Giáo trình Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm - Trần Thanh Trúc

http://www.ebook.edu.vn

TR NG I H C C N THKHOA NÔNG NGHI P & SINH H C NG D NG

GIÁO TRÌNH

CÔNG NGH CH BI N D U M TH C PH MMã s : CB 351

Biên so n: Th.s. TR N THANH TRÚC

N M 2005


Công ngh ch bi n d u th c ph m Tr n Thanh Trúc

i

M C L C

TRANGCH NG I. THÀNH PH N VÀ TÍNH CH T C A D U M ...............................................1 1.1.T ng quan v d u m ..............................................................................................................1 1.2.Thành ph n hóa h c c a d u m ............................................................................................2 1.2.1. Các thành ph n chính .............................................................................................................2 1.2.2. Các thành ph n ph ...............................................................................................................6 1. 3. Tính ch t lý hóa c a d u m .............................................................................................11 1.3.1. Tính ch t v t lý......................................................................................................................11 1.3.2. Tính ch t hóa h c c a d u m ..............................................................................................11 1.4. Phân lo i d u m th c ph m .............................................................................................13 1.4.1. Nhóm ch t béo s a..............................................................................................................13 1.4.2. Nhóm acid lauric (d u d a và d u h t c )...........................................................................13 1.4.3. Nhóm b th c v t (b cacao) ..............................................................................................13 1.4.4. Nhóm m ng v t (m heo) ..............................................................................................13 1.4.5. Nhóm d u cá (d u cá và d u gan cá)...................................................................................13 1.4.6. Nhóm acid oleic và acid linoleic (d u olive, d u c , d u b p, d u h ng d ng)..............14 1.4.7. Nhóm acid linolenic (d u u nành, d u h t lanh) ..............................................................14 1.4.8. Nhóm acid erulic (C22:1)....................................................................................................14 1.4.9. Nhóm hydroxy acid.............................................................................................................14

CH NG 2. NGUYÊN LI U CH BI N D U M .................................................................15 2.1. H t ch a d u (seed oils) ...........................................................................................................15 2.2.Cây ch a d u (oils from oil-bearing trees).................................................................................20 2.3.M ng v t (animal fats)..........................................................................................................22 2.4.D u t ng v t bi n (marine oils).............................................................................................23

Ch ng 3. KHÁI QUÁT CÔNG NGH S N XU T D U THÔ .............................................25 3.1.S n xu t d u t h t ch a d u .................................................................................................25 3.1.1. B o qu n và s ch h t d u..................................................................................................25 3.1.2. Giai o n ti n x lý h t d u .................................................................................................32 3.1.3. Ch ng s y b t nghi n (gia công nhi t m) ..........................................................................38 3.1.4. Chi t tách d u b ng quá trình ép..........................................................................................40



ii

3.1.5. Chi t tách d u b ng ph ng pháp trích ly ...........................................................................43 3.2.S n xu t d u t th t qu ch a d u (fruit flesh oil, pulp oil) .................................................50 3.2.1. D u c ..................................................................................................................................50 3.2.2. D u olive..............................................................................................................................51 3.3.Tách chi t m ng v t ...........................................................................................................52 3.4.D u cá........................................................................................................................................52

CH NG 4. K THU T TINH LUY N D U M ..................................................................54 4.1.Gi i thi u chung .......................................................................................................................544.2.Các công o n chính c a quá trình tinh luy n......................................................................56 4.2.1. Các ph ng pháp tinh luy n c h c.....................................................................................56 4.2.2. Th y hóa d u (degumming).................................................................................................58 4.2.3. Tách sáp và ông hóa d u ....................................................................................................61 4.2.4. Trung hòa.............................................................................................................................63 4.2.5. T y tr ng ..............................................................................................................................66 4.2.6. Kh mùi ...............................................................................................................................68 4.3.Tiêu chu n c a d u m th c ph m ........................................................................................70

CH NG 5. CÁC QUÁ TRÌNH LÀM THAY I C TÍNH D U M ................. 73 5.1.Khái quát chung .......................................................................................................................73 5.2.Chi t phân o n và ông hóa d u (Fractionation-Winterization) ......................................74 5.2.1. Gi i thi u .............................................................................................................................745.2.2. C s lý thuy t c a quá trình ...............................................................................................74 5.2.3. K thu t chi t phân o n .....................................................................................................75 5.2.4. i u ki n th c hi n ..............................................................................................................76 5.2.5. S n ph m- Kh n ng ng d ng............................................................................................77 5.3.Quá trình hydro hóa d u (hydrogenation) ............................................................................78 5.3.1. Gi i thi u .............................................................................................................................785.3.2. C s lý thuy t c a quá trình ...............................................................................................78 5.3.3. Các y u t nh h ng n quá trình hydro hóa ...................................................................80 5.4.Quá trình ester hóa n i phân t (Interesterification) ...........................................................82

CH NG 6. CÁC S N PH M T D U M ...........................................................................85 6.1.Gi i thi u chung .......................................................................................................................856.2. Margarine ................................................................................................................................85



iii

6.3.Shortening.................................................................................................................................95 6.4.Mayonaise .................................................................................................................................96 6.5.D u chiên ..................................................................................................................................98 6.6.D u salad...................................................................................................................................99

TÁI LI U THAM KH O .............................................................................................................100


Công ngh ch bi n d u m th c ph m Tr n Thanh Trúc

1

CH NG I.

THÀNH PH N VÀ TÍNH CH T C A D U M

1.1. T NG QUAN V D U M

D u m t ng v t và th c v t ã c s d ng trong s n xu t c ng nh trong is ng t r t lâu, ây c ng chính là m t ngu n cung c p n ng l ng l n. D u m cdùng r t ph bi n trong quá trình n u n ng h ng ngày, xu t phát t v n hóa c i,nh Trung qu c, Ai c p, Hy l p – La mã c x a. Cho n ngày nay, vi c s d ng d um trong quá trình ch bi n th c n v n óng m t vai trò h t s c quan tr ng, m c dù vi c thay i t p quán n u ng ã góp ph n làm gi m s n l ng s n xu t và s d ngthành ph n này.

D u m c bi t n u tiên có l t ch Ai c p (n m 1400 tr c CN), ngoài ph c v cho n u ng, vi c s n xu t xà phòng t d u m c ng ã c ng d ng. Ánh sáng ban êm c a ng i c i c ng c t o ra t m ng v t ch a trong l và m tng s a c s d ng nh b c èn ngày nay. Ng i La Mã x a c ng ã bi t ch t o

n n t m ng v t tr n v i sáp ong. Bên c nh ó, r t nhi u th c v t c ng c sd ng làm ngu n cung c p d u: d u olive có ngu n g c t vùng a Trung H i, h t c id u c s d ng ph bi n Châu Âu, d u mè n và c bi t, Trung qu c là qu c gia bi t s d ng d u s m nh t; cho n ngày nay, d u u nành v n c achu ng n c này. Hi n nay, có r t nhi u lo i ng th c v t cho d u m ã ckhai thác, m không ch thu c t các ng v t ch y u nh heo, bò, c u mà m t

ng v t bi n c ng c quan tâm.

Song song v i quá trình s d ng d u m , công ngh ch bi n d u c ng r t phát tri n:t khâu chi t tách thu d u m n k thu t tinh luy n giúp d u m có ch t l ng cao h n. Tuy nhiên, b c ngo t l n giúp n n công nghi p ch bi n d u m phát tri n g nli n v i vi c ng d ng máy nghi n ép d u d ng con l n c a Smeaton vào n m 1752. Ti p theo ó, công ngh chi t tách d u có k t h p ch ng s y c ng b c u cnghiên c u trong nh ng n m 1795 (Brahma), 1800 (Neubauer), 1891 (Montgolfier). Deiss (1855) ã th nghi m trích ly d u thành công t dung môi là CS2, sau ó Irvine, Richardson và Lundy (1864) ã a ra phát minh cho vi c s d ng dung môi trích ly d u là hydrocarbon và hi n v n còn c áp d ng. Cùng v i công ngh chi t tách d u,công ngh tinh luy n d u m c ng c phát tri n song song. Thêm vào ó, các ph ng pháp ki m nh và ánh giá ch t l ng c a d u m c ng c nghiên c u và

ng d ng: khái ni m v ch s acid (Merz, 1879), ch s xà phòng hóa (Koettstorfer, 1879), ch s iod (Huebl, 1879); vi c ng d ng ph ng pháp s c ký trong xác nh giá tr d u m c ng ã c ng d ng t n m 1906 (Tswett, s c ký c t) và phát tri n d n .



2

1.2. THÀNH PH N HÓA H C C A D U M

1.2.1. Các thành ph n chính

(i) Các acid béo

H p ch t béo có ch a các acid h u c có s nguyên t C trong m ch l n h n 4 cg i là acid béo (fatty acid). Tùy thu c vào chi u dài m ch carbon, các acid béo cchia làm 3 d ng chính: acid béo m ch ng n (4-6 Carbon), acid béo m ch trung bình (8-14 C) và acid béo m ch dài ( 16 C); ngoài ra, tùy thu c vào liên k t gi a các nguyên t C trong m ch, acid béo c ng có th c chia thành 2 lo i chính: acid béo bão hòa và acid béo ch a bão hòa. Có h n 10 lo i acid béo c tìm th y ch y u trong th cph m (b ng 1.1).

- Acid béo bão hòa: Thu t ng “bão hòa” c s d ng ch s th a mãn v hóa tr c a nguyên t C trong m ch acid (ngoài tr C t o nên g c acid –COOH); nói cách khác, liên k t gi a các nguyên t C trong m ch là liên k t n (liên k t ).

Ký hi u: Cx:0 v i x: s nguyên t C trong m ch

0: không có s t n t i c a liên k t ôi (liên k t ).

- Acid béo không bão hòa: Các acid béo có ch a liên k t ôi trong m ch carbon c g i là acid béo không bão hòa. Trong t nhiên, l ng acid béo không bão hòa

chi m t l r t l n. H u h t các acid béo có xu h ng hình thành liên k t ôi vtrí C s 9 và s 10 trong m ch. M c dù v y, s hình thành các liên k t ôi không bão hòa này c ng có th c tìm th y t t c các v trí trên m ch C, i u này làm gia t ng áng k l ng ng phân c a acid béo không bão hòa. Thêm vào ó, sxu t hi n c a liên k t ôi c ng giúp cho vi c hình thành c u hình cis- và trans- c aacid béo, nh h ng n c tính sinh h c c a chúng. Ngo i tr m t s tr ng h p

c bi t, h u h t các acid béo không bão hòa trong th c ph m có c u hình cis-; tuy nhiên quá trình tinh luy n d u hay các quá trình tác ng làm thay i c tính d um (ch bi n margarine, hydro hóa d u) có th làm chuy n i các acid béo không bão hòa có c u hình cis- thành d ng ng phân hình h c trans-, ây c ng chính là m i nguy l n cho vi c gia t ng b nh x v a ng m ch và b nh tim.

Ký hi u:

Các acid béo không bão hòa có th c ký hi u theo hai h th ng:- H th ng 1: Cx:y, zc (ho c zt) v i: x: s nguyên t C trong m ch y: s liên k t ôi hi n di n z: v trí c a liên k t ôi trong m ch C ( ánhs b t u t C k c n nhóm COOH) c,t: cis- hay trans-



3

- Theo h th ng EEC (End-of-Carbon-Chain): (Cx:y, m) hay (Cx:y,nm); khi óhay n: v trí c a liên k t ôi trong m ch C ( ánh s ng c l i h th ng 1, C1 là C b t u c a m ch C- nhóm CH3).Thí d :CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-(CH2)6-COOH- Theo danh pháp IUPAC: 9,12,15-Octadecatrienoic acid - Tên thông th ng: -linolenic acid - Ký hi u theo h th ng 1: C18:3,9c,12c,15c - Ký hi u h th ng EEC: C18:3 3 hay C18:3n3

Acid oleic (C18:1 9) là acid béo có 1 n i ôi chi m t l l n trong thành ph n các acid béo (h n 50%), acid này c tìm th y trong h u h t các lo i d u th c v t c ngnh m ng v t.

B ng 1.1. Các acid béo ch y u trong th c ph m

Acid béo

(theo h th ng IUPAC)

Acid béo

(tên thông th ng)

Chi u dài m ch C

(Cx:y, m)

Nhi t nóng

ch y (oC)

Decanoic Capric 10:0 31,6

Dodecanoic Lauric 12:0 44,4

Tetradecanoic Myristic 14:0 54,3

Hexadecanoic Palmitic 16:0 62,9

Octadecanoic Stearic 18:0 70,0

9-Octadecanoic Oleic 18:1 9 13,0

9-trans-Octadecanoic Elaidic 18:1 9 36,0

13-Docosenoic Erucio 22:1 9 33,5

9,12-Octadecadienoic Linoleic 18:2 6,9 -3,0

9,12,15-Octadecatrienoic -Linolenic 18:3 3,6,9 -11,9

5,8,11,14-Eicosatetraenoic Arachidonic 20:4 6

5,8,11,14,17-Eicosapentanoic EPA 20:5 3

4,7,10,13,16,19-Docosahexaenoic

DHA 20:6 3

- Acid béo không bão hòa m ch dài 3 và 6

Trong s các acid béo không bão hòa m ch dài, acid béo 3 và 6 là hai lo i acid béo c n thi t và có giá tr dinh d ng cao nh t; các nghiên c u cho th y c th ng i và

ng v t không th t ng h p các acid béo này, mà ch y u c cung c p qua ngu n



4

th c n - d u th c v t. Acid linoleic (C18:2 6) và acid -linolenic (C18:3 3) là hai acid quan tr ng nh t i di n cho nhóm này. Các acid béo thu c nhóm 3 và 6 c ngcó th c hình thành nh vào quá trình bi n i nh kéo dài m ch carbon hay lo ibão hòa (desaturation): acid arachidonic (AA, C20:4 6), acid eicosapentaenoic (EPA, C20:5 3), acid docosahexaenoic (DHA, C22:6 3) (hình 1.1)

18:1 9 18:2 6 18:3 3

18:2 9 18:3 6 18:4 3

lo i bão hòa (desaturase)

kéo dài m ch (elongase)

20:2 9 20:3 6 20:4 3

20:3 9 20:4 6 20:5 3

lo i bão hòa (desaturase)

kéo dài m ch

22:4 6 22:5 3

24:5 3lo i bão hòa

24:6 3

22:5 6 22:6 3

Hình 1.1. Các bi n i hình thành acid béo không bão hòa m ch dài (polyunsaturated fatty acid)

Trong t nhiên, AA c ng có th tìm c trong th t gà và m t s ng v t khác, EPA và DHA c ng t n t i v i l ng l n trong cá và m t s h i s n khác.

Các nghiên c u g n ây ã cho th y các acid béo không bão hòa m ch dài này cxem là m t trong nh ng acid béo c n thi t và quan tr ng nh t nh vào s hình thànhcác h p ch t có c tính sinh h c (eicosanoid) c a chúng, giúp vô ho t kh n ng sinh cholesterol trong c th ng i. Acid arachidonic c chuy n i nh enzyme thành các h p ch t nh protaglandin, thromboxan, leukotrien giúp c th ng i th c hi nm t s ch c n ng sinh lý. Thêm vào ó, các acid béo này còn có vai trò c n thi t cho s phát tri n, là h p ch t c n b n cho vi c thành l p thành t bào c ng nh hình thànhh p ch t c u trúc c n thi t c a phospholipid.



5

- Các acid béo có c u trúc không c tr ng (c u trúc hi m):

Bên c nh các acid béo bão hòa và không bão hòa th ng g p, trong th c ph m còn xu t hi n m t l ng acid béo v i c u trúc ít g p h n. Các acid này th ng không có vai trò quan tr ng trong th c ph m, và ch tìm th y m t s ngu n c bi t, ch y utrong các lo i rau. Khác v i các acid béo thông th ng, các acid béo d ng này th ngkhông có c u trúc m ch th ng, chu i hydrocarbon c hình thành t m t hay nhi unhóm methyl và ethyl: acid béo m ch nhánh. Các acid béo m ch nhánh hi n di n chy u trong vi sinh v t và m t l ng nh c tìm th y trong s a và m c a ng v tnhai l i (trâu, bò…). Trong s này, acid ricinoleic (12-hydroxy-9-octadecenoic acid) là hydroxy acid quan tr ng nh t, ây là thành ph n chính c a d u h i ly (castor oil).

(ii) Triglycerid

Triglycerid là s n ph m c t o thành t ph n ng c a m t phân t glycerol v i ba (3) phân t acid béo (hình 1.2). Tùy thu c vào acid béo g n vào các v trí trên m ch C c a glycerol s xác nh c tính và tính ch t c a triglycerid:

- Triglycerid n gi n: t o thành t 3 acid béo gi ng nhau.

- Triglycerid ph c t p: do acid béo khác nhau

Trên th c t , d u và m u là s n ph m ch y u c a triglycerid ph c t p. S phân bc a acid béo trong c u trúc triglycerid ã c khám phá và nghiên c u trong m t th igian dài, r t nhi u h c thuy t khác nhau v kh n ng liên k t này ã c ngh :

- “Thuy t phân b ng u nhiên”: s phân b acid béo vào các v trí khác nhau trong triglycerid hoàn toàn theo ng u nhiên.

- “ Thuy t phân b cân b ng”: các acid béo có khuynh h ng phân b r ng rãi t t c các triglycerid.

- “Thuy t phân b ng u nhiên có gi i h n”: s phân b acid béo vào các v trí khác nhau trong triglycerid c ng theo quy lu t ng u nhiên, tuy nhiên có m t vài

i m gi i h n c bi t x y ra trong d u th c v t và m ng v t . Thí d : d uth c v t, các acid béo bão hòa có xu h ng ester hóa v trí s 1 và 3; trong khis g n k t các acid này th ng x y ra v trí s 2 trong m ng v t.

Hình 1.2. C u trúc triglycerid



6

(iii) Các thành ph n ph

Các acid béo t do và mono- , diglycerid

Trong d u m , ngo i tr thành ph n chính là triglycerid còn có s hi n di n c a m tl ng nh t nh acid béo t do (không liên k t v i glycerl) và mono- , diglycerid.Trong c u t o c a các mono- và diglycerid v n còn s hi n di n c a hai hay m t nhómhydroxyl (-OH), chúng c xem nh d u hi u nh m xác nh s t ng h p không hoàn toàn triglycerid sinh h c (qu ch a chín, h t) hay d u hi u c a quá trình phân gi i lipid (lipolysis) sau thu ho ch do ho t ng c a enzyme. Tuy nhiên, ngoài vai trò nh ch t ch th ch t l ng, mono- và diglycerid còn có m t vai trò quan tr ng cbi t nh vào kh n ng liên k t m nh c a nó v i các ph n t thân d u và thân n c;chính vì th mono- và diglycerid c s d ng nh m t ch t nh hóa trong r t nhi uth c ph m.

Bên c nh mono- và diglycerid, acid béo t do là s n ph m cu i trong quá trình phân gi i lipid, là gi m ch t l ng d u c ng nh s n ph m th c ph m.

Phospholipid

Trong h t d u bao gi c ng có m t phospholipid là m t trong nh ng thành ph n lipid ph c t p ch y u, bao g m khung glycerophosphate k t h p v i hai chu i acid béo dài

ã c ester hóa v trí C1 và C2, ng th i m t alcohol base g n vào nhómphosphate (hình 1.3).

R1, R2: acid béo

Hình 1.3. C u trúc c a phospholipid



7

Phospholipid c phân thành 5 nhóm chính theo s thay th t nhiên (X) trên acid glycerophosphoric:

(1) Phospholipidic acid (PA): không có thành ph n thay th

(2) Phospholipidyl ethanolamine (cephalin): PE

(3) Phospholipidyl choline (lecithine): PC

(4) Phospholipidyl serine: PS

(5) Phospholipidyl inositol: PI

Phospholipid là các h p ch t ch a dinh d ng d tr , cung c p n ng l ng cho các ph n ng trao i ch t và t ng c ng hô h p c a h t. Trong công ngh th c ph m,phospholipid c s d ng r ng rãi nh m t ch t nh hóa , tác nhân k t dính (anti-spattering) và làm gi m nh t trong nhi u th c ph m. Nhi u hi u qu c bi t c aphospholipid ã c bi t n nh ng n c n hay ch a kh i b nh m t trí nh , viêm kh p và hàm l ng choloseterol trong máu cao. Tuy nhiên, cho n ngày nay, các ích l i c a phospholipid v m t dinh d ng ã không c khoa h c ch ng minh.

Trong h t d u, phospholipid n m d ng liên k t ph c t p v i glucid, protid và ch có kho ng 30% d ng t do. Do c tính tan trong ch t béo, khi khai thác d u th c v t,phospholipid s có m t trong d u.

Các h p ch t không có tính xà phòng hóa

Các h p ch t không có tính xà phòng hóa th ng có m t trong d u m v i vai trò quan tr ng là: sterol, tocopherol, h p ch t màu, sáp, hydrocarbon và vitamin.

Sterol: h p ch t hòa tan trong ch t béo v i c u trúc c n b n t steran (cyclopentanoperhydrophenantrene) (hình 1.4).



8

Hình 1.4. C u trúc c a steran và sterol

Tùy theo ngu n g c phát sinh, sterol c chia thành hai lo i chính: sterol ng v t(cholesterol) hay sterol th c v t (phytosterol: -sitosterol). Hàm l ng sterol thay itrong kho ng t 0,05-0,60%. Cholseterol c xem nh m t trong nh ng nguyên nhân chính gây nên b nh nh i máu c tim. Chính vì th , r t nhi u bi n pháp làm gi m l ngcholesterol trong th c ph m ã c nghiên c u thành công trong nh ng n m g n ây.Tuy v y, cholesterol v n có m t s ch c n ng c n thi t cho ho t ng s ng khi nó làthành ph n chính c a màng t bào, ch t d oán cho ho t ng c a hormone steroid - hormone c n thi t cho quá trình l n lên và phát tri n c a ng v t h u nh còn non.

Tocopherol: Tocopherol là ch t ch ng oxy hóa t nhiên r t quan tr ng thu c hphenolic. Tocopherol c ng có c tính tan trong d u, th ng t n t i d ng t do. Tùy thu c vào c u t o khác nhau c a tocopherol (hình 1.5) mà c tính t ng ng c ngthay i; ph thu c m ch C chính bão hòa hay ch a 3 liên k t ôi, và ph thu c vào snhóm c ng nh v trí nhóm methyl g n k t trên m ch nhánh; có 4 lo i tocopherol khácnhau: -tocopherol (5,7,8-trimethyl), (5,7-dimethyl), (7,8-dimethyl) và (8-methyl).

Ho t tính ch ng oxy hóa c a các tocopherol trong d u và m ph thu c ch y u vàonhi t và s hi n di n c a các h p ch t nhi m vào h th ng. Tuy nhiên, ho t ngch ng oxy hóa c a các tocopherol c ng tùy thu c vào v trí c u t o:

> = >



9

Hình 1.5. C u trúc hóa h c c a các tocopherol

Các h p ch t màu (pigment): S khác nhau v màu s c c a các lo i d u và mkhác nhau ph thu c vào l ng h p ch t màu hòa tan trong d u. Nh ng h p ch tmàu quan tr ng nh t trong d u m là carotene, chlorophyll và gossypol.

- Carotene (hình 1.6) là ngu n cung c p vitamine A - ch t có ho t tính ch ng oxy hóa và ch ng ung th . Carotene hi n di n ch y u trong d u c , ây chính là lý do ch y u làm cho d u có màu vàng, cam hay .

- Chlorophyll c ng chính là nguyên nhân t o cho d u có màu xanh t i không mong mu n. i u quan tr ng là s hi n di n c a chlorophyll torng d u lànguyên nhân ch y u làm cho d u r t nh y c m v i ánh sáng quang h p, gây nên bi n i ch t l ng. Chính vì th , trong quá trình tinh luy n các lo i d u cóch a nhi u chlorophyll (d u olive), quá trình kh màu nh m lo i h p ch t nàyr t c quan tâm.

- Gossypol t o màu nâu trong d u h t bông v i (cottonseed oil). Gossypol cóc u t o là h p ch t phenol ph c t p, có mùi v khó ch u, có tính c. Do ó, c ntách lo i hoàn toàn h p ch t này ra kh i d u và khô d u.

Hình 1.6. C u trúc hóa h c c a các caroten quan tr ng nh t



10

H p ch t sáp: hi n di n ch y u trong d u b p và c i d u. V c u t o, sáp là ester c ar c b c m t và ít th y i v i r u 2 ch c. Sáp có nhi t nóng ch y khá cao (tnc > 80oC), b n v ng và r t khó tiêu hóa, sáp không có giá tr v m t dinh d ng. Trongquá trình ch bi n, s t n t i c a h p ch t sáp trong d u là nguyên nhân ch y u gây

c d u. Ngay i u ki n nhi t bình th ng, chúng t n t i các d ng tinh th nhli ti, trong m t th i gian dài v n không l ng thành c n, làm gi m giá tr c m quan d u.Các thông s c tr ng c a sáp c cho b ng 1.2.

B ng 1.2: Các thông s c tr ng c a sáp

Thông s Giá tr

Ch s idoine 11,1-17,6

Hàm l ng acid béo t do (FFA) 2,1-7,3 %

Phosphorus 0,01-0,15 %

i m nóng ch y 75,3-79,9oC

Vi c tách sáp có th c th c hi n b ng bi n pháp ông hóa d u nhi t 5oC tr ckhi l c.

H p ch t mùi g c hydrocarbon: bao g m các alkan, alken (squalene, hình 1.7) và các hydrocarbon a vòng có mùi (polycyclic acromatic hydrocarbons – PAHs). Các h pch t alkan (C31-C33) hi n di n trong d u thô v i hàm l ng t 40-100 ppb, gi m d nsau quá trình tinh luy n. M t s h p ch t mùi nh squalene có vai trò r t quan tr ngtrong công nghi p m ph m. Squalene hi n di n ch y u trong d u gan cá nhám góc (deep-sea dogfish, Squalus acanthus) và m t s d u cá khác; olive là d u th c v t chy u có s hi n di n c a squalene. Ng c l i, h u h t các hydrocarbon a vòng có mùi (PAHs) hi n di n hàm l ng l n h n 150 ppb trong h u h t các d u th c v t thô, chúng ch gi m nh sau quá trình tinh luy n.

Hình 1.7. C u trúc hóa h c c a squalene

Vitamin hòa tan trong d u: bên c nh vitamin A (retinol) - hi n di n nhi u nh t d ucá, trong d u còn tìm th y m t s các vitamin khác v i l ng ít h n nh vitamin D, vitamin E ( -tocopherol) và vitamin K (phytoenzymeadion). Các vitamin này r t c nthi t cho quá trình h p thu c a c th ng i.



11

1.3. TÍNH CH T LÝ HÓA C A D U M

1.3.1. Tính ch t v t lý

- D u m nh h n n c, t tr ng 0,91-0,97. M c không no càng l n thì t tr ngcàng l n.

- Ch s khúc x 1,448-1,474 . M c không no càng l n thì ch s khúc x càng cao.

- Có tính nh t khá cao.

- Tan nhi u trong các dung môi h u c nh eter, benzen, hexan …

- i m nóng ch y c a d u m th hi n không rõ ràng, tùy thu c vào tính ch t c anguyên li u t o ra d u m : Khi dây acid béo càng dài, càng no thì nóng ch y c atriglycerid càng cao, áp su t h i càng kém do ó có ít mùi . D u m v i c u t o chy u là triglycerid dây ng n (d u d a) thì s th y phân s phóng thích các acid béo tdo có kh i l ng phân t nh , d bay h i, gây mùi khó ch u. Cùng m t chi u dài, dây carbon c a acid nào có ch a nhi u n i kép thì có nhi t nóng ch y càng th p.

1.3.2. Tính ch t hóa h c c a d u mTính ch t hóa h c c a d u m ch y u do ph n ng c a triglycerid, có tác ng ángk n s thay i ch t l ng s n ph m.1.3.1.1 Ph n ng th y phân và xà phòng hóa Trong i u ki n thích h p, d u m d b th y phân theo ph n ng

C3H5(COOR)3 + 3H2O 3RCOOH + C3H5(OH)3

N u có m t m t l ng ki m (KOH, NaOH) thì sau ph n ng th y phân, acid béo tác d ng v i ch t ki m t o thành mu i ki m (xà phòng).

RCOOH + NaOH RCOONa + H2OPh ng trình t ng quát:

C3H5(COOR)3 +3NaOH 3RCOONa + C3H5(OH)3

1.3.2.2 Ph n ng c ng h pPh n ng này có tác d ng c ng hydro vào các n i ôi trên dây carbon c a acid béo v is hi n di n c a ch t xúc tác thích h p nh m làm gi m s n i ôi trên dây carbon, làm cho d u m n nh h n, h n ch c các quá trình nh oxy hóa, trùng h p c a d um . Ngoài ra, ph n ng này còn có tác d ng gi cho d u không b tr mùi khi b oqu n lâu.

-CH = CH - + H2 - CH2 – CH2 – Ph n ng này có ý ngh a th c ti n quan tr ng: ây chính là c s lý thuy t cho quá trình chuy n i d u t th l ng sang th r n s d ng trong m t s tr ng h p cbi t (margarine, shorterning…) Ngoài ra, thành ph n acid béo c a d u th ng ch a ng th i acid oleic, acid linoleic, acid linolenic. M c dù acid linolenic có vai trò sinh h c quan tr ng, nh ng nó c ng là



12

nguyên nhân chính gây nên s tr mùi c a th c ph m, vì th quá trình hydro hóa ch nl c gi m b t hàm l ng acid linolenic th ng c ti n hành trong công ngh chbi n d u.1.3.2.3 Ph n ng ng phân hóa D i tác d ng c a baz hòa tan trong r u s x y ra s ng phân hóa (theo c hai ki u ng phân hình h c và v trí, ch ng 5) các n i kép trên dây carbon, làm t ngtính khô c a d u. S ng phân hóa có th th c hi n v i ch t xúc tác Niken, nhi t180oC, Al2O3 t ng ho t tính.

