Quá trình tinh luyện dầu từ mỡ cá tra đƣợc đánh giá dựa vào chỉ số chất lƣợng (OD420nm, PV, FFA, tỷ trọng) nhằm đánh giá sự thay đổi của dầu cá thô đƣợc trích ly từ mỡ cá tra thông qua các giai đoạn của quá trình tinh luyện.
Bảng 3.6. Sự thay đổi về chỉ số chất lƣợng (OD420nm, PV, FFA, tỷ trọng) của dầu cá trong quá trình tinh luyện
Mẫu dầu sau các giai đoạn tinh
luyện OD420nm PV (meq O2/kg) FFA (%oleic) Tỷ trọng Dầu thô 0,440,00a 3.30 0.09b 0.770.01a 0,890,00a Tẩy trắng 0,200,00b 3.290.08b 0.710.01b 0,890,00a Đông hóa tách sáp 0,180,00c 3.330.06a,b 0.710.01b 0,870,00b Khử mùi 0,180,00d 3.470.05c 0.600.01c 0,870,00b (a-d: Trong cùng một cột những giá trị có chữ cái khác nhau (a, b) là khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)
Kết quả giá trị màu đƣợc đo thông qua chỉ số OD420nm (Bảng 3.6) cũng có sự thay đổi qua các giai đoạn tinh luyện, phù hợp với nghiên cứu của Crexi và cộng sự năm 2010. Sự thay đổi này có thể đƣợc giải thích là do trong quá trình tẩy trắng dƣới tác động của các chất hấp phụ giúp loại bỏ các tạp chất nhƣ các chất màu, kim loại, phospholipid và các sản phẩm oxy hóa (Rossi và cộng sự, 2003). Đối với quá trình khử mùi chỉ số OD420nm tăng là do quá trình oxy hóa các thành phần không màu hay các sắc tố màu có sẵn bị thay đổi do nhiệt độ cao. Sự tăng cƣờng màu là do sự tích tụ các sản phẩm phân hủy không bay hơi nhƣ triacylglycerols… (Antoniassi và cộng sự, 1998).
Kết quả chỉ số PV cho thấy mức độ oxy hóa của dầu cá. Chỉ số PV giảm dần từ giai đoạn nhẹ trong giai đoạn tẩy trắng (từ 3.30 (meqO2/kg) đối với dầu thô xuống 3.29 (meq
56
O2/kg). Điều này có thể là do khả năng hấp phụ các sản phẩm oxy hóa của chất hấp phụ, loại bỏ các tạp chất này giúp cải thiện chất lƣợng cảm quan cũng nhƣ độ ổn định của dầu (Rossi và cộng sự, 2003). Nhƣng chỉ số PV lại tăng lên ở giai đoạn đông hóa và tách sáp là 3.33 meq O2/kg, tuy nhiên sự khác biệt này không có ý nghĩa về mặt thống kê, và giai đoạn khử mùi chỉ số PV tiếp tục tăng lên đạt 3.47 meq O2/kg. Điều này có thể là do nhiệt độ cao trong giai đoạn khử mùi, dầu tiếp xúc với nhiệt độ cao sẽ bị oxy hóa một phần và hình thành peroxide cũng nhƣ các sản phẩm oxy hóa thứ cấp khác nhƣ aldehyde, ketone, … (Ceriane và Meirelless, 2007). Kết quả này cũng tƣơng đồng với một số nghiên cứu của M. Victoria Ruíz-Méndez (2017), Egbuna. S. O (2015).
%FFA của dầu giảm dần qua các giai đoạn tinh luyện, giảm từ 0.77% đối với dầu thô xuống còn 0.60% Oleic đối với dầu khử mùi. Việc giảm FFA trong quá trình khử mùi có thể là do khả năng bay hơi của FFA và các hợp chất có mùi (Sook-Chin Chew cùng công sự, 2016), các hợp chất này có ảnh hƣởng đến mùi vị và chất lƣợng của dầu. Lƣợng FFA đã bị bay hơi đáng kể trong quá trình khử mùi. Ngoài ra, aldehydes và ketones có thể đƣợc loại bỏ khỏi dầu trong quá trình khử mùi do áp suất hơi và khả năng dễ bay hơi của chúng (Daniel Swern, 1982). Mức FFA chấp nhận đƣợc trong dầu cá tinh chế là từ 1.8 đến 3.5%. Theo Esuoso và Odetokun (1995), dầu ăn đƣợc có %FFA không đƣợc vƣợt quá 5%. Trong điều kiện thích hợp, FFA có thể đƣợc giảm tới 50% trong quá trình khử mùi (FVK Young, 1986). Kết quả của chúng tôi cũng tƣơng đồng với nghiên cứu của Sook-Chin Chew cùng cộng sự (2016) khi nghiên cứu về ảnh hƣởng của quá trình tinh luyện hóa học đến chất lƣợng của dầu hạt kenaf (hibiscus cannabinus).
