Nghiên cứu quá trình ôxy hoá và biện pháp hạn chế bằng chất chống ôxy hoá tự nhiên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU Q TRÌNH OXY HĨA VÀ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ BẰNG CHẤT CHỐNG OXY HĨA TỰ NHIÊN NGÀNH: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM MÃ SỐ: LÊ PHƯỚC TRUNG Hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN DUY THỊNH HÀ NỘI - 2006 MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN – TổNG QUAN 10 1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ 11 1.1.1 Tình hình dầu thực vật nước 11 1.1.2 Tình hình tiêu thụ dầu giới 12 1.2 Một số loại hạt có dầu chủ yếu 14 1.3 Dầu nành 21 1.4 Cơng nghệ trích, chiết dầu thực vật 23 1.4.1 Phương pháp ép thủy lực 23 1.4.2 Phương pháp ép máy ép vis 23 1.4.3 Phương pháp trích ly dung mơi 26 1.4.4 Thành phần hóa học chủ yếu dầu nành thơ 28 1.5 Qui trình tinh luyện dầu 29 1.5.1 Qui trình tinh luyện vật lý 30 1.5.2 Qui trình tinh luyện hóa học 31 1.5.3 Thành phần chủ yếu dầu nành sau tinh luyện 33 1.5.4 Các chất phụ gia dùng tinh luyện dầu 33 1.6 Hiện tượng Oxy hóa hóa học 37 1.6.1 Tự oxy hóa liên quan đến oxygen phân tử 39 1.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ gia tăng 39 1.7 Sự trở mùi biến đổi mùi sản phẩm 42 1.7.1 Sự trở mùi sản phẩm 42 1.7.2 Sự biến đổi mùi sản phẩm 42 1.8 Hình thành, phân hủy Hydrogen Peroxide 43 1.8.1 Acid oleic 43 1.8.2 Acid linoleic 45 1.8.3 Acid linolenic 48 1.8.4 Tự oxy hóa bậc hai acid linoleic linolenic 51 1.9 Cơ chế chống Oxy hóa số chất chống Oxy hóa 53 1.9.1 Cơ chế phản ứng chống oxy hóa 53 1.9.2 Các chất chống oxy hóa 54 1.10 Công thức cấu tạo chất chống Oxy hóa tự nhiên 55 1.10.1 Công thức cấu tạo tocopherol 55 1.10.2 Công thức cấu tạo nhóm carotenoids 56 PHẦN – NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 58 2.1 Đối tượng nghiên cứu 59 2.1.1 Tính chất vật lý 59 2.1.2 Tính chất hóa học 59 2.1.3 Tính chất hóa lý 59 2.1.4 Các chất nhiễm lạ cho phép có dầu tinh luyện 60 2.1.5 Bao gói sản phẩm 61 2.2 Phương pháp nghiên cứu, thí nghiệm tối ưu hóa 62 2.2.1- Phân tích tiêu hóa học 62 2.2.2- Phân tích tiêu vật lý 67 2.3 Phương pháp qui hoạch thực nghiệm tối ưu hóa sản phẩm 69 2.3.1.Mục đích qui hoạch thực nghiệm 69 2.3.2.Nội dung phương pháp 69 PHẦN – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 71 3.1 Nghiên cứu nhiệt độ thường (30-320C) 72 3.1.1 Nghiên cứu biến thiên số acid 72 3.1.2 Nghiên cứu biến thiên số peroxide 75 3.2 Nghiên cứu nhiệt độ cao (160-1900C) 78 3.2.1 Yếu tố cố định 78 3.2.2 Yếu tố thay đổi 78 3.2.3 Kết thu nhận oxy hóa nhiệt độ cao 78 3.2.4 Kết thí nghiệm thu nhận acid béo 83 3.3 Tối ưu hóa hàm lượng chất chống Oxy hóa tự nhiên 86 3.3.1 Các thông số chọn cố định 86 3.3.2 Các thông số cần tối ưu 86 3.3.3 Chỉ tiêu cần tối ưu 86 3.3.4 Thiết lập ma trận thực nghiệm 87 3.3.5 Kiểm tra đồng phương sai theo chuẩn Cocbran 88 3.3.6 Tính hệ số tự phương trình hồi quy 90 3.3.7 Kiểm tra có nghĩa hệ số hồi quy theo chuẩn student 90 3.3.8 Kiểm tra phù hợp mơ hình chuẩn Fisher 91 3.3.9 Đổi biến để xác định phương trình hồi quy thực tế 92 3.3.10 Tối ưu hóa dầu nành tinh luyện chất chống oxy hóa 92 3.3.11 Số lần thí nghiệm