1.3.2.4 Ph n ng v i r u

ây là ph n ng c b n bi n triglycerid thành ester metyl c a acid béo nh mphân tích thành ph n hóa h c b ng s c ký khí. 1.3.2.5 Ph n ng oxy hóaNh ng d u m có ch a nhi u acid béo không no s d b oxy hóa b i oxy không khí.

a s các ph n ng x y ra trên các n i ôi c a carbon. D u m ch a nhi u acid béo no có u i m là d b o qu n, ít b bi n i nh ng l i có h s ng hóa th p.T c tính lý hóa c a d u m nói chung, các nghiên c u v hi n t ng tr mùi c ad u m khi chúng c t n tr trong th i gian dài ã a ra hai nguyên nhân ch y ud n n s bi n i này:

(i) S th y phân gi i phóng acid béo t triglyceridS th y phân này có th x y ra khi m ch carbon c a triglycerid ng n, ho c d i

tác d ng c a enzyme lipase. (ii) S ôi d u do ph n ng oxy hóa hóa h cPh n ng này x y ra d dàng v i dây triglycerid có ch a nhi u n i kép. Nó

th ng b t ngu n t ph n ng c ng oxy váo các n i kép hay xen vào C i v i n ikép t o ra các hydroperoxit. Các hydroperoxit này ti p t c b phân h y cho ra các s n ph m sau cùng nh các h p ch t carbonyl, aldehyd, aceton, alcohol. T ng quát :

AldehydCetonAcidEsterAlcohol

Ch t béo + O2 hydroperoxit

Vi c tìm ra nguyên nhân gây bi n i mùi trong quá trình b o qu n có ý ngh a th c tr t quan tr ng, ây chính là c s cho các nghiên c u ti p theo nh m làm thay i ctính d u m nh ester hóa n i phân t , hydrogen hóa…(ch ng 5).



13

1.4. PHÂN LO I D U M TH C PH M

D u và m th c ph m có th c phân thành nhi u lo i d a vào thành ph n và tính ch t c a các acid béo. Có th chia d u m thành 9 nhóm ch y u:

1.4.1. Nhóm ch t béo s a

Ch t béo thu c nhóm này có ngu n g c t s a ng v t. Ch t béo s a có c u t o chy u t các acid béo m ch ng n, không có n i ôi (C4:0, C6:0 và C8:0). Ngoài ra, trong ch t béo s a v n có s hi n di n c a các acid béo bão hòa m ch dài (C16:0 và C18:0) và acid béo không bão hòa có m t n i ôi (C18:1). Do s hi n di n a d ng c a các lo i acid béo này mà ch t béo s a th ng có i m nóng ch y th p, kho ng nhi tnóng ch y r ng, thành ph n triglycerid ph c t p h n so v i d u th c v t. V i h u h tcác ng v t, acid béo t n t i ch y u d ng trans-. Ch t béo s a c s d ng chy u làm ngu n th c n cho ng i do giá thành cao.

1.4.2. Nhóm acid lauric (d u d a và d u h t c )

Nhóm ch t béo này có tính ch t r t khác bi t so v i các lo i d u khác do s hi n di nv i m c cao c a acid lauric (40-50% C12:0), k n là acid myristic và các acid béo bão hòa có 8,10 và 14 C. i m c tr ng c a nhóm này là s hi n di n t l r tth p các acid béo không bão hòa, t ng ng v i i m nóng ch y r t th p. M c dù v y,nhóm d u d a và d u c v n c s d ng trong công nghi p th c ph m và trong chbi n margarine.

1.4.3. Nhóm b th c v t (b cacao)

Nhóm ch t béo này có thành ph n triglycerid và acid béo r t c bi t: ch y u t các acid béo không no có 1 n i ôi nh C18:1, C20:1, C24:3. B th c v t có giá tr kinh tcao, s d ng ch y u trong ch bi n chocolate và k o.

1.4.4. Nhóm m ng v t (m heo)

M ng v t c c u t o ch y u t acid béo C16:0, C18:0 và các acid béo có m c không bão hòa trung bình. Nhóm ch t béo này ch a m t t l mong mu n c a

triglycerid bão hòa hoàn toàn, tuy nhiên nh c i m l n nh t c a nó là s hi n di nm c r t th p các acid béo không bão hòa.

1.4.5. Nhóm d u cá (d u cá và d u gan cá)

D u cá c t o thành t các acid béo không no có m ch carbon dài (ch a ít nh t 6 liên k t ôi). Ch t l ng d u cá cao, tuy nhiên nó là lo i d u có giá thành th p nh t do kh n ng b o qu n th p:d u cá không có tính n nh, d bi n i do quá trình oxy hóa n i ôi và phát sinh mùi không mong mu n.



14

1.4.6. Nhóm acid oleic và acid linoleic (d u olive, d u c , d u b p, d u h ngd ng)

ây là nhóm d u hi n di n ph bi n nh t. Acid béo t o nên d u nhóm này ch y u là C18:1 và C18:2. L ng acid béo bão hòa trong nhóm d u này ch chi m t i a 20%.

1.4.7. Nhóm acid linolenic (d u u nành, d u h t lanh)

c i m quan tr ng c a d u u nành và d u h t lanh là s hi n di n hàm l ngcao acid linolenic (C18:3). Do m c không bão hòa cao, các d u này r t nh y c mv i các ch t oxy hóa, i u này d n n các bi n i không mong mu n v mùi và v .Ngo i tr d u u nành, d u h t lanh không c s d ng ph bi n cho ch bi n th cph m.

1.4.8. Nhóm acid erulic (C22:1)

D u thu c nhóm này có hàm l ng cao (40-50%) acid erulic (C22:1), hi n di n chy u trong h t bông v i. M t s gi thi t cho r ng m t s các bi n i sinh lý không mong mu n trong c th ng i do s tham gia c a acid erulic. Chính vì th , vi cnghiên c u tìm các lo i nguyên li u cho d u có hàm l ng erulic th p v n c quan tâm.

1.4.9. Nhóm hydroxy acid

Các nghiên c u cho th y, nhóm hydroxy acid ch hi n di n trong d u h i ly (castor oil): triglycerid c a glycerin ch y u (90%) v i acid ricinoleic (12-hydroxyoctadec-9-enoic acid). D u h i ly không c s d ng cho ch bi n th c ph m.



15

CH NG 2. NGUYÊN LI U CH BI N D U M

2.1. H T CH A D U (SEED OILS)

c i m quan tr ng c a h t d u là m th p, ng n c n s bi n i c h c và s phá h y c a côn trùng. D a vào u i m này, d u th ng không c tách chi t s m ra kh i h t d u mà s c b o qu n trong h t nh m ng n c n các bi n i không mong mu n c a d u thô. H u h t các h t rau qu … u ch a d u nh ng ch nh ng nguyên li u có hàm l ng d u cao m i c s d ng trong quá trình s n xu t d u. Tuy nhiên, m t s các h t l i có kh n ng s d ng cho trích ly d u là thành ph n lo i ra c a quá trình s n xu t m t s n ph m khác (h t cà chua trong ch bi n n c cà chua hay h tnho trong s n xu t r u vang).

Nh c i m c a vi c s n xu t d u t h t d u là: D u trong h t d u không n m d ngt do, bên ngoài mà c nh t trong các khe vách bên trong t bào, quá trình tách chi t d u không th ti n hành tr c ti p mà ph i qua các khâu chu n b ph c t p. M ts h t có hàm l ng d u cao nh ng quá trình trích ly d u có th kèm theo s gi iphóng m t s h p ch t không mong mu n, khó phân tách kh i d u.

M t s h t d u s d ng ph bi n trong quá trình s n xu t d u:

2.1.1. D u d a

Thu c t c m d a khô (Cocos nucifera, h Palmae.). Cây d a có th tr ng và phát tri n vùng vành ai t 20o v B c n 20o v Nam c a xích o, nhi t thích h pcho quá trình phát tri n là 30oC. Chính nh vào nhi t cao c a nh ng vùng tr ngd a, ng i ta có th s d ng ánh n ng m t tr i cho quá trình làm khô c m d a, ngoài ra, ngu n nhiên li u t v d a c ng c t n d ng- ây chính là nguyên nhân làm cho d u d a th ng ch a các h p ch t hydrocarbon a vòng. D u d a thu c nhóm acid lauric. Nh vào kh i l ng phân t c a triglycerid m c trung bình, d u d a có nhi t

nóng ch y th p (24-27oC). Ngoài ra, m c không bão hòa trong d u d a th p(<10%), d u d a ít b các bi n i oxy hóa làm phát tri n mùi ôi.

2.1.2. D u h t c (Palm kernel oil, PKO)

Thu c t hat c a cây c d u (Elaels guineensis), có tính ch t t ng t d u d a.D u h t c có m c acid béo không bão hòa cao h n d u d a, nh ó ch s Iod c ad u h t c thay i trong kho ng t 13-23 và nhi t ông c t 20-24oC.

2.1.3. D u “ babussa”

D u “ babussa” c s n xu t t cây h c babussa (Orbignya speciosa) có ngu ng c Brazil. Lo i d u này c ng thu c nhóm acid lauric. Tr l ng d u trong babussa cao, tuy nhiên a hình tr ng các lo i cây này ch y u các vùng r ng m a nhi u,giao thông không thu n l i, do ó vi c phát tri n s n xu t d u t babussa còn ch a

c chú ý khai thác.



16

2.1.4. B cacao

ây là lo i b th c v t quan tr ng nh t. B cacao có màu vàng nh t, thu c t h tc a cây cacao nhi t i Theobroma cacao (h Stercuiliaceae). B cacao có m cacid béo bão hòa cao, do ó b cacao có th ông c ngay nhi t th ng (30-35oC).

2.1.5. Các lo i b th c v t khác

Nhóm này ch chi m m t l ng nh và c s d ng nh ch t thay th b cacao (cocoa butter equilivalent – CBE):

(i) M bomeo (Bomeo tallow; illipe butter): c tách chi t t cây Shoreastenoptera Malaysia. Bomeo tallow còn c g i là “b xanh” do s nph m có màu xanh nh t. Lo i b này có tính ch t g n gi ng v i b cacao nh t khi so sánh v i các lo i b khác.

(ii) B shea: thu c t cây h t m Tây phi (Butyrospermum parkii), có m c acid béo không bão hòa cao h n khi so sánh v i b cacao. Vi c phân

tách t o stearin t b shea này có th t o ra s n ph m thay th b cacao (CBE).

2.1.6. D u h ng d ng

c chi t tách t h t cây h ng d ng (Helianthus annuus L., h Compositae).H ng d ng th ng s ng nh ng vùng khí h u ôn hòa nh M , Châu Âu và Trung Qu c. Vi c tr ng và ch bi n các s n ph m t h ng d ng c phát tri n m nhtrong su t 25 n m qua nh vào s hi n di n hàm l ng cao c a acid linoleic – thành ph n dinh d ng quan tr ng cho c th . Trong quá trình tách chi t d u, h t h ngd ng th ng ph i tr i qua quá trình x lý s b nghiêm ng t, xay xát lo i b l p vbên ngoài h t nh m làm gi m t i a thành ph n sáp hi n di n trong d u sau quá trình thu h i. D u h ng d ng có th thu c b ng c hai bi n pháp: ép b ng s c n c và trích ly. Quá trình tinh luy n d u h ng d ng là khâu c bi t quan tr ng nh m lo ib các thành ph n không mong mu n có m t trong d u do quá trình trích ly hay ép. D u h ng d ng thu c nhóm acid oleic-linoleic, ch a h n 85% acid béo không bão hòa, trong ó h n 2/3 là acid linoleic (C18:2). i m ông c c a d u h ng d ng là -15oC, ch s iod t 110-145. Sau quá trình trích ly, trong khô hay bã d u h ngd ng còn ch a kho ng 40-45% protein – ây là ngu n thích h p cho vi c ch bi nth c n gia súc.

2.1.7. D u cây rum (Safflower)

c s n xu t nh quá trình ép hay trích ly h t cây rum Carthamus tinctorius L. (hCompositae). Lo i cây này có ngu n g c ch y u t Ai c p, ông Á và m t s vùng phía tây Hoa K , sau ó c phát tri n v i m t th i gian dài nhi u n i nh m ph cv cho vi c s n xu t d u. Ngày nay, vai trò quan tr ng c a cây rum ã thay i áng k , nguyên nhân ch y u do s phát minh ra màu aniline; ng th i màu d u s m,



17

khác màu vàng nh t không còn c a chu ng. D u rum có giá tr dinh d ng r t cao do có hàm l ng acid linoleic l n nh t (>80%), ây là ngu n quan tr ng cho vi c cung c p acid linoleic tinh khi t. Tuy nhiên, ph n khô và bã d u rum h u nh không có giá tr dinh d ng.

2.1.8. D u h t bông v i

Ch bi n t s n ph m ph (ph n th i) c a quá trình s n xu t bông. Tr l ng s n xu tbông trên th gi i r t l n, kèm theo ó m t l ng l n h t bông ch a t l d u cao clo i ra. Ai C p, Hoa K , Trung Qu c và Nga là nh ng n c ã và ang ch bi n d ut h t bông v i. Châu Âu, d u h t bông chi m t l l n nh t. Tuy nhiên, do tính ch tc a d u bông v i có ch a gossypol (hình 2.1) - h p ch t a vòng t o mùi v khó ch u,khi k t h p v i protein hình thành h p ch t không th tiêu hóa, gây c. Do ó, vi cti n x lý và tinh luy n d u bông luôn c quan tâm. D u bông v i thu c nhóm acid oleic-linoleic; m c dù thành ph n d u có ch a m t t l t ng i cao các acid béo không bão hòa có nhi u n i ôi, d u bông c ng ch a l ng acid béo bão hòa cao nh ttrong nhóm h t d u. D u bông v i có th c s d ng trong n u n ng hàng ngày (cooking oil, salad oil) hay trong công nghi p ch bi n margarine, shortening.

Hình 2.1. C u t o c a gossypol

2.1.9. D u thu c h c i d u (rapeseed, colza)

Thu c t h t c a cây c i d u Brassica napus L. và B. campestis L. (h Cruciferae.).Cây c i d u phát tri n ch y u nh ng vùng khí h u ôn i hay khí h u l nh: ông và Tây Âu, Canada, n và Trung Qu c. C i d u ch a hàm l ng cao acid erulic, m cdù h p ch t này không có tác h i v dinh d ng, tuy nhiên các nghiên c u tìm các lo id u thu c h này v i l ng acid erulic th p v n c quan tâm. D u “Canola” là lo id u t h t c i d u ph bi n nh t hi n nay. Có 3 ki u ph bi n c a d u lo i này:

(i) D u có hàm l ng acid erulic cao: 20-55% acid erulic

(ii) D u có hàm l ng acid erulic th p: 0-5% acid erulic

(iii) D u không ch a acid erulic



18

M t c i m quan tr ng c a d u nhóm này là m c chuy n hóa ng th p. Bã d ulà ngu n thích h p cho vi c ch bi n th c n gia súc, tuy nhiên lo i có hàm l ng acid erulic cao không thích h p cho c u và gia c m. Hàm l ng ch t x cao c ng là m t

i m c bi t c a h c i d u.

2.1.10. D u b p (corn oil)

c chi t tách t ph n phôi (h t b p) c a Zea mays. D u b p thô có màu s m do s hi n di n c a h p ch t carotene và xantophyllic. D u b p ch a m t l ng t ng icao (1-3%) phospholipid và nh ng h p ch t không có c tính c a d u khác, ch y ulà sterol ( 1%). D u b p c ng thu c nhóm acid oleic-linoliec v i m c acid béo không bão hòa cao, c s d ng ch y u trong ch bi n d u n.

2.1.11. D u u nành (soybean oil)

ây là s n ph m c a quá trình ép hay trích ly h t u nành Glycine max (L.) merill (hLeguminosae). u nành là ngu n cung c p d u th c v t ch y u cho vi c ch bi nth c ph m c a con ng i. u nành có ngu n g c t Trung Qu c, nh ng ngày nay, ngu n cung c p u nành và d u u nành ch y u t M và các n c thu c Châu M .Ch b t u tr ng u nành t kho ng n m 1970, hi n nay Nam M ã cung c pkho ng 25% s n l ng u nành trên th gi i. M c dù quá trình ép d u thu c hi usu t v n khá cao, tuy nhiên quá trình này th ng i kèm v i các bi n i không mong mu n v ch t l ng: m t s thành ph n c h i thu c cùng v i d u trong quá trình ép… Chính vì th , chi t tách d u b ng bi n pháp trích ly hi n ang c s d ng r ngrãi, quá trình ép ch c ti n hành quy mô nh . D u u nành thu c nhóm acid linilenic; trong thành ph n ch a hàm l ng acid linolenic r t cao khi so sánh v i các lo i d u khác. Thêm vào ó, quá trình hydrogen hóa d u u nành c ng th ng cáp d ng trong ch bi n margarine và shortening. Bã u nành sau trích ly là ngu ncung c p protein và các ch t dinh d ng c n thi t cho gia súc.

2.1.12. D u u ph ng (peanut oil)

D u ph ng là m t trong 5 lo i d u n quan tr ng nh t trên th gi i. D u ph ng thu c nh vào quá trình tách chi t d u t nhân h t cây u ph ng Arachis hypogea-

ây là loài cây tr ng ph bi n Châu Phi, n và Trung Qu c. D u u nành cs d ng ch y u cho nhu c u th c ph m: d u chiên n u, shortening, margarine, d utr n (salad oil). c tính quan tr ng c a d u ph ng là s hi n di n hàm l ng th pacid béo bão hoà, trong khi ó l i r t giàu acid béo không no ch a 1 n i ôi (ch y ulà acid oleic). Do các triglycreid này có nóng ch y cao, khi nhi t d u gi mxu ng 5oC, d u ph ng b v n c do s t o gel trong d u; tuy nhiên quá trình ông hóa có th c áp d ng làm trong d u. M t v n nghiêm tr ng nh h ng n ch tl ng và giá tr dinh d ng c a d u là s nhi m c t aflatoxin B1, B2, G1 và G2 (hình2.2) do i u ki n môi tr ng làm phát sinh n m m c. Vi c di chuy n c t t b t u



19

ph ng nghi n r t khó th c hi n do chúng có kh n ng ch u n nhi t 300oC; tuy nhiên s hi n di n c a các c t này trong d u có th lo i b d dàng trong quá trình tinh luy n.

Hình 2.2. Aflatoxin

2.1.13. D u h t lanh (linseed oil)

Thu c t h t cây lanh Linium usisitatissimum, có th phát tri n h u h t các vùngnhi t khác nhau trên th gi i, t p trung nhi u nh t M , Argentina, n và Nga.Khi giá nh p kh u s i cotton vào th tr ng châu Âu ngày càng gi m d n và gi ng cây tr ng ph i du nh p t M , giá tr kinh t c a s i lanh c ng suy gi m nhanh chóng. Chính vì th , vi c khai thác giá tr c a h t lanh c quan tâm. D u thô t h t lanh cóth thu c b ng c hai bi n pháp: ép và trích ly b ng dung môi. Do s hi n di n c aacid linolenic trong d u lanh hàm l ng cao (>50%), d u h t lanh c s d ng chy u nh ngu n nguyên li u trong s n xu t s n, vecni c ng nh các s n ph m công nghi p khác. Tuy nhiên, m t s qu c gia, c bi t là n , h n 40% d u lanh cs n xu t nh m ph c v cho nhu c u tiêu th c a con ng i.

2.1.14. D u h t v ng (mè, sesame oil)

ây là lo i d u có giá tr dinh d ng cao do s hi n di n c a h n 75% acid béo khôngbão hòa trong d u, c bi t là t l cân b ng c a acid oleic và acid linoleic (Omega 6) . D u v ng thu c ch y u nh vào quá trình ép h t v ng Sesamum indicum, ctr ng và phát tri n nhi u n và Trung Qu c; m t s n i khác nh Châu Âu, Châu M c ng s d ng h t v ng và d u v ng v i s l ng ít. ây là nguyên nhân chính làm cho giá d u v ng th ng r t t.

2.1.15. M t s d u t h t cho d u không ph bi n

Bên c nh các lo i h t d u ph bi n, m t s nguyên li u khác c ng c s d ng trong công ngh ch bi n d u v i s l ng ít:

- D u h t nho (Vitis vinifera (L.), h Vilaceae): ch a hàm l ng acid linoleic khá cao, tính ch t t ng t d u h t h ng d ng.



20

- D u t h t ph (Hazel-nut – Corylus avellana (L.) Gaertn, h Betulaceae) và d u h nh (Prunus dulcis (Mill.) D.A. Webb. h Rosaceae): thu c nhóm acid oleic – linoleic.

- D u bông g o (kapok – Ceiba pentandra (L.) Gaertn, h Bombacaceae): tính ch t g n nh t ng ng v i d u h t bông (cottonseed oil).

- D u cây óc chó (walnut-tree, Juglans regia (L.), h Juglandaceae): thành viên c a nhóm acid linolenic. D u cây óc chó ch c s n xu t và tiêu th r t ít, chy u môt s gia ình th ng l u.

- M t s lo i d u khác v n c s n xu t tùy vào t p quán t ng qu c gia nh d umustard, d u g o, d u h t olive…

2.1.16. Các ngu n d u m i

ây chính là các nhóm d u có t m quan tr ng m i a ph ng hay khu v c, qu cgia, nh ng không c s n xu t và tiêu th ph bi n trên th gi i:

- “ Crambe oil” (Crambe abyssinica Hochst. ex R.E. Fries và C. hispanica, hBrassicaceae) v i hàm l ng cao acid erucic, s d ng ch y u cho m c ích kthu t.

- D u cây anh th o (evening primrose oil – Oenothera biennis h Onagraceae):ch a hàm l ng cao Omega 6 (6,9,12 – octatrienic acid).

- Ch t béo có ngu n g c vi sinh: ch a các thành ph n c bi t, c s d ng cho th c ph m và ng d ng k thu t.

2.2. CÂY CH A D U (OILS FROM OIL-BEARING TREES)

D u thô thu c nhóm này có ngu n g c ch y u t ph n th t qu c a các cây ch a d u.Quá trình chi t tách d u t th t qu c n áp ng các yêu c u c bi t: ch t l ng d uthu c càng cao khi d u c chi t tách t qu t i, ngay sau thu ho ch. Các tác

ng c h c lên b m t qu sau thu ho ch là nguyên nhân chính làm phá h y màng tbào, i u này làm gia t ng ho t ng c a enzyme, thúc y quá trình th y phân lipid hay các h h ng khác x y ra nhanh chóng.

2.2.1. D u olive (olive oil)

ây là lo i d u c s n xu t và tiêu th r t ph bi n trên th gi i, c bi t là các qu c gia vùng a Trung H i. D u olive thu c do quá trình tách ép ph n th t quolive Olea europaea (L.) (h Oleaceaei). Trong thành ph n d u olive ch a h n 80% acid oleic, tuy nhiên t l acid béo không bão hòa m ch dài r t th p. i m c bi t c ad u olive là s thay i l n thành ph n acid béo trong d u theo vùng tr ng nguyên li u. M t s d u olive t gi ng nguyên li u t t có th s d ng tr c ti p mà không c n



21

qua công o n tinh luy n (virgin state). Ngoài ra, tùy thu c vào quá trình tách ép, ch tl ng d u olive thay i khác nhau, có th chia làm 3 nhóm:

(i) Hàm l ng acid béo t i a 1%

(ii) Hàm l ng acid béo t i a 1,5 %

(iii) Hàm l ng acid béo t i a 3,5 %

2.2.2. D u c (palm oil)

S n ph m t qu c a cây c (Elaeis guineensis), m t trong hai lo i cây tr ng cho d uquan tr ng nh t trên th gi i (cùng v i d a). C có ngu n g c t Guinea, Tây Phi nh ng ngày nay, c c tr ng và phát tri n ch y u các n c nhi t i g n ngxích o ( ông Nam Á, Châu Phi, Trung và Nam M ). Vi c tr ng c và ch bi n d uc gia t ng m nh m trong 3 th p niên g n ây. Malaysia và Indonesia là 2 qu c gia s n xu t d u c hàng u th gi i. S n l ng s n xu t d u c hi n nay là: 6 t n d u c /30 t n bu ng c t i/ hectar/ n m.

Qu c là ngu n nguyên li u c bi t trong ch bi n d u c do tính ch t r t c tr ngc a nó: d u có th c tách chi t t c h t c và ph n th t qu (pulp, mesocarp). M tv n c n quan tâm là l ng d u tách chi t c n di chuy n ra ngay, nh m tránh hi nt ng hút d u l i vào trong nguyên li u. L ng d u c thu c trên th c t ch y ut ph n th t qu , d u t h t c ch chi m t 10-12% t ng l ng d u c thu c.

Thành ph n acid béo ch y u trong d u c là acid palmitic và acid oleic (kho ng 80% t ng acid béo trong d u). Chính vì thành ph n c bi t này, d u c th ng b phân tách thành 2 ph n riêng bi t: l ng và r n nhi t phòng.

Ngoài ra, d u c còn r t d b bi n i do h at ng c a các enzyme th y phân trong su t th i gian sau thu ho ch và ch bi n, nguyên nhân ch y u là do s hi n di nn ng cao các acid béo t do (20-25%) trong d u; vi c chi t tách d u v i k thu thi n i có th làm gi m b t l ng acid béo t do này, tuy nhiên s hi n di n c achúng trong d u c v n cao h n các lo i d u khác. Do hàm l ng carotene cao (0,05-0,2%) nên d u c th ng có màu cam m. Chính vì lý do này, quá trình t y tr ngvà trung hòa nh m làm gi m l ng acid béo t do là hai tham s ch t l ng quan tr ng nh t trong quá trình tinh luy n d u c :

- i v i d u c có ngu n g c Châu Phi:

+ T y tr ng hoàn toàn: hàm l ng acid béo t do 2,5%

+ T y tr ng thông th ng: hàm l ng acid béo t do = 4-5%

- i v i d u c có ngu n g c t ông Nam Á:



22

+ Ch t l ng c bi t: hàm l ng acid béo t do = 1-2 %

+ H n ch quá trình oxy hóa m c th p nh t: hàm l ng acid béo t do 2,5%

+ Tiêu chu n: hàm l ng acid béo t do = 3-5 %

D u c có tính ch t v t lý c bi t là trong kho ng nhi t g n 20oC, d u c s t n t i tr ng thái bán r n (semi-solid). Chính vì nguyên nhân này, d u c th ng c s

d ng trong ch bi n shortening, margarine th c v t – c dùng làm môi tr ngtruy n nhi t t t cho quá trình chiên m t s lo i th c ph m b ng bi n pháp nhúng trong d u, ng th i t o giá tr c m quan cho s n ph m (giúp b m t s n ph m khô ráo sau khi chiên). Ngoài ra, d u c còn c s d ng trong công nghi p ch bi n bánh k o.

M c dù màu nh t th ng c ng i tiêu d ng a chu ng, tuy nhiên m t s n i màu c tr ng c a d u c do s hi n di n c a caroten và tocopherol v n c duy trì.

2.2.3. D u b

D u b nh n c t ph n th t qu c a cây b (Persea gratissima gaertueri), ctr ng ch y u vùng a Trung H i và vùng phía Nam Hoa K . Gi ng nh d u c ,thành ph n acid béo ch y u c a d u b là acid palmitic và acid oleic, trong ó acid oleic chi m u th . Tuy v y, d u b không có t m quan tr ng trong công ngh th cph m, nó c ng d ng ch y u trong công ngh m ph m.

2.3. M NG V T (ANIMAL FATS)

M ng v t có th phân thành 2 nhóm chính: m s a (ch t béo s a) và m n u ch yc a ng v t.

2.3.1. Ch t béo s a

Ngu n m s a ch y u là ch t béo c a s a bò. Các lo i s a khác h u nh không có t m quan tr ng trong quá trình cung c p ch t béo. Thành ph n acid béo trong m s abò ph thu c vào ch n c a con v t. nh ng n i bò c nuôi theo ki u công nghi p, m c dù ngu n th c n c n nh trong su t mùa ông, ch t l ng b mùa ông và b mùa hè v n có s khác bi t l n. Ngoài ra, thành ph n m s a c ng có s

khác bi t khi l ng m trong c th c a bò khác nhau.

2.3.2. M n u ch y (m th ng)

ây là s n ph m ph c a quá trình ch bi n th t. c i m quan tr ng c a m th ng là s hi n di n c a m t l ng l n acid béo bão hòa, ngoài ra trong m còn ch a r t ít ch t ch ng oxy hóa t nhiên và ch a hàm l ng cao cholesterol, i u này làm cho mr t nh y c m v i s oxy hóa, kèm theo ó là nhu c u s d ng m th ng cho th c ph m

ang gi m d n.



23

- M heo: Theo nh ngh a c a Codex, m heo là ph n m th ng thu c t ph n mô m t i, ã c làm s ch c a heo có s c kho t t, gi t m úng cách nh m ph c vcho nhu c u tiêu th c a con ng i, c m b o b i lu t th c ph m c ng nh các quy nh c a m i qu c gia. Ph n mô m này không bao g m x ng, da, tai, móng, n it ng, khí qu n, ph n m r i, m váng, nh ng ph n th a t mô c và máu.

Nh vào quá trình ester hóa n i phân t , thành ph n c a m heo c thay i m tph n nh m ch bi n shorterning, s d ng trong công ngh ch bi n bánh.

M heo có kho ng nhi t nóng ch y r ng nh vào s phân b c bi t c atriglycerid.

Ngoài nhu c u th c ph m, m heo còn c s d ng trong công ngh s n xu t d u bôi tr n (white grease).

- M bò và các ng v t nhai l i khác: T l acid béo bão hòa trong m bò c ng nhcác ng v t nhai l i khác l n h n so v i m heo. Gi ng nh m th , trong m ngv t nhai l i còn ch a m t l ng khá l n các acid béo có c u trúc không c tr ng nhacid béo m ch nhánh, acid béo có s Carbon l . Chính vì lý do này, m ng v t nhai l i không c s d ng cho m c ích th c ph m, tuy nhiên quá trình chi t phân o nlo i m này có th tách ra c olein và stearin - ng d ng trong công nghi p.

2.4. D U T NG V T BI N (MARINE OILS)

Thu t ng “marine oil: d u t ng v t bi n” c s d ng ch các lo i d u c a t tc ng v t s ng d i n c: cá hay ng v t có vú khác (cá heo…). D u t ng v tbi n (ch y u là d u cá) th ng là s n ph m ph trong quá trình khai thác và s d ngcá nh ngu n cung c p protein. Tuy nhiên, m t s lo i cá l i c khai thác cho m c

ích chính là s n xu t d u. Có r t nhi u loài cá có kh n ng cung c p d u: t loài cá nh nh cá sardine n các ng v t h u nh có tr ng l ng l n nh cá voi. Trong thành ph n c a d u cá ch a m t t l l n acid béo không no m ch dài (C 20), chính vì lý do này d u cá r t nh y c m v i các ph n ng bi n i ch t l ng d u. D u cá ch

c s d ng trong ch bi n th c ph m sau quá trình tinh luy n nghiêm ng t.

- D u cá voi: thu c t ph n mô s n và n i t ng c a cá voi. D u cá voi ch acác acid béo không bão hòa cao do ó có giá tr sinh h c r t l n. Tuy nhiên, do b lu t b o v ng v t bi n, nh m h n ch vi c khai thác cá voi b ng các bi npháp s n b n trái phép hay cá voi b ki t s c trên bi n do i u ki n khách quan: thiên tai…vi c s d ng d u cá voi ngày nay không còn óng vai trò quan tr ng.

