng no sterol, tocopherol Cholesterol sterol, có mặt chất béo nguyên nhân gây bệnh tim mạch 1.4.3 Hợp chất chứa Nito (có đặc tính protein phi protein) Các hợp chất thường hàm lượng từ 1/5 đến 1/4 khối lượng nguyên liệu, 90 % hợp chất có chứa nitơ protein Ơ số nguyên liệu chứa dầu, hàm lượng protein cao (ví dụ đậu nành, protein chiếm 1/3 ÷ 1/2 khối lượng hạt), trình sản xuất, bả dầu sử dụng để làm thức ăn cho người (nước chấm) làm thức ăn gia súc Các protein háo nước, điều kiện phối hợp nhiệt độ độ ẩm định, protein trương nở tạo điều kiện cho dầu thoát dễ dàng Nhờ biết tính chất này, người sản xuất chọn chế độ nhiệt, ẩm thích hợp cho loại nguyên liệu nhằm đạt hiệu suất thu hồi dầu lớn 1.4.4 Glucide dẫn xuất chúng Gluxit sản phẩm ban đầu trình quang hợp dùng làm "nguyên liệu" để xây dựng tất hợp chất có hạt chứa dầu Trong nguyên liệu chứa dầu, gluxit tự nhiên chủ yếu xenlulo hemixenlulo Lượng xenlulo chủ yếu tập trung vỏ Những loại nguyên liệu chứa dầu khác có hàm lượng xenlulo hemixenlulo khác nhau, thường dao động khoảng ÷ 46 % 1.4.5 Chất khoáng (chất tro) Là nguyên tố lại tro sau đốt cháy nguyên liệu chứa dầu với khơng khí, hàm lượng ngun tố khống có nguyên liệu chứa dầu nhiều từ 1,8 ÷ 2,2 lần so với lượng ngun tố khống có loại thực vật Nhóm 3.2 Nhóm acid oleic linoleic Bao gồm: dầu oliu, dầu cọ, dầu bắp, dầu hướng dương, dầu đậu phộng, mè,… Nhóm dầu phổ biến C18:1, C18:2 Acid béo bão hòa chiếm tối đa 20% Hình 3.2: Dầu phộng 3.2.1 Lạc (đậu phộng) Lạc có tên khoa học Arachis hypogeal thuộc họ đậu, hạt đâu phộng có hình thoi, bầu dục hay tròn Được trồng nhiều từ tỉnh miền trung Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên,… Hình 3.4: Nguyên liệu đậu phộng Được cấu tạo gồm ba phần: - Vỏ ngoài: lớp vỏ mỏng, nhám, khô dễ vỡ theo chiều dọc, thành phần chủ yếu xenlulo 68 %, chứa dầu 1%, tinh bột 12%, tro 4% lượng vỏ chiếm 24 35% khối lượng toàn củ lạc - Vỏ lụa: màu vàng hay hồng, chủ yếu chứa hemixenlulo, chiếm 4% khối lượng hạt - Nhân: tròn hay bầu dục, màu trắng Thành phần hóa học (theo % chất khô) sau: Hạt đậu phộng nguyên liệu giàu dầu (44 – 56%) protein (25 – 34%) Thành phần sinh hóa đậu phộng phụ thuộc vào giống, biến đổi điều kiện khí hậu, vị trí hạt quả, yếu tố tác động từ bên sâu bệnh Bảng 3.7: Thành phần hóa học của hạt đậu phộng (% khối lượng) Nhóm 15 LIPIT PROTEIN XENLULO TRO 40,2 50% 20 35% 1,2 4,9% 1,8 4,6% Trong dầu lạc, dầu hỗn hợp glycerid gồm: 80% axit béo khơng no, , 20% dầu lạc thể lỏng nhiệt độ thường Thành phần acid béo hạt dầu thay đổi tùy theo giống điều kiện trồng trọt Các glycerid dầu phộng chứa acid béo chính: Acid oleic (C18:1) 50 63 % Acid linolic (C18:2) 13 33 % Axit béo no panmitic (C16:0) 11 % Dầu phộng chứa nhiều vitamin hòa tan dầu, nhiều vitamin E – yếu tố quan trọng tổng hợp Hormone sinh dục, chống lão hóa Hai acid bão hòa có dầu phộng acid arachidic (C20) acid lignoceric (C24) thấy