kết thu nhận 94 3.4 Thảo luận 96 3.4.1.Cơ chế phản ứng 96 3.4.2 Dựa thí nghiệm thực tế 97 3.4.3 Tính qui luật qua thí nghiệm sở lý thuyết khoa học 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 PHỤ LỤC 103 DANH MỤC CÁC BẢNG B.1.1: Các thành phần chủ yếu dầu nành thơ sau trích chiết 29 B.1.2: Thành phần acid béo loại dầu thực vật 30 B.1.3: Thành phần chủ yếu dầu nành trước sau tinh luyện 34 B.1.4: Các chất chống Oxy hóa tổng hợp sử dụng thực phẩm 35 B.1.5: Các yếu tố gia tăng hạn chế Oxy hóa 42 B.1.6: Các sản phẩm đặc trưng bị cắt đứt 43 B.1.7: Các sản phẩm bị cắt đứt tạo nên biến đổi mùi 44 B.2.1: Các tiêu hóa lý dầu nành sau tinh luyện 61 B.2.2: Các chất nhiễm lạ cho phép diện dầu tinh luyện 61 B.3.1: Biến thiên số acid với hàm lượng tocopherol 74 B.3.2: Biến thiên số peroxide với hàm lượng tocopherol 77 B.3.3.(1): Sự thay đổi peroxide nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa 79 B.3.3.(2): Sự thay đổi peroxide nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa 80 B.3.3.(3): Sự thay đổi peroxide nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa 80 B.3.3.(4): Sự thay đổi peroxide nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa 80 B.3.4: Tóm tắt tốc độ oxy hóa nhiệt độ cao 81 B.3.5.(1): Acid béo tự nhận cho lần thí nghiệm lặp lại 84 B.3.5.(2):Acid béo tự nhận cho lần thí nghiệm lặp lại 84 B.3.5.(3): Acid béo tự nhận cho lần thí nghiệm lặp lại 85 B.3.5.(4): Acid béo tự nhận cho lần thí nghiệm lặp lại 85 B.3.6: Cho thấy acid béo tự sinh nhiệt độ cao 85 B.3.7: Các giá trị y j S 2j 90 B.3.8: Kết thí nghiệm tâm 91 B.3.9: Các kết thực nghiệm tối ưu 94 B.3.10 Số lần thí nghiệm chất chống oxy hóa khác 95 B.3.11.Tóm tắt kết thí nghiệm ghi nhận 96 B.3.3.(1-4): Sự thay đổi Peroxide nhiều hàm lượng 90 B.3.4: Tóm tắt tốc độ oxy hóa nhiệt độ cao 91 B.3.5(1-4): Acid béo tự nhận cho lần thí nghiệm lặp lại 95 B.3.6: Cho thấy acid béo tự sinh nhiệt độ cao 190°C 96 B.3.7: Mức thí nghiệm yếu tố 99 B.3.8: Ma trận thực nghiệm kết 100 B.3.12: Số lần thí nghiệm, nhiều hàm lượng chất chống Oxy hóa khác 106 B.3.13: Tóm tắt kết thí nghiệm ghi nhận 107 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ H.1.1: Sản lượng dầu nành giới năm qua 22 H.1.2: Sản lượng dầu, béo thực vật ăn giới 22 H.1.3: Mức tăng sản lượng dầu nành nước 23 H.1.4: Sơ đồ cơng nghệ trích ly dung môi liên tục 24 H.1.5: Buồng trích ly dạng lọc 25 H.1.6: Dung môi xuyên thấu 25 H.1.7: Sơ đồ công nghệ ép nhiệt liên tục 27 H.1.8: Thiết bị ép nhiệt (theo kiểu ép trục vis) 28 H.1.9: Sơ đồ tinh luyện dầu liên tục (Phương pháp vật lý) 31 H.1.10: Sơ đồ tinh luyện dầu liên tục (Phương pháp hóa học) 32 H.1.11: Cấu trúc phân tử chất chống Oxy hóa tổng hợp 35 H.1.12: Cấu trúc α- Tocopherol 36 H.1.13: Các phản ứng chuyển đổi gốc tự hợp chất Phenolic 36 H.1.14: Q trình Oxy hóa chất béo 39 H.1.15: Công thức cấu tạo dạng Tocopherol 56 H.1.16: Công thức cấu tạo β-caroten 57 H.1.17: Công thức cấu tạo Lycopen 57 H.2.1: Đo độ ổn định dầu (xác định số peroxide PV) 64 H.2.2: Định lượng acid béo tự (chỉ số acid AV) 65 H.2.3: Cân phân tích xác 1/10000 68 H.2.4: Xác định tỉ khối (bằng pycnometer) 69 H.2.5: Mô tả trình nghiên cứu tối