- D u cá bi n nh : d u thu c t các loài cá bi n nh này th ng ch a nhi uacid béo không bão hòa h n khi so sánh v i d u cá voi. Thành ph n c a d uthay i theo ngu n nguyên li u. Các lo i d u cá quan tr ng nh t là d u thu

c t cá sardine vùng California (Sardinops sagax caerulea, h Clupeidae),



24

cá sardine Nh t B n (Sardinops melanostictus, h Clupeidae), d u cá mòi (Brevoortia tyrannus, h Clupeidae) và d u cá trích (Clupea harengus, hClupeidae).

T l acid béo không bão hòa m ch dài c ng khá cao, ph thu c vào lo i cá và môi tr ng s ng: khi nhi t môi tr ng n c càng l nh, hàm l ng acid béo không bão hòa m ch dài càng cao. Chính vì s hi n di n c a acid béo không bão hòa này, d u cá th ng c làm gia t ng “ c ng” (to be hardened) tr c khi s d ng do quá trình bi n i này s c i thi n c kh n ng b oqu n s n ph m, làm gi m xu h ng ôi hóa d u.

- D u gan cá tuy t: i m c bi t trong thành ph n d u cá tuy t (Gadus morhua (L), h Gadidae) là s hi n di n hàm l ng cao vitamin A và vitamin D



25

Ch ng III. KHÁI QUÁT CÔNG NGH S N XU T D U THÔ

3.1. S N XU T D U T H T CH A D U

3.1.1. B o qu n và s ch h t d u

3.1.1.1. Nguyên nhân gây h h ng h t d u trong quá trình b o qu n

M t trong nh ng nguyên li u ch y u dùng ch bi n d u là nh ng lo i h t có hàm l ng ch t béo cao nh : u ph ng, u nành, mè, th u d u, h ng d ng,...T t cnh ng lo i h t này u ph i qua quá trình s ch và b o qu n m i n khâu chu n b .Trong quá trình b o qu n, nguyên li u có th b h h ng do các nguyên nhân sau:

- S hô h p,

- Ho t ng c a vi sinh v t, enzyme,

- Do ph n ng hóa h c,

- Do sâu m t, chim, chu t.

(i) S hô h p c a h t

Hô h p là bi u hi n ho t ng s ng c a h t c ng nh b t k c th s ng nào khác. âychính là quá trình trao i các ch t d tr bên trong h t v i môi tr ng bên ngoài (chy u là không khí), nh ó s s ng c a h t c duy trì.

Sau thu ho ch, quá trình hô h p c a h t v n ti p di n. Thông qua quá trình trao ich t, các ch t d tr trong h t b t cháy, tiêu hao d n và gi i phóng ra n ng l ng do s oxy hóa. Ch t d b oxy hóa tr c tiên là các glucid, sau ó là protein, ch t béo. Quá trình oxy hóa các ch t này trong h t x y ra ph c t p, qua nhi u giai o n và s nph m trung gian. S n ph m cu i cùng c a quá trình này là khí CO2, n c và kèm theo

ó là m t l ng nhi t l n c phóng thích. Oxy không khí là tác nhân quan tr ngnh t trong t t c các ph n ng này. M c dù v y, s hô h p c a h t có th x y ra trong c hai i u ki n y oxy (hô h p hi u khí) ho c thi u oxy (hô h p y m khí).

Khi h t c b o qu n trong i u ki n bình th ng ( úng tiêu chu n), ho t ng s ngc a h t r t y u, s tiêu hao các ch t không áng k . Khi các ho t ng s ng c a h t

c kích thích, t ng c ng thì quá trình hô h p c a h t c t ng lên, ch t dinh d ng c a h t b m t i nhanh chóng. theo dõi tình tr ng h t trong quá trình b oqu n, hai ch s th ng dùng là c ng hô h p và h s hô h p.

- C ng hô h p: c tr ng b ng l ng oxy h t h p th vào và l ng CO2 do h t th i ra trong m t n v th i gian.

- H s hô h p: là t s th tích khí CO2 th i ra và th tích khí oxy h t h p thu vào trong m t n v th i gian.



26

Ho t ng s ng c a h t, hay c ng hô h p c a h t ph thu c vào nhi u y ut nh ng ch y u là m và nhi t .

Th c t cho th y, ho t ng s ng c a h t bi n i r t nh y v i m. Khi h tcó m chu n thì c ng hô h p không áng k . Khi m c a t ng lên thì c ng hô h p b t u t ng nhanh.

nh h ng c a nhi t t i c ng hô h p c a h t có gi i h n h n. Khi h tcó m thích h p cho ho t ng s ng thì trong kho ng nhi t 50-70oC,c ng hô h p t ng d n.Trên 70oC, c ng hô h p gi m d n, n m t gi ih n nhi t nh t nh thì h t ng ng hô h p.

Quá trình hô h p c a các lo i h t di n ra theo qui lu t chung, m c dù v y m i lo ih t, tùy theo thành ph n các ch t (ch y u là d u và ch t hút n c) mà các quá trình có th thay i chút ít.

(ii) S phá h y do ho t ng c a vi sinh v t

Sau khi thu ho ch, trên b m t l p v ngoài c a h t th ng t n t i các vi sinh v t. Scó m t c a chúng là do t t, b i, rác, c ,...l n vào theo h t trong quá trình thu ho ch,v n chuy n,... Ho t ng c a các vi sinh v t trong kh i h t không nh ng gây nhh ng x u mà còn là m t nguy c th ng xuyên d gây ra s h h ng n ng cho h td u. Trên h t th ng có nhi u lo i vi sinh v t hi n di n nh vi sinh v t ho i sinh, vi sinh v t gây b nh cho ng i và gia súc..., th ng g p nh t là các enzyme, n m m c, vi khu n...Vi sinh v t s phá h y h t t ngoài vào trong. Trong quá trình ho t ng và phát tri n, chúng s s d ng các ch t khô c a h t vào quá trình trao i ch t. D u hi u

u tiên c a s h h ng là l p v c a h t s b s m màu, c u trúc v b phá h y... Khi l p v b o v b phá h ng, các vi sinh v t s xâm nh p vào bên trong, nhanh chóng làm h h ng và m t ch t dinh d ng d tr trong h t. Ngoài s m t ch t khô, chúng còn ti t ra các ch t làm gi m ch t l ng s n ph m (ti t ra các ch t gây mùi hôi, ng,gây màu s m en cho h t).

S ho t ng và phát tri n c a vi sinh v t c n có môi tr ng m cao. Khi mt ng thì ho t ng s ng c a h t m nh lên, t a nhi t và t a m m nh. T ó thúc ytr l i ho t ng s ng c a vi sinh v t. Quá trình tác d ng thúc y nhau gi a ho t ngc a kh i h t và vi sinh v t là nguyên nhân th ng gây cho c kh i h t b b c nóng, hh ng.

Tr ng thái nhi t c a kh i h t c ng có nh h ng l n n ho t ng c a vi sinh v t.Nhi t thích h p cho s phát tri n c a t ng lo i không gi ng nhau, có th chia làm 3 nhóm ch y u:

- Nhóm a l nh: phát tri n nhi t g n 0oC.

- Nhóm các vi sinh v t a nhi t: phát tri n nhi t g n 50-60oC.



27

- Nhóm vi sinh phát tri n m nh nh t: nhi t 20-40oC ( ây là nhóm ph bi n h t).

Ngoài m và nhi t , môi tr ng không khí c ng nh h ng n ho t ng c a vi sinh v t. Hàm l ng oxy t ng s làm t ng ho t ng c a vi sinh v t. i u ó ch ng tcác vi sinh v t trong h t thu c lo i a khí. N ng CO2 trong môi tr ng có tác d ngkìm hãm ho t ng c a vi sinh v t. Vì v y, n p CO2 vào môi tr ng b o qu n là m tbi n pháp nh m b o qu n kh i h t.

ng n ng a và h n ch s ho t ng c a vi sinh v t trên h t, các bi n pháp th ngdùng nh làm l nh, t o chân không, n p khí CO2... c ng t ra khá h u hi u, tuy nhiên s y khô h t là bi n pháp n gi n, hi u qu và ph bi n nh t.

(iii) S h h ng h t do các enzyme phá h y

S phá h y c a m t s enzyme c tr ng th ng g p và quan tr ng là enzyme lipase,phospholipase, lipoxidase...Trong ó, ph bi n nh t và th ng gây h h ng nhi u nh tlà enzyme lipase.

- Lipase: có h u h t trong các lo i d u. Chúng thu c lo i enzyme th y phân có nhóm ho t ng là canxi. Chi u h ng và i u ki n ho t ng c a lipase tùy thu c vào tr ng thái sinh lý c a h t. Trong quá trình chín c a h t trên cây, lipase có tác d ng kích thích s t ng h p t các acid béo và glycerin thành glycerid. Tuy nhiên, trong quá trình ch bi n và b o qu n h t (sau khi thu ho ch), lipase l i có tác d ng ng c l i. Chúng xúc tác quá trình phân h yglycerid thành glycerin và các acid béo t do, làm cho hàm l ng acid béo tdo trong d u t ng, ch s acid t ng, gi m ch t l ng d u. Vì v y, s th y phân glycerid là tác d ng phá h ng ch y u c a lipase i v i h t d u trong quá trình b o qu n và ch bi n. Lipase c a h t d u ch u c nhi t khá cao. Khi h t 120oC trong 2 gi thì lipase ch gi m 50% ho t tính ho c 100oC trong 30 gi thì ch m t 40% ho t tính ban u; nh ng m cao k t h p v i nhi t

cao thì lipase s nhanh chóng b phá h y.C ng nh các lo i enzyme khác, enzyme lipase ch th hi n ho t tính c c i m t tr s pH nh t nh c a môi tr ng. Ví d : h t th u d u, pH t i u là 4,5-5; h t u nành pH= 5...

- Phospholipase: enzyme th ng có trong d u, tác d ng c hi u là th y phân, phá h y các phospholipid. Trên th c t , phospholipase t n t i 4 d ng A, B, C và D.

Phospholipase A th y phân lecithin t o thành isolecithin và 1 phân t acid béo.

D ng B th y phân isolecithin thành 2 acid béo t do.

D ng C phân c t liên k t ester gi a acid phosphoric và glycerin.

D ng D phân c t liên k t gi a acid phosphoric và baz nit .



28

K t qu các quá trình tác d ng c a phospholipase làm gi m ph m ch t c a d u,ch s acid t ng, phospholipid b phá h y.

- Lipoxidase: có tác d ng xúc tác, thúc y ph n ng oxy hóa các acid béo không no b i oxy, t o thành hydroperoxit. Hydroperoxit là các h p ch t không b n, dphân h y. K t qu c a các ph n ng trên t o ra trong d u các ch t c, làm gi m ch t l ng s n ph m. Lipoxidase ho t ng t t nh t 20-40oC, trên 80oCb m t ho t tính. pH t i u t 6,5- 7,5. K t qu này cho th y, quá trình t nóng và gi m pH trong h t là bi n pháp lo i tr , h n ch s phá h y c a lipoxidase.

(iv) S phá h y do các ph n ng hóa h c

Trong h t có d u, h u nh có các nhóm ch t h u c c ng nh vô c , ây là c ch tcho các ph n ng bi n i khác nhau có th x y ra. Trong ó, nhóm ph n ng phbi n nh t là các quá trình hóa h c nh các ph n ng oxy hóa, th y phân, s bi n tính nhi t c a protein và ph n ng bi n i màu Maillard.

(v) S h hao do sâu, m t, chim, chu t

Trong quá trình b o qu n h t có d u, các lo i sâu, m t, chim, chu t d gây ra nh ngt n th t áng k . Chúng s d ng h t làm ch t nuôi s ng và ti t th i ra trên h t các ch tb n, hôi th i, th m chí c ch t gây b nh.

S s ng và ho t ng c a sâu m t, côn trùng ph thu c vào hàm l ng m c a h t.Khi h t b m cao, chúng s ho t ng và phát tri n m nh và khi h t khô thì ho t ng y u d n và ch t.

nhi t c ng nh h ng nhi u n ho t ng c a côn trùng. Ph n l n sâu m t ch t50-60oC. nhi t d i 0oC, chúng c ng t n t i nh ng ho t ng y u h n. Khi nhi t

th p h n n a thì chúng s b ch t d n do s k t tinh c a nguyên sinh ch t. N ngoxy và CO2 trong môi tr ng bao quanh h t c ng có nh h ng l n n ho t ng phá h y c a sâu m t.

3.1.1.2. Các nhân t nh h ng n quá trình b o qu n

Nguyên nhân ch y u gây nên s h h ng h t d u trong quá trình b o qu n là do shô h p c a h t. C ng hô h p trong quá trình b o qu n h t ph thu c vào 3 nhân tchính: hàm l ng m, nhi t và thành ph n không khí quanh kh i h t. Nh ng nhân t này không nh ng nh h ng n hàm l ng d u có trong h t mà còn nh h ng nc các thành ph n s ng khác c a kh i h t nh vi khu n s ng ký sinh trong h t hay các t p ch t kèm theo h t, các lo i sâu b ...

(i) m c a h t

m c a h t thay i ph thu c ch y u vào c i m v thành ph n và c u t o c achúng, chín c a h t.

Các h t d u có c u trúc x p hình thành do h mao qu n i qua gi a các t bào. Trong t bào có ch a các ch t d ng keo, có ái l c hóa h c v i n c ( c bi t là các ch t



29

protein), nh ó h t d u có kh n ng h p ph h i n c t ngoài vào ho c nh h i n ct trong n i bào ra bên ngoài làm thay i m c a chúng. Quá trình hút và nh m(h i n c) c a h t ph thu c vào bão hòa h i n c trong không khí. Khi áp su triêng ph n c a h i n c trên b m t h t thì h t h p ph h i n c vào b m t và vàobên trong (các mao qu n), m c a h t t ng lên. Ng c l i, khi áp su t h i n ctrong không khí th p h n trên b m t h t, h t nh h i n c ra bên ngoài, m h tgi m xu ng. Khi áp su t h i n c trong không khí và trên b m t h t b ng nhau thìquá trình hút ho c nh m ng ng l i, m c a h t không thay i. H t d u tr ngthái này c g i là h t cân b ng m. m t ng ng g i là m cân b ng c a h t.

Quá trình hút m c a h t th ng chia làm 2 giai o n:

- Giai o n u (giai o n hút m liên k t): h i n c h p ph vào gi a các b m tnh ng phân t d ng keo (hút n c) và c gi l i trên các b m t y b ng các n i liên k t hydro khá b n v ng. d ng m liên k t, n c ít có kh n ng tham gia ho c thúc y các quá trình bi n i không có ích c a h t.

- Giai o n hai (hút m t do): Sau khi k t thúc giai o n m t, h t v n ti p t c hútm vào gi a các phân t d ng keo, nh vào các l c hút t nh i n. Khi d ng m

t do, n c là y u t quan tr ng thúc y các quá trình gây h h ng h t, nó tham gia tr c ti p vào các ph n ng hóa h c, làm tiêu hao lipid trong h t.

m c a h t th i i m có n c t do xu t hi n (k t thúc giai o n hút m liên k t)g i là m t i h n hay m chu n c a h t. l n c a m t i h n ph thu c vào thành ph n hóa h c c a h t. N u h t có d u cao, m t i h n c a h t s gi m.

Quá trình b o qu n h t d u t hi u qu khi m b o qu n nh h n m t i h n.

V i t t c các lo i h t d u, m chu n có th xác nh b ng công th c:

1001005,14 MAth

Ath : m t i h n ( m chu n) c a h t (%)

M : Hàm l ng d u trong h t khô tuy t i (%)

14,5 : m d ng liên k t c a các ch t hút n c ch a trong h t.

(ii) nhi t c a h t

Trong quá trình b o qu n các h t có d u, nhi t t ng s làm t ng c ng hô h pc a kh i h t. nhi t th p s làm các quá trình sinh hóa trong h t b ch m l i,nhi t cao s thúc y quá trình t b c nóng trong kh i h t. Tuy nhiên, nh h ng c a

nhi t n c ng hô h p c a h t có gi i h n h n. Khi h t có m thích h p choho t ng s ng c a nó, t nhi t th p t ng d n lên kho ng 50 – 70oC, c ng hô h p c a h t t ng. Nh ng khi t ng trên 50 – 70oC, c ng hô h p gi m d n, n u ti pt c t ng n m t nhi t nh t nh, h t ng ng hô h p (b m t ho t ng s ng).



30

(iii) Thành ph n khí c a không khí gi a kho ng tr ng c a h t

i u ki n không có O2, ho t ng c a vi sinh v t gi m áng k . L i d ng tính ch tnày, quá trình b o qu n h t t hi u qu , c n t o i u ki n không có O2 trong kh ih t. Quá trình lo i oxy kh i kh i h t có th ti n hành b ng hai cách:

- S d ng các ch t khí: CO2, N2, khói... thay th vào các kho ng tr ng c a kh ih t.

- Ph ng pháp hóa h c: a ngay vào gi a kho ng tr ng c a kh i h t h i acid propionic hay các ch t khí bromua metyl, diclo etan... Quá trình này t hi u qunhanh tuy nhiên nó có kh n ng thay i ph m ch t c a lipid.

3.1.1.3. B o qu n và s ch h t d u sau thu ho ch

M c ích c a quá trình này nh m kh c ph c các nguyên nhân gây h h ng nh h ngn ch t l ng h t d u.

Ph ng pháp s ch h t d u ph thu c vào c i m, tính ch t c a h t d u c ng nhquy mô và i u ki n s n xu t ch bi n.

Quá trình s ch h t d u t ng quát g m các công o n sau:

H t t i

Ph i s y

Làm s ch

Thông gíó c ng b c

Làm ngu i

B o qu n

Hình 3.1. Các công o n s ch h t d u sau thu ho ch

(i) Làm s ch

T p ch t th ng là nh ng ch t vô ích trong quá trình b o qu n, ch bi n, nó còn là ngu n s n sinh ra các lo i vi sinh v t phá ho i các i u ki n s ng bình th ng c a h t.H n h p t p ch t th ng làm cho s n ph m có mùi khó ch u. M c ích c a quá trình làm s ch h t nh m lo i b các t p ch t vô c có h i nh t, á, s i, kim lo i có trong h t d u làm t ng tro, gi m l ng lipid và protein trong h t d u, gây b n s n ph mvà h h ng máy móc trong quá trình ch bi n. Ngoài ra, còn lo i các t p ch t h u c



31

nh c rác, thân v cây t n t i theo h t d u sau thu ho ch gây t ng m nguyên li u,thúc y quá trình t b c nóng và là ngu n cung c p vi sinh v t có h i.

Các ph ng pháp làm s ch h t th ng s d ng nh :

- Sàng

- S d ng s c gió (khí ng l c)

- S d ng t tính (nam châm)

- S d ng sàng gió

- S d ng môi tr ng l ng

(ii) S y h t

Quá trình s y h t tr c khi b o qu n và ch bi n giúp h t có m an toàn, không hh ng trong quá trình ch bi n. Ngoài ra, còn giúp di t m t ph n l n vi khu n, sâu bký sinh nh nhi t s y.

D a vào tính ch t c a quá trình truy n nhi t có th s d ng các ph ng pháp nh il u, d n nhi t hay b c x nhi t làm khô h t. Trong ó, s y h t nh vào quá trình il u nhi t ph bi n và mang l i hi u qu cao. Ngu n nhi t s d ng là không khí tnóng ho c các s n ph m cháy c a nhiên li u i qua l p h t m. Tùy thu c vào m cích s y, m ban u c a nguyên li u, kích th c nguyên li u có th ti n hành s y

cùng chi u hay ng c chi u. Ph ng pháp s y i l u cùng chi u c áp d ng nhi u.

(iii) Thông gió c ng b c

Ý ngh a chính c a quá trình thông gió c ng b c là h c nhi t và làm khô m tph n m c a các ng h t mà không c n ph i o tr n chúng. Ngoài ra thông gió c ng b c cho h t còn có th s d ng t t trong các ph ng án t ng h p c a các máy s y nh m:

- S b làm khô h t kho tr c khi chuy n i s y,

- Làm ngu i h t sau khi s y giúp t ng hi u su t máy s y,

- Gi m m c a h t trong quá trình b o qu n,

- Lo i tr các t b c nóng c a h t.

(iv) Làm ngu i h t

H t khi ra kh i thùng s y th ng có nhi t cao, ti n hành b o qu n ngay th ng làm t ng m c a h t do h i n c trong không khí ng ng t l i trên b m t l p h t.Ngoài ra, quá trình làm ngu i h t th ng làm gi m thêm l ng m c a h t kho ng 1%.



32

Nguyên t c chính c a quá trình làm ngu i h t s d ng không khí mát th i qua các h pchóp và h t thì r i phía ngoài chóp.

(v) B o qu n h t

b o qu n h t khô th ng s d ng các xilô ch a h t. Trong quá trình b o qu n, c nki m tra th ng xuyên tình tr ng h t thông qua vi c xác nh nhi t, m, ch sacid c a h t nh m phát hi n và kh c ph c k p th i tình tr ng h h ng n u có c a kh ih t.

3.1.2. Giai o n ti n x lý h t d uCác h t có d u th ng ch a t 1/ 4 n 3/ 4 lipid. Thành ph n lipid này không n md ng t do mà c k t h p ch t ch v i các thành ph n khác trong nguyên li u nhprotein, glucid và c gi l i trong n i bào h t. Chính vì nguyên nhân này, h t d utr c khi c tách chi t c n ph i tr i qua quá trình chu n b nh m m c ích:

- T ng hi u su t quá trình trích ly: D u c di chuy n ra ngoài b m t h tqua các công o n chu n b .

- Giúp nguyên li u có c u trúc tính ch t phù h p cho quá trình ti p theo. - Gi m hao t n nguyên li u.

Hai công o n ch y u trong quá trình ti n x lý là tách v h t và nghi n h t d u.3.1.2.1. Tách v h t(i) M c ích

- T ng hàm l ng d u c a nguyên li u ch bi n: D u trong mô t p trung chy u nhân h t, v qu và v h t có m t l ng r t ít v i thành ph n không gi ng thành ph n lipid nhân. Vì v y khi ch bi n h u h t các lo i h t d uc n ti n hành tách nhân, mô ch a d u ch y u kh i l p v ngoài c a h tch a ít d u. Ngoài ra, v qu và v h t có tính x p, h p thu d u, hình thành liên k t gi d u l i v , t ng t n th t d u.

- Nâng cao n ng su t thi t b công ngh : V qu và v h t có b n c l nh n r t nhi u so v i nhân s gây gi m hi u su t làm vi c c a máy, thi t b ,gây chóng mòn các b ph n làm vi c c a máy.

- T ng ch t l ng d u: Lipid c a v h t v i thành ph n ch y u là sáp và các ch t t ng t l n vào d u s làm gi m giá tr c m quan c ng nh ch t l ngd u.

(ii) Ph ng pháp tách v h tQuá trình tách v h t bao g m các b c chính: phá v v h t, xay xát và phân ly h nh p sau xay. Tùy thu c tính ch t c lý c a các mô h t d u, máy xay xát v c thi t k quy trình làm vi c theo các nguyên lý khác nhau. Yêu c u i v i các máy xát v là ch phá v



33

v , gi cho nhân không xay xát. Khi xát v , công c chi dùng cho phá v v và gi iphóng nhân. D i tác ng c a t i tr ng p lên v h t, v s b phá v .Các ph ng pháp phá v v h t th ng c s d ng trong công ngh s n xu t d u:- Phá v v h t do ma sát v i b m t nhám S d ng thi t b có vành nhám trên thân hay máy xát khí ng h c, chuy n h t vào máy v i v n t c xác nh, ti p xúc b m t h t v i b m t nhám hình thành l c c n hãm chuy n ng c a h t, v s tróc ra kh i nhân. - Phá v v h t do s va p lên b m t r nNguyên lý: V h t chuy n ng v i v n t c nào ó (không c nh) va p lên b m tr n chuy n ng, v h t v ra tách kh i nhân. Tùy thu c lo i h t mà v n t c dòng h t khác nhau. Thí d nh trong tách quá trình tách v h t h ng d ng, v i v n t c 10 m/s, v b t u tróc kh i h t, khi t ng v n t c65 m/s, v b phá v hoàn toàn, tuy nhiên v i v n t c này, t l h t b là 25%. Thi t b s d ng cho quá trình tách v h t theo ph ng pháp này có th là máy xát ki u cánh búa, máy xát ly tâm. - Phá v v h t do c t h t b ng c c u daoNguyên lý: H t r i vào khe gi a các dao chuy n ng và dao t nh, các l i dao b trí trên a quay s xát v , gi i phóng nhân. Thi t b : Máy xay d a, xay dao. - Phá v v h t do nén ép trong khe gi a các tr c quay H t r i vào khe tr c quay c a máy cán 1 ôi tr c, có 2 b m t nh n và m t nhám, rãnh khía s b nén, v b xé n t ra và tách kh i nhân.

(iii) Các nhân t nh h ng n xay xát v h t- mTrong tr ng h p m v < m nhân: khi phá v v khô giòn, nhân m dai, ginguyên c hình d ng nhân và d dàng tách kh i v .V i m kh i h t khác nhau, v s tróc không u trong quá trình xay xát. Tùy thu clo i h t, yêu c u m khác nhau. Nhìn chung, m phù h p n m trong kho ng t7%- 8%. m h t th p, chi phí i n n ng gi m nh ng h t quá khô, d v .Khi m h t t ng: N u c h t c ch nh phù h p v i v n t c, v d b phá v ,l ng nhân nguyên cao, nh ng chi phí i n n ng t ng. Tr ng h p c h t không phù h p v i v n t c, l ng nhân nguyên gi m rõ r t.- Kích th c h tKh i h t ng u v kích th c, hi u qu xát v t ng, d dàng i u ch nh chính xác ch làm vi c c a máy xát.



34

V i kh i h t có cùng m, h t l n d tróc v h n h t bé, ng th i vi c tiêu th i nn ng c ng ít h n. Thí d : H t h ng d ng có m 6-7 %, v i c h t 6 mm, v n t cxát 31m/s; v i c h t < 6mm, v n t c xát 34 m/s. - c i m h t H t có ph m ch t khác nhau nh kích th c, dày v , t l v /nhân khác nhau, hi uqu xát s khác nhau. H t có b n l n, c h t nh , kh i l ng nh , nhân nhi u, v n t c phá v v t ng.- ng l c phá v v h tV h t ch u tác d ng c a ngo i l c do cánh búa c a tay quay va p lên h t- l c nén

y, l c ma sát gi a các h t v i nhau, ma sát gi a h t và thi t b . Ngoài ra, h t còn ch u tác ng c a n i l c là l c u n cong, l c bi n d ng àn h i c a h t. H t ch u nén

ng h c m t i m i liên h b n v ng gi a nhân và v , h t b r n n t, nhân tách kh iv h t.V h t còn do c nh biên c a các cánh búa làm v ho c b v trong lúc bay t m t cánh búa vào thành trong lòng máy. Nh ng h t khi búa p không l c làm v v , khi v ng vào m t ráp c a lòng máy sb v ti p t c.

(iv) Phân ly h n h p xay Thành ph n h n h p sau xay ch y u g m:

- Nhân nguyên, nhân n a,- M nh nhân v l n, nh , trung bình, - V nguyên, nát, - B i d u (cám).

3.1.2.2. Ph ng pháp tách v kh i nhân Sau quá trình xay, có th tách riêng t ng thành ph n trong h n h p ra kh i nhau, quá trình phân ly b ng sàng phân lo i kích th c hay s d ng tính ch t khí ng h cc a các thành ph n phân ly nh qu t gió c ng d ng. Các thi t b phân ly th ng dùng nh :- Sàng qu tNhi m v ch y u c a máy sàng qu t là lo i b tri t v kh i nhân v i t n th t d utheo v ít nh t.Máy sàng qu t làm vi c bình th ng khi s n xu t khô d u có v th p, t l v cho phép trong nhân không l n h n 1,6%, thông th ng không v t quá 3%. Khi dùng nhân trích ly, t l v cho phép trong nhân không l n h n 8% nh m tr giúp cho



35

quá trình khu ch tán d u. Hàm l ng d u trong v th i không v t quá 0,5%. N ngsu t: 50-60 t n h t/ngày.- Sàng i nMáy sàng i n g m 2 ph n: ph n t nh i n ( i n c c) và ph n khung sàng phân tách nhân và v d a trên s khác bi t tính ch t v t lý và i n lý c a chúng. N ng su t 200 t n h t/ngày. T l nhân l n theo v <0,26%. Hi u su t phân ly 97,6- 98,2%. - Sàng pMáy sàng p làm vi c theo nguyên lý tác ng c h c lên h n h p xay. Quá trình tách nhân kh i v , h t nguyên v , h t b c t d p c th c hi n theo 2 b c: - u tiên p tung nhân ra kh i các h t ã b v và v . - Tách riêng nhân ra kh i v b ng sàng.

L ng h t nguyên v l n theo v th i 1%. - Sàng tinhMáy làm s ch liên h p gi a máy sàng l c kép và qu t gió. H n h p xay c phân ulên m t sàng trên. Nhân và các ph n v v n l t sàng r i xu ng m t sàng d i. H tnguyên v , nhân nguyên và v không l t sàng r i vào vùng h p gió. Qu t hút l y vd n theo dòng không khí vào xylon, sau ó vào máy sàng p, h t không l t sàng trên, r i xu ng h c ch a, t ó em xay l i. Nhân và v v n r i xu ng m t sàng d i cchia 2 thành ph n: nhân l t sàng r i xu ng t m h ng , v không l t sàng tr t trên bm t sàng xu ng h p gió. Dòng không khí do qu t gây ra ti p t c hút m t ph n v ,ph n v còn l i trên m t sàng d i r i chung v i dòng nhân l t m t sàng d i. N ng su t máy sàng tinh 70 t n h t/ ngày. Nhân ra kh i sàng d i c a máy sàng tinh có l ng v không l n h n 10- 12%.

3.1.2.3. Nghi n nguyên li u ch a d u(i) M c ích- Phá v c u trúc t bào nguyên li u ch a d u d u d dàng thoát kh i ph n protein khi ép ho c trích ly. - T o tính ng u cho kh i b t nghi n, ây là i u ki n thu n l i cho quá trình ch ng s y sau này. N u kh i b t nghi n có hình d ng và kích th c không u, hi usu t ép tách d u ch m c th p.

