Nghiên cứu trích ly dầu hạt nho

Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU Đặc điểm sinh học nho Cây nho thuộc họ Vitaceae, loại lâu năm Tuy nhiên hàng năm, hàng vụ có chu kỳ phát triển mới, sau cắt cành nảy chồi phát triển thành nho, có mang tua cuống chùm hoa Thân nho thuộc dạng thân thảo thân gỗ Cây nho mọc từ hom cắt từ thân, cành mọc từ gốc ghép Cây nho mọc từ hạt, sức sống Hình 1.1: Cây nho kém, thường sử dụng làm vật liệu lai tạo giống Tua cuống mọc từ thân cành cịn non, vị trí đối diện với Tua cuống thường phân nhánh cà quấn chặt vào giá để giữ vững Lá nho bao gồm phiếm lá, cuống cặp kèm Lá kèm bao lấy phần đốt mau tàn Lá nho có hình tim, xung quanh có nhiều cưa Phiếm có hệ thống gân, bó mạch dẫn nối liền cành Chồi mọc từ nách gọi chồi bên Chồi mọc thành bên có vảy (lá bắc) đốt Trong nách bắc có chứa mầm nguyên thủy cho vụ (mầm trung tâm) Rễ nho thuộc loại rễ chùm, trải rộng diện tích quanh gốc vùng tán Rễ tập trung chủ yếu tầng 0-30 cm (tới 90%), tầng 30-60 cm, phần tầng 60 cm Người ta phân rễ nho làm loại rễ thường xuyên (rễ già) rễ non Rễ thường xuyên tạo thành với vai trò phận nâng đỡ từ cho hệ thống rễ non Nhiệm vụ rễ non cung cấp nước dinh dưỡng cho -1- Nguồn nguyên liệu hạt nho 2.1 Diện tích sản lượng nho giới Theo tài liệu FAO, 75.866 km² giới dùng để trồng nho Khoảng 71% sản lượng nho dùng sản xuất rượu vang, 27% để ăn dạng tươi 2% làm nho khô Châu Âu khu vực có diện tích trồng nho lớn giới Diện tích trồng nho số nước giới: -2- Năng suất nho giới dao động lớn, từ 2,5 – 27,0 tấn/ha Thấp Iran Triều Tiên Những nước có suất nho cao Ấn Độ Hà Lan Bảng 1.1: 10 nước có sản lượng nho lớn – 11/06/2008 Nước Sản lượng (tấn) Ý 8.519.418 Pháp 6.500.000 Trung Quốc 6.250.000 Mỹ 6.105.080 Tây Ban Nha 6.013.000 Thổ Nhĩ Kỳ 3.923.040 Iran 3.000.000 Argentina 2.900.000 Chi Lê 2.350.000 Ấn Độ 1.667.700 Tổng nho xuất giới hàng năm ước chừng triệu tấn, Châu Âu khoảng 700.000 chiếm 70% Tây Âu khoảng 240.000 tấn, Pháp 100.000 tấn, Tiệp Khắc (cũ) 40.000 phần nửa Trung Bắc Mỹ Chính mà Châu Âu khu vực có nguồn nguyên liệu hạt nho dồi dào, thuận lợi cho trình chế biến dầu hạt nho Chẳng hạn Ý pháp 2.2 Diện tích sản lượng nho Việt Nam Ở Việt Nam, nho trồng tập trung chủ yếu tỉnh Ninh Thuận Bắc Bình Thuận với diện tích khoảng 2.500 – 2.700 số phía nam tỉnh Khánh Hịa, vùng khí hậu khơ nóng có lượng mưa thấp Tại vùng Ninh Thuận, nho có tiềm năng suất cao, hec-ta thu 30 – 40 năm cách ổn định có kỹ thuật phù hợp Theo số liệu điều tra Trung tân Nghiên cứu Cây Bơng Nha Hố, nho vùng Ninh Thuận có suất dao động từ 20 – 60 tấn/ha Tuy nhiên khơng ổn định chưa đầu tư kỹ thuật, chủ yếu dựa vào kinh nghiệm Điều đảm bảo khả nước ta sản xuất không -3- đủ số lượng nho phục vụ cho nhu cầu nước ngày cao mà xuất nước dạng nho ăn tươi nho khơ có cấu giống mới, phù hợp Ở nước ta nho thu hoạch chủ yếu dùng cho mục