ưu hóa 70 H.3.1: Biểu diễn thay đổi AV theo thời gian τ 74 H.3.2: Biểu diễn thay đổi PV theo thời gian τ 77 H.3.3: Tủ sấy có cài nhiệt độ 80 H.3.4: Thiết bị chiên, rán sản phẩm thực phẩm chân không 80 H.3.5: Thiết bị chiên, rán chuối, mít chân không 81 H.3.6: Các sản phẩm chiên , rán chân không 81 H.3.7: Biểu đồ hình thành Peroxide nhiệt độ cao lần (1) 82 H.3.8: Biểu đồ hình thành Peroxide nhiệt độ cao lần (2) 82 H.3.9: Biểu đồ hình thành Peroxide nhiệt độ cao lần (3) 83 H.3.10: Ở nhiệt độ cao có hình thành acid béo tự TN lần 85 H.3.11: Ở nhiệt độ cao có hình thành acid béo tự TN lần 85 H.3.12: Ở nhiệt độ cao có hình thành acid béo tự TN lần 86 LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn : - PGS TS Nguyễn Duy Thịnh, thầy người tận tình hướng dẫn truyền đạt kinh nghiệm trình nghiên cứu để tơi thực nội dung khoa học luận văn tốt nghiệp Tôi ln ghi nhớ lời góp ý, nhắc nhở đặc biệt quan tâm giúp đỡ thầy suốt thời gian thực đề tài nghiên cứu -Ban giám đốc Trung tâm sau đại học, Trường đại học Bách khoa Hà nội -Ban giám hiệu Trường đại học Bách Khoa Hà Nội -Viện Công Nghệ Sinh Học công nghệ thực phẩm tạo điều kiện giúp đỡ chúng tơi hồn tất cơng việc nghiên cứu đề tài thời hạn - Ban Giám hiệu trường Cao Đẳng Thực Phẩm nơi công tác giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho học tập thực đề tài - Các thầy, Bộ mơn Cơng Nghệ Hóa Thực Phẩm, Viện Công Nghệ Sinh Học công nghệ thực phẩm Bộ mơn Tốn Cơ Bản truyền đạt kiến thức cho suốt thời gian học tập, tảng kiến thức giúp thực tốt đề tài - Xin chân thành cảm ơn thầy, cô GS.TS, PGS.TS chủ tịch hội đồng ủy viên hội đồng dành nhiều thời gian quý báu để đọc, nhận xét tham gia phản biện chấm luận văn - Cuối xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp, bạn bè ln ủng hộ động viên suốt thời gian nghiên cứu đề tài LỜI CAM ĐOAN Thực đề tài nghiên cứu khoa học “Q trình oxy hóa biện pháp hạn chế chất chống oxy hóa tự nhiên” Các kết qủa thu nhận luận văn tơi nghiên cứu, thực ghi đề tài Tôi cam đoan trước hội đồng bảo vệ luận văn số liệu kết nghiên cứu chịu hoàn toàn trách nhiệm nội dung đề tài Ngày 18 tháng 11 năm 2006 Người cam đoan Lê Phước Trung PHẦN MỞ ĐẦU Hiện tượng oxy hóa dầu, mỡ thực phẩm thường xảy xứ nóng nơi có độ ẩm cao Đây ngun nhân chủ yếu gây nên tượng dầu, mỡ thực phẩm bị ôi chua Do dầu, mỡ bị ôi thực qua biến đổi hóa học sau : • Hiện tượng thủy phân ngun liệu sản phẩm thực phẩm có độ ẩm cao Ngồi loại dầu, mỡ có chuỗi carbon ngắn dầu dừa (C 12 chiếm tỉ lệ 48- 51%) dễ bị thủy phân Do dầu dừa sử dụng thực phẩm với tỉ lệ phối chế thấp • Hiện tượng thủy phân tác dụng men lipaza dầu cám gạo Ở độ ẩm thích hợp men lipaza đóng vai trị xúc tác làm q trình thủy phân xảy nhanh Do với dầu cám gạo thường có số Acid (AV) tăng nhanh chưa kịp xử lý, sau ép trích ly dung mơi • Hiện tượng oxy hóa với men lipoxidaza tác dụng chủ yếu triglyceride có nhiều nối đơi trường hợp thường gặp loại mỡ động vật mỡ heo, mỡ cá …Với mỡ heo có (C 18:1 C 18:2 khoảng 5657%), mỡ cá basa có (C 18:1 C 18:2 khoảng 60-61%) Hiện tượng oxy hóa hóa học đặc biệt thường xảy tương đối dễ dàng chuỗi có nối đơi acid béo chưa no, điều kiện nhiệt độ, xúc tác thích hợp (như kim loại thuộc nhóm chuyển tiếp Fe 2+, Cu 2+, Zn 2+…) tạo điều kiện thuận lợi cho q trình oxy hóa xảy theo chế oxy hóa gốc tự Hiện theo xu nước giới, nguồn cung cấp chất béo bổ sung vaøo thực phẩm chủ yếu dầu đậu nành (dầu đậu tương) có tỉ lệ acid béo chưa no chiếm khoảng 85,3%, có lợi cho sức khỏe (do hệ số tiêu hóa cao) Ðó mục tiêu đề tài Nghiên cứu q trình oxy hóa dầu nành sau chế biến, bảo quản hướng khắc phục q trình oxy hóa dầu chất chống oxy hóa tự nhiên Trình tự tiến hành nghiên cứu vấn đề thực sau : • Nghiên cứu lý thuyết chế oxy hóa dầu nành theo gốc tự • Theo dõi q trình tự oxy hóa dầu nành chưa chế biến • Theo dõi q trình tự oxy hóa dầu nành sau tinh luyện (chưa có chất chống oxy hóa) • Nghiên cứu q trình tự oxy hóa dầu nành sau tinh luyện (có chất chống oxy hóa tổng hợp) • Nghiên cứu q trình tự oxy hóa dầu nành sau tinh luyện chất chống oxy hóa tự nhiên nồng độ thích hợp, mục tiêu đề tài nhằm đảm bảo chất lượng ổn định dầu sau tinh luyện an toàn thực phẩm người tiêu dùng Đặc điểm đề tài nghiên cứu dùng chất bảo quản tự nhiên có sẵn nước, thay chất bảo quản tổng hợp nhà máy sản xuất dầu thực vật nước sử dụng BHA, BHT TBHQ … 93 yˆ = 1,74 − 0,984 xˆ +1,356 xˆ - Chọn nhân tố sở tính gía trị : b1 ∆x = −0,984 × 300 = −295,2 b ∆x = 1,356 × 90 = 122,04 - Tìm gía trị j* : Ta nhận thấy : b1 ∆x1 = − 295,2 = 295,2 gía trị max nên j* =2 Vậy nhân tố sở x - Tính độ dài bước chạy nhân tố h j Chọn h = -6 ( h âm b âm ) - Tính h : h = b2 ∆x2 h1 = b ∆x 1 122,04 (− 6) = 2,48 − 295,2 (3.15) - Dấu (-) bước chạy h chứng tỏ gía trị x giảm dần từ gía trị tâm - Dấu (+) bước chạy h chứng tỏ thí nghiệm gía trị x tăng dần từ giá trị tâm Q trình thí nghiệm ứng với trị số ban đầu cho Bảng 3.9.Các kết thực nghiệm tối ưu kết sau Biến x (ppm) x ( ngày ) 400 96 -0,984 1,356 295,2 122,04 6 Thông số x b b ∆x j j j j bước chạy h j 94 - Tiến hành thí nghiệm : Q trình tối ưu hóa bắt đầu thí nghiệm mà gía trị biến ổn định mức bản,cịn gía trị biến thí nghiệm xác định công thức k = x x j k −1 j + h j với j = 1,2 k = 1, n - Bảng thí nghiệm kết thực cho bảng 3.12 sau 3.3.11- Số lần thí nghiệm kết thu nhận : 3.3.11.1- Lần thí nghiệm hàm lượng chất chống oxy hóa so với mẫu tổng hợp B.3.10 Số lần thí nghiệm,nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa khác TN M Tinh bột dung V(ml) PV(mEq/kg) mẫu lần g(mẫu) (giọt) môi Na S O 0,01N KI(bh) ppm 2,153 25 1,26 1,0 5,85 2,206 25 0,96 1,0 4,35 2,013 25 0,78 1,0 3,87 2,385 25 0,63 1,0 2,66 2,296 25 0,34 1,0 1,48 2,271 25 0,35 1,0 1,54 2,165 25 0,34 1,0 1,57 2,261 25 0,36 1,0 1,59 mẫu (1,2,3,4,5,6,7) chất chống oxy hóa tự nhiên (CCOHTN), mẫu (8) CCOHTH 2,312 25 0,34 1,0 1,47 3.3.11.2- Độ ổn định dầu nành tinh luyện theo thời gian : - Các thí nghiệm nhiều hàm lượng chất chống tự nhiên khác 95 B.3.11.Tóm tắt kết thí nghiệm ghi nhận x1 x1 y Các ( ppm) (ngày) (mEq/kg) 1x6 lượng oxy biến hàm lượng lần số chất chống ngày/chu hoạt động / thí oxy hóa trình kg dầu nghiệm 78 5,85 100 84 4,35 200 90 3,87 300 96 2,66 400 102 1,48 500 118 1,54 600 124 1,57 700 130 1,59 lần (2,3,4,5,6,7,8) chất chống oxy hóa tự nhiên lần (9) chất chống oxy hóa tổng hợp 200 102 1,47 3.3.11.3 Kết nghiên