bơ ca cao bơ sữa bò Đây hai acid béo bão hòa dạng cis nên khơng gây nguy hiểm cho tim mạch Protein dầu lạc chủ yếu globulin (arachin conorachin) hợp thành (chiếm 95%) Trong dầu phộng axit amin không thay acginin, lizin, histidin, triptophan, nhân lạc có vitamin B1, B2, PP Nghiên cứu khoa điều trị thuộc trường đại học Purdue (Mũ) công bố: đậu phộng chứa magie, mangan, sắt, đồng, phosphate, kali, kẽm, selen, canxi đặc biệt folate có tác dụng bổ não Dầu lạc thường khai thác từ nhân lạc bằng phương pháp ép ép kết hợp với trích ly Thường trung bình 100 kg lạc (cả vỏ) cho 70 kg nhân 30 kg vỏ Nếu dùng phương pháp ép kết hợp với trích ly, ta thu 34 kg dầu lạc 36 kg khô lạc Ơ nhiệt độ thường, dầu phộng ép từ đậu phộng có màu vàng nhạt, có độ nhớt thấp, có hương thơm mùi vị giống hạt dẻ Dầu lạc dùng sản xuất đồ hộp, bơ nhân tạo Nhóm 16 Bảng 3.8: Các số có dầu phộng Tên số Giá trị Chỉ số xà phòng hóa SV 188 – 195 Chỉ số acid AV 0,02 – 0,6% Chỉ số Iod 82 – 100 Nhiệt độ động đặc -2,5 – 300C Nhiệt độ nóng chảy – 30C Chỉ số khúc xạ (ND20) 1,4697 – 1,4719 Tỷ trọng 150C 0,917 – 0,921 Độ nhớt trung bình 71,07 – 86,15 centipose Nhiệt lượng nóng chảy 21,7 cal/g (khơng hidro hóa); 24,7 cal/g (hidro hóa) Chỉ tiêu chất lượng đậu phộng dùng làm nguyên liệu cho sản xuất dầu đậu phộng (TCVN 2383 – 1993) 3.2.2 Dầu mè Dầu vừng có màu vàng nhạt đến màu vàng nâu, có mùi đặc trưng vừng Đây loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao diện 75% acid béo khơng bão hòa dầu, đặc biệt (Omega 6) Dầu vừng thu chủ yếu nhờ vào trình ép hạt vừng trồng phát triển nhiều Ấn Độ Trung Quốc… Đây nguyên nhân làm cho giá dầu vừng thường đắt Hình 3.4: Nguyên liệu mè Nhóm 17 Bảng 3.9: Các chỉ số dầu mè Chỉ số Tỷ trọng 200C Giá trị 0,917 – 0,922 Điểm đông đặc acid béo 20 – 240C Chỉ số xà phòng hóa 187 – 194 Chỉ số iod 103 – 116 Chỉ số khúc xạ 200C 1,473 – 1,474 Bảng 3.10: Thành phần acid béo dầu mè Acid béo Giá trị (%) Không 3% tính Acid béo tự theo acid oleic Acid béo no (chủ yếu acid palmitic) 12 – 15% Acid béo không no (chủ yếu oleic linoleic) 75 – 78% Bảng 3.11: Thành phần hóa học (% chất khô) Thành phần Giá trị Protein 19 – 25 Lipid 50 – 55 Glucid 6,9 – 18 Photpho 0,702 – 0,78 Kali 0,423 – 0,62 Magie 0,22 – 0,347 3.2.3 Cám gạo Cám gạo phụ phẩm công nghiệp xay xát, cám lẫn trấu, Nhóm 18 vụn, muốn dùng cám để tách dầu cần phải tách riêng chất Cám gạo chiếm khoảng 8% trọng lượng hạt lúa,chứa hầu hết lượng dầu phần lớn lượng đạm, chất khoáng, vitamin, chất xơ tiêu hóa hạt thóc… Tùy theo loại gạo mà hàm lượng dầu cám khác nhau, dao động từ 20 23 % Hình 3.5: Nguyên liệu dầu cám gạo Hàm lượng enzym lipaza cám gạo cao nên cám dễ bị hư hỏng, sau xay xát, muốn cám bảo quản lâu phải tiêu diệt enzym lipaza phải đưa ép dầu Nhiệt độ diệt enzym 100 1050C/10 phút Trong cám có nhiều B1 nên dầu cám dùng y học (chữa bệnh tê phù) Thành phần axit béo dầu cám gồm axit