Kết quả phân tích (Bảng 3.6) còn cho thấy tỷ trọng của dầu sau tinh luyện thay đổi giảm 1.02% so với dầu thô (giảm từ 0.89 g/ml xuống còn 0.87 g/ml), tuy nhiên sự thay đổi này không có ý nghĩa về mặt thống kê. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Anandganesh, E và cộng sự (2016) đã đƣợc đề cập trƣớc đó, trong nghiên cứu của tác giả này tỷ trọng dầu giảm từ 0.9036 g/ml xuống còn 0.8985 g/ml. Sự thay đổi này có thể đƣợc giải thích là do việc loại bỏ các FFA, sáp, sắc tố trong dầu trong suốt quá trình tinh luyện.
57
3.5 Chất lƣợng dầu thô so với dầu tinh luyện
Kết quả phân tích của các chỉ tiêu hóa lý của dầu cá tra thô và dầu cá tra tinh luyện đƣợc đƣợc trình bày trong bảng 3.7.
Bảng 3.7. Các chỉ tiêu hóa lý của dầu thô và dầu tinh luyện
STT Chỉ tiêu Đơn vị Dầu cá thô Dầu cá tinh luyện
Yêu cầu về dầu cá tinh luyện (Bimbo, 1998)
1 Acid béo tự do % Oleic 0.77 0.61 1-7
2 Chỉ số iot gI2/ 100g 67.38 63.08 - 3 Chỉ số peroxide meq O2/kg 3.30 3.47 <5 4 Hàm lƣợng Phosphorus mg/kg Không phát hiện* - 5-100 5 Hàm lƣợng Sắt mg/kg 1.7* Không phát hiện (LOD=0.4) 0.5-7 6 Ẩm và hàm lƣợng chất bay hơi % 0,16%* 0.41%* 0.5-1 7 Tỷ trọng g/ml, 28oC 0.89 0.87 - 9 Nhiệt độ nóng chảy o C 34.2* -
* Các chỉ tiêu đƣợc đo ở các trung tâm phân tích - Không xác định
Các chỉ tiêu chất lƣợng của mẫu dầu cá tinh luyện nghiên cứu đƣợc so sánh với yêu cầu của Bimbo năm 1998. Kết quả phân tích (bảng 3.7) cho thấy các chỉ số đều nằm trong giới hạn của yêu cầu: độ ẩm và các chất bay hơi của dầu thấp (0.41%), tuy nhiên tăng so
58
với dầu thô là (0.16%) có thể là do quá trình khử mùi chƣa triệt để, lƣợng dung môi của quá trình đông hóa tách sáp vẫn còn sót lại trong dầu. Bên cạnh đó, hàm lƣợng sắt giảm sau khi tinh luyện, giảm từ 1.7 mg/kg đối với dầu thô và không phát hiện đối với dầu tinh luyện. Hàm lƣợng sắt trong mẫu dầu tinh luyện rất rất thấp (không phát hiện) giúp đảm bảo đƣợc chất lƣợng dầu tránh đƣợc các phản ứng oxy hóa vì sắt làm tăng tốc độ hình thành peroxide, qua đó cũng đánh giá hiệu quả của việc tẩy trắng siêu âm dầu bằng chất hấp phụ bentonite.
Mẫu dầu cá tinh luyện nghiên cứu đƣợc phân tích thành phần acid béo bằng phƣơng pháp sắc kí khí theo tiêu chuẩn (AOAC 2016 (969.33)). Kết quả phân tích đƣợc trình bày ở bảng 3.7.
