NHÓM-2-bản-cuối (2)

DẦU CẢI HẠT

KHOA CƠ KHÍ - CƠNG NGHỆ CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU MỠ Nhóm Đề tài: XÂY DỰNG QUY TRÌNH TINH CHẾ VÀ TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CỦA DẦU HẠT CẢI Giáo viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Quốc Sinh Lớp Cơng nghệ thực phẩm : 51A Nhóm 6: Nguyễn Thị Huyền Nguyễn Minh Nhật Nguyễn Thị Mai Võ Thị Ái Nghĩa Trương Thị Ly Na MỤC LỤC Huế, 2021 MỤC LỤC HÌNH MỤC LỤC BẢNG ĐẶT VẤN ĐỀ Ở Việt Nam, dầu thực vật ngày đóng vai trị quan trọng đời sống người Khi mức sống người dân ngày cao nhu cầu sử dụng dầu thực vật tăng mạnh Dầu thực vật sử dụng sản xuất đời sống từ lâu, nguồn cung cấp lượng lớn Dầu thực vật dùng phổ biến trình chế biến thức ăn ngày gia đình Ví dụ như: Dầu đậu phộng đun nấu nhiệt độ cao, lý tưởng cho chiên, nướng, chiên giòn với nhiều dầu Dầu phổ biến ẩm thực châu Á nói chung Việt Nam nói riêng Với lợi ích sức khỏe dầu ăn mang lại cholesterol calo thấp với nhận thức ngày cao thực phẩm lành mạnh, nhu cầu dầu ăn có lợi cho sức khỏe tiếp tục tăng Đặc biệt, nhu cầu acid omega mặt hàng thực phẩm thúc đẩy tiêu thụ dầu ăn có chưa nhiều omega Cùng với bùng phát dịch bệnh COVID-19 tác động trực tiếp đến thị trường dầu ăn Việt Nam Dầu ăn xem nguyên liệu nấu ăn thiết yếu để sử dụng gia đình Tốc độ tăng trưởng thị trường ước đạt 9% năm 2020, cao mức tăng 6% vào năm 2019 người tiêu dùng nấu ăn nhà thường xuyên thời kỳ đại dịch, làm tăng mức tiêu dùng nói chung Song song với q trình sử dụng dầu thực vật, công nghệ chế biến dầu phát triển, từ khâu chiết tách thu dầu thực vật đến kỹ thuật tinh luyện giúp dầu thực vật có chất lượng cao Hạt cải dầu (Brassica napus L.) hạt có khả cho hàm lượng dầu cao (trung bình 40 %), trồng phổ biến nhiều nước giới, đưa vào trồng Việt Nam Dầu hạt cải đánh giá loại dầu ăn tốt cho sức khỏe nhờ kết hợp cân tỷ lệ loại chất béo có dầu Trong tương lai thay loại hạt truyền thống dầu cọ, dầu đậu nành Nhóm chúng em thực đề tài “xây dựng quy trình tinh chế tiêu chuẩn chất lượng dầu hạt cải” PHẦN I TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU Giới thiệu chung Phân loại khoa học Giới Plantae Angiospermae Eudicots Bộ Brassicales Họ Brassicaceae Chi Brassica Loài B napus Danh pháp hai phần Brassica napus L Hình 1: Nguồn gốc Họ Brasscicaceae (trước Cruciferae) bao gồm khoảng 375 chi 3.200 loài thực vật Chi Brassica bao gồm khoảng 100 loài, bao gồm loài Brassica napus L.,spp.oleifera, thường gọi hạt cải dầu, dầu hạt cải dầu canola Thân cao đến 1,5 m, có rễ phình dạng củ, nhăn xoắn Hoa lưỡng tính cụm hoa dài đến 60 cm, cuống hoa dài 3cm, đài hoa dài 6-8 mm màu vàng - xanh , cánh hoa hình trứng ngược dài 1-1,5 cm , màu vàng đậm sáng Quả hình que có kích thước 4,5-11 cm x 3-4 mm, có 4-6 hạt Hạt hình cầu, đường kính 1,5-2,5 mm, màu đen xanh đến nâu sẫm Khối lượng 1000 hạt khô từ 1,7-2,5g 1.1 Nguồn gốc phát triển Cây cải dầu (Brassica napus L.) lồi thực vật có hoa họ Cải Lồi cải dầu có nguồn gốc từ vùng Địa Trung Hải Bắc Âu Có nguồn gốc từ hai khu vực Địa Trung Hải Bắc Âu Nó cho có nguồn gốc thể lưỡng bội lai hai loài hai loài B oleracea B rapa Cải dầu trồng văn minh cổ đại châu Á Địa Trung Hải sử dụng ghi nhận vào đầu 2000BC Ấn Độ phát