đích ăn tươi ví có giống nho đỏ Cardinal Đây gống nho có hạt chất lượng thuộc loại trung bình Nho tiêu thụ nước chính, tỉnh phía Nam thành phố Hồ Chí Minh chiếm 175,7%, Hà Nội tỉnh phía bắc 19,3%, tiêu thụ nội tỉnh 5,0% dạng nho phẩm chất dùng làm rượu nước Hiện nguồn nguyên liệu hạt nho nước ta hạn chế tương lai với phát triển diện tích trồng cơng nghệ sản xuất rượu vang, nước ta có nguồn nguyên liệu hạt nho dồi thuận lợi cho trình sản xuất dầu hạt nho Có thể nhận nguồn nguyên liệu hạt nho từ nơi sản xuất rượu vang sản xuất nước nho, công ty thực phẩm Lâm Đồng Trong nho, hạt nho chiếm 2-6% khối lượng trái nho Báng1.2: Thành phần hạt nho Thành phần Hàm lượng(%) Dầu 12,89 Protein 20,95 Tro 1,79 Carbohydrate 53,65 Do giống nho có đặc tính riêng nên hàm lượng dầu hạt nho có khác biệt (hàm lượng dầu chiếm 10-20%) Thành phần, tính chất ứng dụng dầu hạt nho 3.1 Thành phần -4- Dầu hạt nho loại dầu thực vật lấy từ hạt nho thơng qua q trình sản xuất rượu vang Mặc dù hàm lượng dầu hạt nho thấp loại hạt chứa dầu khác dầu hạt nho có chứa hàm lượng acid béo chưa no cao đặc biệt acid linoleic Bảng 1.3: Thành phần acid béo trung bình dầu hạt nho: Acid béo Giới hạn Tiêu biểu Palmitic C16:0 6,0 -9,0 % 6,5 % Palmitoleic C16:1 Dưới % 0,2 % Stearic C18:0 3,0 -6.0 % 3,7 % Oleic C18:1 12,0 - 25.0 % 23,4 % Linoleic C18:2 60,0 - 75.0 % 65,3 % Alpha Linolenic C18:3 Nhỏ 1.5 % 0.2 % Icosanoic C20:0 Nhỏ 0,5 % 0,2 % Icosenoic C20:1 Nhỏ 0,5 % 0,2 % Docosanoic C22:0 Nhỏ 0,3 % 0,2 % Ngoài dầu hạt nho chứa nhiều loại Vitamin như: Vitamin E, Vitamin C, Beta-carotene Vitamin D Bảng 1.4: Hàm lượng Vitamin dầu hạt nho Vitamin Hàm lượng -5- E 36mg/100g C 8mg/100g D 4mg/100g Biểu đồ so sánh hàm lượng vitamin E dầu hạt nho so với loại dầu khác 3.2 Tính chất dầu hạt nho[15]  Có khả chống oxy hóa mạnh dầu hạt nho có chứa Procyanidolic Oligomers (OPC) Khả chống oxy hóa mạnh 20 lần so với vitamin C 50 lần so với vitamin E  Dầu hạt nho thể lỏng điều kiện nhiệt độ thường  Điểm bốc khói: 2500C  Dầu hạt nho tốt cho bệnh nhân tim mạch bệnh thận Nó đẩy nhanh q trình đơng máu tiết mỡ khỏi thể  Dầu hạt nho tăng cường hệ thống tuần hồn, làm chậm q trình lão hóa, bảo vệ da khỏi ánh nắng mặt trời, làm dừng lại hình thành hội chứng sạm da, ngăn ngừa hình thành vết nhăn chức khác  Tăng khả miễn dịch thể  Trợ giúp chống lại bệnh ung thư bênh tiểu đường -6- So sánh hàm lượng acid béo điểm bốc khói dầu nho so với loại dầu khác thông qua biểu đồ sau: Bảng 1.5: So sánh số hóa học dầu hạt nho với dầu thực vật khác 3.3 Dầu Chỉ số acid Chỉ số xà phịng hóa Chỉ số iôt Dầu hạt nho 4,12 190,26 132,63 Dầu 0,6-0,9 189-198 103-115 Dầu cải 0,4-1,0 170-182 97-108 Dầu vừng 9,8-11,4 188-195 103-116 Dầu dậu nành 0,3-1,8 189-195 120-141 Dầu hướng dương 11,2-12,8 188-194 125-136 Dầu hạt lanh 1,0-3,5 188-198 170-204 Ứng dụng dầu hạt nho[14] Dầu hạt nho sử để làm thực