Ester hĩa nội phân tử là quá trình thứ ba được sử dụng nhằm biến đổi đặc tính của dầu mỡ. Các kiến thức nền tảng của quá trình này được biết đến từ đầu thế kỷ 20. Dưới tác dụng của chất xúc tác thích hợp, các acid béo được phân bố lại trong thành phần triglycerid. Chất béo sau quá trình biến đổi này cĩ sự khác biệt về tính chất vật lý và cả đặc tính chức năng. Tính chất của dầu và mỡ được thay đổi theo 2 bước: phân tách thành các thành phần riêng lẻ trong thời gian ngắn và sắp xếp lại theo một trật tự mới. Quá trình ester hĩa nội phân tử cĩ thể được phân loại giữa quá trình chiết phân đoạn (tác động vật lý) và quá trình hĩa rắn (hydro hĩa - dựa trên nguyên lý hĩa học).
Lý thuyết chung về quá trình ester hĩa nội phân tử của dầu và mỡ được biểu thị ở hình 5.8. Nhìn chung, quá trình ester hĩa nội phân tử bao gồm một số phản ứng, trong đĩ cĩ sự trao đổi gốc acyl:
- giữa ester và acid: thủy phân acid (acidolysis) - giữa ester và rượu: thủy phân rượu (alcoholysis)
- giữa các ester với nhau: ester hĩa nội phân tử trong chiều hướng hẹp hay ester hĩa theo cấu hình trans (transesterification).
Đặc biệt, quá trình thủy phân acid và thủy phân rượu cĩ ý nghĩa quan trọng trong quá trình sản xuất mono- và diglycerid.
Hình 5.8. Các biến đổi của quá trình ester hĩa nội phân tử
Quá trình ester hĩa nội phân tử xảy ra rất chậm; để thúc đẩy tốc độ phản ứng, cần thiết phải gia nhiệt đến nhiệt độ trên 300oC. Tuy nhiên, đây là điều khơng thể thực hiện do các triglycerid bị phân hủy ở giá trị nhiệt độ này. Chính vì vậy, việc sử dụng chất xúc tác cĩ khả năng tạo anion mạnh, tấn cơng vào nguyên tử C của nhĩm carbonyl được đề nghị. Các chất xúc tác được sử dụng chủ yếu cho phản ứng ester hĩa này là sodium (Na), sodium hydroxyt (NaOH) và sodium alcoholate (NaOC2H5). Cơ chế phản ứng ester hĩa nội phân tử được tổng hợp ở hình 5.9.
Ester hĩa nội phân tử được ứng dụng trực tiếp với dầu mỡ cĩ nguồn gốc tự nhiên hay dầu mỡ đã hydro hĩa hay chiết phân đoạn. Quá trình ester hĩa được sử dụng nhằm 4 mục đích chính:
- Cải thiện khả năng tương thích của triglycerid khác nhau ở trạng thái rắn,
- Cải thiện tính mềm dẻo của phần rắn do thay đổi khả năng kết tinh, kết tinh lại của dầu,
- Kết hợp các tính chất của hỗn hợp dầu khi phối trộn dầu và mỡ.
Việc xác định điểm dừng của quá trình ester hĩa phụ thuộc vào mục đích sử dụng sản phẩm cuối.
CHƯƠNG 6. CÁC SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ DẦU MỠ
6.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Dầu mỡ là một trong những thành phần quan trọng khơng thể thiếu được trong chế độ ăn hàng ngày của con người; dầu mỡ cung cấp năng lượng lớn cho cơ thể hoạt động. Thêm vào đĩ, dầu mỡ cịn cung cấp các acid béo cần thiết cho cơ thể cũng như các vitamin hịa tan trong chất béo. Bên cạnh giá trị dinh dưỡng cao, dầu mỡ cịn là thành phần làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, tạo cảm giác ngon miệng cho người sử dụng. Tuy nhiên, việc lạm dụng dầu mỡ là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến bệnh béo phì và gia tăng bệnh về tim mạch do sử dụng nguyên liệu cĩ chứa hàm lượng cholesterol cao. Chính vì các nguyên nhân này, việc nghiên cứu chế biến ra nhiều sản phẩm khác nhau từ dầu mỡ rất được quan tâm.
Các sản phẩm từ dầu mỡ cĩ thể được chia thành 2 dạng chủ yếu:
- Sản phẩm nhũ hĩa với hàm lượng dầu cao: margarine, mayonnaise, bơ…
- Sản phẩm khơng nhũ hĩa: shortening, dầu sử dụng cho quá trình chiên nhúng
trong dầu,…