Bảng 3.8. Thành phần acid béo trong dầu tinh luyện
STT Ký hiệu Tên thông thường
Kết quả dầu thô (% trên tổng số
acid béo)
Kết quả Dầu tinh luyên (%
trên tổng số acid béo) 1 C14:0 Myristic acid 3.4 3.2 2 C16:0 Palmitic acid 31.4 29.5 3 C16:1 Palmitoleic acid 0.6 0.7 4 C18:0 Stearic acid 7.2 6.8 5 C18:1 Oleic acid 41.4 43.9 6 C18:2 Linoleic acid 12.3 12.7 7 C18:3 γ-Linolenic acid 0.5 0.5
59 8 C20:0 Arachidic acid 0.6 0 9 C20:1 Paullinic acid 0.9 0.9 10 C20:2 Eicosadienoic acid 0.3 0.3 11 C20:4 Arachidonique acid 0.4 0.4 12 C20:5 Eicosapentaenoic acid 0 0.1 13 C22:0 Benhenic acid 0.1 0 14 C22:1 Erucic acid 0.6 0 15 C22:6 Docosahexaenoic acid 0.1 0.4
Tổng acid béo bão hòa 42.7 39.5
Tổng acid béo không bão hòa 57.3 60.5
Kết quả đƣợc trình bày ở (Bảng 3.8) cho thấy, thành phần acid béo trong dầu tinh luyện có sự thay đổi trƣớc và sau khi tinh luyện, trong đó thành phần acid béo bất bão hòa vẫn chiếm ƣu thế hơn (chiếm 57.3% đối với dầu thô và 60.5% đối với dầu tinh luyện).
Từ bảng 3.8 cho thấy, hàm lƣợng acid béo bão hòa trong dầu tinh luyện thấp hơn so với dầu thô, giảm từ 42.7% xuống còn 39.5%, có sự thay đổi này là do trong quá trình tinh luyện đã loại bỏ một phần acid béo bão hòa ở giai đoạn đông hóa tách sáp. Dầu tinh luyện có thành phần acid béo không bão hoà cao hơn so với dầu thô tăng từ 57.3% lên 60.5%. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Menegazzo, M. L. (2014) về quá trình sản xuất và đặc tính của các loại dầu tinh luyện thu đƣợc từ cá rô phi. Trong nghiên cứu này, tổng acid béo không bão hòa tăng lên từ 18.71% đến 20.99%. Điều này, có thể là do trong quá trình tinh luyện giúp loại loại bỏ sáp và các tạp chất có trong dầu. Vì vậy, có thể thấy, quá trình tinh luyện dầu góp phần không nhỏ vào việc cải thiện chất lƣợng dầu.
Tƣơng tự dầu thô, dầu tinh luyện cũng có lƣợng acid oleic (C18:1) cao nhất (43.9% tổng số acid béo) trong tất cả các acid béo bất bão hòa. Hàm lƣợng acid oleic này cao hơn nhiều so với dầu cá hồi (9.81% tổng số acid béo), dầu cá lóc (12.04% tổng số acid béo),
60
dầu cá rô phi (17.01% tổng số acid béo), cùng một số loại dầu thực vật nhƣ dầu bông (17% tổng số acid béo), dầu dừa (5,8% tổng số acid béo), dầu đậu tƣơng (22,8% tổng số acid béo), dầu ngô (27,3% tổng số acid béo).
Acid béo -3 (Acid γ-Linolenic, C18:3) và -6 (Acid linoleic, C18:2) đƣợc quan tâm vì cơ thể ngƣời và động vật không thể tự tổng hợp đƣợc các acid béo này mà chủ yếu đƣợc cung cấp qua nguồn thức ăn (Trần Thanh Trúc, 2005). Dầu cá tra tinh luyện có 12.7% (tổng số acid béo) -6 và 0.5% (tổng số acid béo) -3, cao hơn so với dầu cá lóc (8.34% -6 và 0% -3), dầu cá rô phi (trên tổng số acid béo 4.91% -6 và 0% -3), dầu dừa (1,8% -6 và 0% -3 trên tổng số acid béo).
61
Chƣơng 4: Kết luận
4.1Kết luận
Từ các kết quả của nghiên cứu nêu trên, chúng tôi rút ra một số kết luận sau đây: (1) Phƣơng pháp tẩy trắng kết hợp với sóng siêu âm có hiệu quả cao hơn phƣơng pháp tẩy
trắng thông thƣờng.
(2) Quá trình tẩy trắng kết hợp sóng siêu âm đƣợc đề xuất ở nhiệt độ 80°C với tỷ lệ bentonite là 0.5% trong thời gian 15 phút.