cứu : Từ kết thí nghiệm, tóm tắt hình H.3.1 ; H.3.2 nhiệt độ thường H.3.3 ; H.3.4 ; H3.5 ; H.3.6 ; H.3.7 ; H.3.8 nhiệt độ cao bảng B.3.11 cho thấy thí nghiệm thứ 5, ứng với : = 400 ppm = 102ngay x x ⇔ y= y max = 1,48 mEq kg - Để ổn định dầu nành sau tinh luyện có lượng oxy hoạt động thấp (đo y max ) phải dùng chất chống oxy hóa tự nhiên có hàm lượng x =400ppm - Ở thí nghiệm lần thứ chín thời gian (102 ngày) dùng chất chống oxy hóa tổng hợp với hàm lượng 200ppm cho kết tương tự 96 3.4- THẢO LUẬN: 3.4.1 Cơ chế phản ứng : - Sự tạo thành hydroperoxide : Dầu nành có lượng nối đơi chưa no cao 85,3% (trong C18:1 chiếm 24%, C18:2 chiếm 54,5% C18:3 chiếm 6,8%) Khi có diện O với nối đôi dầu nành tạo gốc tự kép vị trí Cα nối đôi phản ứng phát triển tạo thành hydroperoxide theo chế phản ứng dây chuyền thấy thực nghiệm (bảng tóm tắt B ), chế hình thành theo ba giai đoạn a-Giai đoạn khơi mào : H H C=C + O2  CH-CHO-O ( hình thành gốc tự kép ) + -CH -CH=CH-  CH-CHO-O .CH-CH=CH- O-OH Peroxyl gốc tự nối đôi dầu CH-CH- CH-CH- + peroxide hydrogen + - CH -CH=CH-  -CH -CH- + O-OH gốc tự CH-CH=CH- O-OH peroxide hydrogen gốc tự peroxide hydrogen gốc tự b-Giai đoạn phát triển : CH-CH=CH- + O2  CH-CH=CHO-O peroxyl gốc tự CH-CH=CHO-O peroxyl gốc tự + CH -CH=CH-  -CH-CH=CH- + CH-CH=CHO-OH peroxide hydrogen gốc tự 97 c-Giai đoạn tắt mạch : - Sự tắt mạch xảy hai gốc tự kết hợp lại với - Q trình oxy hóa, nối đơi chất béo chưa bảo hịa di chuyển vị trí Cα chất béo chưa no có hình thành gốc tự xảy tượng đồng phân hóa cis thành trans - Q trình tạo thành hydroperoxide cịn thực thông qua phản ứng xen kẽ oxygen trạng thái đơn nối đôi =CH- vị trí Cα nối đơi Sự hiên diện oxygen dầu có tạp chất nhạy quang vết chlorophyll dầu nành Cho dù dầu nành sau tinh luyện tẩy màu, vết chlorophyll nguyên nhân dầu nành sau tinh luyện khử mùi thường hay bị trở mùi có hình thành oleat hydroperoxide, linoleat linolenat peroxide, chất không ổn định dễ bị phân hủy thành aldehide sinh 2-undecenal, 2-decenal, nonanal octanal trở mùi dầu nành ghi nhận có diện cis-hexenal, 2-pentylfuran, diacetyl, 2,3-pentandion, 2,4-pentadienal Chính cấu tử tạo nên hỗn hợp có mùi (cơ chế phân hủy peroxide trình bày chương 1) 3.4.2- Dựa thí nghiệm thực tế : - Dầu nành tinh luyện có sử dụng chất chống oxy hóa tự nhiên, tocopherol nhiều hàm lượng khác cho thấy mức độ kềm hãm hình thành gốc tự vị trí Cα nối đơi dầu, mỡ chưa bảo hòa Điều kiểm chứng cách đo lượng oxy hoạt động có dầu cho thấy mức độ tăng PV chậm, hàm lượng tocopherol có dầu tăng dần.Cùng thời gian thí nghiệm với mẫu dầu tinh luyện khơng sử dụng chất chống oxy hóa tự nhiên hay tổng hợp mức độ khơng ổn định dầu tăng nhanh, theo bảng tóm tắt B Cho thấy mức độ oxy hóa tăng nhanh Do có hình thành gốc tự do, khởi đầu dầu có diện oxy phân tử 98 dạng O (O thường có dạng O-O: , O-O O-O:) Sự hình thành lượng phân tử oxy : (triplet oxygen).O-O .O-O: (superoxide ) ∆G= +7,6Kcal/mol ∆G= +22Kcal/mol O-O: ( oxy trạng thái đơn ) Do oxy có dầu ln có khuynh hướng phân hủy dạng lượng thấp superoxide (.O-O:) dễ nhận hydrogen khơng ổn định vị trí Cα hình thành peroxide hydrogen gốc tự O-O:H có lượng thấp Trạng thái hoạt động oxy tóm