triển Châu Âu từ kỷ 13, chủ yếu để sử dụng dầu cho đèn Cải dầu lần trồng thương mại Canada vào năm 1942 chất bôi trơn dùng cho tàu chiến Dầu ăn lần chiết xuất từ hạt cải dầu Canada vào năm 1956 Dầu cải sử dụng thức ăn dành cho động vật ngày dành cho người Loại dầu cải tiến chuyển đổi thành thành dầu diesel sinh học sử dụng hầu hết loại động diesel Trước đây, B napus không phù hợp nguồn thực phẩm cho người động vật diện hai chất độc tự nhiên, acid eruxic glucosinolate Tuy nhiên, năm 1970, kỹ thuật nhân giống chuyên sâu phát triển làm giảm đáng kể loại độc tố xuống ngưỡng cho phép Thuật ngữ “cải dầu” dùng để loại B.napus đáp ứng tiêu chuẩn cụ thể mức độ acid eruxic glucosinolate Ngày nay, cải dầu có khả cho hàm lượng dầu cao trồng phổ biến nhiều nước giới, trồng chủ yếu để thu hạt lấy dầu, nguồn dầu thực vật lớn thứ giới 1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ cải dầu Thế giới Việt Nam a Vùng nguyên liệu Cải dầu trồng nhiều nước có khí hậu ơn đới, số vùng cao nước ta trồng loại sản lượng không đáng kể Với đặc tính chống chịu tốt với thời tiết bất lợi, từ năm 1993, cải dầu trồng thử nghiệm tỉnh Hà Giang đánh giá cao mặt kinh tế, có khả trở thành chủ đạo vụ thu đông vùng đồi núi cao nguyên nước ta góp phần nâng cao hiệu sử dụng đất đai vùng núi đá, đồng thời tăng việc làm thu nhập cho đồng bào miền núi b Tình hình tiêu thụ dầu hạt cải thị trường Thế giới Về nguyên liệu: Đậu nành thống trị sản lượng hạt có dầu giới chiếm 55% tổng sản lượng hạt có dầu giới (Hình 3) Hình Thống kê sản lượng hạt có dầu giới + Sản lượng hạt cải dầu/hạt cải dầu đứng thứ hai giới sau đậu nành vào năm 2000–2001 Nếu người ta coi đậu tương sản xuất để cung cấp protein, kết luận sản xuất hạt cải dầu đứng đầu sản lượng hạt có dầu thực - Về sản xuất dầu chất béo giới năm 2000-2001: Dầu đậu nành giới đứng vị trí hàng đầu, cọ hạt cải dầu Hình Sản lượng dầu mỡ Thế giới năm 2000-2001 Tổng sản lượng 117,1 triệu (nguồn: hội đồng ngũ cốc canadion, sổ tay thống kê 2001) Hình 4: Nhà tiêu thụ hạt cải dầu lớn giới Ttrung bình 10 năm từ 1990 đến 2000) sản xuất trung bình 31,6 triệu tân năm Canada, nước thuộc Liên minh Châu Âu, Ba Lan Úc nhà xuất hạt cải dầu lớn Loại hạt dùng để sản xuất dầu ăn, làm thức ăn chăn nuôi nhiên liệu sinh học Sản lượng hạt cải dầu Canada trình bày Hình Dầu hạt cải trải qua giai đoạn chuyển đổi vào năm 1980 nhà dinh dưỡng học nhận lợi ích lượng chất béo bão hịa thấp chế độ ăn uống Hình 5.Tình hinh tiêu thu hạt cải dầu từ năm 1990 đến 2000 Canada Dầu hạt cải coi dầu cao cấp tiêu thụ khắp lục địa Bắc Mỹ Như thảo luận trước đó, Canada quốc gia tiêu thụ dầu hạt cải hàng đầu giới sở bình quân đầu người Ở Canada, dầu hạt cải chiếm khoảng 70% tổng số dầu thực vật sản xuất Đối thủ gần dầu đậu nành với thị phần gần 25% Các đặc tính chức dinh dưỡng dầu hạt cải, người tiêu dùng công nhận rộng rãi, cho phép dầu hạt cải chiếm lĩnh thị trường dầu salad Canada mức 80% thị trường bơ thực vật mức 50% Các chuyên gia dinh dưỡng, công ty thực phẩm người tiêu dùng Hoa Kỳ cơng nhận lợi ích dinh dưỡng dầu hạt cải Doanh số bán hạt cải dầu Canada sang EU có xu hướng tăng năm gần Trong thời gian từ tháng 7/2018-6/2019, Canada xuất 527.000 hạt cải dầu sang nước Tây Âu Tại thị