(ii) K thu t nghi nMu n phá v t bào c a m t v t th c ng th ng ph i s d ng l c c h c. Tùy thu c

b n c h c c a t ng lo i nguyên li u mà s d ng các lo i l c nghi n khác nhau. Do ó vi c ch n m t lo i thi t b nghi n ph i d a vào tính ch t c h c c a nguyên li u k t

h p v i yêu c u b t nghi n.



36

Các lo i máy nghi n th ng s d ng: nghi n tr c (máy cán tr c), nghi n búa, nghi na... Trong ó, máy nghi n tr c c s d ng ph bi n nh t.

Tùy thu c lo i nguyên li u, i u ki n nghi n khác nhau: - u ph ng

- m tr c khi nghi n < 8,5%. - S d ng máy nghi n 2 ôi tr c.- M c phá v nhân (l ng b t l t sàng các ng kính khác nhau): V i

ng kính d= 1mm là 10-15%, d= 2 mm t 70-80%. - D aCùi d a có hàm l ng d u cao, kích th c dày và dài. Do ó, tr c khi nghi n c n c tcùi d a thành t ng m nh có chi u dài 20- 25 mm. Nghi n qua 2 thi t b :

- Nghi n búa n kích th c l t qua l rây d=1 mm là 15%. - Nghi n nh b ng máy nghi n 2 ôi tr c.

- u nành ( u t ng)u nành có hàm l ng d u t ng i cao, kích th c h t nh , th ng s d ng máy

nghi n 2 ôi tr c hay 1 tr c, có rãnh khía. M c phá v nhân d= 1mm x p x 60%.

(iii) S bi n i tính ch t c a nguyên li u trong quá trình nghi n- S phá h y c u trúc t bào

u i m khi ti n hành nghi n các h t ch a d u là c u trúc các mô t bào b phá v ,d u t bên trong n i bào gi i phóng ra ngoài b m t, t ng hi u su t quá trình ép hay trích ly. Tuy nhiên, quá trình này làm cho b m t t do c a nguyên li u tr nên l n,d u trên b m t nguyên li u ti p xúc v i không khí, quá trình oxy hóa d u (ôi hóa) di n ra nhanh chóng. Trong quá trình nghi n, m t ph n d u trong t bào c thoát ra trên b m t và n ml i ó d i tác d ng c a l c liên k t phân t , m t ph n d u còn sót l i s n m yên trong các m nh t bào b phá h y, gây t n th t d u. N u l c nghi n càng nh thì hàm l ng d u gi l i trong nguyên li u càng nhi u.- Bi n i hóa h c và sinh hóa c a h t khi nghi nD u trong n i bào sau khi gi i phóng ra do vi c phá v c u trúc t bào khi nghi n, h pph trên m t di n tích r ng l n b m t các h t b t. Trong quá trình ó, nguyên li unguyên li u có nh ng bi n i hóa h c và sinh hóa nh t nh.Nguyên nhân ch y u do:

- Tác ng c h c c a l c nghi n.- Tác ng c a nhi t sinh ra do ma sát gi a nguyên li u v i b m t nghi n và

gi a nguyên li u v i nguyên li u.



37

S bi n i sinh hóa th ng x y ra trong quá trình nghi n ch y u là do s bi n tính protein v i m c khác nhau do tác ng c c ng nh tác ng nhi t. Tuy nhiên, sbi n tính này không sâu s c do th i gian tác ng c a l c nghi n và nhi t lên nguyên li u không dài. Ngoài ra, quá trình nghi n h t còn là nguyên nhân làm cho các henzyme trong t bào b phá v ã gi m m t ph n ho t tính, sau khi b phá v c u trúc, t o kh n ng ti p xúc gi a d u và oxy, không khí m c a khí quy n, các quá trình oxy hóa và th y phân d u s di n ra, c ng hô h p c a h t t ng. Trên b m t b t, có sphát tri n m nh các h vi sinh v t, gây m t d u và các thành ph n khác nh protein, glucid.C ng các quá trình phá h y x y ra trong b t càng m nh khi d u c gi i phóng ra d i d ng m t l p màng m ng, ph b m t bên trong c ng nh m t ngoài h t b t.

(iv) Các y u t nh h ng n quá trình nghi n- m nguyên li uH t m d o h n nh ng ít dòn h n h t khô, làm cho s bi n d ng d o t ng khi mh t t ng. H t m, khi nghi n s b cán d p, không b p v , d b t vào tr c nghi n, b t nghi n thoát ra kh i khe tr c có d ng d t, trong khi ó t h t khô s thu c b tt i m n, nhi u cám, t m.

m c a h t và nhân nh h ng l n n hi u su t nghi n: m thích h p cho quá trình nghi n tùy thu c vào lo i nguyên li u, hàm l ng d u trong t ng lo i nguyên li u. i v i h t có ch a hàm l ng d u cao, m nguyên li u càng th p, và ng cl i, h t có hàm l ng d u th p, m có th cao h n.

Thí d : i v i u ph ng, m gi i h n là 6- 7%. i v i d a, m gi i h n là 7-8 %.

- Hàm l ng d u trong nguyên li uH t có hàm l ng d u cao, nh t cao, khi vào khe tr c, u tiên b các tr c nén d uthoát ra và bôi tr n b m t nghi n, gi m ma sát nguyên li u và b m t nghi n, các tr ccu n b t vào khe r t khó, làm gi m hi u su t nghi n.- Nhi t nghi nKhi nhi t t ng, tính d o c a nguyên li u c ng t ng, khó nghi n t yêu c u thích h p. V i m thích h p, nhi t nghi n không l n h n nhi u so v i nhi t không khí. Nhi t nghi n thích h p 25-45oC.

(v) Các ch tiêu v b t nghi n- nh và m ng: B t nghi n càng m ng càng nh , d u trong nguyên li u

d dàng tách ra khi ép hay trích ly, kh i b t d ti p xúc v i nhi t và h i



38

n c trong n i ch ng. B t quá v n d vón c c, cánh khu y khó làm vi c,h i không thoát ra khi ch ng và s y.

- T l v l n trong b t: V càng nhi u t l t n th t d u theo khô d u càng l n, ch t l ng d u và khô d u càng kém. T l v l n trong b t c xác

nh hàm l ng x trong b t nghi n và nhân h t.- acid và mùi: ây là ch tiêu quan tr ng trong tr ng h p b t nghi n

không c s d ng ngay. B t có acid, mùi m c h c c n em ch bi nriêng (thành ph m có ch t l ng x u).

M c dù v y, kh i b t sau khi nghi n r t khó t c s ng u cao. Nguyên nhân ch y u do b n c a b n thân v t th phân b không u nhau trên toàn b c u trúc c a h t. Chính vì th , khi có ngo i l c tác ng vào thì s phân h y x y ra nh ngkhu v c có s ph n kháng y u h n. M t khác, ngo i l c tác ng lên v t th c ngphân b không u nhau v c ng và ph ng c a l c. nh ng góc c nh, v t thr n ch u tác d ng c a l c l n, do ó, s phân h y x y ra m nh. máy nghi n tr c,hi n t ng này di n ra ph c t p h n vì khi h t r i vào gi a khe tr c thì v trí c a h tn m khe tr c không gi ng nhau nên ch u tác ng c a l c không u nhau. H n n a,b n thân nguyên li u có kích th c khác nhau nên d i tác ng c h c c a l cnghi n, nguyên li u b v thành t ng m nh có kích th c khác nhau. Ngoài ra, do nh ng thay i v hóa h c và sinh hóa nên b t nghi n d b chua, ch sacid t ng cao, khó b o qu n. C n ti n hành nghi n và ch ng s y song song, tránh vi cthay i ch t l ng d u và hi u qu tách d u.

3.1.3. Ch ng s y b t nghi n (gia công nhi t m) 3.1.3.1. M c ích- Ch ng s y b t nghi n là quá trình gia công nhi t m cho kh i h t nh m m c ích

ch y u là t o s ng u cho kh i h t và t o i u ki n t t cho quá trình tách chi t d u t hi u qu cao nh t. Quá trình ch ng s y s phá v liên k t t nhiên gi a ph n béo và ph n không béo, giúp d u thoát ra d ng t do d i tác d ngc a n c và nhi t.

- Ngoài ra, nh vào các tác ng này ã t o cho d u có nh t thích h p (th pnh t), t o tính linh ng cho d u.

- Vô ho t enzyme không mong mu n, xúc tác quá trình phân h y d u (lipase, lipoxygenase, phospholipase).

- Làm m t tính c c a nguyên li u n u nguyên li u có ch a c t .- M t khác, ch ng s y còn làm thay i m t ph n v m t hóa h c theo chi u h ng

tích c c cho các giai o n k ti p nh m m b o ch t l ng s n ph m cu i:Protein b bi n tính nhi t nên tính d o c a b t ép t ng, tiêu hóa c a khô d u t th n.



39

3.1.3.2 Các bi n i b t nghi n khi ch ng s yDo nh h ng c a nhi t và h i n c khi ch ng s y, các ch t trong kh i b t nghi n có nh ng thay i v tính ch t v t lý, hoá, sinh… (i) Các bi n i v t lý Trong giai o n làm m, các ch t phi lipid s tr ng n . Nh quá trình làm m cth c hi n nhi t không cao (50-600C) nên b t ch tr ng thái liên k t và tr ng nnh ng không b h hóa, i u này giúp cho tính d o c a b t t ng lên.Trong các h t b t ã tr ng n m i liên h gi a d u và các thành ph n phi lipid by u i, chi u dày các màng d u t ng d n và chuy n lên trên b m t các h t b t. Do ph n a n c hút n c tr ng n , th tích c a b t c ng t ng lên. Khi ó d u t bên trong các khe vách chuy n ra phía m t ngoài. T c tr ng n lúc m i b t u hút n c l n, sau ó gi m d n và n cu i quá trình thì b t không còn hút n c n a. T c

th m n c c a b t ph thu c vào: - i u ki n làm m, ch y u là s o tr n,- Tính ch t háo n c trong nguyên li u,- Kh i l ng n c làm m,- Hàm l ng d u trong nguyên li u.

giai o n s y, nhi t t ng n 105oC nh m b c thoát b t m t ph n n c, i u này d n n s bi n tính protein làm thay i c tính b t, b t tr nên c ng và có tính àn h i. S bi n tính c a protein giúp cho liên k t v i d u gi m, nh t d u gi m làm t ng tính linh ng c a d u, d u d dàng thoát ra khi ép N u nhi t ti p t c t ng n 150-180oC, b t ch ng s y tr nên ch y l ng, m c dù protein bi n tính sâu s c.(ii) Bi n i hoá h cCác ch t protein trong b t ch ng s y nhi t 75-80oC và m 10% ã b bi n tính sâu s c. M c bi n tính c a các ch t protein trong th i gian gia công nhi t m phthu c vào nhi t và th i gian ch ng s y.D i tác d ng c a nhi t , các glucid và protein s t ng tác theo ph n ng caramel và Melanoidin. Hai ph n ng này t o ra các s n ph m có màu s m làm cho khô d u và d u c ng b s m màu, gây nh h ng n ch t l ng d u và khô d u.Quá trình gia nhi t còn làm cho liên k t c a phospholipid v i các thành ph n khác bc t t, gi i phóng phospholipid t do. Phospholipid t do d hòa tan trong d u làm cho hàm l ng phospholipid trong d u t ng. Nhi t còn là nguyên nhân thúc ycác quá trình oxy hóa d u làm gi m ch t l ng d u.(iii) Các bi n i sinh hoá

giai o n u ch ng s y, nhi t không cao (50-60oC), ng th i m t ng nên c ng ho t ng c a các enzyme th y phân d u t ng. Song song ó, s s ng và ho t ng c a các vi sinh v t c ng t ng làm nh h ng không t t n ch t l ng b t



40

ch ng s y. nhi t cao h n, trong giai o n s y, ho t ng c a các enzyme và các vi sinh v t b c ch vì protein b bi n tính. 3.1.3.3.Yêu c u c tính k thu t c a b t ch ng s yB t ch ng s y ph i có c tính k thu t phù h p v i i u ki n làm vi c c a máy ép ho c trích ly. Tùy theo t ng lo i nguyên li u, c c u c a thi t b mà b t ch ng s y có nh ng c tính k thu t khác nhau, nh ng yêu c u chung quan tr ng là m c ngnh t c a kh i b t.- M c ng nh t chung: kh i b t ph i có tính ng nh t v kích th c, hình

d ng, m, tính d o, àn h i...- M c ng nh t n i t i: ng nh t v c tính b m t và c tính bên trong c a

các phân t b t. N u b t không t ng nh t chung c ng nh ng nh t n t t i thì hi u qu thoát

d u s gi m. Tuy nhiên, trong th c t s n xu t khó t c c hai ng nh t này.

m c a kh i b t sau ch ng s y th ng t 8-12%.

3.1.4. Chi t tách d u b ng quá trình ép

3.1.4.1. C s lý thuy t c a quá trình ép d u

Kh i u c a quá trình chi t tách d u c ti n hành b ng bi n pháp ép s d ng h in c, ti n trình này c th c hi n theo bi n pháp th công, gián o n (batch). nn m 1092, quá trình tách chi t d u liên t c b ng thi t b ép tr c vít ã c Anderson phát minh và a vào s d ng. C ch ép tách b ng tr c vít này d a trên vi c thi t kc u t o th tích gi m d n c a vít Archimede trong lòng ng. Ngay l p t c, c ch này

c ng d ng nh m t ph ng pháp tiêu chu n và ph bi n nh t cho quá trình chi ttách d u c a h u h t nguyên li u. Thi t b c b n ban u này ã c c i ti n và hoàn thi n d n, giúp hi u su t tách d u ngày càng nâng cao.

Nh thi t k c bi t c a vít t i, d u c gi i phóng ra kh i b t nghi n do s t othành áp l c trong máy ép - do s nén nguyên li u và s c ph n kháng c a nguyên li u:

B t ch ng s y sau khi ã c chu n b có c u trúc àn h i và c lý nh t nh, ph nprotein c a b t có tính d o r t cao, d dàng bi n d ng không ph c h i v tr ng thái c .D u phân b trong các khe vách và trên m t các h t b t là ch t l ng, nh t nhnhi t cao. Khi b t b ép trong lòng máy, áp l c hình thành giúp d u t các khe vách thoát ra.

S thay i áp l c l n hay nh ph thu c vào c u t o lòng ép, tr c vít và c tính c lý c a b t ép. - C u t o thi t b : S thay i ng kính lòng ép, chi u dài b c vít, thanh g t

c a ra khô. - c tính c lý c a b t ép:

+ B t nhão, n c c, máy không t o áp l c.



41

+ B t khô, tr c vít không quay c, gây h máy. Tr ng h p thi t b có thlàm vi c c, áp l c t o thành th ng r t cao, nhi t ép cao, b t s m màu, khô d u có màu nâu xám.

N u áp l c t ng cao, tính ch y d o c a b t c ng t ng, làm t c khe c n thoát d u.

3.1.4.2. Các y u t nh h ng n hi u su t tách d u(i) M c nghi n h tB t ch ng s y không ng u, kh n ng hút m v i l ng c n thi t c ng không ng

u v t c , l ng m phân ph i không ng nh t toàn kh i b t, hi u su t chi ttách gi m.Ngoài ra, c u trúc b t nghi n ph i c phá v m c t i a vì n u b t nghi n có kích th c l n, ng i c a d u dài nên d u khó thoát ra d i tác d ng c a l c khu y.(ii) S l ng v l n trong kh i b t nghi nV l n trong kh i b t nhi u, l ng n c làm m c ng t ng, th i gian, ngoài ra v có thành ph n ch y u là cellulose kh n ng hút d u cao làm gi m hi u su t.(iii) M c làm m và nhi t ch ng s yM c làm m và nhi t ch ng s y ph i thích h p b t có tính ch t c lý thích h p (d o, àn h i). tr ng thái này, d i tác ng c a cánh khu y, d u thoát ra ddàng.- N u b t quá khô khi ch ng s y b t không d o, không b vón thành c c có kích

th c nh t nh. Khi ép, b t r i r c, d u không thoát ra c.- N u b t quá nhão, d u c gi l i trong các khe vách t bào, các t bào l i liên

k t ch t ch v i nhau do b t quá t, làm t c các ng thoát d u. (iv) Th i gian thoát d u

ng v i m i thi t b (có th tích, t c khu y, di n tích và nh ng v trí nh ng l l ithoát d u khác nhau) c n th i gian thoát d u nh t nh.Th i gian thoát d u c tính b ng hi u s gi a th i gian t lúc b t i vào n khi khô d u thoát ra. Chính vì th , n u th i gian thoát d u ng n, d u thoát ra ch a h t; ng cl i, th i gian thoát d u dài, n ng su t gi m.(v) C u t o thi t bM c tách ki t d u t b t còn ph thu c vào nh ng nét c bi t c a k t c u lòng ép, c hình gân vít, b c vít...

3.1.4.3. Các bi n pháp ép d u c b n

Tùy thu c vào tính ch t nguyên li u, vi c chi t tách d u t h t d u c th c hi n theo các bi n pháp khác nhau: Chi t tách theo 2 giai o n (ép s b tr c khi ép ki t hay trích ly) hay ép tr c ti p (1 giai o n).



42

- Ép s b : s d ng thi t b ép d u có áp su t t o thành th p, i u này d n nl ng d u còn sót l i trong bánh d u kho ng 15-25%. L ng d u còn l i ctách chi t b ng bi n pháp trích ly hay s d ng thi t b ép ki t.

- Ép tr c ti p: máy ép c thi t k v i áp su t t o thành trong ép cao h n, d uc chi t tách ra kh i nguyên li u v i hi u su t cao, l ng d u còn l i trong khô

d u dao ng trong kho ng 4-7%. K thu t này yêu c u n ng l ng s d ng l nh n, ng th i nhi t c a bánh d u gia t ng trong su t ti n trình ép. i u này có th là nguyên nhân làm cho d u d b oxy hóa và ôi hóa, ng th i x y ra các bi n i làm gi m ph m ch t d u. Chính vì th , vi c làm l nh h th ng trong su tquá trình ép c n thi t ph i c ti n hành nh m ng n c n tác ng x u c a nhi t

.

Cho n tr c n m 1990, quá trình tách chi t d u b ng ép ki t m t l n ít khi s d ngdo l ng d u sót l i sau khi ép v n cao. Tuy nhiên, do v n b o v môi tr ng, quá trình ép ki t c áp d ng r ng rãi h n nh m h n ch l ng dung môi s d ng và th ilo i.

Ngoài bi n pháp ép tr c vít thông th ng, m t s lo i d u có ch t l ng cao nh d uolive th ng c tách chi t b ng ép l nh. ph ng pháp này, không có giai o n xlý nhi t c áp d ng cho nguyên li u tr c khi tách chi t thi t b ép tr c vít. Quá trình ép l nh c s d ng nh m m c ích ng n c n quá trình phát sinh mùi trong d u.

S t ng quát c a quá trình chi t tách d u t h t ch a d u c t ng h p hình 3.2.

H t d u, thu ho chNguyên li u

Ti n x lý Làm s ch, s y khô

H t d u, b o qu n

Gi m kích th c Tách v , nghi n

X lý nhi t - m Ch ng s y b t nghi n

Chi t tách d u 1 Ép s b

Nghi n t i

Giai o n trung gian Bánh d u B t (flakes)

Chi t tách d u 2 Ép ki t Trích ly

Sau x lý

S n ph m cu i D u

thô

Bánh

d uBã

d u

Toasting Lo i dung môi

Th y hóa

D u thô 2 Lecithin

Hình 3.2. S chi t tách d u t h t d u



43

3.1.5. Chi t tách d u b ng ph ng pháp trích ly

Trích ly d u c th c hi n d a trên c tính hòa tan t t c a d u th c v t trong các dung môi h u c không c c nh x ng, hecxan, dicloetan ..., ch y u là hexan. Vi cchuy n d u phân b bên trong c ng nh m t ngoài các c u trúc v t th r n nh h t, b tch ng s y, khô d u vào pha l ng c a dung môi là m t quá trình truy n kh i x y ra trong l p chuy n ng, d a vào s chênh l ch n ng u trong nguyên li u và dòng ch y bên ngoài. Khai thác d u b ng ph ng pháp trích ly em l i hi u qu kinh t cao, c nhi un c trên th gi i áp d ng do có nhi u u i m:

- Máy móc thi t b c c gi i hóa và t ng hóa hoàn toàn nên quy trình s nxu t liên t c, n ng su t thi t b cao, thao tác d dàng, hi u su t lao ng cao.

- Trích c tri t hàm l ng d u t nguyên li u, hàm l ng d u còn l i trong bã r t th p (0,1- 0,3%). Do ó, d u t n th t trong quá trình s n xu t không ángk .

- i v i các lo i nguyên li u có ch a hàm l ng d u th p (17- 18%) và lo inguyên li u ch a d u quý thì ch dùng ph ng pháp trích ly có hi u qu khai thác cao.

Tuy nhiên, quá trình trích ly òi h i h th ng trích ly ph i m b o, tránh hi n t ngcháy n do dung môi có nhi t sôi th p, dung môi s d ng có ch t l ng cao, phù h p v i t ng lo i nguyên li u nh m tránh t n th t c ng nh gi m ph t ch t c a d u.3.1.5.1. B n ch t hóa lý c a quá trình trích ly B n ch t c a quá trình trích ly là quá trình ngâm chi t d u trong dung môi h u c . âylà k t qu c a 4 quá trình k t h p:

- S di chuy n v t lý c a d u t h t,

- Kh dung môi và h t ã tách d u: s n ph m là khô d u c s d ng trong ch bi n th c n gia súc,

- Tách lo i dung môi t d u ã trích ly,

- Thu h i dung môi cho các quá trình s d ng l i.Vi c chuy n d u t nguyên li u vào dung môi c th c hi n nh vào quá trình khu ch tán, trong ó:- Khu ch tán phân t (20%): Chuy n d u t n i tâm nguyên li u vào dung môi. - Khu ch tán i l u (80%): Chuy n d u t b m t nguyên li u vào dung môi. Quá trình trích ly d u th c v t di n ra theo 2 giai o n:Giai o n u (Khu ch tán i l u c a d u th c v t vào dung môi)Tr c tiên di n ra s th m t dung môi trên b m t nguyên li u, sau ó ó th m sâu vào bên trong nguyên li u t o ra mixen (dung d ch d u trong dung môi). Sau khi ycác b c không khí trong khe vách t bào ra ngoài, mixen chi m y các khe vách tr ng



44

ó và th c hi n hòa tan d u trên l p b m t. Sau ó nh dung môi ã th m sâu vào các l p bên trong, ti p t c hòa tan d u ã phân b trong các ng mao d n b c kín. Quá trình hòa tan d u vào dung môi ti p t c di n ra n khi t s cân b ng n ng mixen

l p bên trong v i l p m t ngoài c a nguyên li u. Vi c t o m c chênh l ch th ngxuyên n nh gi a n ng mixen trong nguyên li u và bên ngoài nh dòng dung môi chuy n ng mang nguyên li u trích ly. Giai o n hai (Khu ch tán phân t c a d u th c v t vào dung môi) Dung môi ti p t c th m sâu qua các thành t bào ch a b phá v và hòa tan d u trong các khe vách t bào. L ng d u còn sót l i trong n i tâm nguyên li u ch chi mkho ng 20% do ó dung môi th m r t khó kh n vào các t bào ch a b phá v này.

hòa tan các ch t ph thu c vào l c t ng tác gi a các phân t dung môi và ch ttan. C ng l c t ng tác này do th m i n môi quy t nh, th hi n m c phân c c c a các thành ph n h p thành phân t ch t ó. Do ó các lo i d u th c v t s hòa tan t t trong các dung môi có th m i n môi g n v i th m i n môi c a d u th cv t ( th m i n môi c a các lo i d u th c v t n m trong kho ng 3,0- 3,2). Các dung môi có th m i n môi >20 có kh n ng hòa l n trong n c (b ng 3.1).

B ng 3.1. th m i n môi c a m t s dung môi h u c (nhi t 20oC)

Dung môi h u c th m i n môi

X ng

Hexan

Benzen

Dicloetan

Axeton

2,00

1,89

2,20

10,36

21,50

Ngoài ra, trong d u th c v t còn có m t l ng acid béo t do, s l ng acid béo t do t ng, tính hòa tan c a d u trong dung môi t ng.D u trong các dung môi h u c t o thành dung d ch phân t (dung d ch th t: lipid, acid béo t do c n thi t, vitamin tan trong d u,lipid mang s c t ...), trong lúc ó, d uchi t t nguyên li u có d u trong i u ki n s n xu t bao gi c ng kéo theo v i d u m tl ng các h p ch t không có tính béo (phospholipid, sáp, c n xà phòng) chuy n vào dung môi làm cho mixen có tính keo. Vì v y, mixen v a là dung d ch có c tính phân t v a có c tính keo.3.1.5.2. Các d ng thi t b trích ly d u

Thi t b trích ly th ng có c u t o ph c t p do m b o tính an toàn. Tùy thu c t nglo i nguyên li u mà các quá trình trích ly khác nhau c áp d ng. Hi n t i có hai lo ithi t b trích ly c s d ng ph bi n: Thi t b trích ly ngâm chi t (Percolation extractor) và thi t b trích ly ki u nhúng (Immersion extractors)



45

(i) Thi t b trích ly ngâm chi t (Percolation extractor)

- Dung môi c b m vào h th ng và phân ph i thông qua h th ng b ngchuy n c a bánh d u, có chi u dày thay i theo ki u trích ly ng c dòng.

- Ki u thi t k khác nhau tùy thu c vào hãng thi t k , quá trình s n xu t.

(ii) Thi t b trích ly ki u nhúng (Immersion extractors)

- H t c ngâm hoàn toàn trong dung môi.

- Quá trình trích ly c n khu y o liên t c nh m trách vi c hình thành n ngdung môi c c b m t s v trí Trong tr ng h p này, s hình thành nh ngph n t nh t ng.

- Thi t b ho t ng liên t c ho c gián o n. Thi t b trích ly Hildebrandt c sd ng ph bi n nh t trong quá trình trích ly ki u nhúng (hình 3.3).

Dung môi

Bã d u sau trích ly

Nguyên li utrích ly

Hình 3.3.Thi t b trích ly Hildebrandt

3.1.5.3. Dung môi trích ly d u(i) Các lo i dung môi thông d ng

X ng: C u t o g m m t chu i nh ng hydrocacbon m ch th ng, ch a no hay d nxu t c a hexobenzen và các ng ng. Ngoài ra, trong thành ph n c a x ng còn có các hydrocacbon no. Nhi t sôi kho ng 70- 120oC. X ng không tan trong n c. Khn ng hòa tan d u m c a x ng là 1:5, kh n ng hòa tan d u m t ng khi t ng ph n nhcó nhi t sôi th p.

n- hexan: Ch t l ng, d bay h i, nhi t sôi t 66,7- 69,3oC. Kh i l ng riêng 663 kg/m3 15oC. n- hecxan là m t lo i x ng trong thành ph n không l n hydrocacbon ch a no và th m, có kh n ng hòa tan d u và m b t k t l nào.



46

Propan và butan: Dung môi tiên ti n, khi s d ng d i áp su t d 0,4- 1,2 MPa srút ng n c quá trình trích ly 2- 3 l n. Dung môi này ch hòa tan m t l ng r t nhcác ch t không có c tính béo.

R u etylic: Ch t l ng, nhi t sôi 78,3oC, nhi t b t l a 404oC. R u tan trong n c b t k t l nào. Tuy nhiên, có th dùng r u etylic 96% trích ly d u nành.

Axeton: Ch t l ng, có mùi c tr ng, nhi t sôi 56oC. H i aceton trong không khí có th b t l a, axeton hòa tan t t trong n c b t k t l nào, kh n ng hòa tan d um là 1:5. Axeton là dung môi chuyên dùng i v i nguyên li u ch a d u có l n nhi uphospholipid.



47

(ii) Yêu c u chung i v i dung môi trích ly d u- áp ng yêu c u kinh t , m b o v n t c quá trình trích ly, ít t n th t khi thu

h i, trích ki t d u trong nguyên li u.- Thành ph n ng nh t, không x y ra s phân ly dung môi thành các h p ph n.- Dung môi c n có s ch cao, không hòa tan các h p ch t l có trong nguyên li u

ngoài d u, không tham gia ph n ng v i các nguyên li u thành các h p ch t m i,trung tính i v i nguyên li u.

- Nhanh chóng hòa tan d u v i b t k t l nào nhi t th p, d c t ra kh i bã d u, d ng ng t .

- Không có tác d ng phá ho i thi t b , không có c ch t khi còn l i trong d u và bã d u, không gây mùi v l cho s n ph m.

- nh t th p nh m t o thu n l i cho quá trình ngâm chi t t hi u qu cao. - D c t ra kh i bã d u, d ng ng t .

3.1.5.4. Nh ng nhân t nh h ng n v n t c và ki t d u khi trích ly (i) Nhi t trích ly D i tác ng c a nhi t t ng, các phân t dung môi và d u x y ra s chuy n ngh n lo n làm t ng v n t c chuy n d u t nguyên li u vào dung môi, nh ó quá trình trích ly t hi u qu cao. Tùy thu c vào t ng lo i nguyên li u, hi u su t thu c dao

ng khác nhau, tuy nhiên ng v i m i lo i, hi u su t trích ly th ng gia t ng theo sgia t ng nhi t (hình 3.4).