tắt qua bảng : ∆G (Kcal/mol) O-O: (oxy trạng thái đơn) (Superoxide ) O-O: +22 (perhydroxyl gốc tự do) O-O: H + 7,6 O-O -21,7 (Triplet oxygen) H: O-O :H (hydrogenperoxide) -8,8 (hydroxyl gốc tự do) H: O + H: O :H -53,7 (nước) H: O :H 3.4.3- Tính qui luật qua thí nghiệm sở lý thuyết khoa học : 3.4.3.1- Tính qui luật qua thí nghiệm : 99 - Các loại dầu, mỡ có nhiều acid béo chưa no, loại dầu, mỡ có chứa acid béo 1, nối đôi cao, dễ bị oxy hóa Nếu khơng có chất chống oxy hóa bổ sung - Chất béo có tượng oxy hóa xảy ,tiếp theo phản ứng xảy nhanh phảng ứng lan truyền theo chế gốc tự Ngược lại ôi thủy phân xảy chậm - Các acid béo no, có chuỗi carbon ngắn khó oxy hóa dễ bị thủy phân tạo nên mùi ôi do phản ứng thủy phân tạo acid béo cao 3.4.3.2- Cơ sở lý thuyết khoa học : - Do tính khơng ổn định hydrogen vị trí Cα acid béo hydrogen có khuynh tách rời hình thành linoleat linlenat gốc tự Chính gốc tự dễ dàng kết hợp với oxygen có lượng thấp hình thành peroxyl gốc tự - Các acid béo có chuỗi carbon ngắn hình thành từ phản ứng thủy phân sinh acid có khối lượng phân tử nhỏ dễ bay nên dễ nhận biết mùi nhiệt độ thường 100 KẾT LUẬN 1- Đã xác định hàm lượng tocopherol tự nhiên trích chiết từ cơm gấc dùng làm chất bảo quản dầu, mỡ sau tinh luyện Hàm lượng sử dụng 400ppm cho dầu nành sau tinh luyện 2- Tocopherol tự nhiên hoàn toàn thay chất bảo quản tổng hợp thường nhà máy sản xuất dầu tinh luyện thường sử dụng BHA , BHT TBHQ phải nhập 5- Chi phí dùng tocopherol làm chất bảo quản, giá chi phí cao chất bảo quản tổng hợp khoảng (500-700 VN đồng/kg dầu tinh luyện) 6- Dùng chất bảo quản tự nhiên cho sản phẩm chiên, rán nhiệt độ cao Kết cho thấy không thua so với chất bảo quản tổng hợp chiên, ráng lần nhiệt độ cao 7- Qua thời gian theo dõi thí nghiệm chất bảo tự nhiên có hàm lượng 400ppm có độ ổn định tương đương so với chất bảo quản tổng hợp hàm lượng 200ppm (BHA BHT) KIẾN NGHỊ 1- Cần phổ biến rộng rãi việc sử dụng tocopherol làm chất chống oxy hóa cho sản phẩm có nguồn gốc từ chất béo 2- Nghiên cứu tách chiết tocopherol tự nhiên từ thực phẩm thô khác tạo nguồn phong phú cho chất bảo quản tự nhiên 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Nguyễn Cảnh – 2004 Qui hoạch thực nghiệm, nhà xuất Đại học Quốc Gia TP.HCM 2- Bộ y tế ngày 4/4/1998, phụ gia phép sử dụng thực phẩm QĐ 867/1998/QĐ - BYTế 3- Nguyễn Xích Liên – 1998 Phụ gia chế biến thực phẩm – Bài giảng trường Đại Học Kỹ Thuật TP.HCM 4- Th.S Phạm Thành Quân Sự Oxy hóa chất béo chế chống Oxy hóa – 2000 Trường Đại Học Kỹ Thuật TP.HCM 5- GS.TS Chu Phạm Ngọc Sơn – 1983 Dầu, mỡ sản xuất đời sống – Nhà xuất khoa học TP.HCM 6- PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh – 2004 Các chất phụ gia dùng sản xuất thực phẩm – Đại học Bách Khoa Hà Nội 7- Lê Ngọc Tú, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị Thu, Nguyễn Trọng Cầm – 2003 Hóa học thực phẩm – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 8- Hiệp hội tinh dầu hương liệu mỹ phẩm Việt Nam, 10/2000 Sử dụng chất chống oxy hóa tăng cường vi chất dinh dưỡng vào dầu, mỡ thực phẩm TP.HCM 9- Lê Ngọc Thạch, Nguyễn Năng Vinh, Lê Trọng Hoàng, Phạm Sương Thu, 1977 Chế biến hạt dầu, nhà xuất