(3) Dầu cá thô và dầu cá tinh luyện thu đƣợc đáp ứng các chỉ tiêu chất lƣợng cơ bản của Bimbo, 1998
(4) Dầu tinh luyện có hàm lƣợng acid béo không bão (đối với tổng acid béo ) là 60.5% cao hơn so với dầu thô là 57.3% và có 12.7% (tổng số acid béo) -6 và 0.5% (tổng số acid béo) 3
4.2Đề xuất
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi nhận thấy vẫn còn rất nhiều vấn đề cần đƣợc nghiên cứu thêm nhằm hoàn thiện hơn quy trình tẩy trắng dầu ăn từ mỡ cá tra. Do đó, chúng tôi mong rằng các đề tài sau sẽ tiến hành nghiên cứu tiếp các vấn đề sau đây:
(1) Nghiên cứu việc sử dụng than hoạt tính kết hợp bentonite trong quá trình tẩy trắng dầu theo mẻ kết hợp sóng siêu âm
(2) Nghiên cứu nhiệt động lực học trong quá trình tẩy trắng dầu theo mẻ kết hợp sóng siêu âm
(3) Nghiên cứu ảnh hƣởng các loại chất hấp phụ khác nhau đến chất lƣợng dầu trong quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp sóng siêu âm
(4) Nghiên cứu về thời gian bảo lƣu ảnh hƣởng đến chất lƣợng dầu sau quá trình tẩy tắng theo mẻ kết hợp sóng siêu âm
4.3Tính ứng dụng của nghiên cứu
(1) Giải quyết đƣợc vấn đề ô nhiễm môi trƣờng từ một lƣợng phụ phẩm rất lớn đƣợc thải ra hằng năm và giảm đƣợc chi phí xử lý, tiêu hủy phụ phẩm
62
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Abdus Sattar, JM DeMan, and JC Alexander. 1976. Effect of wavelength on light induced quality deterioration of edible oils and fats Canadian Institute of Food Science and Technology Journal, vol. 9, pp. 108-113.
[2] AD Rich. 1964. Some basic factors in the bleaching of fatty oils. Journal of the American Oil Chemists’ Society, vol. 41, pp. 315-321.
[3] AK Carvajal, R Mozuraityte, A Tsakiris, S Kallithraka, Y Kourkoutas, CM Cook, et al. 2016. Fish Oils: Production and Properties. in Encyclopedia of food and health, ed: Elsevier, pp. 693-698.
[4] Allen J St. Angelo, John Vercellotti, Tom Jacks, and Michael Legendre. 1996.
Lipid oxidation in foods. Critical Reviews in Food Science & Nutrition, vol. 36, pp. 175- 224.
[5] Ana Paula Badan Ribeiro, Ning Bei, Lireny A Guaraldo Gonçalves, José Carlos Cunha Petrus, and Luiz Antonio Viotto. 2008. The optimisation of soybean oil degumming on a pilot plant scale using a ceramic membrane. Journal of Food Engineering, vol. 87, pp. 514-521.
[6] C Borchani, Souhail Besbes, Ch Blecker, and Hamadi Attia. 2010. Chemical characteristics and oxidative stability of sesame seed, sesame paste, and olive oils.
[7] C Pagliero, N Ochoa, J Marchese, and M Mattea. 2001. Degumming of crude soybean oil by ultrafiltration using polymeric membranes. Journal of the American Oil Chemists' Society, vol. 78, pp. 793-796.
[8] Constantina Tzia, Virginia Giannou, Vasiliki Polychniatou, and Sofia Chanioti. 2015. 12 Fat and Oil Processing Technology," Handbook of Food Processing: Food Safety, Quality, and Manufacturing Processes, vol. 35, p. 381.
[9] Dan Su, Tianyu Xiao, Dongyan Gu, Yong Cao, Yuan Jin, Weinong Zhang, et al.. 2013. Ultrasonic bleaching of rapeseed oil: Effects of bleaching conditions and underlying mechanisms," Journal of food engineering, vol. 117, pp. 8-13.
63
[10] Daniel Swern. 1982. Bailey's industrial oil and fat products. [11] Edwin N Frankel. 2014. Lipid oxidation: Elsevier.
[12] EH Gruger. 1967. Fatty acid composition–In: Stansby ME Fish Oils. Their Chemistry, Technology, stability, Nutritional Properties, and Uses. Ed: The Avi Publishing Company, INC, Westport, Connecticut.
[13] Elahe Abedi, Mohammad Ali Sahari, Mohsen Barzegar, and Mohammad Hossein Azizi. 2015. Optimisation of soya bean oil bleaching by ultrasonic processing and investigate the physico‐ chemical properties of bleached soya bean oil. International Journal of Food Science & Technology, vol. 50, pp. 857-863.
[14] Elena Orban, Teresina Nevigato, Gabriella Di Lena, Maurizio Masci, Irene Casini, Loretta Gambelli, et al.. 2008. New trends in the seafood market. Sutchi catfish (Pangasius hypophthalmus) fillets from Vietnam: Nutritional quality and safety aspects. Food Chemistry, vol. 110, pp. 383-389.