trường EU, hạt cải dầu Canada phải cạnh tranh với Australia (Ôx-trây-li-a) số nước thuộc khu vực Biển Đen Trước có biện pháp hạn chế nhập Bắc Kinh, năm Trung Quốc mua lượng hạt cải dầu trị giá khoảng 2,7 tỷ CAD (tương đương khoảng 2,03 tỷ USD) từ Canada Hạt cải dầu Canada xuất sang 50 nước giới, Trung Quốc khách hàng lớn Việc sản xuất nhập hạt có dầu quốc gia cụ thể xác định sản phẩm hạt có dầu có nhu cầu lớn Ví dụ, Nhật Bản, ngành cơng nghiệp chế biến hạt có dầu xem xét nhu cầu nội địa dầu chất béo, nhu cầu nước quốc tế bữa ăn protein trước đưa định loại hạt có dầu nhập Về bản, nhu cầu đạm nước cao, đậu tương nhập chế biến Nếu nhu cầu nước dầu động lực, Nhật Bản nhập dầu hạt cải để xử lí Hạt cải dầu Hình 6: Hạt cải dầu a Cấu tạo Đặc tính tế bào mầm loại hạt có dầu tồn bào quan nội bào riêng biệt gọi túi dầu hạt protein Hạt protein (aleurone) chiếm khoảng 60 – 70% tổng protein có hạt Kích thước hạt phụ thuộc vào loại nguyên liệu Các túi dầu (spherosome hay oleosome) vị trí chứa lipid dự trữ, đường kính túi dầu dao động khoảng 1- μm Quan sát kính hiển vi điện tử quét (SEM), túi dầu treo mạng lưới nội chất chứa protein Khoảngkhông gian túi dầu tế bào hai mầm làm đầy hạt protein mạng lưới tế bào chất Lớp vách bao quanh tế bào: gồm có cellulose, hemicellulose, lignin pectin b Thành phần dinh dưỡng Dầu hạt cải chứa nhiều chất dinh dưỡng có tác dụng bảo vệ thành mạch máu, đồng thời ngăn chặn phát triển chứng xơ vữa động mạch Lượng acíd oleic, axít alpha-linolenic vitamin E dầu hạt cải cao nên sử dụng rộng rãi trở thành nhu cầu thiết yếu phòng chống bệnh tim mạch chứng đột quỵ Giá trị dầu hạt cải Canola chỗ chứa chất béo bão hòa, giàu acid béo chưa bão hòa đơn loại dầu thực vật khác Sử dụng dầu Canola thường xuyên giúp thể giảm lượng cholesterol xấu (LDL - cholesterol), tăng lượng cholesterol tốt (HDL-cholesterol) Cùng với ba chất dinh dưỡng chìa khóa acid oleic, acid alpha-linolenic vitamin E, dầu Canola góp phần bảo vệ thể khỏi nguy nhồi máu tim Bảng Thành phần dinh dưỡng hạt cải dầu Lipit Protein 32-45% 20-29% Celulose 8,2-8,4% Tro 5,5-8,4 Hạt cải dầu có chứa khoảng 40% dầu thực vật khô bã thu sau ép có chứa lượng lớn protein (26-30%) Dầu hạt cải đánh giá loại dầu ăn tốt cho sức khỏe nhờ kết hợp cân tỷ lệ chất béo bão hòa thấp chưa đến 7% (thấp loại dầu có nguồn gốc từ thực vật), tỷ lệ chất béo khơng bão hịa đơn cao (61%), lượng chất béo khơng bão hịa đa vừa phải (32%) có chứa axít omega cần thiết axít alpha-linolenic acid béo omega axít linoleic có lợi cho sức khỏe Theo Delplanque cs (2004), dầu hạt cải có vai trị quan trọng việc cải thiện tình trạng thiếu omega phần ăn người Acid alpha linolenic (ALA) tìm thấy dầu hạt cải có khả hạ thấp lượng cholesterol có hại LDL (Low Density Lipoprotein), bảo vệ tế bào tim không tham gia vào hoạt động nhanh tim giúp giảm nguy đột tử làm giảm lượng mỡ máu Năm 2008, tổng lượng dầu thực vật tiêu thụ giới dầu cải chiếm 15% (gần 20 triệu tấn), đứng hàng thứ ba sau dầu cọ (32%), dầu đậu nành (30%) (World Vegetable Oil Consumption, 2009) b Thành phần hóa học hạt cải dầu Bảng Thành phần hóa học hạt cải dầu (% chất khơ) Lipid protein xenlulo Tro Hạt 32,0-44,8 20,5-29,7 8,2-11,1 8,4-9,5 Cải dầu hứa hẹn trở thành vùng nguyên