i
LỜI CẢM ƠN
Sau một học kỳ thực hiện đề tài, ngoài sự nổ lực của bản thân, tôi còn
nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ của quý Thầy, Cô, bạn bè, nay đề tài
đã hoàn tất.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Thanh Trí đã
hướng dẫn rất tận tình và tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành tốt đề tài này.
Chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Bộ môn Dinh dưỡng & Chế biến
Thủy Sản – khoa Thủy Sản đã truyền đạt kiến thức, những kinh nghiệm thực
tế thật bổ ích, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành chương trình Đại học
và ứng dụng thực tế trong công việc.
Cảm ơn tập thể lớp Chế biến Thủy Sản K31, các bạn sinh viên khoa
Thủy Sản và tất cả các bạn sinh viên cùng khóa 31 đã quan tâm giúp đỡ tôi rất
nhiều trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Kính chúc quý Thầy, Cô, tất cả các bạn được nhiều sức khỏe và luôn
thành công trong cuộc sống.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!
Trân trọng kính chào!
Cần Thơ, Ngày 12 tháng 05 năm 2009
Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Hồng Nguyên
cá đạt hiệu quả khi thực hiện ở nhiệt độ 140
o
C-160
o
C và thời gian sục hơi
nước là 2 giờ trong điều kiện chân không. Sản phẩm dầu cá sau khử mùi có
mùi giảm rõ rệt so mùi của nguyên liệu ban đầu.
iii
MỤC LỤC
Lời cảm ơn i
Tóm tắt ii
Mục lục iii
Danh sách bảng iv
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 33
Tài liệu tham khảo 35
Phụ lục A 36
Phụ lục B 39
iv
DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1: Cơ sở cảm quan các chỉ tiêu dầu ăn 21
Bảng 3.2: Điểm phân loại sản phẩm 22
Bảng 3.3: Xây dựng hệ số quan trọng đối với dầu thành phẩm 22
Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự thay đổi chỉ số acid của dầu sau quá trình
hydrad hóa 23
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của lượng dung dịch muối sử dụng đến sự thay đổi chỉ số acid
của dầu sau quá trình hydrad hóa 23
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng dầu sau trung hòa 26
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của lượng NaOH trung hòa đến chất lượng dầu 26
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH lên sự thay đổi chỉ số acid dầu sau trung
hòa 28
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hiệu suất thu hồi đầu trung tính 29
Bảng 4.7: Điểm cảm quan màu sắc và độ trong của dầu sau trung hòa ở các nồng độ
NaOH khảo sát 30
Bảng 4.8: Ảnh hưởng của thời gian khử mùi lên chất lượng dầu 31
Hình 4.9: Dầu sau trung hòa 30
Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn sự khác biệt của chỉ số acid giữa các mẫu dầu sau khử
mùi 31
Hình 4.11: Đồ thị thể hiện điểm số cảm quan của 3 mẫu dầu khử mùi ở 3 thời gian
khác nhau 32
Hình 4.12: Dầu thành phẩm 32
Hình 5.1: Quy trình kết luận chế biến dầu ăn từ mỡ cá Tra 34
1
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 Giới thiệu
Dầu mỡ là mặt hàng tiêu dùng hằng ngày rất cần thiết cho con người.
Hàng năm, việc sản xuất dầu ăn và việc mở rộng mặt hàng có nguồn gốc từ
dầu mỡ không ngừng được tăng lên bởi nguồn năng lượng do dầu mỡ sinh ra
có giá trị gấp đôi năng lượng do protid hay glucid trong cùng khối lượng. Cứ
1g lipid bị oxi hóa cho ra 9.1 Kcal.
Hiện nay, nhu cầu sử dụng dầu mỡ của con người ngày càng đa dạng
trong cả lĩnh vực sản xuất và đời sống. Nguồn nguyên liệu sản xuất ra chúng
chủ yếu là các loại thực vật chứa nhiều dầu như: đậu phộng, mè, đậu nành,
hướng dương,… để sản xuất dầu thực phẩm.
