PHẦN VI: THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ
II. Giới thiệu một số phương pháp tách cholesterol
II.1. Sử dụng dầu thực vật
II.1.3. Giải thích quy trình
Dung dịch lòng đỏ trứng được phối trộn với dầu thực vật với tỷ lệ lòng đỏ trứng và dầu là 1:0.5-4, thích hợp là 1:2. Dầu thực vật được sử dụng là dầu đậu phộng, dầu đậu nành, bắp, olive, hướng dương.. Xét trường hợp dùng dầu đậu nành.
Quá trình phối trộn được thực hiện trong thiết bị trộn, khuấy đảo với tốc độ chậm trong 1-5 phút. Mục đích của quá trình này là chuẩn bị cho quá trình đồng hóa áp suất cao.
II.1.3.2 Đồng hóa áp suất cao.
Mục đích của quá trình là tạo một hệ nhũ tương nước trong dầu.
Bình thường hàm lượng nước trong lòng đỏ trứng chiếm trên 50% khối lượng toàn lòng đỏ, và lòng đỏ có tính chất của một hệ nhũ tương dầu trong nước. Nhưng thêm dầu
Dầu thực vật
Đồng hóa Phối trộn
Ly tâm Lòng đỏ
trứng
Lòng đỏ chứa ít cholesterol
Dầu chứa cholesterol
Cholesterol là phân tử không phân cực, tồn tại trong phức lipoprotein với liên kết tương đối lỏng lẻo, nên khi hệ nhũ tương nươc trong dầu tạo thành thì cholesterol có xu hướng tách ra khỏi phức và khuếch tán vào pha liên tục, bây giờ là dầu. Một ưu điểm của phương pháp này là chỉ tách các phân tử không phân cực nhưcholesterol, trong khi đó các phân tử có một đầu phân cực như phospholipids thì vẫn đựơc giữ lại, nhờ đó tính chất tạo nhũ của phospholipids vẫn được bảo toàn khi laòng đỏ trứng được tách ra lúc kết thúc quá trình.
Đồng hoá áp suất cao có tác dụng làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc pha giữa lòng đỏ trứng và dầu thực vật,. Nhờ đó cholesterol co thể dễ dàng di chuyển tới bề mặt tiềp xúc pha và khuếch tàn sang dầu. Do đó, quá trình trích ly diễn ra nhanh hơn so với trích ly ở điều kiện bình thường.
Yêu cầu:
Thực hiện đồng hóa trong điều kiện kín và không có không khí. Điều kiện không có không khí được tạo ra nhờ bơm chân không. Điều kiện không có không khí làm giảm quá trình oxi hóa các chất béo, đặc biệt là dầu thực vật, đảm bảo chất lượng dầu khi được tái sử dụng nhiều lần.
Số lần dung dịch đi qua thiết bị trong một lần tách là 6 lần (6 pass).
Thực hiện nhanh. Khi áp suất đồng hóa càng tăng thì quá trình đòi hỏi phải thực càng nhanh, để tránh nhiệt độ của toàn bộ hệ thống ( bao gồm cả thiết bị và hệ nhũ tương chứa trong đó) tăng lên quá cao, ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm thu được. Thời gian thích hợp để thực hiện đồng hóa là 12 phút/6 pass.
Nhiệt độ tốt nhất để thực hiện đồng hóa là 50oC. Vì thực hiện nhanh nên không cần có hệ thống làm mát.
Áp suất sử dụng là 4000 Psi (~275bar hay 27,5 MPa)
Mục đích của quá trình là thu nhận dung dịch lòng đỏ trứng có hàm lượng cholesterol thấp. thực hiện ly tâm trong 2-60 phút, tốt nhất là 10 phút ở nhiệt độ phòng.
Số vòng quay là 2000-20,000 RPM. Tốt nhất là 10,000 RPM.
Dung dịch lòng đỏ trứng thu đựơc có thể dùng như dung dịch lòng đỏ trứng chưa xử lý: sản xuất dung dịch lòng đỏ trứng, bột lòng đỏ trúng, hoặc được trộn với dung dịch lòng trắng trứng để tạo thành các sản phẩm toàn trứng.
II.1.3.4 Tái sử dụng dụng dầu và thu nhận cholesterol
Dầu chứa cholesterol sau đó được chưng cất lôi cuốn hơi nước (steam stripping) ở nhiệt độ 230-2600C dưới áp suất chân không. Cholesterol sẽ bị lôi cuốn cùng với hơi nước, được thu nhận bằng cách ngưng tụ phần hơi, sau đó hóa rắn cholesterol. Tiếp theo cholesterol có thể được tinh sạch và thu nhận như một sản phẩm phụ được dùng trong các ngành công nghiệp khác như mỹ phẩm... Phương pháp tinh sạch cholesterol không thuộc phạm vi của báo cáo này.
Dầu thực vật sau khi tách cholesterol có thể tái sử dụng nhiều lần. Theo Gideon Zeidler,1993 thì dầu thực vật có thể tái sử dụng đến 10 lần.
Hình 37: Phần trăm cholesterol còn lại trong dầu sau khi chưng cất
Tỷ lệ dầu càng lớn thì được càng nhiều cholesterol ra khỏi lòng đỏ trứng. Khi tăng tỷ lệ dầu từ 1:2 lên 1:4 thì khả năng tách tuy có tăng nhưng không đáng kể. Do đó, tỷ lệ sử dụng thích hợp là 1:2 (tỷ lệ lòng đỏ trứng: dầu).
Hình 41: Lượng cholesterol bị tách ra phụ thuộc vào áp suất và tỷ lệ dầu sử dụng.
II.1.4.2 Áp suất.
Áp suất càng tăng thì khả năng trích ly càng tăng, nhưng nên chú ý quan hệ giữa chi phí năng lượng và lượng cholesterol được tách ra. Thích hợp là 4000 Psi.
II.1.4.3 Số lần đi qua thiết bị đồng hóa.
Khi số lần đi qua thiết bị tăng thì khả năng trích ly cũng tăng, nhưng chi phí năng lượng cũng tăng tương ứng.
Khi thực hiện một lần tách (dung dịch qua thiết bị đồng hóa 6 pass), thì tách được khoảng 70% cholesterol.
Khi thực hiện hai lần tách (dung dịch qua thiết bị đồng hóa 12-14 pass), thì tách được khoảng 80% cholesterol.