oleic 40 50%, linolic 26 42 %, panmitic 13 18 % Do cám có nhiều enzym lipaza nên dầu cám tồn lượng đáng kể enzym này, dầu cám khó bảo quản Dầu cám đạt phẩm chất sử dụng công nghiệp sản xuất dầu ăn Dầu cám gạo thơ tinh luyện thành dầu trộn salad chất lượng cao, bên cạnh đó, số sản phẩm khác sản xuất từ dầu cám gạo thô Bảng 3.12: Thành phần dầu cám gạo thô Chất béo xà phòng hóa Chất béo trung tính 85 Glycolipids Phospholipids Chất béo khơng xà phòng hóa Nhóm 95 4.2 Sterols 1.8 4-Methyl Sterols 0.4 Triterpene alcohols 1.2 Less polar compounds 0.8 ● Squalene 0.12 ● Tocopherols 0.04 19 ● Tocotrienols 0.07 Dầu cám gạo thô tinh luyện thành dầu ăn thơng qua tinh luyện bằng phương pháp hóa học phương pháp vật lý Dầu cám gạo loại dầu trộn salad tuyệt hảo, ngồi ra, bền chế độ nhiệt loại dầu thực vật khác có cân bằng thành phần axit linoleic oleic, axit linolenic, lượng lớn chất chống oxi hóa tự nhiên (tocopherols tocotrienols) Dầu cám gạo thô thương phẩm - chiết xuất bằng dung môi nhexane - thông thường chứa 3-4% chất sáp khoảng 4,2% chất béo khơng xà phòng hóa Trong số chất khơng xà phòng hóa có sterol (β-sitosterol, campesterol stigmasterol): 43%; Triterpene alcohol (24-methylene cycloartanol, cycloartanol cycloartenol): 28%; 4-methyl sterol: 10%; số hợp chất phân cực khác (squalene, tocopherol, and tocotrienol): 19% Hàm lượng chất không xà phòng hóa dầu cám gạo thơ cao tất loại dầu thực vật khác Bảng 3.13: Thành phần acid béo dầu cám Nhóm Acid béo Ký hiệu % Palmitic (C16:0) 16 Stearic (C18:0) Oleic (C18:1) 42 Linoleic (C18:2) 38 Linolenic (C18:3) 1.4 Arachidic (C20:0) 0.6 20 Trong cám gạo, acid ferulic ester hóa với triterpene alcohols, sterols, methanol Hổn hợp ester axít ferulic với sterols triterpene alcohol, chủ yếu β-sitosterol, campesterol, cycloartenol, 24-methylene cycloartanol gọi oryzanol (hay gamma oryzanol) Oryzanol xác nhận có tác dụng kích thích tố ảnh hưởng lên hệ thống thần kinh tự chủ Nó chứng minh có tác dụng kích thích sinh trưởng, kéo dài chu trình sinh sản động vật, làm gia tăng phát triển hệ thống mao quản biểu bì da giảm lượng serum cholesterol Oryzanol có khoảng 2% dầu cám gạo thô, khoảng 1,7% dầu sau tách keo Lượng oryzanol chủ yếu tập trung chất keo hỗn hợp xà phòng tách trình tinh luyện Bảng 3.14: Chỉ số dầu cám gạo Chỉ số xà phòng hóa SV 180-190 Chỉ số Iod 99-108 Nhiệt độ động đặc 17oC Chỉ số khúc xạ 25OC 1.470-1.473 Tỷ trọng 25oC 0.916-0.921 Điểm bốc khói 213oC Điểm tự cháy 352oC Các chất khơng xà phòng hóa Hàm lượng vitamin E 3-5% 200mg/kg 3.2.4 Hạt hướng dương Dầu hướng dương loại dầu chiết xuất từ hoa hướng dương mà phận cho dầu hạt Những hạt ép lấy dầu Cây hướng dương có giá trị kinh tế cao, có hàm lượng dầu cao,sản lượng cao có khả chịu tác hại xấu đồng ruộng Dầu hướng dương chiết xuất sử dụng lần đầu vào năm 1835 Nga Nhóm 21 Dầu hướng dương có nhiều loại khác với tỷ lệ acid béo khơng no khác