Trong khi đó, mỗi năm, Đồng bằng sông Cửu Long tiêu thụ một lượng
lớn cá Tra, cá Basa nguyên liệu, lượng mỡ cá chiếm khoảng 15%. Vì điều kiện
chế độ nuôi dễ dàng, giá trị xuất khẩu cao, nên cá Tra chiếm tỷ trọng chủ yếu
trong xuất khẩu cá da trơn ở Việt Nam (theo VASEP, khoảng 90%). Nếu năm
2004, tổng sản lượng cá tra, ba sa của các tỉnh ĐBSCL là 264.436 tấn, thì năm
2006 là 825.000 tấn và dự báo đến cuối năm 2007 sẽ lên đến khoảng một triệu
tấn, bằng sản lượng quy hoạch cho đến năm 2010 theo dự đoán của ngành
Thủy sản. Như vậy, sẽ có khoảng 600.000 tấn phụ phẩm sau xuất khẩu cần
quá trình trung hòa.
Khảo sát thời gian sục hơi nước trong quá trình khử mùi dầu.
3
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu
2.1.1 Dầu cá đối với sức khỏe và đời sống
Trong y học dầu cá được dùng chữa bệnh quáng gà, còi xương, khô
mắt, chậm lớn, rụng tóc, gần đây dầu cá còn được sử dụng để chữa các bệnh
ung thư, viêm, tấy… Dầu cá cung cấp cho cơ thể vitamin A, D và các chất
quan trọng khác như Leuxithin, axit béo không thay thế…
Gần đây các chuyên gia nước ngoài đã phát hiện dầu cá có tác dụng
chống viêm tấy, ban đỏ, viêm phế quản, viêm khớp, bỏng rợp,…Đặc biệt dầu
cá còn có khả năng chữa ung thư. Nếu mỗi ngày, mỗi người dùng 2 gram dầu
sản xuất dầu biodiesel và có chiến lược phát triển loại dầu này nên các doanh
nghiệp được nhiều hỗ trợ, sản xuất rất hiệu quả. Vì thế, họ nhập khẩu mỡ cá
tra ngày càng nhiều
(Theo trang Báo điện tử Cần Thơ – cập nhật Thứ sáu, 09/01/2009)
2.1.2 Tính chất chung của dầu mỡ
Dầu và mỡ là nhóm hợp chất hữu cơ có thành phần cấu tạo hóa học
không thuần nhất, có trong tế bào sống, là ester phức tạp của các acid béo bậc
cao với glycerin hoặc với các alcol khác có cấu tạo đặc biệt. Chúng không tan
trong nước nhưng tan trong các dung môi phân cực như: benzen, aceton,
hexan, eter, clorofom,… được tìm thấy nhiều trong động vật và thực vật.
Dầu mỡ hòa tan được các vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K) và là
nguồn cung cấp nhiều vitamin (các acid béo không no cao phân tử), đóng vai
trò chất hoạt động sinh lý quan trọng trong cơ thể người.
Dầu mỡ có tính nhớt khá cao, nhẹ hơn nước, tỷ trọng khoảng 0,886 –
0,973 ở 15
o
C. Mức độ không no càng lớn thì tỷ trọng càng lớn. Nhiệt độ nóng
chảy và trạng thái tự nhiên tùy thuộc vào tính chất của nguyên liệu tạo ra dầu
mỡ:
- Nếu trong thành phần của chúng, các acid béo no chiếm ưu thế thì
chất béo ở dạng đặc và nhiệt độ nóng chảy cao.
- Nếu trong thành phần dầu mỡ, các acid béo không no chiếm ưu thế thì
dầu mỡ ở dạng lỏng và nhiệt độ nóng chảy thấp.
Dầu mỡ bị biến đổi xấu do các nguyên nhân sau:
- Dưới tác dụng của acid, kiềm, enzim Lipase, dầu mỡ sẽ bị thủy phân
giải phóng glycerin, các acid béo và muối của chúng.