Hi u su t trích ly (%)

Nguyên li u c trích ly

A: Bánh u nành

B: Bánh u ph ng

C: H t h ng d ng

D: Bánh h t c i d u

E: Bánh h t th u d u

Nhi t trích ly (oC)

Hình 3.4. nh h ng c a nhi t n hi u su t trích ly



48

(ii) M c phá v c u trúc t bàoây là m t trong các y u t c b n thúc y nhanh quá trình trích ly. Vi c phá v t ia c u trúc t bào nguyên li u ch a d u t o i u ki n cho s ti p xúc tri t dung

môi v i d u.(iii) m nguyên li u trích lyKhi t ng m s làm ch m quá trình khu ch tán, b t quá m s t ng s k t dính các h t b t nguyên li u trích ly, làm t c ng thoát d u, gi m t c trích ly. m thích h p cho các nguyên ly trích ly kho ng 8%. m trong nguyên li u trích ly s t ng tác v i protein và các ch t a n c khác, ng n c n s th m sâu c a dung môi vào bên trong nguyên li u làm ch m quá trình khu ch tán phân t và i l u. (iv) Kích th c và hình d ng h tKích th c và hình d ng h t nh h ng n v n t c chuy n ng c a dung môi qua l p nguyên li u. Nguyên li u trích ly b n, không b v v n, trong quá trình trích ly st o các h t m n l ng ng trên nh ng ph n nguyên li u ch a b phá v c u trúc, làm t c các ng mao d n, dung môi s l u thông trên toàn b m t l p nguyên li u. M tkhác, các h t m n này s b dòng dung môi cu n vào mixen, làm cho mixen ra kh ithi t b có nhi u thành ph n phân tán, gây ph c t p cho quá trình làm s ch mixen. (v) V n t c chuy n ng c a dung môiT ng v n t c chuy n ng c a dung môi t c làm t ng n ng mixen, t ng t ckhu ch tán, rút ng n th i gian trích ly. Tuy nhiên, n ng mixen thu c loãng, hao t n nhi u dung môi. (vi) T l dung môi và nguyên li uL ng nguyên li u trích ly t l thu n v i l ng dung môi, tùy thu c vào c tính hòa tan d u c a t ng lo i dung môi. T l phù h p xúc ti n nhanh quá trình trích ly, tách ki t d u trong nguyên li u, gi m th p hàm l ng d u trong bã. 3.1.5.5. Ph ng pháp trích ly d u th c v t trong công nghi p

trích ly d u t nguyên li u có d u ng i ta có th áp d ng 2 ph ng pháp trích ly d u gián o n và trích ly liên t c. Tuy nhiên, ph ng pháp trích ly gián o n không hoàn ch nh nên hi n nay ít c s d ng.Trích ly liên t c là ph ng pháp c b n tách d u th c v t hi n nay. Trong quá trình trích ly, nguyên li u và dung môi có th chuy n ng cùng chi u ho c ng c chi u(quá trình trích ly ng c chi u, cùng chi u).Ph ng pháp ti n hành:

- Ngâm nguyên li u trong dòng chuy n ng ng c chi u chuy n ng c adung môi.

- D i t i liên t c nhi u t dung môi (ho c mixen loãng) lên l p nguyên li uchuy n ng. Trên ng chuy n ng c a nguyên li u ra kh i thi t b trích ly g p dung môi n p vào ng c chi u.



49

Quá trình trích ly d u t nguyên li u có d u không ph thu c vào k t c u thi t b mà x y ra ch y u do t ng tác gi a dung môi và d u t o thành dung d ch mixen. Mixen sau khi ra kh i khu v c trích ly, em phân ly thành d u vào dung môi b ng cách làm b c h i dung môi s thu c bã d u s ch dung môi. H i dung môi b c ra em ng ngt - tái sinh hay ph c h i t tr ng thái h i thành tr ng thái l ng, thu c dung môi g ilà dung môi thu h i ho c dung môi h i l u.S n xu t d u b ng ph ng pháp trích ly c n m t l ng l n h i n c làm ch t t i nhi t(s d ng b c h i dung môi t mixen và bã trích ly), i n n ng c n s d ng ít h n so v i ép. 3.1.5.6. Làm s ch mixenMixen thu c sau trích ly, ngoài thành ph n d u hòa tan trong ó còn kéo theo các ch t màu, ph c phospholipid, các h t bã d u và các t p ch t c h c khác. Các t p ch tnày có th hòa tan trong mixen d ng keo và không tan trong mixen. D i tác ngc a nhi t khi ch ng c t s có ph n ng t ng tác mixen, làm gi m ph m ch t d u, t ora l p c n óng k t trên b m t thi t b . Các ch t này còn làm cho d u t ng ch s acid, s m màu. Do ó, thu c d u trích ly có ch t l ng t t, c n ph i làm s ch các t p ch t hòa tan và không hòa tan trong mixen tr c khi em ch ng c t dung môi. Các ph ng pháp làm s ch mixen ch y u hi n nay: (i) L ng

ây là giai o n u tiên c s d ng nh m tách s b các h t t p ch t không tan trong mixen. Khi l ng các h t này t tách ra d i nh h ng c a tr ng l ng b n thân. (ii) L cL c mixen là quá trình tách t p ch t không tan trong mixen b ng cách cho mixen ch yqua m t b m t v t li u l c. Các lo i v i l c khác nhau có kh n ng l c s ch t p ch tc a mixen v i m c khác nhau. (iii) Ly tâm

ây là quá trình tách t p ch t r n có kích th c nh ra kh i mixen d i tác ng c al c ly tâm.

3.1.5.7. Ch ng c t mixenCh ng c t mixen là quá trình phân ly dung d ch mixen trong dung môi b ng cách c tcho dung môi bay h i ra kh i d u không bay h i. Th c hi n b ng cách un mixen nnhi t bay h i c a dung môi, ti n hành cho n khi h i dung môi b c ra kh i mixen hoàn toàn. H i dung môi khi bay h i c a qua thi t b ng ng t thu h i l i.



50

3.2. S N XU T D U T TH T QU CH A D U (FRUIT FLESH OIL, PULP OIL)

Quá trình chi t tách d u t th t qu ch a d u khá khác bi t so v i vi c chi t tách t h td u. Nguyên nhân ch y u có l do s khác bi t v tính ch t và thành ph n nguyên li u. Nguyên li u thô là th t qu ch a nhi u n c, i u này làm cho th i gian b o qu ntr c khi ch bi n gi i h n, thông th ng qu c tách chi t d u ngay sau thu ho ch. Trong quá trình x lý, các m c khác nhau v c h c và t ng hóa u c sd ng. Ngoài ra, vi c áp d ng ph ng pháp s n xu t th công r t khác bi t so v i s nxu t l n. Hai lo i d u c ch bi n ph bi n t th t qu là d u c và d u olive.

3.2.1. D u c

D u c c s n xu t và s d ng r t r ng rãi các qu c gia chuyên tr ng c nh các n c thu c Châu Phi, c tính có hàng ngàn c s trích ly d u c nh ng vùng này. Cho n ngày nay, vi c chi t tách d u c v n ch y u th c hi n theo các ph ng pháp ép truy n th ng. Hi u su t tách ép d u theo các ph ng th c này th ng dao ngtrong kho ng t 40-65%. Vi c trích ly d u theo quy mô công nghi p b h n ch do quc d b bi n i, sinh c t và không m b o ch t l ng khi v n chuy n xa. Vm t lý thuy t, quá trình trích ly d u c th c hi n theo ph ng pháp c i n. Tuy nhiên, trên th c t s n xu t, h u h t các b c th c hi n u c c gi i hóa. th i

i m thu ho ch, l ng acid béo t do trong d u c th ng nh h n 1%. Giá tr này sgia t ng nhanh chóng, do ó yêu c u ph i có s k t h p th t nghiêm ng t gi a quá trình thu ho ch và ch bi n d u. Các b c ch y u trong quá trình ép tách d u t th tqu c bao g m:

- Quá trình ti t trùng: m c ích c a ti n trình này là làm m m ph n cu ng n i gi aqu c trong bu ng l n, ng th i t o kho ng tr ng gi a ph n th t qu và h t,nh m tách lo i d dàng ph n h t c b c ti p theo. Quá trình ti t trùng còn nh m vô ho t các enzyme và vi sinh v t có m t trong qu , có kh n ng gây ôi hóa, làm t ng l ng acid béo t do trong d u. Ti n trình x lý này u có th

c th c hi n trong thi t b ti t trùng v i dung tích khác nhau: t nh n l n, tùy vào công su t c a nhà máy.

- Phân tách: Bu ng c sau quá trình ti t trùng c a qua thi t b phân tách ki utr ng (tr c quay th ng ng) nh m tách riêng ph n qu ra kh i qu y.

- Giai o n “ch ng” (digestion): nh m m c ích phân tách th t qu t h t và phá v màng t bào gi i phóng d u, giúp quá trình ép tách d u c d dàng. i uki n ch ng phù h p cho qu c là 20 phút nhi t 90-100oC. Thi t b ch ngth ng c thi t k là thi t b gia nhi t hai v hình tr th ng ng có cánh khu y; nhi t cung c p ch y u là h i n c.

- Giai o n ép: B t nghi n (hay cháo - mash) thu c sau giai o n ch ng cchuy n qua thi t b ép tr c vít liên t c. Gi ng nh quá trình ép thu d u t h t d u,thi t b ép tr c vít liên t c c ng c thi t k v i ph n tr c vít n m trong l ng



51

ng hình tr th ng ng, ho t ng theo c ch áp su t t o thành trong lòng ngt ng d n theo s gia t ng b c vít s tác ng lên nguyên li u, nh ó d u cgi i phóng ra kh i nguyên li u. S n ph m c a quá trình ép c phân tách thành hai ph n: ph n r n là ch t x và h t c (khô d u); ph n l ng bao g m d u và n c. V i quá trình ch ng phù h p (90-100oC, 20 phút), l ng d u còn sót l itrong ph n khô d u có th gi m còn 5%, ng th i t l h t c b phá v có thgi m th p d i 15%. i u này có ngh a là, ch m t ph n trong ti n trình x y ra str n l n c a d u c t th t qu v i d u t h t c . L ng d u h n h p này h u nhkhông áng k , chi m t i a 3% t ng l ng d u tách chi t c.

- Giai o n l c (g n) d u thô: trong thành ph n d u thô thu c sau giai o n uquá trình g n l c v n kèm theo s hi n di n v i m t t l áng k ch t x , cát, s n. Các t p ch t này s c tách kh i d u thô d a vào s khác bi t v tr ngl ng riêng c a m i thành ph n.

- S y d u: D u c sau l c còn ch a m t t l r t nh phospholipid hay d ng gum. N u d u không c làm khô, các thành ph n này s hút n c có trong d u. Quá trình này di n ra ch m, n m t th i i m nh t nh s tr nên không hòa tan,

ây chính là nguyên nhân t o nên các c n k t t a trong thi t b b o qu n d u thô.

3.2.2. D u olive

Trong quá trình chi t tách d u olive t th t qu olive, 2 ph ng pháp c b n có thc áp d ng là ép và phân tách b ng ly tâm. Ph thu c vào cách th c phân tách d uc ch n l a, qu olive s c ti n hành ti n x lý theo các ki u khác nhau. Trên

th c t , ph ng pháp thu hái là c s quan tr ng nh t cho vi c ch n l a ki u chi ttách. Trong tr ng h p thu hái t nhiên (hái qu b ng tay), r t ít t p ch t nh lá cây,

t, á…l n vào nguyên li u khi so sánh v i thu hái qu b ng thi t b c h c.

- Làm s ch và lo i t p ch t: công o n này không c n thi t i v i ép tách d u do l ng lá cây và t p ch t l n vào không gây nh h ng n quá trình ép, ng th ikhông có tác h i n thi t b ép. Trong tr ng h p tách chi t d u b ng ly tâm, vi c lo it p ch t r t quan tr ng do chúng d dàng làm h ng thi t b . Các t p ch t này có th

c lo i ra b ng thi t b t ng khi qu olive c r a v i n c luân l u.

- Nghi n qu “Oil crushing”: M c ích chính c a công o n này là s d ng l c ch c phá v màng t bào, giúp d u gi i phóng ra ngoài b m t, t o i u ki n thu nl i cho quá trình tách ki t d u. Hai thi t b c b n c s d ng là nghi n b ng kim lo i và nghi n á. thi t b nghi n b ng kim lo i, qu olive c ném p vào t ngkim lo i, quá trình này tiêu t n ít n ng l ng h n nghi n á. Tuy nhiên, u i m c anghi n á là không l n v t kim lo i vào trong d u sau tách chi t. M c dù v y, không



52

có s khác bi t áng k v ch t l ng d u khi nghi n v i các ph ng pháp khác nhau. Quá trình nghi n qu có th ti n hành liên t c hay gián o n.

- Sau khi nghi n, kh i b t nghi n (paste) s c tr n l n, giúp các gi t d u kích th cnh k t h p thành gi t l n, d u c tách ra d dàng h n. Quá trình này c ti nhành b ng thi t b khu y.

- Chi t tách d u: Quá trình ép hay trích ly b ng ly tâm u c s d ng.i v i ph ng pháp ép, d u c chi t tách b ng thi t b ép khung b n không

liên t c. Trong tr ng h p này, v n còn m t l ng d u olive dính trên khung l c. D u thô c phân tách kh i ph n bã d u l n kèm trong d u (mush) b ngthi t b ly tâm.Khi s d ng ly tâm phân tách d u, d u sau ly tâm c a qua h th ng l cg n phân tách (i) ph n r n t pha l ng, (ii) d u và n c trong pha l ng.

3.3. TÁCH CHI T M NG V T

Do c i m c a mô m ng v t r t nh y c m v i các quá trình phân h y, s phát tri n c a vi sinh v t và các bi n i không mong mu n v ch t l ng x y ra nhanh chóng do ho t ng c a enzyme và ch t oxy hóa. Chính vì lý do này, ch t l ng mph thu c m nh m vào ch t l ng c a nguyên li u thô. Thêm vào ó, mô ch t béo còn ch a nhi u thành ph n th i, các thành ph n này không có giá tr dinh d ng cho c ng i và gia súc. Nguyên li u d u thô ch m b o ch t l ng t t khi mô t bào

c x lý theo úng cách.

Ph ng pháp trích ly m ng v t d nh t là c t m thành nh ng m u nh và làm tan ch y trong ch o hay thi t b n u m n p. Quá trình này s phân tách s n ph m thu

c thành hai ph n: n c và các ph n khác có kh i l ng riêng l n s chi m v trí ph n d i thi t b , m sau tan ch y thu c ph n trên thi t b . Ph n m c phân tách nh vào quá trình chi t và g n d u. Vi c phân c t c h c mô m ban u có vai trò quan tr ng trong vi c tr giúp quá trình phá v c u trúc mô t bào, giúp d u ddàng thoát ra kh i nguyên li u. Gia nhi t nguyên li u thô ch a d u c ng có ch c n ngphá v c u trúc t bào và làm gi m nh t c a m . M t trong nh ng hi u qu phc a quá trình gia nhi t này là s ti t trùng vi sinh v t và vô ho t enzyme; thêm vào ó, protein ông t là nguyên nhân phá v h p ch t nh hóa, giúp phân tách d dàng ph nm ã c tan ch y.

3.4. D U CÁ

S n ph m d u cá thu c ch y u t vi c s d ng cá làm ngu n cung c p ch t dinh d ng trong các b a n hàng ngày. K thu t tách chi t d u cá c ti n hành t ng t



53

nh s d ng i v i m ng v t. Sau quá trình ép tách d u, ph n bã còn l i r t giàu protein và v n ch a m t t l ch t béo cao th ng c s d ng trong ch bi n th cn gia súc; r t ít tr ng h p áp d ng quá trình trích ly d u b ng dung môi h u c x y

ra.



54

CH NG 4. K THU T TINH LUY N D U M

4.1. GI I THI U CHUNG

D u m thô l y t nguyên li u, ngoài glycerid (kho ng 95%) còn ch a m t s t p ch tkhác nh c n, v h t, xác qu hay các thành ph n phospholipid, sáp…Chính vì v y, d u m ch a th t c các yêu c u s d ng trong công nghi p c ng nh trong th cph m. M t khác nh ng t p ch t ó có th gây nh ng bi n i làm nh h ng ch tl ng d u m trong khi c t gi và b o qu n. M c ích c a tinh luy n là dùng các ph ng pháp khác nhau lo i tr các t p ch t ra kh i d u, m b o c các yêu c uch t l ng khi s d ng trong các l nh v c.

Tinh luy n là k thu t c s c a ch bi n d u m th c ph m, nh ó có th ch bi nd u thô thành d u tinh luy n t qui cách. S phát tri n c a k c a thu t tinh luy n ãm ra m t ph m vi s d ng các ngu n d u khác nhau ngày m t r ng rãi, t ng thêm

c nhi u s n l ng d u cung c p cho th c ph m. Nhi u ngu n d u m không có giá tr th c ph m nh ng qua tinh luy n l i có th tr thành nh ng ngu n d u m th cph m t t. Nói cách khác, quá trình tinh luy n d u m nh m m c ích tách lo i t i acác thành ph n không mong mu n trong d u; hay trong thành ph n d u m sau tinh luy n ch hi n di n thành ph n glycerid và các h p ch t ch ng oxy hóa t nhiên, carotene c mong mu n gi l i trong d u.

D u m tinh luy n dùng trong th c ph m là lo i d u m t ch tiêu ch t l ng cao nh t và hoàn ch nh nh t. Quá trình tinh luy n d u m hoàn ch nh bao g m các công

o n ch y u nh :

- Ph ng pháp tách lo i c h c,

- Th y hóa d u,

- Trung hòa,

- T y màu,

- T y mùi.

Nhìn chung m i công o n u có nh ng tác d ng và c i m khác nhau nh m lo itr tri t các t p ch t có trong d u. C n c vào thành ph n và ch t l ng d u m thô,

ng th i tùy thu c vào yêu c u ch t l ng c a vi c s d ng d u m tinh luy n mà có th áp d ng toàn b quy trình tinh luy n hay ch n l a m t s công o n phù h p. Vì d u m là m t h n h p v t ch t ph c t p, cho nên trong th c t ph i dùng nhi u ph ngpháp khác nhau i v i m i lo i d u m . Các ph ng pháp ó c ph i h p v i nhau theo m t trình t xác nh t o thành các quy trình tinh luy n, trong ó m i ph ng pháp tr thành m t giai o n trong quy trình s n xu t.



55

Tr m t vài tr ng h p cá bi t nh d u olive, d u c , b cacao và m heo th ng có th s d ng ngay sau tách chi t hay ch k t h p thêm ph ng pháp tinh luy n c h c(l c, ly tâm), i b ph n d u m u ph i áp d ng các quy trình h n h p. i v inh ng lo i d u m có ch t l ng x u, ho c d u sau tinh luy n c n t các yêu c u caoth ng áp d ng quy trình hoàn ch nh.

Nói tóm l i vi c xác nh quy trình tinh luy n cho m i lo i d u m ph i c xác l pd a trên hai y u t c b n:

- B n ch t các thành ph n t p ch t có trong d u m ,

- Yêu c u v ch t l ng i v i d u m tinh luy n phù h p v i các i t ng s d ng.

Quá trình tinh luy n hoàn ch nh có th c t ng h p theo s hình 4.1.

Nguyên li u thô D u thô

Th y hóa d u

D u sau th y hóa

Tinh luy n “hóa h c” Tinh luy n “v t lý”

Trung hòa

D u sau trung hòa

T y tr ng b ng ch t h p ph T y tr ng b ng ch t h p ph

SP trung gian Xà phòng D u sau t y màu t t y tr ng t t y tr ng D u sauch a d u ch a d u t y màu

Acid hóa Kh mùi/T y màu b ng nhi t Tách lo i d u Lo i acidbéo/ Kh mùi/

T y màu b ng nhi t

SP cu i D u acid D u tinh luy n C n d u Bã ch t h p ph D u tinh luy n

N c th i ch a acid hoàn ch nh D u thu h i Acid béo

Hình 4.1. S quy trình tinh luy n d u t ng quát



56

4.2. CÁC CÔNG O N CHÍNH C A QUÁ TRÌNH TINH LUY N

4.2.1. Các ph ng pháp tinh luy n c hoc

Các ph ng pháp này ch y u là lo i s b các t p ch t có trong d u thô nh v h t,rác...l n ng th i tách lo i m t ph n các ch t keo hòa tan nh sáp, phospholipid... Các ph ng pháp này th ng c áp d ng i kèm v i các quá trình nh th y hóa, trung hòa, tách sáp…

4.2.1.1. Ph ng pháp l ng

Ph ng pháp này d a trên s khác nhau v t tr ng c a các t p ch t và d u mphân ly. Sau m t th i gian yên nh t nh, các t p ch t có t tr ng l n h n d u sl ng xu ng. Các t p ch t l ng xu ng bao g m: các t p ch t c h c, n c trong d u, các thành ph n th r n…

i v i ph ng pháp l ng, ngoài vi c lo i các t p ch t r n còn có kh n ng lo i trm t s t p ch t có tính keo hòa tan trong d u nh : sáp, phospholipid, protein… hòa tan c a các t p ch t này trong d u m s gi m xu ng cùng v i s gi m nhi t , nên

i u ki n c n thi t lo i t p ch t là ph i h nhi t xu ng m c thích h p. m tnhi t mà t i ó các t p ch t có tính keo hòa tan có th tách ra hoàn toàn kh i d um , ng i ta g i ó là “ nhi t ng ng k t gi i h n”. Sau khi các t p ch t tách ra, có th dùng các ph ng pháp phân ly thông th ng phân ly d u và t p ch t.

t ng nhanh t c l ng, nh t là tr ng h p d u ch a nhi u n c, có th cho vào m t ít các ch t có tính hút n c nh CaCl2 , Na2SO4 khan ho c các ch t i n ly nhNaCl.

Ph ng pháp l ng liên t c c ng c ng d ng tách các t p ch t c h c c th chi n trong thi t b l ng nhi u khoang. Thi t b này ho t ng theo nguyên lý chênh l ch kh i l ng riêng gi a các t p ch t và d u và do s khác nhau v v n t c chuy n

ng c a d u và t p ch t trên a nghiêng.

4.2.1.2. Ph ng pháp ly tâm

Ph ng pháp này ng d ng l c ly tâm thay cho tr ng l c ph ng pháp l ng phân ly d u và t p ch t, do ó làm t ng c t c phân ly ng th i phân ly c các c ncó kích th c bé (hình 4.2).

Trong th c t , máy ly tâm dùng phân ly n c ra kh i d u t t nh t, phân ly các t pch t th r n phân tán trong d u nh c n xà phòng, sáp, photphatid…Tuy nhiên, tr ng h p d u có ch a quá nhi u t p ch t c h c thì ít s d ng máy ly tâm vì l ngquay có ch a y t p ch t khó kh n cho vi c t y r a, v sinh.



57

Hình 4.2. Máy ly tâm d ng d a

4.2.1.3. Ph ng pháp l c

Ph ng pháp này ti n hành tách các ch t r n ra kh i d u m b ng các màng l c, các t p ch t s bám lên b m t màng l c thành l p bã l c, và l p bã l c này c ng d n trthành màng l c.

d u thô c s ch h n ng th i c i thi n m t ph n màu d u, ng i ta có th cho vào trên màng l c m t l ng v t li u l c có th là than ho t tính, t ho t tính... hay có th ghép thêm m t l p gi y l c ng n c n thêm các t p ch t d ng phân t r t nh .Ngoài ra gi y l c còn có th h p th m t ít n c và xà phòng giúp d u l c xong strong su t, không b v n c.

T c l c s t ng lên khi t ng áp su t l c và ng kính l x p c a màng l c mà ch tl ng i qua. T c l c s gi m d n theo s gia t ng nh t c a ch t l ng và chi udày l p bã l c.

Thi t b l c th ng s d ng là thi t b l c khung b n (hình 4.3). Có 2 ph ng phápc áp d ng cho thi t b này là l c nóng và l c ngu i.

Tùy thu c vào t ng lo i d u mà quá trình l c nóng hay ngu i c áp d ng, hay có ths d ng c 2 ph ng pháp này, l c nóng tr c r i l c ngu i sau.

L c nóng: Th ng c s d ng lo i t p ch t c h c. Nhi t thích h p cho quátrình l c nóng th ng l n h n 55oC (t t nh t là 80oC) nh m lo i tr các t p ch t r nnh rác, v h t… l n trong d u.

L c ngu i: D u sau khi l c nóng c ti n hành qua l c ngu i. L c ngu i ch y u làlo i các t p ch t có tính keo phân tán trong d u nh sáp. i u ki n c n thi t c a quá trình l c ngu i là h nhi t d u xu ng n “nhi t ng ng k t gi i h n”. D u clàm l nh xu ng nhi t 10-20oC lo i sáp, có th l ng t nhiên, l c n gi n hayb ng máy ép l c.



58

Hình 4.3. Thi t b l c khung b n

4.2.2. Th y hóa d u (degumming)

Phospholipid, protein và carbohydrat, các thành ph n ch t keo th c v t th ng có tác ng x u n kh n ng n nh c a d u. ây chính là các thành ph n không mong

mu n trong d u do chúng làm gi m giá tr c m quan và hao h t d u sau trung hòa, ng th i s hi n di n c a các h p ch t này còn là nguyên nhân gây h h ng thi t b .

Phospholipid có th ng n c n s k t tinh trong quá trình gi m c p acid béo hay làm trng i trong quá trình hydrogen hóa d u. Trong d u tr n salad, các thành ph n nàyth ng l ng áy bình ch a, ây c ng là nguyên nhân làm t ng nhi t sôi c a d u.Quá trình th y hóa c ng d ng có th tách lo i các t p ch t nhóm phospholipid và ch t keo ra kh i d u.

Ph ng pháp th y hóa d a vào ph n ng hydrat hoá làm t ng phân c c các t pch t keo hoà tan trong d u, nên làm gi m hòa tan c a chúng trong d u, giúp các thành ph n này k t t a l i và có th tách ra b ng ly tâm. M c ích c a ph ng pháp này ngoài vi c k t t a các t p ch t, lo i các phospholipid nó còn có kh n ng làm gi mch s acid c a d u. Rõ ràng m t m t là do các t p ch t keo có tính acid (các proteinl ng tính) phát sinh k t t a, m t khác có m t ít acid béo c ng b kéo theo k t t a. Do

ó, hydrat hoá d u s t o i u ki n thu n l i cho quá trình trung hòa và gi m m c tiêuhao d u trung tính trong khi trung hoà b ng ki m.

Ngoài vi c tinh luy n d u, th y hóa còn là bi n pháp k thu t thu h i các photphatid, mà quan tr ng nh t là l y lecithin - m t lo i phospholipid th ng g ptrong d u m , có vai trò quan tr ng trong c th ng i do kh n ng i u hòa và chuy n hóa cholesterol. C ch s bi n i phân c c c a lecithin c gi i thích nhsau (hình 4.4):



59

CH2-O-CO-R CH2-O-CO-R

CH-O-CO-R + HOH CH2-O-CO-R O- OH OH CH2 O P = O CH2 O P = O

O-CH -CH -N2 2+ O-CH2-CH2-N

(CH3)3 (CH3)3

(d ng phân c c y u) (d ng phân c c m nh)

Hình 4.4. C ch s bi n i phân c c c a lecithin

Do s t o thành các nhóm hydroxyl (-OH) ã giúp cho lecithin t d ng phân c c y uthành d ng phân c c m nh mang tính thân n c t ng i m nh h n, hòa tan c anó trong d u m gi m xu ng và tách ra thành k t t a.

Quá trình th y hóa d u d a trên nguyên t c:

- Phân tán n c hay n c mu i vào d u làm cho ph n a n c c a anhydridphospholipid s h p th n c theo t ng n c.

- Các phospholipid thân d u m t tính tan trong d u, phân tán trong n c t o cách t phospholipid ng m n c hình thành nh t ng trong d u, t c là chuy nphospholipid tr ng thái hòa tan v d ng dung d ch keo.

- T o thành các h t keo ông t làm d u v n c.

- Phân ly d u ra kh i ph c phospholipid b ng l ng ho c ly tâm.

Tác d ng hydrat hoá c th c hi n b ng cách dùng m t l ng v a n c nóng hay dung d ch loãng các ch t i n ly nh NaCl, NaOH, NH4Cl… vào d u m t nhi tnh t nh phân c c hóa và k t t a t p ch t. Nhi t t i u cho quá trình hydrat hóad u thay i trong kho ng 60-80oC, tùy thu c vào tính ch t nguyên li u. L ng n cmu i th ng c s d ng kho ng 0,3% so v i l ng d u. N u s d ng n c nóng thìkho ng 4 -10% so v i d u.

Tr ng h p l ng n c mu i, hay n c nóng dùng cho ph n ng quá ít thì k t t ath ng không h t do quá trình hydrat hóa x y ra không hoàn toàn, trong d u còn m tl ng l n phospholipid. Trong tr ng h p l ng d quá nhi u s làm cho trong quá trình giãn n c a k t t a s phát sinh tác d ng keo hòa tan v i n c t o thành dung d ch keo. H p ch t keo phân b u trong d u tr ng thái nh t ng, không phân tán thành d ng phospholipid ng m n c nên r t khó phân ly làm hi u su t thu h i gi m.

Tuy nhiên, vi c th y hóa d u b ng n c hay n c mu i ch y u ch tách lo i các phospholipid có kh n ng hydrat hóa, trong khi v n còn m t l ng l n phospholipid không có kh n ng hydrat hóa nh phospholipid có g c protein, polysaccharid, các ch t keo… v n còn hi n di n trong d u. Chính vì th , bên c nh vi c s d ng n cnóng ho c dung d ch NaCl ng i ta còn có th th y hóa b ng s d ng acid. C chph n ng th y hóa acid có th gi i thích d a trên các tác ng c a acid m nh lên các



60

phospholipid không có kh n ng hydrat hóa thành phospholipid có kh n ng hydrat hóa, giúp chúng d dàng tách ra kh i d u. Hi n t i, 2 lo i acid c s d ng ph bi ntrong quá trình th y hóa d u là acid citric và acid phosphoric. Tuy nhiên, vi c s d ngacid phosphoric có th là nguyên nhân t o nên m t l ng phosphorus không mongmu n trong d u sau quá trình th y hóa. Vi c s d ng acid citric s làm t ng giá thành s n ph m nh ng có th h n ch c ph n ng ph này. Trong m t s quá trình th yhóa b ng acid c bi t, NaOH c ng c s d ng ti p sau ó nh m m c ích chuy nm t s phospholipid t do thành các mu i natri hòa tan trong n c.

Quá trình th y hóa có th c tóm t t theo s nh sau:

D u sau th y hóa b ng acid

D u sau quá trình th y hóa

N c nóng / dd NaCl Ca(OH)2

D u thôAcid H3PO4

Hình 4.5 Quy trình th y hóa d u

Nhìn chung, k thu t th y hóa d u ngày càng c phát tri n hoàn thi n d n, i kèm v i vi c thi t k các thi t b phù h p nh m m c tiêu gi m l ng phospholipid còn sótl i trong d u n m c th p nh t (< 10 ppm).

Bên c nh hai quá trình th y hóa d u ph bi n là s d ng n c và acid, quá trình th yhóa b ng enzyme c ng c Lurgi nghiên c u và phát tri n. Theo ph ng pháp này, enzyme phospholipase A2 c s d ng nh ch t xúc tác sinh h c th y phân acid béo v trí C2 trên glycerol. K t qu c a ph n ng này là s hình thành phospholipid

ã hydrat hóa c tách ra kh i d u.

Tirtiaux c ng ã cho th y EDTA có th ng d ng di chuy n các cation t các phospholipid không có kh n ng hydrat hóa, giúp chúng có th hydrat hóa và tách ra kh i d u d dàng.

M t s nghiên c u khác c ng a ra ng d ng c a siêu l c hay n ng l ng siêu âmtrong quá trình th y hóa, tuy nhiên r t khó có th áp d ng chúng trong vi c s n xu tth ng m i d u do giá thành r t t.