nơng nghiệp 10-PGS.TS Bùi Mạnh Trí – 2002 Bài giảng tối ưu hóa Đại học Bách Khoa Hà Nội 5- A.L.Lhekoronye and P.O.Ngoddy 1985 integrated Food Science and Technology for the tropics 6- A.Larry Barnen, P.Michael Davidson… 1998 Food additives – Newyork and Basel 7- Harren and Mazur 1998 Text Book of Chemistry 8- S.Suzane Nielsen, 1998 – West Lafayetle, Indian 9- Http://www.oilseeds.org/asa/uses.soy.htm, 1996 – Soybean oil, ASA welmaster, American Soybean Association 10- Http://www.istutl.pt/october1997, Chemical reaction of oil, Fat and Fat based products department of Chemical Engineering – Institute Superior Técnico, Lisbon (Portugal) 11- Http://www.epa.gov/ttn2000Vegetable oil processing industry_Chief/ap 42.html 12- H.t.m 24-3-06 Antioxidant Requirement, file//I:\Diagnose_me condition antioxidant requirement 102 13- D.R.Erikson and L.H.Wiedermann, Modern processing and utilization – American Soybean Association 14- Vuong, Le Thuy (Davis, CA), August 3, 2004 Momordica Cochinchinensis (Spreng) Beta caroten 15- Posted on the internet in 1996 Oxidative stress, by Dr.Bryan D.Mc Kersie, University of Guelph 16- Jane Love, 2002 Fats and oils in Foods 17- Robert.R.Allen, Marvin W.Formo, R.G Krishnamurthy 18- Robert.R.Allen 1982, Bailleys Industrial oil and fat products 19- Palm oil research institute of Malaysia 6/1988 pocket book of Palm oil uses – Ministry of Primary Insdustries Malaysia 103 PHỤ LỤC 1- Bảng tiêu chất lượng dầu nành tinh luyện hoàn chỉnh (RBD) Theo luật thương mại NOPA, tiêu chuẩn CODEX Stt Chỉ tiêu Chất lượng Màu dầu (Lovibond 51/4 inches ) 20 yellow , red (max) Acid béo tự ( theo acid oleic ) 0,05% (max) số peroxide PV (mEq / kg) 2,0mEq/kg (max) Ẩm độ chất bay 0,1% (max) Chất bảo quản phép Dầu cá Không Đặc trưng Trong , sáng 21-29°C Lắng Khơng Mùi/ vị Khơng có mùi , vị lạ 2- Bảng tiêu hóa lý đặc trưng dầu nành Dầu Nành Chỉ tiêu d 20 0,9180 - 0,9230 20 IR 40 1,466 – 1,470 SV (mgKOH/g) 189- 195 IV (g/100g) 124-139 Chất khơng xà phịng hóa (g/kg) ≤ 15 GRAS 104 3- Bảng tóm tắt dầu no chưa no dầu nành loại dầu khác Hình nơng trại trồng Đậu nành đủ tháng đậu nành tuổi thu hoạch Các dạng hạt đậu nành sau thu hoạch 105 TĨM TẮT Nhằm mục đích hạn chế sử dụng chất chống oxy hóa tổng hợp thay dần chất chống chất oxy hóa tự nhiên (Tocopherol) có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng Nội dung đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề sau : Chương 1: - Khảo sát loại nguyên liệu hạt có dầu Dầu nành loại nguyên liệu chiếm sản lượng cao dầu tiêu thụ nhiều nước giới Chương 2: - Dầu nành tinh luyện chưa bổ sung chất chống oxy hóa có bổ sung chất chống oxy hóa tổng hợp cung cấp Cơng ty cổ phần dầu Tân Bình cung cấp - Tại phịng thí nghiệm chúng tơi nghiên cứu tiêu hóa lý dầu nành tinh luyện có bổ sung nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa tự nhiên khác - Các mẩu dầu nành tinh luyện thí nghiệm nhiệt độ (30 – 32oC) nhiệt độ (160 – 190oC) - Phương pháp thực thí nghiệm đánh giá độ ổn định chất lượng dầu nành theo tiêu chuẩn AOCS TCVN Chương 3: - Ở nhiệt độ thường 30 – 32oC Sau tháng nghiên cứu theo dõi Kết qủa thu nhận dầu nành sau tinh luyện bổ sung chất chống