[15] F Chemat, I Grondin, P Costes, L Moutoussamy, A Shum Cheong Sing, and J Smadja. 2004. High power ultrasound effects on lipid oxidation of refined sunflower oil. Ultrasonics Sonochemistry, vol. 11, pp. 281-285.
[16] F Galhardo, C Dayton, H Autino, M Odone, V Imoda, and A Lascano, "Desgomado Enzimático de Aceites de Vegetales," Grasas Aceites, vol. 79, pp. 204-212, 2010.
[17] Fereidoon Shahidi. 2005. Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, 6 V olume Set. Ed: Wiley Hoboken.
[18] Fereidoon Shahidi. 2005. Bailey's industrial oil and fat products vol. 1. John Wiley & Sons New Jersey.
[19] FK Bangash and H Khattak. 2006. Effect of Deep Fat Frying on Physico-Chemical Properties of Silybum. Jour. Chem. Soc. Pak. Vol, vol. 28, p. 121.
[20] FVK Young. 1986. The Chemical and Physical Properties of Crude Fish Oils. International Association of Fish Meal Manufacturers, pp. 1-18.
64
[21] G Kaynak, M Ersoz, and H Kara. 2004. Investigation of the properties of oil at the bleaching unit of an oil refinery. Journal of Colloid and Interface Science, vol. 280, pp. 131-138.
[22] Hari Eko Irianto. 1992. Fish oil: refining, stability and its use in canned fish for the Indonesian market: a thesis presented in partial fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Food Process and Product Development at Massey University, New Zealand. Massey University.
[23] Hüseyin Topallar. 1998. The Adsorption Isotherms of the Bleaching of Sun ower- Seed Oil. Turkish Journal of Chemistry, vol. 22, pp. 143-148.
[24] Jane Mara Block and Daniel Barrera-Arellano. 2009. Temas selectos en aceites y grasas: volumen 1-procesamiento. E. Blucher.
[25] Ji-Guo Yang, Yong-Hua Wang, Bo Yang, Geoffrey Mainda, and Yong Guo. 2006.
Degumming of vegetable oil by a new microbial lipase. Food Technology & Biotechnology, vol. 44.
[26] Joaquín Velasco and Carmen Dobarganes. 2002. Oxidative stability of virgin olive oil. European Journal of Lipid Science and Technology, vol. 104, pp. 661-676.
[27] Katalin Kővári. 2004. Recent developments, new trends in seed crushing and oil refining. Oléagineux, Corps gras, Lipides, vol. 11, pp. 381-387.
[28] Lam T Phan, Tam M Bui, Thuy TT Nguyen, Geoff J Gooley, Brett A Ingram, Hao V Nguyen, et al.. 2009. Current status of farming practices of striped catfish, Pangasianodon hypophthalmus in the Mekong Delta, Vietnam. Aquaculture, vol. 296, pp. 227-236.
[29] Lawrence E Stout, Donald F Chamberlain, and James M McKelvey. 1949. Factors influencing vegetable oil bleaching by adsorption. Journal of the American Oil Chemists’ Society, vol. 26, pp. 120-126.
[30] Lê Ngọc Tú, Bùi Đức Hợi, Lƣu Duẫn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị Thu, và Nguyễn Trọng Cẩn. 2001. Hoá học thực phẩm. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
65
[31] Lê Thị Thanh Xuân, Nguyễn Thị Hồng Hạnh, Hồ Sơn Lâm, và Cù Thành Sơn. 2018. Khảo sát thành phần omega-3, 6, 9 ly trích từ cá tra ở đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam. Tạp chí Công Thƣơng.
[32] Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Tôn Nữ Minh Nguyệt, and Trần Thị Thu Trà. 2011. Công nghệ chế biến thực phẩm. Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh trƣờng Đại học Bách Khoa.
[33] Mariana Lara Menegazzo, Maria Eugenia Petenuci, and Gustavo Graciano Fonseca. 2014. Production and characterization of crude and refined oils obtained from the co- products of Nile tilapia and hybrid sorubim processing. Food chemistry, vol. 157, pp. 100- 104.
[34] Maurice E Stansby. 1969. Nutritional properties of fish oils. World Review of Nutrition and Dietetics, vol. 11, pp. 46-105.
[35] Mauricio L Monte, Micheli L Monte, Ricardo S Pohndorf, Valéria T Crexi, and Luiz AA Pinto. 2015. Bleaching with blends of bleaching earth and activated carbon reduces color and oxidation products of carp oil. European journal of lipid science and technology, vol. 117, pp. 829-836.