4.2.3. ông hóa d u và tách sáp



61

4.2.3.1. Gi i thi u chung

Tách sáp là công o n quan tr ng c n c ti n hành ngay sau quá trình th y hóa. Vì ngoài m c ích lo i sáp ra kh i d u thì tách sáp còn có th kéo các c n keo c aphospholipid k t t a theo do có th quá trình l c, ly tâm sau th y hóa không lo i ra tri t h t.

Tách sáp là v n quan tr ng c n c l u ý trong vi c tinh ch m t s lo i d u cbi t nh d u bông, d u c và d u. Sáp trong d u t n t i tr ng thái c n li ti nên d làm d u b v n c, gây nh h ng x u n ch t l ng d u. Ngoài ra, sáp còn là thành ph n không có kh n ng tiêu hóa c nên không có giá tr th c ph m.

Bên c nh ó, tách sáp t ngu n d u thô có th thu h i sáp th c v t là ngu n nguyên li u c n thi t trong nhi u ngành công nghi p nh s n xu t v n phòng ph m, dùng trong hàng hoá trang, s n xu t ch t cách i n…

Nguyên t c tách sáp là d a vào k t tinh khác nhau c a sáp có trong d u (b ng 4.1)

B ng 4.1. Nhi t k t tinh c a sáp trong d u

c tính d u Nhi t

D u thô 8oC

D u sau hydrat hóa 10oC

D u ã qua trung hòa 12oC

Sáp c ng có th c tách ra b ng các ph ng pháp c h c nh l ng, l c, ly tâm:Làm l nh d u xu ng nhi t 8oC - 10oC các tinh th sáp k t tinh, sau ó nâng nhi td u lên 20oC, nh m gi m nh t c a d u và t ng kích th c cho tinh th sáp. Khi ócó th tách d dàng các tinh th sáp ra kh i d u b ng cách l c ho c ly tâm l nh (nhi t

ly tâm <20oC).

Ngoài ra, còn có th tách sáp b ng cách hoà tan d u thô vào dung môi (aceton). Lúc này d u tan trong aceton còn sáp thì không tan. Trên c s ó ti n hành thu h i d u và có th tách sáp ra b ng cách l ng g n hay phân ly.

Tuy nhiên, các ph ng pháp này không lo i c hoàn toàn sáp trong d u. Nh v y, mu n tách hoàn toàn sáp ra kh i d u ph i có bi n pháp riêng, d a trên c s tách các tinh th sáp và c g i là quá trình tách sáp hay ông hoá d u.

4.2.3.2. Quá trình ông hóa d u (winterization)

ông hóa là quá trình công ngh tách sáp ra kh i d u b ng cách làm l nh xu ng nhi t t o ra tinh th sáp.

ông hóa g m có vi c làm l nh t 30-35oC n 15oC có khu y tr n ch m trên 12 gi .Xa h n là xu ng 4-5oC, không có khu y tr n và gi kho ng 24-48 gi , nó s cho phép



62

các thành ph n k t tinh t o thành tinh th . Ki u tinh th t o thành ph thu c vào cách làm l nh và s chênh l ch nhi t làm l nh; nh ng tinh th l n, n nh thì s d l ch n.

Trong nh ng cách ông hóa d u thì ông hóa d u d ng mixen là cho k t qu t tnh t.

ông hóa mixen có hi u qu tách sáp cao và làm ch m s tan ch y glycerid. Các dungmôi th ng s d ng cho cách này là hexane, aceton, isopropyl acetate. H mixen

c làm l nh ch m xu ng 15oC trên 12 gi có khu y tr n, sau ó ti p t c làm l nhn 4-5oC, có khu y u và gi kho ng 24-48 gi tr c khi c em i l c. Thêm

vào ó, ông hóa d u trong h mixen còn cho phép thu c l ng sáp có s ch cao.

Quá trình ông hóa trong h mixen c trình bày theo s sau:

SÔ ÑOÀ COÂNG NGHEÄ HOÙA DAÀU TRONG MIXEN

10

1

2 79

3

4

5

6

11 1612

15

14

13

18

8

17

MIXEN

Hình 4.6. S ông hóa d u trong h mixen

Mixen t b ch a (1) c b m (2) chuy n qua l u l ng k (3) vào thi t b truy nnhi t (4) và thi t b làm l nh (5) n thi t b t o tinh th (6). T i thi t b t o tinh th(có cánh khu y) này trong i u ki n nhi t n nh s t o ra các tinh th sáp. Dùngb m (7) chuy n h n h p này sang máy l c liên t c (8). Trong tr ng h p ch nhi ttrong thi t b t o tinh th b sai l ch, b i u ch nh nhi t t ng (18) s ho t ng

i u ch nh dòng mixen ch y qua. Mixen s ch sáp, nh b m (9) chuy n t thi t b l csang thi t b truy n nhi t vào b ch a mixen (10). C n t máy l c s c th xu ngb ch a mixen và c n (11). T ây nh b m (17) chuy n n thi t b un nóng (12) tr c khi vào thi t b ch ng c t (13). H i dung môi t thi t b ch ng c t qua b u tách gi t vào thi t b ng ng t (14). Dung môi t thi t b ng ng t ch y vào b tách n c(15) r i ch y xu ng b ch a dung môi (16). Sau ó nh b m( 17) chuy n n thi t b



63

truy n nhi t (12) vào máng l c (8). C th quy trình s ti p t c n khi h mixen s chsáp hoàn toàn.

D u sau khi tách sáp dù có làm l nh xu ng n 0oC v n trong su t, không b c, c n.

4.2.4. Trung hòa

4.2.4.1. Lý thuy t v trung hòa

Ph ng pháp này d a vào s tác d ng c a dung d ch ki m lên các acid béo t do và các t p ch t có tính acid s t o thành các mu i ki m không tan trong d u nh ng có thtan trong n c nên có th c tách ra b ng cách l ng hay r a nhi u l n. Nh ó chs acid c a d u gi m và còn có th lo i c m t s t p ch t khác.

Quá trình trung hòa x y ra theo ph n ng sau:

RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

Ngoài ra trong m t s i u ki n khác có th t o ra “xà phòng acid”.

2 R COOH + NaOH R COONa. R COOH + H2O

Do m c ích ch y u c a luy n ki m là lo i tr các acid béo t do nên th c t quá trình này th ng c g i là trung hòa d u m . Tuy nhiên tác d ng c a ki m không ph i chh n ch m c trung hòa mà chính nh ng xà phòng sinh ra l i có n ng l c h p phnên chúng còn có th kéo theo các t p ch t nh protein, ch t nh a, các ch t màu và th m chí c nh ng t p ch t c h c vào trong k t t a. Trên th c t , d u m trung hòa xong không nh ng gi m c ch s acid mà còn lo i tr c m t s t p ch t khác. Tuy nhiên khi trung hòa d u m , ki m có th xà phòng hóa c d u m trung tính s làm gi m hi u su t thu h i d u m tinh luy n. Do ó khi tinh luy n c n kh ng ch các i uki n luôn luôn m b o 2 m t: ch t l ng d u m sau khi tinh luy n t t nh t và m chao h t d u m trung tính m c th p nh t.

Các lo i ki m dùng khi tinh luy n th ng dùng nh t là sodium hydroxyt (NaOH), c ng có th dùng potat (KOH). Khi dùng nh ng lo i này c n chú ý kh n ng xà phòng hóa c d u m trung tính i u ki n n ng và nhi t cao. Ng i ta c ng có thdùng Na2CO3, nh ng có nh c i m là t o ra khí CO2 trong khi trung hòa làm khu y

o d u m khi n cho xà phòng sinh ra b phân tán và khó l ng; m t khác nó có tác d ng kém v i các t p ch t khác ngoài acid béo t do cho nên s d ng nó r t h n ch .

Trong khi tinh luy n b ng ki m, i u ki n k thu t có tính ch t quy t nh ch y u là n ng c a dung d ch ki m, l ng ki m d so v i tính toán lý thuy t, nhi t khi tinh luy n.

Ngoài ra còn ph thu c vào i u ki n khu y tr n và th i gian...

- N ng dung d ch ki m s d ng tùy thu c vào ch s acid c a d u. Khi n ng ki m cao, l ng d nhi u, nhi t cao thì xúc ti n nhanh quá trình xà phòng



64

hóa d u m làm gi m hi u su t d u m tinh luy n. Kinh nghi m th c t ã cho th y r ng m i n ng ki m u ph i t ng ng v i m t nhi t thích h pvà ph m ch t c a d u m . Thông th ng n ng ki m càng cao thì dùng lo id u m có ch s acid cao và nhi t khi tinh luy n ph i th p.

B ng 4.2. Qui nh n ng dung d ch ki m t ng ng v i nhi t và ch s acid c a d u m

Lo i n ng N ng NaOH (g/lít)

Nhi t tinh luy nt ng ng (0C)

Ph m vi ch s acid c ad u m (mg KOH)

N ng loãng

N ng v a

N ng cao

35 – 45

85 - 105

120 – 200

90 – 95

50 - 55

20 - 40

d i 5

5 - 7

trên 7

- C n c vào k t qu phân tích ch s acid c a d u m , s l ng ki m c n thi t trung hòa có th tính theo công th c sau:

A . D . 40 . 100 A . D

Kdd = =

1000 . 56. a 14 . a

Trong ó: Kdd : s l ng dung d ch NaOH tính theo lý thuy t (kg)

A: ch s acid c a d u m (mg KOH)

D: s l ng d u m em trung hòa (kg)

a: n ng % c a dung d ch NaOH

Tuy nhiên, l ng ki m s d ng trong th c t th ng nhi u h n l ng tính theo lý thuy t, vì ngoài tác d ng v i các t p ch t có tính acid còn có nhi u tác d ng khác ph thu c vào thành ph n và ph m ch t d u m . Tùy thu c vào thành ph n t pch t và màu s c c a d u m mà quy t nh l ng d c th , thông th ngkho ng 5 - 50% so v i lý thuy t (cá bi t c ng có nh ng lo i mà l ng ki m d có khi c n t i t 100% n 200%).

S trung hòa các acid béo t do trong d u ti n hành t ng m ho c liên t c. N u d u có ch s acid th p < 15 ti n hành trung hòa liên t c 1 l n, n u trên 20 ti n hành phân tt ng m (2-3 l n). M c ích chính c a vi c áp d ng trung hòa t ng m là tránh l ngxà phòng sinh ra trong m t l n quá nhi u gây khó kh n v thao tác và nhi u c n xà phòng quá s t ng s hao h t l ng d u vì còn n m trong c n.

Trong t ng m tinh ch , s d ng kho ng 15-20% NaOH v i l ng d 0,5-2% (tu vàohàm l ng acid béo t do) c thêm vào d u d i s khu y tr n u n. Tuy nhiên,l ng ki m cho vào ph i tùy thu c vào ch s acid c a d u.



65

Tinh ch liên t c g m có thi t b nâng nhi t, thi t b tr n, ly tâm. D u c tr n v iki m, có khu y tr n u n. S k t h p c a vi c nhanh chóng nâng nhi t lên 55-70oC s giúp phá v các xà phòng d ng nh t ng có trong d u và máy ly tâm s phân ly các c n xà phòng ra kh i d u. Th i gian l ng c n xà phòng kho ng 6-8 gi . D usau ó c r a b ng n c.

Tr ng h p xà phòng t o thành d ng nh li ti hay nh t ng khó phân ly thì tr clúc k t thúc quá trình c n cho thêm vào m t l ng nh kho ng 2-3% mu i NaCl n ng

10% t ng t c l ng c a xà phòng. yên h n h p dung d ch s t o thành 3 l p: trên là d u trung tính, gi a là xà phòng, d i là n c mu i. Ti n hành tháo bdung d ch mu i, dùng máy ly tâm phân ly xà phòng thu h i d u.

4.2.4.2. R a d u sau trung hòa

lo i h t xà phòng có trong d u sau trung hòa, c n ti n hành r a d u liên t c nhi ul n (3 – 6 l n), l ng n c kho ng 15-20% so v i d u.

u tiên ph i r a b ng dung d ch mu i NaCl n ng 10%, nhi t kho ng 90-95oC,sau ó r a b ng n c nóng 95-97oC. C n thi t ph i khu y u liên t c, sau ó yên cho c n l ng xu ng. Ti n hành tháo n c, tách l y xà phòng và thu h i d u trung tính.

Có th t p trung các n c r a l i thu h i m t l ng d u còn sót l i, và thu h i xà phòng.

4.2.4.3. S y d u

D u sau khi r a có th còn l i m t ít n c, ta có th lo i tr b ng thi t b s y chân không. Dùng bi n pháp s y chân không tránh nhi t cao làm nh h ng ch tl ng d u.

* M t i u l u ý trong quá trình trung hòa là công o n này có th làm gi m hi u su tthu h i d u tinh luy n. Nguyên nhân :

- Kh n ng ki m xà phòng hóa c l ng d u trung tính nên làm gi m hi u su t thu h i d u tinh luy n

- N ng ki m cao, l ng d nhi u, th i gian trung hòa dài; nhi t cao, t ckhu y tr n c ng làm nh h ng n hi u su t (gi m hi u su t).

Ngoài ra, quá trình tinh ch d u còn có th x y ra s hao h t l n. Nguyên nhân c a shao h t trong quá trình tinh ch d u v n ch a c bi t rõ ràng. Có gi thi t cho r ngs m t mát là do s có m t c a h p ch t hydroxyl -bao g m các ester, các c u t d boxy hóa và tính acid cao c a các acid béo t do trong d u.



66

4.2.5. T y tr ng

T y tr ng là m t khâu quan tr ng trong quá trình tinh luy n d u c b ng ph ng pháp v t lý và hóa h c. T y tr ng không ch di chuy n ra kh i d u các h p ch t t o màu không mong mu n mà còn có kh n ng tách lo i kh i d u l ng phosphoslipid, các s n ph m oxy hóa và xà phòng còn sót l i trong d u. Trong giai o n hi n nay, khi quá trình tinh luy n d u theo ph ng pháp v t lý ngày càng c a chu ng, t y tr ng trthành quá trình c s d ng ph bi n h n do ây là giai o n cu i có kh n ng di chuy n l ng d c a phospholipid, xà phòng, kim lo i và các s n ph m oxy hóa tr ckhi chuy n qua khâu kh mùi. Vi c di chuy n các h p ch t không tinh khi t này có vai trò r t quan tr ng do nó có nh h ng tr c ti p n ch t l ng c m quan và s n

nh v i các tác nhân oxy hóa c a d u sau kh mùi.

Quá trình t y tr ng d u có th ti n hành theo 4 ph ng pháp ch y u:

- S h p ph ch t r n,

- Tác d ng nhi t,

- Do quá trình hydrogen hóa có xúc tác,

- S d ng ch t t y tr ng hóa h c.

4.2.5.1. T y tr ng b ng ch t h p ph

Ph ng pháp này d a vào kh n ng h p ph c a các ch t có tính ch t b m t. S h pph này có có tính ch t ch n l c, i v i d u m ch y u là h p ph các ch t màu, sau khi h p ph xong ti n hành tách ch t h p ph ra kh i d u.

M i lo i ch t h p ph có m t kh n ng h p ph riêng và có m t gi i h n nh t nh.Quá trình h p ph không th tách r i s t n t i c a các b m t ho t ng h p ph có hi u l c.

Các ch t h p ph th ng có c u t o x p d ng b t, tuy nhiên m c m n c a ch th p ph c n có m t gi i h n nh t nh, vì n u quá m n sau khi kh màu khó tách ra kh i d u m . Các ch t h p ph th ng s d ng trong tinh luy n d u m là t t ytr ng, than ho t tính, silicagel... Trong ó t t y tr ng và than ho t tính c s d ngr ng rãi do kh n ng kh màu cao r t cao và t l hút d u t ng i th p.

Than ho t tính có c u t o r ng x p c bên trong và bên ngoài h t than, r ng này có liên quan n kh n ng h p ph màu và mùi trong d u m . Các ch t b h p ph s bám vào b m t và bên trong nh ng ch r ng ó cho n khi t tr ng thái cân b ng.Nguyên li u làm than ho t tính là nh ng v t li u có ch a carbon nh antraxit, than bùn, x ng ng v t… Tính ch t c a than ho t tính ph thu c vào tính ch t c anguyên li u và i u ki n ho t hóa. Than ho t tính có th dùng d ng b t (50 - 200



67

m) hay d ng h t kích th c t 1 - 7 mm. B m t ho t ng bi u di n b ng m2/g;1gram than ho t tính có th t t 600 - 1700 m2.

Thông th ng nhi t khi kh màu b ng than ho t tính kho ng 40 - 500C, l ng ch th p ph vào kho ng 0,5 - 5% so v i tr ng l ng d u m , th i gian kh màu kho ng20 - 30 phút. Không nên kéo dài h n làm cho d u m bi n i và sinh mùi do ti p xúc quá lâu v i ch t h p ph . Tr ng h p t y màu b ng t t y tr ng c ng c ti n hành trong th i gian 20 - 30 phút v i hàm l ng t t y tr ng t 0,5-2% nhi t 80-100oC. Do nhi t t i u kích thích ho t c a t sét t y tr ng khá cao nên giai

o n này th ng c ti n hành áp su t th p nh m gi m tác ng c a nhi t cao và oxy không khí n kh n ng oxy hóa d u khi t t y tr ng có th óng vai trò ch txúc tác. Các y u t xác nh hi u qu c a quá trình t y tr ng v t lý là:

- Lo i ch t h p ph ,

- Nhi t ph n ng,

- N ng thành ph n c n c h p th (c ng ch t màu trong d u).

Vi c t y tr ng có th ti n hành theo c hai ph ng pháp gián o n và liên t c. Quá trình t y tr ng gián o n v n c s d ng r t ph bi n trong nhi u h th ng tinh luy n d u do ph ng pháp và d ng c n gi n. Có th s d ng thi t b trung hòa cho t y tr ng d u. Thêm vào ó, khi t y tr ng gián o n theo t ng m , l ng d u nh p li ucó th thay i r t linh ng, d dàng. M c dù v y, t y tr ng liên t c v n r t c uchu ng do rút ng n th i gian và gi m th p s gia t ng nhi t quá trình x lý nh mh n ch th p nh t các bi n i không mong mu n và các ph n ng ph làm thay ich t l ng d u. Ch t h p ph sau ph n ng có th tách lo i ra kh i d u b ng h th ngl c: l c d a, l c khung b n…

Ch t h p ph ã c phân tách kh i d u nh l c v n còn ch a m t l ng l n d u(kho ng ± 50%). L ng d u này có th thu h i l i b ng bi n pháp x lý v i n c hay trích ly b ng dung môi. D u thu c nh ph n ng v i n c th ng có ch t l ngkém do quá trình thu h i này ã hòa l n các h p ch t h p th có c c - th ng là ch tcó tính oxy hóa vào trong d u. Ch t h p ph sau khi tách lo i d u ch ch a t i a 5% các h p ch t h u c không c tái s d ng ti p t c.

Các nghiên c u cho th y, ba ph n ng ph c n quan tâm trong quá trình t y tr ng b ngch t h p ph b m t là:

- S ng phân hóa v trí (s hoán i n i ôi trong m ch) và c u t o (cis/trans).

- Bi n i h p ch t hydroperoxid thành các hydroxy acid béo.

- Ph n ng oxy hóa do s hi n di n c a Oxy.



68

4.2.5.2. T y tr ng do tác ng nhi t

T y tr ng b ng nhi t c s d ng ph bi n nh t trong tinh luy n d u c v i m c íchtách lo i các h p ch t carotene ra kh i d u. Ti n trình này có th th c hi n theo hai ph ng pháp ch y u:

- T y tr ng s b b ng ch t h p ph , k ti p ng d ng t y tr ng nhi t cao

- Kích thích ho t ng c a ch t t y tr ng nh vào quá trình t y tr ng nhi ttrung bình.

Quá trình t y tr ng nhi t cao có th c ti n hành theo t ng m (3 gi - 220oC)hay liên t c (20 phút – 270oC).

4.2.5.3. T y tr ng b ng ph ng pháp hydro hóa

Bi n pháp này c ng c ng d ng ch y u trong tinh luy n d u c . C s lý thuy tcho quá trình t y tr ng theo ph ng th c này d a trên vi c hydro hóa có ch n l c các liên ôi trung tâm c a carotene nh m phá h y c tính t o màu c a chúng. Tuy nhiên, bi n pháp này c ng là nguyên nhân làm thay i các acid béo có n i ôi trong d u do chúng s cùng hydro hóa v i các h p ch t carotene.

4.2.5.4. T y tr ng hóa h c

Ph ng pháp này d a trên kh n ng phá h y các h p ch t t o màu nh y c m v i ch toxy hóa (carotene trong d u c ) b ng các tác nhân oxy hóa hóa h c nh hydrogen và benzoyl peroxide. Tuy nhiên, ây không ph i là ph ng pháp c s d ng ph bi ndo các acid béo a n i ôi c ng có th b t n công.

Tóm l i, t y tr ng là m t trong nh ng quá trình tinh luy n quan tr ng và có tác ngr t l n n hi u qu kinh t c a d u. H p ch t h p ph có giá thành khá cao, ng th il ng d u m t mát vào ch t t y tr ng khá l n. Chính vì th , vi c nghiên c u tìm ra m t quy trình t y tr ng phù h p cho t ng lo i d u v n ang c các nhà khoa h cquan tâm.

4.2.6. Kh mùi

4.2.6.1. M c ích c a quá trình kh mùi

D u m thiên nhiên qua quá trình ch bi n và b o qu n u có mùi, ây là nguyên nhân ch y u làm gi m giá tr c m quan c a s n ph m. Chính vì th , vi c kh mùi là yêu c u r t quan tr ng i v i các lo i d u m th c ph m, ây là giai o n cu i cùng không th thi u c trong các quy trình tinh luy n. M c tiêu chính c a công o n này là:

- Di chuy n các h p ch t t o mùi bay h i: aldehyde, methyl cetone…,

- Di chuy n l ng d c a acid béo t do còn sót l i trong d u.



69

4.2.6.2. Ph ng pháp kh mùi

C s lý thuy t ch y u c a quá trình kh mùi là k t h p nhi t cao, áp su t chân không v i vi c s c h i n c nóng vào kh i d u kh mùi. H i n c c s c vào kh i d u và b t ra khá m nh trong m i tr ng chân không mang theo các ch t có mùi: acid béo, glycerin phân t l ng th p, TMA, NH3, Essentian, acid chupadonic...

Ph ng pháp này v n d ng t ng h p gi a ch ng áp l c và ch ng h i n c. Vi c gi máp l c có tác d ng:

- phòng d u b oxy hóa nhi t cao.

- phòng d u b th y phân nhi t cao và d i tác d ng c a h i n c.

- Gi m áp l c ti t ki m c a h i n c kh mùi.

Tùy thu c vào t ng lo i d u và s hi n di n c a các h p ch t t o mùi trong d u mà áp d ng i u ki n x lý khác nhau. Tuy nhiên, m c nhi t thích h p cho quá trình khmùi dao ng trong kho ng 180-240oC v i áp su t t 2mbar – 3 mbar trong 1 gi .

4.2.6.3. S thay i v t lý và hóa h c c a d u sau kh mùi

(i) S thay i v t lý

Quá trình kh mùi có th di chuy n m t s các h p ch t ra kh i s n ph m nh : acid béo t do, sterol, tocopherol, thu c tr sâu, hydrocarbon và h p ch t carotene.

- Tocopherol là thành ph n bay h i r t quan tr ng – ây là ch t ch ng oxy hóa t nhiên c a d u. Kh mùi nhi t cao là nguyên nhân làm di chuy nt 30-50% tocopherol; làm gi m kh n ng n nh c a d u v i các tác nhân oxy hóa.

- Các ch t tr sâu có ngu n g c chlorine c ng c di chuy n nh quá trình kh mùi.

- Quá trình kh mùi c ng có th tách lo i các hydrocarbon a vòng t o mùi, các h p ch t tri- và tetracyclic ra kh i d u, i u này làm c i thi n giá tr c mquan c a d u.

(ii) S thay i hóa h c

Kh mùi v i th i gian dài nhi t trên 240oC có th làm gia t ng các bi n i hóa h c không mong mu n trong d u. Tr c tiên là s hình thành các s n ph m oxy hóa b c m t và b c hai nh : các h p ch t bay h i (aldehyde, cetone…) và các h p ch tkhông bay h i (dimer, polymer…). S t o thành các h p ch t ng phân hóa d nghình h c (cis/trans) và ng phân v trí c ng có khuynh h ng gia t ng nhi t trên 220-240oC hay th i gian kh mùi dài. Chính các tác ng này ã t o nên các thay ikhông mong mu n cho d u v mùi v c ng nh c tính v t lý: kh n ng nóng ch y và

ông c c a d u. S nhi t phân triglycerid c ng c ghi nh n. Các bi n i này gia t ng nhanh nh vào xúc tác c a ion kim lo i c t o thành hay v n còn t n t i trong



70

d u sau quá trình t y màu. Chính vì th , vi c s d ng acid citric n ng 100 ppm c ngh nh m ng n c n tác ng c a ion kim lo i trong quá trình b o qu n d u.

Ngoài ra, kh mùi d i i u ki n áp su t th p c ng c ngh nh m h n ch tác ng c a nhi t n ph m ch t d u.

4.3. TIÊU CHU N D U M TH C PH M

D u m là m t trong ba lo i th c n c b n và quan tr ng không th thi u c trong ho t ng sinh lý c a c th . M t s th nghi m cho th y, các ch t béo g mtriglycerid bão hòa h p thu vào c th có th gây các hi n t ng x c ng ng m ch,t ng l ng cholesterol trong máu, gây b nh l da. Trái l i, g n nh không th y các tri u ch ng trên n u nh s dung d u m ch a m t s triglycerid ch a no, c u t o b iacid béo c n thi t có ch a nhi u n i kép (acid linolenic, acid linoleic...). Các acid này c ng c ch ng minh là c n thi t cho s phát tri n c a c th . Nh v y, ch t béo t tlà lo i có ch a glycerid c u t o b i acid béo ch a no có nhi u n i ôi. Giá tr dinh d ng c a d u m khá cao vì chúng là lo i th c n có nhi t l ng cao nh t (b ng 4.3)

B ng 4.3. N ng l ng c a các lo i th c n chính

N ng l ng sinh ra c a 1 gam th c ph m (kcal) Lo i th c n

t cháy trong nhi t l ng k t cháy trong c th sinh v t

Ch t béo (lipid) 9,40 9,3

Ch t m (protein) 5,00 4,1

ng và tinh b t (glucid) 3,74 – 4,19 4,1

Nhi t l ng c a ch t béo cung c p l n g p 2 l n nhi t l ng c a m, ng và tinh b t.

Trong c th ng i, d u m c chuy n hóa cung c p n ng l ng cho c ths c làm vi c và ch ng l i s gi m than nhi t do nh h ng c a các y u t bên ngoài nh khí h u, nhi t ... Tuy nhiên, tránh b nh x c ng ng m ch nên dùng d um mà 10- 13% l ng calori t ch t béo c cho b i ch t béo có nhi u n i kép.

Ngoài ra, kh n ng dinh d ng c a ch t béo còn tùy thu c vào cách s d ng và b oqu n. Khi s d ng d u m chiên quá nóng, các phân t triglycerid- nh t là các phân tcó ch a nhi u n i kép b nhi t phân, liên k t C-H và C-C có th b c t t. G c t do sinh ra có th ph n ng v i Oxy hay v i các phân t khác t o thành nhi u ch t khó tiêu hóa, c ch t.

D u m n c c n th a mãn m t s i u ki n sau:



71

4.3.1. Kh n ng dinh d ng cao và không ch a c t

Ch t béo có ch a m t s các triglycerid ch a no c u t o b i acid béo c n thi t có nhi u n i ôi, r t c n thi t cho s phát tri n c a c th . Tuy nhiên, h s tiêu hóa c ngph i khá cao m i m b o kh n ng dinh ng.

Lý do quan tr ng quy t nh s h p thu d u m là nóng ch y. nóng ch y trên 50oC làm gi m kh n ng h p thu.

Trong quá trình b o qu n d u m , n u không quan tâm úng m c các bi n pháp x lý, d u m có th b oxy hóa t o s ôi d u. Hi n t ng này còn do tác ng c a ánh sáng c ng nh t p ch t b n trong d u. S oxy hóa d u d n n s hình thành m t s ch tm i nh các h p ch t carbonyl, cacboxyl (aldehyd, ceton, acid, lacton...) và các h pch t khác có th làm cho kh n ng tiêu hóa c a d u m không d dàng th m chí còn có th gây ra c ch t. Các nghiên c u ã cho th y s oxy hóa th ng b t ngu n tnh ng acid béo có ch a nhi u n i ôi, chính vì th quá trình hydro hóa môt ph n acid béo không no trong d u m c áp d ng nh m giúp s n ph m có ch t l ng n nh.

Trên c m d a b o qu n không k , ã phát hi n có hai lo i n m m c là AspergillusFlavus và Aspergillus Niger. H t u ph ng n i m t hay quá nóng c ng có thb n m m c. Lo i Aspergillus Niger có th ti t ra c t Aflatoxin gây ung th gan.

4.3.2. D u m không c ch a các acid béo t do

D u thô th ng ch a m t l ng acid béo t do nhi u hay ít tùy theo lo i khác nhau. L ng acid béo t do cho phép i v i d u chiên xào t i a là 0,5%, i v i d u tr nxà lách, l ng acid béo t do t n t i ph i th p h n.

D u d a do có dây acid béo ng n trong glycerid d b th y phân hóa h c làm t ng chs acid. S th y phân c th c hi n d i tác dung c a enzyme làm cho d u d a có mùi xà phòng.

4.3.3. D u m không màu ho c có màu vàng nh t, trong su t, không có mùi vkhó ch u và ít t p ch t

D u thô th ng có màu s m do s t n t i c a m t s ch t màu có tính tan trong d u. Ch t ph bi n gây màu cho d u m là carotenoid, g m kho ng 60- 70 ch t khác nhau, có màu vàng sáng n s m . Ngoài ra, còn có di p l c t gây màu xanh, các h pch t nh a làm cho d u có màu en (Gossypol trong d u bông).

Trong công nghi p th c ph m, d u m ph i c lo i tr hoàn toàn các ch t màu và m t s h p ch t không có l i.

D u m nguyên ch t không có mùi, tr m t vài lo i có s n t d u. Mùi sinh ra trong d u do s phân h y, oxy hóa trong quá trình ch bi n và t n tr . Nh ng ch t này ph nl n là các hydrocarbua và m t s d n xu t có ch a oxy khác. Do ó, c n lo i tr mùi v và tìm bi n pháp có hi u qu phòng tr s bi n mùi.