Chính thành phần acid béo không no cao dầu hướng dương khiến trở thành loại dầu mỡ thực vật tốt cho sức khỏe, đặc biệt người có nguy mắc bệnh tim mạch Trong số loại dầu hướng dương, tỷ lệ acid béo không no, đặc biệt acid béo khơng no ngắn chí cao dầu ô liu Dầu hướng dương thường chế biến thành diesel sinh học chi phí sản xuất dầu hướng dương rẻ dầu đậu nành dầu liu Hình 3.6: Dầu hướng dương Bảng 3.15: Thành phần hóa học (% chất khơ) Thành phần hạt Hạt Vỏ hạt (Vỏ quả) Nhân Lipit Protein Xenlulo Tro Fitin 52,4-54,9 15,6-17,0 12,9-14,0 2,98-3,31 0,9-0,99 1,8-2,8 5,1-5,7 56,0-59,4 2,7-3,1 0,06-0,07 64,3-66,5 13,9-18,9 1,7-2,1 2,83-3,71 1,18-1,27 kèm vỏ hạt (vỏ Nhóm 22 lụa) Bảng 3.16: Hàm lượng nhóm lipit sản phẩm chế biến (% lượng lipit chung) Sản Tri phẩm glycerid Nhân 96,8 Vỏ hạt Vỏ lụa Acid béo tự Di Mono glycerid glycerid 0,43 0,87 - 0,75 0,01 42,1 25 2,84 3,87 0,02 19,2 3,1 5,54 4,21 photpholypid sáp 0,78 1,12 32,4 16,3 30,6 37,3 Sterol Bảng 3.17: Các chỉ số dầu hướng dương Tên chỉ số Giá trị Chỉ số xà phòng hóa 185 – 194 Chỉ số iod 119 – 144 Điểm đông đặc acid béo 12 – 160C Tỷ trọng 150C Chỉ số khúc xạ 200C 0,92 – 0,927 1,4736 – 1,4762 3.3 Nhóm acid linolenic (đậu nành) Đậu nành (đậu tương) tên khoa học Glycine max thuộc họ đậu, loại hàng năm, đậu nành trồng nhiều giới Ơ Việt Nam, đậu nành trồng nhiều Hà Bắc, Cao Bằng, Hà Tây, Đồng Nai, Đồng Tháp, An Giang,… Nhóm 23 Hình 3.7: Ngun liệu đậu nành Hạt đậu nành có hình Ovan, có vỏ bọc, vỏ chiếm khoảng 5% trọng lượng hạt Khối lượng 1000 hạt khô 140 – 200g Dung trọng hạt 600 – 780kg.m3 Là loại hạt có đạm có dầu Hàm lượng dầu hạt từ 12 – 25% Bảng 3.18: Thành phần hóa học hạt đậu nành THÀNH LIPIT (%) PROTEIN (%) XENLULO (%) TRO (%) Tử diệp 20,0 41,0 15,0 4,3 Phôi 10,0 39,0 17,0 4,0 Vỏ 0,6 7,0 21,0 3,8 PHẦN Bảng 3.19: Thành phần acid béo (%) Palmitic 10 – 20% Oleic Linolenic 80 – 85% Dầu nành ép từ hạt đậu nành có màu vàng từ nhạt đến vàng, có mùi đặc trưng đậu nành, có thành phần acid béo hoàn chỉnh Trong dầu đỗ tương có axit béo axit linolic (C18:2) 51 57 %, oleic (C18:1) 23 29 %, linolenic (C18:3) %, panmitic (C16:0) %, stearic (C18:0) % Tỉ trọng dầu đậu nành 0,922 0,934, chỉ số xà phòng 198 193, I.I 120 141, nhiệt độ nóng chảy -15 180C Dầu đậu nành chủ yếu dùng làm thực phẩm, dầu đậu nành có nhiều photpholipit mà chủ yếu lơxitin có nhiều giá trị dinh dưỡng, đó, thành phần tách trình tinh chế dầu để dùng sản xuất kẹo bánh bánh mì để làm tăng giá trị dinh dưỡng sản phẩm Nhóm 24 Bảng 3.20: Các số của dầu đậu nành Chỉ số dầu đậu nành Giá trị Chỉ số xà phòng hóa SV 198 - 193 Chỉ số acid AV 0,6 – 1,5 Chỉ số Iod IV 105 – 130 Tỷ trọng 200C 0,918 – 0,924 Nhiệt độ đông đặc 20 -250C Nhiệt độ nóng chảy -18 – 1800C 3.4 Nhóm acid linolenic (hạt cải dầu) Hạt cải dầu Thu từ hạt cải dầu Brassica napus L B.campestis L (họ Cruciferae) Quả hình trụ, dài 5cm, khối lượng 1000 hạt 1,7 – 2,5g Cây