liệu cho suất chất lượng cao tiến trình phát triển ngành dầu thực vật Việt Nam góp phần nâng cao hiệu sử dụng đất thay đổi cấu trồng Lâm Đồng tỉnh vùng núi phía Bắc nước ta Dầu hạt cải 3.1 Thành phần hóa học dầu hạt cải Dầu ăn chất béo cấu tạo chủ yếu từ triacylglycerols (TAG), este phân tử glixerol ba phân tử acid béo Phân tích dầu hạt cải cho thấy TAGs chiếm 94,4% đến 99,1% tổng lượng lipid (2) Thành phần điển hình dầu hạt cải trình bày Bảng Bảng Các thành phần dầu hạt cải Thành phần Dầu hạt cải Triacylglycerol (%) 94,4-99,1 Phospholipids (%) Dầu thô Lên đến 2,5 Tách gum nước Lên đên 0,6 Tách gum acid Lên đến 0,1 Acid béo tự (%) 0,4-1,2 Không xà phịng hóa (%) 0,5-1,2 Tocophenol (mg/kg) 700-1200 Chất diệp lục (mg/kg) 5-50 Lưu huỳnh (mg/kg) 3-25 Sắt (mg/kg) tăng thời gian bảo quản b Biến đổi - Hóa học + Chỉ số AV giảm phản ứng xà phịng hóa: RCOOHNAOH = RCOONa + H2O + Phosphatide gum hấp thụ kiềm bị đông tụ lại tách nước - Hóa lý Cặn xà phịng hỗn hợp gồm có xà phòng, nước, phần chất màu tạp chất Vì cặn xà phịng có khối lượng riêng lớn đâu nên dễ dàng tách khỏi dầu c Thiết bị Hình 19 Thiết bị luyện kiềm - Nguyên tắc hoạt động: Dầu nạp vào bồn chứa, gia nhiệt đến 9095oC, sau cho kiềm vào khuấy đều, sau cho tiếp dung dịch muối Sau cho tiếp dung dịch muối Sau khoảng thời kgian ta để lắng Sau trung hịa, có khác trọng lượng riêng, giọt dầu lên hình thành lớp dầu lớn Cặn xà phịng dung dịch muối lắng xuống đáy bể, cuối dùng bơm chuyển dầu tháo lớp muối, tháo cặn xà phịng 2.3.9 Rửa dầu a Mục đích: - Loại bỏ hết xà phòng dầu sau thủy hóa, trung hịa cịn số tạp chất tan vào dầu cặn xà phòng, số cặn lơ lững chưa tách photphatit b Đặc điểm - Nếu rửa nước thường, tạp chất tạo với nước thành dung dịch keo làm khó khăn cho q trình lắng Do đó, để tiến hành rửa, người ta dùng nước muối đun sơi có nồng độ 8÷10% - Khi cho dung dịch nước muối vào, xà phịng tính gây nhũ hóa, dễ dàng lắng xuống đáy thiết bị - Sau rửa nước muối, để lắng 40÷50 phút tháo nước muối cặn xà phòng vào bể thu hồi dầu, rửa lại 3÷4 lần nước nóng 2.3.10 Sấy dầu a Mục đích: Làm giảm hàm lượng ẩm, sau rửa, lắng tách nước xong, dầu nước dạng hạt phân tán nhỏ, cần phải sấy để tách nước Nếu khơng sấy nước làm cho dầu bị oxy hóa b Ngun tắc: Có thể sấy chân khơng sấy áp suất thường Sấy chân không chất lượng dầu cao trình sấy tiến hành nhiệt độ thấp, dầu không bị sẩm màu nhiệt độ cao Trong trình sấy thấy mặt thống dầu phẳng lặng dầu Nếu sấy áp suất thường, nhiệt độ sấy khoảng 1000C, cịn sấy chân khơng nhiệt độ thấp tùy thuộc vào độ chân không tạo Tuy nhiên cần lưu ý công đoạn làm giảm hiệu suất thu hồi dầu tinh luyện số nguyên nhân sau: - Nồng độ kiềm cao, lượng dư nhiều, thời gian trung hoà dài, nhiệt độ cao tốc độ khuấy trộn ảnh hưởng đến hiệu suất - Khả kiềm xà phịng hố lượng dầu trung tính nên làm giảm hiệu suất thu hồi dầu tinh luyện 2.3.11 Tẩy màu a Mục đích - Hồn thiện sản phẩm - Loại bỏ tạp chất gây màu (carotenoid, cholorophyll……) - Loại vết xà phịng sót, gúm, kim loại - Loại peroxide, aldehyde, ketone, hợp chất vòng thơm sản phẩm oxy hóa bậc dầu nhờ q trình hấp phụ b Đặc điểm - Bản chất trình: xác định chất diệp lục - Trong công nghiệp dẫn xuất chất diệp lục phải giảm bước tẩy trắng đến nồng độ