72

4.3.4. D u tinh ch ph i b o qu n c lâu, không b ôi, không tr mùi

Nh ng lo i d u m có ch a nhi u acid béo không no d b oxy hóa, a s ph n ngx y ra nh ng n i ôi c a m ch carbon. D u m có ch a nhi u acid béo no có u

i m là d b o qu n, ít bi n ch t nh ng h s ng hóa th p.

D u m trên th c t ch a các acid: acid stearic, acid oleic, acid palmitic, acid lauric, acid linoleic... D u m có ch t l ng cao là l i d u có ch a nhi u ag c acid oleic và linoleic (40- 80% acid oleic, 20- 30% acid linoleic, còn l i là acid béo no v i hàm l ng th p).

D u m khi b o qu n lâu th ng tr mùi, s ôi d u do các nguyên nhân:

- S th y phân gi i phóng acid béo t triglycerid,

- Ôi d u do ph n ng oxy hóa hóa h c,

- Ôi d u do ph n ng oxy hóa các enzyme.

t c nh ng tiêu chu n ph i có trong d u n, c n ph i tinh luy n d u thích h p. Quá trình tinh luy n ph i b t u ngay t khâu t n tr , b o qu n h t và ti p theo là stinh ch d u thô qua nhi u công o n.



73

CH NG 5. CÁC QUÁ TRÌNH LÀM THAY I C TÍNH D U M

5.1. KHÁI QUÁT CHUNG

M c ích ch y u c a quá trình này nh m thay i thành ph n acid béo hay triglyceridtrong d u m nh vào các tác ng d n n s bi n i tính ch t v t lý c a chúng.Trên c s này, ba quá trình làm thay i c tính d u m c s d ng nh m t o ra nhi u s n ph m a d ng và ti n d ng trong th c ph m:

- Chi t phân o n và ông hóa d u (Fractionation-Winterization)

- Quá trình hydro hóa d u (Hydrogenation)

- Quá trình ester hóa n i phân t (Interesterification)

Bên c nh ba quá trình bi n i c b n này, v n còn nhi u quá trình bi n i khác trong d u m c áp d ng, i n hình nh quá trình xà phòng hóa, halogen hóa, dimerhóa…; Tuy nhiên s n ph m c a các quá trình này th ng không c s d ng trong th c ph m.

Các quá trình bi n i này c t ng h p theo s hình 5.1.

Hydrogen hóa Chi t phân o n/ ông hóa Ester hóa n i phân t

Nguyên li u thô D u sau t y tr ng D u thô ã th y hóa D u sau trung hòa, s y khô

Xúc tác H N c+ ph gia Dung môi Xúc tác

Quá trình chính Hóa r n Tách phân o n/K t tinh Ester hóa n i phân t

TP riêng T ng SP Ph n m Dung môi TP riêng T ng SP

Ch n l c Lo i Khô (tr c ti p)

( ông hóa)

Phân tách Phân tách Phân tách

SP trung gian D u t.t r n Xúc tác R n L ng D u ã ester hóa Xúc tác

Sau x lý Tinh luy n l i Kh d.môi/R a Tinh luy n l i

S n ph m cu i D u t.t r n ã tinh luy n Stearin thô/ Olein thô/

Stearin ã ông hóa/Sáp D u salad D u sau ester hóa và tinh luy n

Hình 5.1. S bi n i c tính d u



74

5.2. CHI T PHÂN O N VÀ ÔNG HÓA D U (FRACTIONATION-WINTERIZATION)

5.2.1. Gi i thi u

Chi t phân o n là quá trình bi n i u tiên c nghiên c u, áp d ng t n m 1869 do Hippolyte Méges-Mouries. ây là c s n n t ng cho quá trình ch bi n margarine. D u và m nh quá trình chi t phân o n có th t o nên hai nhóm s n ph m riêng bi t:ph n r n có nhi t nóng ch y cao h n, th ng c g i là “stearin” và ph n l ng có nhi t nóng ch y th p, hay còn g i là “olein”. Quá trình này có th làm c i thi n tính ch t ch t l ng d u nh vào vi c tách lo i stearin, gia t ng l ng triglycerid không bão hòa. Chính tác ng này giúp d u có ch t l ng cao h n, i n hình trong vi c chbi n d u tr n salad hay ph i tr n v i các lo i d u khác. M t ng d ng khác c a quá trình này còn nh m t o ra d u có s thay i thành ph n h p h n và nóng ch y cao, thích h p cho quá trình ch bi n chocolate và các s n ph m k o.

ông hóa là quá trình k t tinh phân o n c bi t, c s d ng di chuy n nh ngph n r n nh không mong mu n hi n di n trong d u. Các ph n t r n này là nguyên nhân ch y u t o nên các ám mây, làm d u b v n c khi nhi t l nh; i u này làm gi m giá tr c m quan c a d u, t o c m giác d u b h h ng hay ch a c ch t.Nh ng h p ch t này có th là sáp, các triglycerid có nóng ch y cao hay d u bpolymer hóa trong quá trình tinh luy n. Chính vì v y, quá trình ông hóa b ng cách

a d u v nhi t th p trong m t th i gian nh t nh, giúp các ph n t r n này liên k t v i nhau thành kh i, d dàng tách ra d u c áp d ng. c bi t, trong quá trình ch bi n d u bông, ông hóa là m t giai o n không th b qua. T th i xa x a, ng ita ã bi t ng d ng ti n trình này b ng cách ch a d u bông trong các thùng g , tngoài tr i khi mùa ông; ph n d u l ng c tách g n ra kh i ph n r n ã c k ttinh. M t s quan i m cho r ng, ông hóa d u th t s không ph i là m t quá trình bi n i c tính d u m , tuy nhiên nó là m t trong nh ng ti n trình không th thi utrong quá trình tinh luy n d u, còn c g i là khâu tách sáp (ch ng 4). Th c s ,trong m t s lo i d u nh t nh, tách sáp luôn c s d ng trong su t ti n trình tinh luy n d u cùng v i th y hóa hay trung hòa.

5.2.2. C s lý thuy t c a quá trình chi t phân o n

D u và m không ph i là h p ch t ng nh t hóa h c mà là h n h p c a các triglycerid khác nhau; tùy thu c vào c u t o c a acid béo t o thành mà m i triglycerid có i m nóng ch y riêng. Chính vì lý do này, m i lo i d u m không có m t i mnóng ch y c nh mà th ng có kho ng nóng ch y theo thành ph n c a nó. Quá trình chi t tách d u d a trên c i m này phân tách các triglycerid có i m nóng ch ykhác nhau. Gi n pha cho quá trình phân tách h n h p hai c u t (hai pha r n - l ng), s d ng trong phân tách d u c cho hình 5.2.



75

Nhi t

% thành ph n

Hình 5.2. Gi n pha c a quá trình phân tách h n h p hai c u t r n - l ng

Theo s này, u tiên làm l nh h n h p AB có ch a thành ph n d tr ng thái l ngn nhi t T1, k t qu phân tách h n h p này thành 2 pha l ng a1 và pha r n b1.

pha r n b1, c B và A u hi n di n. Khi h nhiêt ti p t c n i m T2, pha r n b1

ti p t c b phân tách thành 2 ph n l ng a2 và r n b2. H p ch t tinh khi t B có th thu c t pha r n này, trong khi ó i m eutectic d có th thu c t pha l ng.

5.2.3. K thu t chi t phân o n

Quá trình chi t phân o n g m 4 b c c b n:

- Gi m hòa tan c a các triglycerid có m c bão hòa cao h n nh quá trình làm l nh.

- T o m m k t tinh cho nh ng h p ch t quá bão hòa và xúc ti n vi c phát tri ntinh th .

- Duy trì s phát tri n tinh th v i nhi t /th i gian thích h p và khu y tr n.Nhi t t o thành cho quá trình k t tinh c di chuy n nh vào quá trình làml nh.

- Phân tách ph n k t tinh ra kh i pha l ng b ng ph ng pháp c h c.

Tùy thu c vào tính ch t nguyên li u và m c ích s d ng mà các quá trình phân tách khác nhau c s d ng. Các ph ng pháp tách phân o n ch y u c áp d ng:



76

- Tách phân o n khô: m c ích t o ra nh ng tinh th kích th c l n.

- Tách phân o n Lanza (do Fratelli Lanza phát minh n m 1905): s d ng ch tt y r a làm dung môi phân tách. Tr ng h p này có th phân tách nhi u tinh th có kích th c nh h n và th i gian phân tách ng n; tuy nhiên m t l ng l nolein s còn l n trong s n ph m.

- Tách phân o n m nh vào s d ng dung môi: d a trên kh n ng hòa tan khác nhau thay vì d a vào s khác nhau v nóng ch y c a hai pha r n - l ng hi ndi n trong d u.

Vi c ch n l a k thu t phân tách có nh h ng r t l n n s n ph m cu i. Thí dnh khi phân tách d u c : hàm l ng r n thu c khác nhau tùy thu c vào nhi t

và ph ng pháp s d ng (hình 5.3).

% r n

A: Tách phân o n Lanza B: Tách P khô/làm l nh ch mC: Tách P khô/làm l nh nhanh

Oleind u c

D u c

Nhi t oC

Hình 5.3. Hàm l ng r n c a stearin d u c thu c theo các ph ng pháp phân tách khác nhau

5.2.4. i u ki n th c hi n

- Xác nh i m t i h n c a quá trình phân tách: ph thu c vào vi c i u khi nquá trình làm l nh. Quá trình này ch u nh h ng tr c ti p c a quá trình k ttinh c ch n l a và hi u qu quá trình phân tách.

- M t s lo i m k t tinh d dàng, trong khi ó m t s lo i c n th i gian dài h n,ph thu c vào thành ph n ch t béo và c tính t nhiên c a triglycerid hi ndi n.

- S phân b tinh th và s hình thành kích th c tinh th ph thu c vào ph ngpháp làm l nh và quá trình khu y tr n. T c k t tinh ph thu c vào thi t kc a thi t b k t tinh.

- K t tinh là m t ph n ng t a nhi t; chính vì v y, hi u qu k t tinh ph thu c r tl n vào s di chuy n n nhi t t o thành.



77

Chính vì v y, s khu y tr n óng vai trò r t quan tr ng trong quá trình k t tinh:

- Tránh s quá nhi t c c b m t s v trí;

- m b o quá trình truy n nhi t ng u;

- m b o nguyên li u chuy n thành tinh th trong su t ti n trình t t c các v trí.

Quá trình chi t phân o n t yêu c u c xác nh d a trên t l gi a hi u su t phân tách olein trên th c t và hi u su t tính toán theo lý thuy t; t l này còn c g i là y u t phân tách.

Trên th c t , quá trình chi t tách d u không òi h i d u ph i x lý hoàn toàn tinh khi ttr c ó. Ph thu c vào m c ích s d ng cu i, d u có th chi t phân o n d ng d uthô, bán tinh luy n (semi-refined) hay tinh luy n hoàn toàn. Tuy nhiên, m t s thành ph n còn hi n di n trong d u v i l ng nh có th nh h ng x u n quá trình k ttinh: diglycerid là ch t nh hóa, làm t ng liên k t gi a ph n thân d u và n c trong d u, gây c n tr (làm ch m) quá trình k t tinh và phân tách gi a hai pha r n và pha l ng; ng c l i, h p ch t sáp có tác d ng gia t c s hình thành tinh th , k t qu t onên c u trúc, hình d ng tinh th không mong mu n, làm tr ng i quá trình l c. S hi ndi n c a các ch t r n không tinh khi t, n c, xà phòng, protein, phospholipid và các s n ph m d ng nh y khác c ng có th c n tr và kéo dài quá trình hình thành tinh thc ng nh trong su t quá trình l c. Trong tr ng h p này, d u c n tinh luy n tr c khi

a qua phân tách.

5.2.5. S n ph m- Kh n ng ng d ng

Quá trình chi t phân o n c áp d ng ch y u cho ch t béo s a, d u c hay m heo; c bi t là d u c . Nguyên nhân ch y u là do thành ph n d u c g m 2 ph n ch y u

v i s l ng t ng ng: triglycerid c a acid béo bão hòa (stearin) và triglycerid c aacid béo không bão hòa (olein), do ó d dàng phân tách thành 2 ph n l ng – r n riêng bi t nh vào s khác nhau v nhi t nóng ch y. Sau quá trình phân tách, ph n l ng(olein) c s d ng ch y u làm d u n u n ng (cooking oil), d u salad; ph n r n(stearin) có th ng d ng trong công ngh ch bi n margarine, shorteing hay các s nph m m c bi t. Tùy thu c vào yêu c u s n ph m cu i, các ng h ng phân tách khác nhau c áp d ng.

Bên c nh d u c , d u u nành v i c i m ch a hàm l ng l n triglycerid c a acid béo a n i ôi c ng c ti n hành chi t phân o n nh m ng n c n quá trình oxy hóa d u. Nh quá trình chi t phân o n, các triglycride có nhi t nóng ch y cao ctách lo i, ph n d u nành sau phân tách c s d ng trong ch bi n d u salad và d uchiên.



78

5.3. QUÁ TRÌNH HYDRO HÓA D U (HYDROGENATION)

5.3.1. Gi i thi u

Quá trình hydro hoá có xúc tác c Sabatier (Toulouse) phát minh vào n m 1897. Vi c hydro hóa d u d a trên theo ph n ng c ng H2 vào n i ôi c a các acid ch a no ch a trong d u v i s xúc tác c a Niken và nhi t .

Vi c hydro hoá d u nh m 2 m c ích chính: giúp d u có th kéo dài th i gian t n trvà t o i u ki n cho quá trình ch bi n các s n ph m khác.

- M c ích b o qu n: D u l ng sau khi hydro hoá s gi m t l acid béo ch a no ch a nhi u n i ôi trong thành ph n d u, gi m kh n ng oxy hoá c a oxy không khí. Do ó d u sau khi ã hydro hoá s n nh h n, b o qu n d h n và th i gian b o qu n kéo dài h n.

- M c ích s d ng: D a vào s thay i c tính v t lý c a d u nh quá trìnhhydro hóa. D u l ng sau khi hydro hoá s tr nên r n h n và có nhi t tan ch y cao h n; c s d ng trong ngành công nghi p bánh k o, s n xu tmargarine….Tùy theo m c ích s d ng, d u sau khi hydro hoá t n nhi t

nóng ch y nh t nh.

5.3.2. C s lý thuy t c a qua trình hydro hoá d u

Quá trình hydro hóa d u trên th c t là m t bi n i ph c t p. Ph n ng hydro hoá d ucó th bi u di n cách t ng quát:

C CH + H2C CH T0, Ni

xt

Vi c tìm hi u c s lý thuy t c a quá trình hydro hóa này c bi t có ý ngh a quan tr ng trong vi c hi u rõ các b c x y ra trong ti n trình, nh m ng n c n các ph n ngph x y ra theo ng h ng không mong mu n.

Các b c ch y u trong quá trình hydro hóa d u c t ng h p hình 5.4



79Hình 5.4. C ch ph n ng hydrogen hóa



80

Trong quá trình hydro hóa s x y ra s c nh tranh các v trí ho t ng c a ch t xúc tác b i các acid béo bão hóa khác nhau, quá trình bi n i này c g i là “chuy nhóa ch n l c”. N u l ng hydro s d ng th a, quá trình hydro hóa các acid béo trong d u x y ra theo trình t :

Acid Linolenic Acid Linoleic Acid Oleic Acid Stearic

Quá trình hydro hóa các h p ch t trien (acid linolenic), dien (acid linoleic) x y ra theo hai ng h ng ch y u: t o ng phân v trí và ng phân hình h c ( ng phân cis,trans). Ti n trình này i h i ph i quan tâm và ki n soát nghiêm ng t do nh h ngc a các s n ph m t o thành n giá tr dinh d ng và tính ch t v t lý c a d u. Ngoài ra, vi c t o ra s n ph m có c u hình trans- (hydro hóa m t n c t o acid linolenic hay 2 n c t o acid oleic) là i u không mong mu n: c u hình trans- không có giá tr sinh h c, là nguyên nhân gây nên b nh tim m ch (tính ch t t ng t acid béo bão hòa), thêm vào ó, nó có nhi t nóng ch y cao h n khi so sánh v i c u hình cis-.

D u hydro hoá còn g i là d u c ng s n xu t t các d u th c v t th l ng ho c các mng v t bi n nh cá voi, báo bi n…có khi còn dùng m gia súc s n xu t.

Tùy thu c vào m c hydro hoá mà ng i ta thu c các lo i d u có i m ông ckhác nhau, thông th ng có các lo i ch y u nh : 380C, 450C, 520C, 600C và lo ihydro hoá n cùng.

Nh ng lo i d u hydro hoá có ch t l ng t t th ng dùng thay m ng v t trong s nxu t b nhân t o, ch bi n bánh k o…

D u sau khi hydro hoá xong c a qua thi t b ép l c lo i Niken và các t p ch tkhác, th ng dùng thi t b ép l c s d ng. Hàm l ng Niken còn l i trong d u < 0,1 mg/kg.

Hoá ch t s d ng trong quá trình hydro hoá d u:

(i) Khí H2: c i n phân n c v i s hi n di n c a dung d ch KOH 28%.

(ii) Niken: ã c ho t hoá và c b c b ng d u th c v t hydro hoá ni m nóng ch y cao chóng m. Khi cho vào thi t b , d u r n tan ra phóng

thích Niken kim lo i. Niken có ho t tính cao s xúc tác cho ph n ng hydro hoá d u.

5.3.3. Các y u t nh h ng n quá trình hydro hóa d u

Quá trình hydro hóa d u và m nh h ng b i các tham s ch y u: nhi t , th igian, áp su t hydro hóa, ch t xúc tác và n ng c ch t. Các y u t này có nh h ngt ng h l n nhau. S ch n l c i u ki n hydro hóa thích h p là quá trình ph c t p,

òi h i ph i có c s lý thuy t và s li u th c nghi m, nh m xác nh thông s phù h p cho t ng lo i nguyên li u.

(i) nh h ng c a th i gian hydro hóa: Th i gian hydro hóa có nh h ng ch y un quá trình hóa r n c a s n ph m; vi c thay i th i gian là nguyên nhân t o ra các



81

s n ph m có m c hóa r n khác nhau (hình 5.5). Ngoài ra, s khác bi t v th i gian c ng là nguyên nhân giúp quá trình phân tách các thành ph n acid béo tri t h n(hình 5.6).

Hình 5.5. nh h ng c a th i gian ph n ng n quá trình hydro hóa d u u nành

% acid béo

Th i gian ph n ng, phút

Hình 5.6. nh h ng cùa th i gian ph n ng n thành ph n acid béo c a d u u nành hydro hóa

(ii) nh h ng c a nhi t : T ng t các ph n ng hóa h c khác, quá trình hydrohóa ph thu c ch y u vào nhi t : t c ph n ng gia t ng t l v i s gia t ngnhi t . Ngoài ra, nhi t ph n ng t ng còn là nguyên nhân làm t ng kh n ng hòa tan c a hydrogen và gi m nh t c a d u, giúp c i thi n quá trình truy n kh i: các ph n t acid béo không no d dàng liên k t v i hydro làm t ng nhanh t c ph n ng.



82

(iii) nh h ng c a i u ki n áp su t: Theo lý thuy t, tác ng c a áp su t n t c ph n ng hóa h c chi m u th h n so v i nh h ng c a nhi t . Khi t ng nhi t g p ôi, kh n ng hòa tan c a c ch t ph n ng t ng 20%; trong khi ó, s gia t ng

áp su t g p ôi làm t ng kh n ng hòa tan c a c ch t n 60%. Tuy nhiên, ng c l iv i lý thuy t, vi c c i thi n kh n ng hòa tan c a hydro trong th c t không là y u t

u th nh t làm t ng nhanh t c ph n ng. áp su t th p, t c ph n ng t ng 2,5l n khi nhi t gia t ng 50%; nh ng không có k t qu ch ng minh s gia t ng t cph n ng i u ki n áp su t cao và nhi t th p. i u này cho th y, không có st ng quan gi a linh ng c a hydro và t c ph n ng m i tr ng h p.

(iv) nh h ng c a ch t xúc tác: N ng ch t xúc tác c ng là m t trong nh ng thams nh h ng n t c ph n ng hydro hóa d u. Tuy nhiên, vi c xác nh n ngt i u c a ch t xúc tác ch u tác ng c a nhi u tham s ph n ng khác: nhi t , áp su t và c bi t là t c khu y tr n (hình 5.7).

Hình 5.7. S thay i t c ph n ng khi hydro hóa d u u nành t c khu y tr n và n ng ch t xúc tác khác nhau

5.4. QUÁ TRÌNH ESTER HÓA N I PHÂN T (INTERESTERIFICATION)

Ester hóa n i phân t là quá trình th ba c s d ng nh m bi n i c tính c a d um . Các ki n th c n n t ng c a quá trình này c bi t n t u th k 20. D i tác d ng c a ch t xúc tác thích h p, các acid béo c phân b l i trong thành ph ntriglycerid. Ch t béo sau quá trình bi n i này có s khác bi t v tính ch t v t lý và c c tính ch c n ng. Tính ch t c a d u và m c thay i theo 2 b c: phân tách thành các thành ph n riêng l trong th i gian ng n và s p x p l i theo m t tr t t m i.Quá trình ester hóa n i phân t có th c phân lo i gi a quá trình chi t phân o n(tác ng v t lý) và quá trình hóa r n (hydro hóa - d a trên nguyên lý hóa h c).



83

Lý thuy t chung v quá trình ester hóa n i phân t c a d u và m c bi u th hình5.8. Nhìn chung, quá trình ester hóa n i phân t bao g m m t s ph n ng, trong ó cós trao i g c acyl:

- gi a ester và acid: th y phân acid (acidolysis)

- gi a ester và r u: th y phân r u (alcoholysis)

- gi a các ester v i nhau: ester hóa n i phân t trong chi u h ng h p hay ester hóa theo c u hình trans (transesterification).

c bi t, quá trình th y phân acid và th y phân r u có ý ngh a quan tr ng trong quá trình s n xu t mono- và diglycerid.

Hình 5.8. Các bi n i c a quá trình ester hóa n i phân t

Quá trình ester hóa n i phân t x y ra r t ch m; thúc y t c ph n ng, c n thi tph i gia nhi t n nhi t trên 300oC. Tuy nhiên, ây là i u không th th c hi n docác triglycerid b phân h y giá tr nhi t này. Chính vì v y, vi c s d ng ch t xúc tác có kh n ng t o anion m nh, t n công vào nguyên t C c a nhóm carbonyl cngh . Các ch t xúc tác c s d ng ch y u cho ph n ng ester hóa này là sodium(Na), sodium hydroxyt (NaOH) và sodium alcoholate (NaOC2H5). C ch ph n ngester hóa n i phân t c t ng h p hình 5.9.

Ester hóa n i phân t c ng d ng tr c ti p v i d u m có ngu n g c t nhiên hayd u m ã hydro hóa hay chi t phân o n. Quá trình ester hóa c s d ng nh m 4m c ích chính:

- Thay i nhi t nóng ch y c a d u,



84

- C i thi n kh n ng t ng thích c a triglycerid khác nhau tr ng thái r n,

- C i thi n tính m m d o c a ph n r n do thay i kh n ng k t tinh, k t tinh l ic a d u,

- K t h p các tính ch t c a h n h p d u khi ph i tr n d u và m .

Vi c xác nh i m d ng c a quá trình ester hóa ph thu c vào m c ích s d ng s nph m cu i.

Hình 5.9. C ch ph n ng ester hóa n i phân t



85

CH NG 6. CÁC S N PH M CH BI N T D U M

6.1. GI I THI U CHUNG

D u m là m t trong nh ng thành ph n quan tr ng không th thi u c trong chn hàng ngày c a con ng i; d u m cung c p n ng l ng l n cho c th ho t ng.

Thêm vào ó, d u m còn cung c p các acid béo c n thi t cho c th c ng nh các vitamin hòa tan trong ch t béo. Bên c nh giá tr dinh d ng cao, d u m còn là thành ph n làm t ng giá tr c m quan cho s n ph m, t o c m giác ngon mi ng cho ng i sd ng. Tuy nhiên, vi c l m d ng d u m là m t trong nh ng nguyên nhân chính d n

n b nh béo phì và gia t ng b nh v tim m ch do s d ng nguyên li u có ch a hàm l ng cholesterol cao. Chính vì các nguyên nhân này, vi c nghiên c u ch bi n ra nhi u s n ph m khác nhau t d u m r t c quan tâm.

Các s n ph m t d u m có th c chia thành 2 d ng ch y u:

- S n ph m nh hóa v i hàm l ng d u cao: margarine, mayonnaise, b …

- S n ph m không nh hóa: shortening, d u s d ng cho quá trình chiên nhúng trong d u,…

6.2. MARGARINE

6.2.1. T ng quan v margarine

Công ngh ch bi n margarine c phát minh vào n m 1869 do ông Hippolyte Megi - Marie’s (ng i Pháp) và ã c chính ph Pháp trao gi i th ng nh các ích l i mà nó ã mang l i.

Margarine là d ng nh t ng n c trong d u có c u trúc nh là b và c thay thcho b ng v t. Kh i u, r t ít ng i ánh giá cao d ng s n ph m này và s ch pnh n trên th tr ng c ng r t ít. Margarine c làm nh là m t th nh t ng c a s av i m bò. Khi chi n tranh th gi i th II bùng n , Napoleon III ã s d ng s n ph mnày nuôi d ng quân i trong chi n tranh v i c. Ngay t u c a cu c chi ntranh gi a Pháp v i c nh ng c s s n xu t margarine ã c t g n trung tâm th ô Pari nh ng th i gian ng n sau thì óng c a khi quân i Pháp chi n th ng trong cu c chi n tranh ó.

B ng phát minh cho công ngh s n xu t margarine c c p thông qua hai nhà phân ph i b Hà Lan. Sau hai trong nhi u s ki n t bi t ó, s n ph m margarine ã kh ng

nh c v trí và c ch p nh n trên t t c các n c Châu Âu trong nh ng n msau. C ng t ó margarine ã giành c th phân ph i quan tr ng trong cu c c nhtranh v i s n ph m b ng v t nhi u bang thu c Châu Âu. Lúc u margarine không c ánh giá úng b i nh ng nhà s n xu t s n ph m b . Nh ng nhà quí t c có th làm b t c th gì t y chai nh ng s n ph m thay th t p quán tiêu dùng c a h .



86

T nh ng b t u nh trên, margarine c phát tri n cùng v i trào l u ch bi n ra các s n ph m cung c p ch t béo. Tính ch t c a margarine có th c i u ch nháp ng nhu c u khác nhau trong n u n ng hàng ngày, ch bi n bánh mì và nhi u s n

ph m khác (b ng 6.1). i u này c ph n h i trên kh i l ng c a s n ph m c s nxu t và s d ng hàng n m. Châu Âu kh i l ng này phù h p v i thói quen n u ngriêng c a m i n c ó. nh ng n i c m nh danh là “ t n c d u” nh Nam Âu, d u c ch bi n theo ph ng pháp truy n th ng (d u l ng) c s d ng ch y u; vi c tiêu th s n ph m m i nh margarine không c s ch p nh n cao. Trong khi

ó, nh ng “qu c gia s a” nh Hà Lan và an M ch, margarine c tiêu th v i sl ng r t l n.

B ng 6.1. Các d ng margarine theo tiêu chu n s n xu t c a Lu t th c ph m Châu Âu (2991/94)

Nhóm ch t béo D ng s nph m

Tính ch t (d a vào % ch t béo)

M hay ch t béo có c u trúc r n, d dàng s d ng trong vi c hình thành nh t ng n c trong d u.

Ngu n nguyên li u:- D u th c v t d ng l ng

hay r n,- M ng v t thích h p cho

s tiêu th c a ng i (hàm l ng ch t béo s a không v t quá 3%)

1. Margarine

2. Margarine ch a ¾ ch t béo(1)

3.Margarine ch a 1/2 ch t béo(2)

4. B ph t bánh (fat spread X%)

S n ph m ch bi n t d u và m ng v tv i hàm l ng béo t 80-90%.



S n ph m ch bi n t d u và m ng v tv i hàm l ng béo thay i:

- ít h n 39% - t 41-60% - t 62-80%

Ghi chú: Theo an m ch (1) hàm l ng béo 60% (2) hàm l ng béo 40%

Nh thành công thu c c a margarine, hàm l ng m bò c s d ng làm nguyên li u trong ch bi n d ng s n ph m này gia t ng r t l n, v t quá kh n ng c a các c ng qu c xu t kh u m bò nh M và Argentina. Tr c tình hình này, d u d a

c ngh nh ngu n cung c p ch t béo d ng r n thay cho m bò trong ch bi nmargarine. Tuy nhiên, l ng d u d a v n không cung c p, ng th i ây là nguyên nhân thúc y giá thành s n ph m t ng cao. Chính vì th , vi c phát minh ra bi n pháp hóa r n d u, chuy n d u t d ng l ng sang d ng r n nh quá trình tách phân o n và hydrogen hóa ra i. D u hóa r n tr nên ngu n cung c p nguyên li u n nh trong công nghi p ch bi n margarine. Ngày nay, margarine c s n xu t ch y u t d uth c v t.



87

6.2.2. C u trúc c a margarine

Margarine là d ng nh t ng n c trong d u, g m có 80% ch t béo và d u và 20% là d ng dung d ch ch a các thành ph n hoà tan trong d u. Kho ng 20% (ít nh t là 12%)

triglycerid c a ch t béo d ng r n trong i u ki n nhi t phòng, ph n còn l i v ngi tr ng thái l ng. Pha d u c a margarine hình thành m ng tinh th ch t béo, ph nd u l ng c nh t l i và phân b u kh p trong h th ng m ng này . M i n v c am ng l i có kích th c kho ng 15 - 20 m . S n nh c h c c a margarine t m ngtinh th c ng t t nh là s n nh c a h nh t ng. Các gi t n c (có kích th c h n5 m ) c phân tán r t m n trong h th ng m ng này. Thu n l i l n nh t c a vi c s px p có tr t t nh ng gi t n c nh này là giúp ng n ch n c s t n công c a vi khu n trong h nh t ng: Nh ng gi t n c có kích th c nh h n vi khu n làm cho vi khu n không phát tri n c.

Do yêu c u t ra trong ch bi n margarine là hàm l ng ch t béo cao và c u trúc ch tch . i u này làm cho quá trình liên k t t o nh t ng ph i c phát tri n t i a. âyc ng là nguyên nhân t o ng ng c: các b ph n c u thành c a m ng tinh th có xu h ng b phá v b i liên k t quá m c (overworking).Trong tr ng h p này, s k t tc a tinh th c ngh nh m t o nên s n nh c u trúc tr l i. Các tinh th v nti p t c phát tri n sau quá trình ch bi n và bao gói ho c trong ch u; i u này giúp cho margarine chín và c ng.