phẩm như: chiên, xào, nấu,…ở nhiệt độ cao dùng công nghệ chế biến mỹ phẩm như: sản phẩm chăm sóc da, tóc,… Bảng1.6: Tiêu chuẩn dầu hạt nho dùng làm thực phẩm [16] Chỉ tiêu chất lượng Tiêu chuẩn Màu sắc (25,4mm) Y≤35; R≤3,5 -7- Mùi vị Có mùi tự nhiên dầu hạt nho, khơng có mùi vị la Acid béo tự (%) ≤ 0,25 Hơi nước (%) ≤ 0,05 Tạp chất (%) ≤ 0,05 Chỉ số peroxide (mmol/kg) ≤5 Chỉ số iod (gI/100g) 128-150 Chỉ số xà phịng hóa (mgKOH/g) 170-200 Chỉ số khúc xạ (200) 1,467-1,477 Tỷ trọng (200) 0,915-0,925 Các phương pháp khai thác dầu thực vật Hiện cơng nghiệp có hai phương pháp chủ yếu để khai thác dầu từ nguyên liệu thực vật: + Phương pháp ép + Phương pháp trích ly dung mơi hữu Ở nước ta sản xuất dầu theo phương pháp ép chủ yếu, sử dụng nhiều loại máy máy ép vít tay quay, máy ép vít liên hoàn chuyên dụng Nhiều nơi áp dụng phương pháp ép hai lần để thu hồi dầu (lần đầu ép máy ép vít tay quay, lần sau ép máy ép tự động) Tuy nhiên hiệu suất thấp , giá thành sản phẩm cịn cao, chất lượng khơng ổn định 4.1 Phương pháp ép Dùng sức ép, ép dầu tế bào thực vật nguyên liệu Nguyên liệu để nguội mà ép, hấp nóng trước ép Sau sấy rang nguyên liệu để loại bớt nước, nguyên liệu xay nhỏ, đóng bánh đưa vào máy ép (phương pháp ép lạnh) hấp nóng trước đưa vào máy ép (phương pháp ép nóng) Phương pháp ép lạnh có hiệu suất thấp, hàm lượng nước albumin dầu cao, khó bảo quản, thành phẩm có vị thuần, màu nhạt -8- Phương pháp ép nóng có hiệu suất cao hơn, nước tạp chất ít, dễ bảo quản thành phẩm có màu thẩm, mùi vị khác Phương pháp ép đơn giản có nhiều nhược điểm: hiệu suất thu hồi dầu thấp, giá thành cao chất lượng dầu sản xuất không ổn định, hàm lượng khơ dầu cịn nhiều ( từ – 10% tùy thuộc kỹ thuật ép), nguyên liệu cho hiệu kinh tế thấp Ngun liệu Vỏ Bóc tách vỏ(có thể có khơng) Nghiền Quy trình cơng nghệ phương pháp ép Nước, nước Chưng sấy Ép sơ Dầu I Khô I Nghiền (có thể chưng sấy sau nghiền) Ép lần II Làm Dầu II -9- Dầu thô Khô II Xử lý Bảo quản 4.2 Phương pháp trích ly Dùng dung mơi hữu để hịa tan dầu tế bào nguyên liệu, sau để bay hết dung mơi cịn lại dầu Dung mơi thường dùng cơng nghiệp dầu mỡ benzan, hexan Có phương pháp trích ly: gián đoạn liên tục + Trích ly gián đoạn (ngâm chiết): nguyên liệu dung môi cho vào ngâm thời gian định chiết mixen ra, cho dung môi vào ngâm tiếp hết dầu Nhược điềm phương pháp thời gian dài nồng độ mxen thấp - 10 -  Nguyên liệu có kích thước nhỏ 0,315mm Bảng 3.2: Hiệu suất thu hồi dầu ngun liệu có kích thước nhỏ 0,315mm Khối lượng Mẫu Khối lượng Khối lượng bột giấy Hiệu bột ban giấy(g) sau trích suất(%) ly(g) đầu(g) 35,022 5,478 33,060 21,24 35,025 5,465 33,086 21,14 35,026 5,510 33,022 21,45 35,033 5,528 33,009 21,55 35,032 5,564 32,930 21,88 35,029 5,567 33,043 21,56 40,016 6,339 38,062 20,72 Vậy hàm lượng dầu ngun liệu có kích thước nhỏ 0,315mm: 21,36%  Nguyên liệu có kích thước 0,425mm