cải dầu phát triển chủ yếu vùng khí hậu ôn đới hay khí hậu lạnh: Đông Tây Âu, Canada, Ấn Độ Trung Quốc Cải dầu chứa hàm lượng cao acid erulic Dầu Canola loại dầu từ hạt cải dầu phổ biến Có kiểu phổ biến dầu loại này: Dầu có hàm lượng acid erulic cao: 20-55% acid erulic Dầu có hàm lượng erulic thấp 0-5% acid erulic Dầu không chứa acid erulic Một đăc điểm quan trọng dầu nhóm mức độ chuyển hóa đường thấp bã dầu nguồn thích hợp cho việc chế biến thức ăn gia súc, nhiên loại có hàm lượng acid erulic cao khơng thích hợp cho cừu gia cầm Hàm lượng chất xơ cao điểm đặc biệt họ cải dầu Nhóm 25 Hình 3.8: Dầu hạt cải Bảng 3.21: Thành phần hóa học hạt cải dầu (% chất khô) Hạt cải dầu Lipit Protein Xenlulo Tro 32,0-44,8 20,5-29,7 8,2-11,1 8,4-9,5 Bảng 3.22: Thành phần acid béo hạt cải dầu Tên acid Giá trị Acid eruxic 53% Acid oleic 22 – 30% Acid linolic 14 – 19% Acid linoleic – 12% Dầu cải thuộc loại dầu tốt bền bảo quản Khô dầu cải dùng để làm gia vị mù tạc thị trường ưu thích 3.5 Một số loại nguyên liệu có dầu khơng phổ biến Bên cạnh loại hạt dầu phổ biến, số nguyên liệu khác sử dụng công nghệ chế biến dầu với số lượng ít: Dầu hạt nho (Vitis vinifera (L.), họ Vilaceae): chứa hàm lượng acid linoleic cao, tính chất tương tự dầu hạt hướng dương Nhóm 26 Dầu từ hạt phỉ (Hazel-Nut – Corylus avellana (L.) Gaertn, họ Betulaceae) dầu hạnh (Prunus dulcis (Mill.) D.A Webb, họ Rosaceae): thuộc nhóm acid oleic – linoleic Dầu gạo (Kapok – Ceiba pentandra (L.) Gaertn, họ Bombacaceae) Dầu câu óc chó (Walnut – tree, Juglans regia (L.), họ Juglandaceae): thành viên nhóm acid linolenic Dầu óc chó sản xuất tiêu thụ ít, chủ yếu số gia đìng thượng lưu Một số loại dầu khác sản xuất tùy vào tập quán quốc gia dầu mustard, dầu gạo, dầu hạt olive 3.6 Các nguồn dầu Đây nhóm dầu có tầm quan trọng địa phương hay khu vực, quốc gia, không sản xuất tiêu thụ phổ biến thê giới “Crambe oil” (Crambe abyssinica Hochst Ex R.E Fries C hispanica, họ Brassicaceae) với hàm lượng cao acid erucic, sử dụng chủ yếu cho mục đích kỹ thuật Dầu anh thảo (evening primrose oil – Oenothera biennis họ Onagraceae): chứa hàm lượng cao Omega (6,9,12 – octatrienic acid) KẾT LUẬN Tìm hiểu nguyên liệu chứa dầu – đề taì thú vị, giúp tìm hiểu thêm tình chất dầu thực vật Dầu thực vật sản phẩm thiết yếu sống công nghiệp thực phẩm Nhóm 27 Tìm hiểu tính chất hóa học vật lý nguyên liệu dầu thực vật bổ sung them lượng kiến thức thành phần chất dầu có thề biến đổi q trình bảo quản sản xuất hạt có dầu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình cơng nghệ sản xuất dầu thực vật Giáo viên biên soạn: Lê Phước Trung [2] http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-dac-tinh-cua-lipid-trong-hat-co-dau-10878/ Nhóm 28 [3] http://luanvan.co/luan-van/de-tai-nghien-cuu-dac-tich-cua-lipid-trong-hat-codau-54462/ [4] http://tai-lieu.com/tai-lieu/do-an-san-xuat-dau-me-tinh-luyen-7776/ Nhóm 29