Tính ch t d o c a ch t béo - ch y u là tính c ng và c tính d o ph thu c ch y uvào s l ng tinh th hi n di n, kích th c, hình d ng, s phân b và l c liên k t c achúng t n t i trong h th ng. H n h p ch t béo s d ng trong margarine th ng k ttinh d ng , nh ng trong quá trình ch bi n, do s gia t ng nhi t , các tinh thnày chuy n thành d ng . S bi n i này ph thu c r t l n vào lo i triglycerid hi ndi n trong ch t béo, hàm l ng, c u t o và chi u dài m ch acid béo c a t ng thànhph n và quy lu t chuy n pha c a chúng.

6.2.3. Thành ph n c a margarine

6.2.3.1.H n h p ch t béo

Vi c l a ch n ch t béo trong ch bi n margarine d a theo 3 tiêu chu n: tính ch t v tlý, giá tr dinh d ng ( n nh v m t sinh lý) và ngu n g c c a ch t béo. Vi c thay

i nh ng i u ki n này có t m quan tr ng r t l n do m i h n h p ch t béo có thbi n i trong gi i h n t ng i r ng. Chính vì th , nh ng i u ki n trên c n cquan tâm nh m l a ch n c h n h p ch t béo t yêu c u v i giá th p nh t.

Trên th c t , thành ph n h n h p ch t béo trong margarine c thay i cho phù h pv i quá trình phát tri n trên th tr ng h n m t th k qua.



88

- N m 1917 h n 60% h n h p ch t béo trong margarine có ngu n g c t ngv t c tiêu th M . nh ng t n m 1948 ã gi m xu ng th p h n 2% và thay vào ó là d u d a.

- Châu Âu vào n m 1930 h n 40% ngu n nguyên li u s n xu t margarine là t m cá voi. Ngày nay, ch t béo có ngu n g c t ng v t h u nh hoàn toàn không c s d ng, thay th vào ó ch t béo và d u có ngu n g c th c v t ãchi m u th h n trong th tr ng tiêu th t t c các n c.

S c nh tranh trong s n xu t margarine trên th tr ng M và Châu Âu càng tr nên gay g t h n. M , d u bông v i là nguyên li u ph bi n s n xu t margarine. Trong khi ó, m t vài n i Châu Âu thì i u này hoàn toàn hi m, b i giá c a nó còn m ccao. Chính do s không n nh v giá nguyên li u mà thành ph n ch t béo trong margarine có th thay i ngay c trong cùng m t nhãn hi u theo t ng th i i m.

6.2.3.2. Các ch t hoà tan trong n c

Pha n c ch a các thành ph n ch t hòa tan trong n c chi m kho ng 15% - 17% trong h p ph n c a s n ph m margarine và các h p ph n ch t hoà tan ch a ng trong n c. Các thành ph n chính hòa tan trong pha n c g m:

- Thành ph n s a: h u h t các s n ph m margarine u ch a ch t r n s a; t t ccác thành ph n trong s a t o h p ch t mùi cho s n ph m nh s sinh ra acid butyric, các h p ch t cetone, lactone… làm cho s n ph m có mùi v t t h n so v i s t o mùi c a diacetyl.

- Các acid h u c nh acid citric và acid lactic có tác d ng làm gi m pH s nph m, giúp c i thi n ch t l ng margarine. pH th p có th ng n c n s phát tri n c a vi khu n, t o s n ph m có v t i; ng th i s hi n di n c a acid citric s ng n c n s nhi m kim lo i nh ch t s t trong ph c h , ng n c n các bi n i oxy hóa d u.

- Mu i n NaCl (hàm l ng 0,2 – 0,3%) làm gi m kh n ng ho t ng c a vi sinh v t ng th i mu i còn c s d ng nh ch t t o h ng cho s n ph m.Tuy nhiên, c tính này còn ph thu c vào t p quán s d ng c a t ng aph ng.

- Các h p ch t mùi có tác d ng c i ti n thêm mùi và ng n c n s m t mùi; c ngc s d ng ph thu c vào hoàn c nh a lý.

- Các h p ch t b o qu n: vi c s d ng các ch t b o qu n nh acid benzoic và acid sorbic (hàm l ng 0,05 –0,1%) là không c n thi t trong margarine có 80% ch t béo, nh ng c n dùng trong h n h p ch t béo s d ng ch bi nmargarine v i m c ích b o v s n ph m trong su t th i gian s d ng khi ãm n p.



89

- Ph gia n nh (ch t t o ch c, thickener) c thêm vào trong margarinech a ½ ch t béo ho c margarine có hàm l ng béo th p nh m làm t ng khn ng liên k t, t o c u trúc c a các d ng s n ph m này, ng th i gia t ng th igian b o qu n.

6.2.3.3. Các ch t hoà tan trong ch t béo

Thành ph n ch y u c a các ch t hòa tan trong ch t béo là:

- Ch t nh hoá: monoglycerid (n ng 0,05–0,15%) hay diglycerid,phospholipid…Các h p ch t này ch y u c a vào tr giúp cho quá trình liên k t gi a d u m và d ch th tr thành th nh t ng ng nh t và hoá r n.Tr c ây ng i ta dùng lòng tr ng làm ch t nh hoá, ngày nay ch t nhhoá th ng c s d ng d ng công nghi p.

- Tác nhân ch ng hi n t ng d u b b n lên trong quá trình chiên: S d nglechitine n ng 0,1 – 0,2% có th giúp quá trình chiên an toàn h n, h n chhi n t ng v ng b n d u; ng th i còn c i thi n ch t l ng kh i b t nhào, c ithi n n c a bánh.

- Vitamin: Các vitamin tan trong d u, c n thi t cho c th và có kh n ng ch ngoxy hóa c thêm vào trong h u h t các s n ph m margarine dùng trong gia

ình.

- H p ch t màu: ch y u là - caroten v i n ng t 3-8 ppm.

6.2.3. Qui trình s n xu t margarine

Quá trình s n xu t margarine bao g m nhi u khâu ph c t p: (1) hydrogen hóa d u(ch ng 5) sau tinh luy n nh m t o h n h p ch t béo có tính ch t phù h p cho chbi n margarine; (2) ph i tr n các thành ph n chính: d u, n c, các thành ph n hòa tantrong n c và các thành ph n hòa tan trong d u; (3) nh hóa- k t h p khu y tr n nh ;(4) làm l nh - t o k t tinh; (5) x lý c h c hay nghi n nh m phá v kh i s n ph mnh hóa có c u trúc c ng sau làm l nh, t o s n ph m có m n theo yêu c u.

Tùy thu c t ng lo i s n ph m v i thành ph n khác nhau, quá trình làm l nh và x lý c h c s thay i khác nhau. Quy trình t ng quát ch bi n margarine c t ng h phình 6.1.



90

D u tinh luy n

Hydro hoá d u

Ph i ch

Nh hoá

Làm l nh

Nghi n

óng gói

Thanh trùng

Lên men Lactic

S n ph m

Dung d chng

S a bò

Hình 6.1. Quy trình t ng quát ch bi n margarine

6.2.3.1. Ph i tr n

Các thành ph n c s d ng trong ch bi n margarine c chu n b tr c ph i tr n.Quá trình ph i tr n c ti n hành theo 3 b c:

- Tr c tiên ph i tr n d u hydro hoá và d u tinh luy n trong b n có cánh khu y,t c cánh khu y 10 12 vòng/phút, nhi t thay i trong kho ng 42 440C.

- Các thành ph n hòa tan trong d u c chu n b riêng và ph i tr n t t vàoh n h p d u. Hai ng h ng khác nhau trong thành ph n ch bi n margarine

c chu n b .



91

- S a và các thành ph n hòa tan trong n c c ng c chu n b và ph i tr n vào d u cùng lúc. S a c n c thanh trùng và lên men nh m t o cho margarine có mùi b thiên nhiên. Cách th c hi n: S a sau khi thanh trùng cho dung d ch

ng ã pha s n vào và ti n hành lên men ngay. Vi c pha ng vào s a r im i lên men có u i m t o thu n l i cho lên men lactic, c bi t là nh ng vi sinh v t t o ra ch t th m. Mu n cho s a lên men t yêu c u vi c l a ch n và ph i h p khu n lactic c n c ti n hành k càng. Sau ó s a c làm ngu i

n 300C và cho vào thi t b lên men, a vào 3 - 5 % n m men công nghi pkhu y u. Quá trình lên men k t thúc khi acid s a t m c qui nh 60 – 700T, sau ó làm l nh xu ng n 8 – 90C và gi nguyên nhi t cho n khi

em i nh hoá.

Nói cách khác, h n h p d u c ch a trong thi t b ph i tr n n nh, các thành ph nhòa tan trong n c và hòa tan trong d u c ph i tr n vào trong thi t b theo hai

ng d n khác nhau v i cùng m t th i i m; ng th i ch t nh hóa c cho vào s n ph m theo ng tr c ti p, giúp quá trình nh hóa x y ra thu n l i.

Công th c ph i ch t ng quát c a s n ph m margarine c cho b ng 6.2

B ng 6.2. T l ph i ch c a margarine c b n

Thành ph n T l %

D u m 82 – 84

Ch t m 0,5 – 0,74

Mu i 0,15 – 2,0

Ch t màu tan trong d u 0,16 – 2,0

S a bò 0,3 – 0,7

Ch t nh hoá 0,7

ng 0,3 – 0,7

N c 15

Nhìn chung, vi c ph i ch công th c s n ph m th ng c n c vào hai ch tiêu ch y ulà i m ông c và c ng c a d u m . Trên c s ó mà i u ch nh d u m th r nvà th l ng theo t l nh t nh. Thông th ng d u m th r n (ngày nay ch y u là d u hydro hoá) chi m kho ng 70 – 95% còn d u m th l ng chi m 5 – 30% t ngtr ng l ng d u m c a s n ph m (b ng 1, trang 3). Nhi t nóng ch y và c ngc a d u m ph i ch s n xu t margarine c i u ch nh b ng d u th c th l ng, có th tính c l ng nh sau: c 10% d u th c v t làm gi m nhi t nóng ch y c a d um ph i ch kho ng 10C và gi m c ng kho ng 20%.



92

6.2.3.2. Nh hóa

M c ích chính c a quá trình nh hoá là t o tr ng thái nh t ng ng nh t cho h nh p nguyên li u. s n ph m t ch t l ng t t, quá trình nh hóa ph i c ti nhành th t c n th n. Tùy thu c vào quy trình ch bi n c l a ch n, công o n nhhóa có th ti n hành ngay khi các thành ph n b t u c ph i tr n vào hay sau khitoàn b nguyên li u ã c a vào thi t b nh hoá. Trong thi t b nh hoá d i tác d ng c h c, h n h p nguyên li u s phân tán cao t o ra tr ng thái nh t ng.Nhi t khi nh hoá th ng kh ng ch nhi t cao h n nhi t nóng ch y c anguyên li u d u m t 1 – 2 0C.

6.2.3.3.Làm l nh nh t ng

Quá trình này giúp cho nh t ng có kh n ng ông c và hoá r n. Nhi t càng th p thì quá trình ông c càng nhanh. Tùy thu c vào lo i thi t b mà nhi t làm l nh khác nhau c ngh .

Cho n kho ng n m 1955, margarine c nh hóa và làm l nh b ng máy làm l nhki u thùng quay. Nh t ng ch y thành l p m ng trên b m t thùng quay s ngu i và k t tinh thành l p v i chi u dày t 0,1 mm - 0,25 mm. Nhi t làm l nh trong thi t bnày thay i trong kho ng t -12oC n -18oC (nhi t bên trong c a thùng quay).

Ngày nay ng i ta th ng làm l nh b ng thi t b trao nhi t b m t v i tác nhân l nh là NH3. V i h th ng này, nhi t bên ngoài thi t b có th gi m n -25oC.

6.2.3.4. Nghi n ép b (x lý c h c sau làm l nh)

Công o n nh i nhuy n hay nghi n ép là quá trình phân tán kh i nh t ng sau làm l nh giúp các b t khí phân tán u và m n trong s n ph m, margarine t c c,

x p nh t nh và ng nh t cao. Quá trình c th c hi n trong máy nh inhuy n (hình 6.2)

Hình 6.2. Quá trình x lý c h c (nghi n ép) trong ch bi n margarine



93

6.2.3.5. óng gói

M c ích c a quá trình này nh m tránh cho s n ph m ti p xúc v i không khí, tránh s n ph m b oxy hoá và b o qu n c lâu h n.

Sau khi nh i nhuy n xong, margarine c óng gói v i tr ng l ng qui nh cho m in v s n ph m. N u óng gói nh có th s d ng máy óng gói t ng.

Margarine sau quá trình óng gói và t n tr v n ti p t c x y ra quá trình k t tinh hay quá trình chín, giúp s n ph m có c u trúc t t h n ng th i phát sinh h ng v .

6.2.4. Các d ng margarine c bi t

6.2.4.1. Cream margarine (margarine d ng kem)

Cream margarine c s d ng ph t lên trên th c ph m. Chính vì th , d ng s nph m này c n ph i ch bi n v i c u trúc m m, l nh và tan ch y d dàng nhi tkhông khí. i u này ph thu c r t l n vào s l ng các tinh th d ng hi n di ntrong s n ph m. Th ng cream margarine có i m tan ch y th p kho ng 30 – 400C,nh ng chúng c n có hàm l ng ch t béo cao và ph i tan nhanh trong mi ng. D u d ath ng c s d ng cho s n ph m này.

6.2.4.2. Bakery margarine (kem s d ng trong ch bi n bánh k o)

Bakery margarine có i m tan ch y cao h n các s n ph m margarine s d ng tr c ti p(thí d nh cream margarine). Bakery margarine không tan ch y trong mi ng, nh ngcó kh n ng phân tách thành nh ng m nh v n riêng bi t trong th i gian dài do s bd n c a c u trúc protein tinh b t. Chính c tính và ch c n ng c a chúng giúp bánh ng t t o c m m d o c n thi t.

6.2.4.3.Puff pastry margarine (margarine s d ng trong ch bi n bánh x p, nhi u b )

Puff pastry margarine là lo i s n ph m yêu c u c u trúc m m. Trong quá trình chbi n bánh x p có nhi u b , margarine c s d ng nh m ng n c n các l p b t cánm ng không b k t dính vào nhau. Nh s hi n di n c a margarine có dai cao và tan ch y 40 – 440C (cao h n khi so sánh v i bakery margarine), các l p bánh m ngnày không b b v do chúng c l p y b i margarine vào các l h ng, t o s nph m có m n nh mong mu n.

6.2.4.4. Margarine ch a ½ ch t béo

Margarine ch a ½ ch t béo c s n xu t l n u tiên vào n m 1964 và nhu c u vs n ph m này v n phát tri n cao trong su t h n 30 n m qua. Do c tính c a s n ph m



94

ch a ít ch t béo, s n ph m này c s n xu t nh m áp ng nhu c u cho nh ng ng icó nhu c u gi m cân nh ng v n m b o th c ph m gi c h ng v th m ngon. Gi ng nh các s n ph m ít ch t béo khác, pha n c c a margarine ch a ½ ch t béo c n c n nh b ng ch t t o ông do quá trình nh hóa ch v i m ng tinh th ch tbéo riêng l không m b o tính n nh c a s n ph m theo nhi t và h qu là th igian b o qu n ng n. C ng vì nguyên nhân này, margarine ch a ½ ch t béo th ng ch a các ch t b o qu n, b i vì s phân b nh ng h t n c trong s n ph m này kém h n nhi u trong margarine thông th ng; thêm vào ó chúng d b vi sinh v t gây hh ng t n công và phát tri n. Chính vì th , i m c t y u trong vi c s n xu t và s d nglo i s n ph m này là m b o xác nh c th i gian b t u s d ng và th i gian sd ng t i nhà. Th m chí n u quá trình s n xu t và i u ki n m gói không t t, hay không c b o qu n úng cách, margarine ch a ít béo d dàng b tan ch y trong khi s d ng và i u ki n xung quanh, ây có th là lý do làm cho quá trình h h ng x y ra nhanh.

6.2.5. Tiêu chu n ch t l ng c a margarine

- Màu s c: Có màu vàng c a b , b m t láng bóng, x p, không n t ho c nh n bm t

- Mùi: Th m c tr ng c a b

- V : Có v m n c a b th c ph m

- Margarine ph i m b o có các thành ph n theo công th c ph i ch .

- Nhi t nóng ch y g n b ng nhi t c th ng i 38 – 39 0C.

- c ng nhi t 15 0C là 100 – 150g/cm

6.2.6. B o qu n margarine

6.2.6.1. Các hi n t ng h h ng c a margarine

- Margarine b tr mùi hôi khét do quá trình oxy hoá và thu phân ch t béo b ioxy không khí, s n ph m u tiên c t o nên là hydroperoxyt. T ó t o nên aldehyt no, không no, cetoacid, ete, epoxyt…gây mùi khó ch u.

- Hi n t ng ph c h i mùi: n u thành ph n c a d u m không h p lý quá nhi um t lo i d u có mùi nào ó, margarine s không th m ngon mà có mùi c a m tlo i d u m ó.

- S m màu b m t: n u gi y gói không t t, không ng n c n c quá trình thoát h n n c, l p ngoài margarine thoát h i n c và s m màu l i, b ôi còn bên trong v n t t.



95

- B m c: Margarine b o qu n m t th i gian mà ti p xúc v i không khí s bm c xanh trên b m t, m c này có th n sâu vào bên trong làm h ngmargarine.

6.2.6.2. Bi n pháp b o qu n margarine B o qu n margarine ch y u là ng n ch n quá trình oxy hoá, thu phân và s gi mph m ch t do m c, do nhi m kim lo i. i u ki n b o qu n t t nh t là khi ch bi nxong margarine c n nhanh chóng cho vào kho l nh, h n ch cho margarine ti p xúc v i không khí, ánh sáng…H n ch cho margarine ti p xúc v i kim lo i bi n thiên nh

ng, s t… vì các ion kim lo i này c ng xúc tác làm t ng nhanh quá trình oxy hoá d um .

b o qu n margarine ta có th dùng hoá ch t ho c b o qu n l nh.

- B o qu n nhi t th p: nhi t 2 – 7 0C b o qu n không quá 6 tháng.

- B o qu n b ng hoá ch t: hoá ch t b o qu n margarine ch y u là ch t oxy hoá và thu phân ch t béo nh : BHA, BHT, acid ascorbic… là ch t ch ng oxy hoá ch t béo r t t t. Ngày nay ng i ta th ng dùng ch t ch ng oxy hoá ch t béo là h p ch t TBHQ 0,01%, k t h p v i acid citric 0,005%.

Benzoat Natri có tác d ng tiêu di t n m men, n m m c, ít có tác d ng v i vi khu n, li u l ng 0,1%. Sorbat kali hay sorbat natri có v chua nh , khó tan trong n c l nh, tan trong n c nóng, có tác d ng tiêu di t n m men và n mm c, ít có tác d ng v i vi khu n, li u l ng dùng 0,05 – 0,06%. Th ng sd ng các sorbat vì ít c, không gây mùi v l cho s n ph m còn benzoat d gây mùi l cho s n ph m margarine làm gi m giá tr c m quan.

Th i gian b o qu n s n ph m b ng hoá ch t c ng không quá 6 tháng.

6.3. SHORTENING

Hi n nay các lo i d u th c v t th ng c ch bi n thành shortening. Shortening là h n h p ng th c m n, bóng x p, màu tr ng c, là s n ph m hydro hóa c a d u.Trong ó, ng i ta ti n hành hydro hóa m t ph n d u t o s n ph m có r n, d onh t nh, thích h p, có n nh t t khi s d ng chiên xào và v n gi l i trong d um t s glycerid c c u t o b i các acid béo không no c n thi t.

Shortening n nh h n d u, ít b ôi, ít b tr mùi trong quá trình b o qu n lâu. Shortening có th gia t ng tính nh hóa khi cho thêm t 4 - 6% mono hay diglycerid. Shortening dùng chiên xào nóng, s d ng nhi u trong công nghi p s n xu t mì n li nvà công nghi p bánh k o. Vai trò c bi t c a shortening trong các s n ph m này là ng n c n s k t dính gluten l i v i nhau, nh ó t ng n và t o c u trúc x p cho s n ph m. các n c nói ti ng Anh, thu t ng shortening hay m tr ng (white fat)

c s d ng ch ch t béo dùng chiên sâu (deep frying – chiên nhúng trong d u).



96

Shortening là huy n phù c a c a tinh th ch t béo (kho ng 1%, ch y u d ng nnh ) trong d u hay m d ng bán l ng. i u này ch ng t ch t béo r n th t s ch

t n t i nh m t ch t huy n phù và không có kh n ng hòa tan.

Ph thu c vào c u trúc s n ph m, shortening c chia làm 2 lo i (i) shorteing d ngd o (plastic shorteing) và (ii) shortening d ng l ng (liquid hay pumpable shortening).

- Shortening d ng l ng c s n xu t t d u ã c hydro hóa (ch a t 5-30% triglycerid d ng r n v i i m nóng ch y cao) và kh mùi t b n ch a c gia nhi t cho tan ch y và b m n b n pha ch . Nhi t d u c kh ng ch trong kho ng 50 - 55oC. T i b n pha ch , d u c pha thêm ch t ch ng oxy hóa (BHT) v i t l 0,2%. Sau ó, d u c b m n h th ng làm l nh k t tinh.

t ng x p cho s n ph m, không khí c cung c p liên t c vào d u (s nph m có x p t t nh t khi s dung khí N2 hay khí tr c p vào). D u qua thi tb làm l nh k t tinh thành d ng m n, sau ó ti p t c qua thi t b nh i nhuy nh n h p có ng nh t cao tr c khi chuy n qua khâu óng gói, b o qu n. Kích th c tinh th mong mu n trong s n ph m này là 5-10 m. Nh vào shi n di n tr ng thái l ng, shorteing d ng này c s d ng r ng rãi trong quá trình chiên nhúng trong d u và ngay c chiên ti p xúc do nó d dàng b m vào thi t b h n so v i ch t béo r n.

- Shortening d ng d o (plastic shortening) c s n xu t t ng t theo quy trình ch bi n margarine nh ng không có quá trình nh hóa v i pha n c. Chính vì v y, quá trình k t tinh trong shortening khó x y ra h n do không có s hi ndi n c a các gi t n c trên b m t giao di n v i ch t béo nh m thúc u quá trình t o tinh th .

6.4. MAYONNAISE

Mayonnaise là m t d ng s n ph m d ng nh t ng d u trong n c (o/w) có ch a ít nh t 80% d u th c v t, c dùng v i d ng s t. các n c châu Âu và Hoa K ,mayonnaise ã tr thành món n ph bi n và tiêu th v i l ng r t l n. Mayonnaise

c ch bi n b ng cách hòa tan các thành ph n gia v trong n c và cho vào dung d ch nh hóa cùng v i 1/3 l ng d m, khu y u v i t c nhanh d n n khi dung d ch có nh t cao, ng nh t, sau ó cho t t l ng d u còn l i vào. Ti p t c khu y

n khi t o c kh i nh t ng ng nh t, cho l ng d m còn l i vào n khi t okh i ng nh t (hình 6.3).

C n l u ý là kích th c tinh th và s hình thành nh t ng ph thu c r t l n vào quá trình hòa tan d u vào h n h p ch t nh hóa.



97

Tr ng gà, p v

Lòng hay c tr ng

Ch t nh hóa b sung Khu y tr n u(có th s d ng hay không)

Gia v , 1/3 l ng d m Khu y tr n (nhi t < 5oC)

Dung d ch ng nh t, nh t cao

Nh t t các gi t d u vào Khu y tr n 70oC

D m (2/3) + acid citric H p ch t nh t ng

Ti p t c khu y tr n 70oC

S n ph m

Hình 6.3. S t ng quát ch bi n mayonnaise

Thành ph n ch y u c s d ng trong ch bi n mayonnaise là:

- D u th c v t

- Ch t nh hóa (lòng tr ng, hay s d ng c lòng và lòng tr ng tr ng tùy t pquán m i qu c gia)

- D m (t o v và i u ch nh pH s n ph m)

- Gia v ( ng, mu i, mustard)

- Các thành ph n khác tùy theo lo i s n ph m.

Pha d u c a mayonnaise ph i là d u th c v t có n nh cao và không ch atriglycerid d ng tinh th hay sáp - nh ng thành ph n này là nguyên nhân phá v tính

n nh c a s n ph m nh t ng. c bi t, v i hàm l ng d u 80%, mayonnaise d bbi n i làm m t tính n nh do s phát tri n tinh th t o nên các gi t d u kích th cl n. ng n c n bi n i không mong mu n này, d u c n c gi kho ng 5,5 ginhi t t l nh tr c khi ph i tr n.

Các lo i d u có giá th p và trung bình nh d u t h t c i d u, u nành, b p và h ngd ng th ng c s d ng trong ch bi n mayonnaise th ng m i. Tuy nhiên, d u

u nành và c i d u th ng c hydro hóa nh tr c khi ph i ch nh m làm gi mcác acid béo không n nh có kh n ng oxy hóa cao, acid linolenic ra kh i d u. D u



98

c ng c n ph i qua giai o n ông hóa nh m tách lo i các triglycerid có nóng ch ycao. i v i d u h ng d ng, quá trình tách sáp là m t công o n quan tr ng tr ckhi ông hóa d u.

6.5. D U CHIÊN

Trong quá trình chiên, d u b gia nhi t n nhi t sôi (kho ng 180oC) nên d dàng x y ra các bi n i làm gi m ph m ch t d u. Các bi n i này có th nh h ng nch t l ng th c ph m ch bi n b ng quá trình chiên. Chính vì th , vi c xác nh ch tl ng d u chiên c n c quan tâm. Tuy nhiên, do quá trình ch bi n và th i gian sd ng khác nhau, d u s d ng cho quá trình chiên ti p xúc và chiên nhúng trong d uc ng có yêu c u khác bi t.

- D u s d ng cho chiên ti p xúc: D u s d ng cho ph ng pháp này v i l ngít và ch s d ng sau m t l n chiên. Chính vì th , yêu c u ch ng s oxy hóa d u không quan tr ng. D u s d ng theo d ng này ch òi h i c làm s ch, không t o mùi v x u cho th c ph m. D u nhóm này c s d ng ph bi nnh t là d u olive và d u mè.

- i v i chiên nhúng trong d u: d u hay m là m i tr ng truy n nhi t th c snên nhi t d u gia t ng r t cao. Khi th c ph m c làm chín, n c t trong th c ph m s di chuy n ra ngoài d ng h i và i vào môi tr ng d u, kèm theo các h p ch t màu và lipid c a th c ph m - t t c các thành ph n này s phá h ymôi tr ng d u.

Các bi n i chính x y ra i v i d u trong quá trình chiên nhúng trong d u:

S th y phân d u t o các acid béo t do, mono- và diglycerid, các glycerol t do.

S oxy hóa d u t o các h p ch t bay h i làm bi n i mùi, v d u do shình thành các h p ch t hydroperoxid, k n là aldehyd, cetone.

Ph n ng trùng h p làm gia t ng nh t, hình thành b t c nh.

Ph n ng t o s n ph m m ch vòng làm m t giá tr dinh d ng.

Tùy thu c vào m c ích s d ng (chiên khoai tây, chiên các s n ph m nnhanh..), yêu c u cho d u m có khác bi t. Tuy nhiên, d u m dùng cho quá trình chiên nhúng trong d u c n m b o các yêu c u c b n: không ng d utrên b m t s n ph m, không t o mùi v l và không b oxy hóa. Chính vì th ,d u c hydro hóa m t ph n c ngh .



99

6.6. D U SALAD

Trong quá trình tiêu th d u salad, i u quan tr ng nh t là d u không b v n c và không có c n (ch y u do ch t béo k t tinh hay sáp) khi c gi nhi t t l nh. Chính vì th , m t trong nh ng công o n quan tr ng trong quá trình x lý lo i d u này là ông hóa. D u c s d ng làm d u tr n salad òi h i ph i t tiêu chu n vtrong nhi t th p (cold test).

K t qu ki m tra s hi n di n hàm l ng ch t r n trong các lo i d u b ng 6.3 cho th y, d u c không c s d ng làm d u tr n salad. Tuy nhi n, vi c s d ng quá trình tách phân o n (ch ng 5) thu olein có th c i thi n c c tính d u c . m ts qu c gia, vi c s d ng ch t c ch s k t tinh c ngh trong lu t th c ph m.

B ng 6.3. Hàm l ng ch t r n trong các lo i d u theo nhi t (th p)

Lo i d u 0oC 5oC 10oC Lo i d u 0oC 5oC 10oC

D u u nành < 0,5 0 0 D u h t lanh < 1,5 < 1 0

D u bông < 0,5 0 0 D u h t rum 0 0 0

D u hoa h ng d ng 0 0 0 D u b p < 0,5 0 0

D u u ph ng < 6 < 4 < 2

D u h t c i d u < 1 0 0 D u c - - 50

D u h t mè < 1,2 D u h t olive < 0,5 0 0



100

TÀI LI U THAM KH O

Chu Ph m Ng c S n, 1983. D u m trong s n xu t và i s ng. Nhà xu t b n thành

ph H Chí Minh.

Dickinson, E. and Rodríguez Patino J. M. , 2001. Food Emulslons and Foams:

Interfaces, Interactions and Stability. International Journal of Food Science and

Technology, 36, 223–228 pp.

Hamilton, R.J. and Bhati, A. (eds), 1980. Fats and oils: Chemistry and Technology,

London: Applied Science Publishers.

Hoffmann, G., 1989. The chemistry and technology of edible oils and fats and their

high fat products, Academic press.

Hui, Y.H., 1996. Bailey’s industrial oil and fat product (volume 1-5), fifth edition.

NewYork, A Wiley-Interscience Publication.

Jose´ E. Moros, Jose´ M. Franco and Crı´spulo Gallegos, 2002. Rheology of spray-

dried egg yolk-stabilized emulsions. International Journal of Food Science and

Technology, 37, 297±307 pp

Kitrigin V.P., 1981. Ch bi n h t d u. Nhà xu t b n Nông nghi p.

Nguy n Quang L c, Lê V n Th ch, Nguy n Nam Vinh, 1993. K thu t ép d u và ch

bi n d u m th c ph m. Nhà xu t b n khoa h c k thu t.

Snyder, H.E. and Kwon, T.W., 1987. Soybean Utilization, An Avi Book, 74-130 pp.

Van Dalen, G. Determination of the water droplet size distribution of fat spreads using

confocal scanning laser microscopy. Journal of Microscopy, Volume 208, 116 –

124 pp.

Documents

Giáo trình Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm - Trần Thanh Trúc