oxy hóa tự nhiên có độ ổn định hàm lượng tocopherol 400 ppm So với chất bảo quản tổng hợp BHA BHT 200 ppm - Ở nhiệt độ cao 160 – 190oC 106 Thí nghiệm sau lần gia nhiệt lập lại nhiệt độ cao - Kết thu hàm lượng 400 ppm tocopherol ổn định cho dầu nành tinh luyện lần gia nhiệt lặp lại lần - Kết thu (BHA BHT) bền lần gia nhiệt lần 1, 2, cho lần gia nhiệt lặp lại Kết luận: * α – tocopherol trích chiết từ cơm gấc hồn tồn dùng làm chất chống oxy hố * Hàm lượng sử dụng chất chống oxy hoá dầu nành tinh luyện 400 ppm * Sử dụng tocopherol tự nhiên vào dầu nành tinh luyện có độ ổn định khơng thua dùng chất chống oxy hố tổng hợp BHA BHT 107 Abstract To aim limited using synthetic antioxidant substances and by step replacing natural antioxidant substances (tocopherols) is good health for consumers Thesis contents is concerned in some problems following to: Chapter one : - Investigating all of kind oil seeds is in the countryand on the world, Soybean oil is foodstuff of oils that occupied a large yearly out put in the country and as soon as on the world Chapter two : - Soybean oil is not additive antioxidant and have to supply additive antioxidant This soybean oil was supplied by Tân Bình vegetable oil joint venture company - At the laboratory, we researched physical chemistry targets of refined oils These refined oils were additive natural antioxidants in different contents - These refined soybean oil sampleswere tested in the extent 30-32 °C and 160-190 °C temperature degree - Testing evulation methods measure the stability of soybean oil based on standard of AOCS and TCVN such as peroxide value (PV) and idodine value (IV) Chapter three: At commom temperature (30 - 32 °C) - After three months researching and find out refining soybean oils were additvie natural antioxidants, We result that refined soybean oils have stability in 400ppm total tocopherols contents there are stability compare 200ppm mix synthetic antioxidants (BHA and BHT) At high temperature (160- 190 °C) - After three testing the same ways for the same a fix temperature * Receiving result in 400ppm total tocopherol contents are stability for during static heating 1, 2, * Receiving result from synthetic antioxidants are stability in 200ppm contents for during static heating 1, 2, Result : - Total tocopherol from Gâc oil complete using as a natural antioxidants - Using contents for natural antioxidants in soybean oils are 400ppm total tocopherols - Using natural tocopherols in refined soybean oils have equivalent stability compare synthetic antioxidants ... đề tài Nghiên cứu q trình oxy hóa dầu nành sau chế biến, bảo quản hướng khắc phục q trình oxy hóa dầu chất chống oxy hóa tự nhiên Trình tự tiến hành nghiên cứu vấn đề thực sau : • Nghiên cứu lý... chế oxy hóa dầu nành theo gốc tự • Theo dõi q trình tự oxy hóa dầu nành chưa chế biến • Theo dõi q trình tự oxy hóa dầu nành sau tinh luyện (chưa có chất chống oxy hóa) • Nghiên cứu q trình tự. .. trình oxy hóa biện pháp hạn chế chất chống oxy hóa tự nhiên? ?? Các kết qủa thu nhận luận văn tơi nghiên cứu, thực ghi đề tài Tôi cam đoan trước hội đồng bảo vệ luận văn số liệu kết nghiên cứu chịu hoàn