- Trong quá trình bảo quản, chất béo bị tác động của ánh sáng, không
khí, độ ẩm,… gây mùi khó chịu gọi là hiện tượng ôi hóa. Do chất béo bị thủy
phân và oxi hóa tại các vị trí nối đôi trong gốc acid béo không no tạo nên các
peroxyde, sau đó peroxyde tiếp tục bị oxi hóa dẫn đến sự đứt mạch cacbon tạo
- Chỉ số peroxyde: Cho ta biết về mức độ oxy hóa của dầu mỡ . Chỉ số
này càng cao nghĩa là dầu mỡ đã bị oxy hóa càng nhiều.
- Chỉ số xà phòng hóa: Cho ta biết số lượng acid béo tự do hay kết hợp
trong chất béo này nhiều hay ít. Chỉ số xà phòng hóa càng cao tức là acid béo
càng nhiều.
Phân tử lượng của acid béo cấu thành nên dầu cá tương đối cao và chất
không xà phòng hóa khá nhiều, do đó chỉ số xà phòng hóa của dầu cá tương
đối thấp, khoảng 190–220.
- Chỉ số Iod: Cho ta biết về mức độ bão hòa của các acid béo trong dầu
mỡ. Chỉ số Iod càng cao tức là acid béo không no càng nhiều.
2.2.1.2 Thành phần hóa học
6
a. Acid béo
Thành phần chất béo trong cá khác xa so với các loài động vật có vú
khác. Điểm khác nhau chủ yếu là chúng bao gồm các acid béo chưa bão hòa
cao (14-22 nguyên tử cacbon, 4-6 nối đôi). Hàm lượng acid béo chưa bão hòa
trong cá biển (88%) cao hơn so với cá nước ngọt (70%). Chất béo trong cá
chứa nhiều acid béo chưa bão hòa do đó rất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản
phẩm cấp thấp như aldehyde, ceton. Tuy nhiên, lipid trong thủy sản rất có lợi
cho sức khỏe người tiêu dùng. Các hợp chất có lợi trong lipid cá là các acid
béo không no cao, đặc biệt là: Axid Eicosapentaenoic (EPA 20:5) và acid
Docosahexaenoic (DHA 22:6)
(Nguồn: Ths. Phan Thị Thanh Quế, Thành phần hóa học và tính chất
của động vật thủy sản)
Trong chất béo của động vật thủy sản,đối với mỗi chuỗi dài của mạch
cacbon thường có vài acid béo tồn tại, có khi có một acid béo no và vài acid
béo không no hỗn hợp với nhau. Chuỗi cacbon càng dài thì mức độ không no
càng cao và các chất hỗn hợp lại càng phức tạp. Thành phần của chúng thường
- Tẩy màu
- Tẩy mùi
2.2.2.1 Các phương pháp tinh luyện cơ học
Các phương pháp này chủ yếu là loại sơ bộ các tạp chất có trong dầu
thô, đồng thời tách loại một phần các chất keo hòa tan như sáp,
phospholipid,… Các phương pháp này thường được áp dụng đi kèm với các
quá trình như thủy hóa, trung hòa,…
a. Phương pháp lắng
Phương pháp này dựa vào sự khác nhau về tỷ trọng, cấu tạo các tạp
chất và dầu mỡ để phân ly. Sau một thời gian để yên nhất định, các tạp chất có
tỷ trọng lớn hơn dầu sẽ lắng xuống. Các tạp chất lắng xuống bao gồm: các tạp
chất cơ học, nước trong dầu, các thành phần thể rắn,…
Đối với phương pháp lắng, ngoài việc loại trừ các tạp chất rắn còn có
khả năng loại trừ một số hợp chất có tính keo hòa tan trong dầu mỡ như sáp,
phosphatid, protid,…Độ hòa tan của những tạp chất này trong dầu mỡ sẽ giảm
xuống cùng với sự giảm nhiệt độ, cho nên muốn loại trừ các tạp chất này thì
điều kiện cần thiết là phải hạ nhiệt độ xuống một mức thích hợp. Ở một nhiệt
độ mà tại đó một tạp chất có tính keo hòa tan có thể tách ra hoàn toàn khỏi dầu
mỡ, người ta gọi là “nhiệt độ ngưng kết giới hạn”. Sau khi các tạp chất tách ra,
có thể dùng các phương pháp phân ly thông thường để phân ly dầu mỡ và tạp
chất.
Để tăng tốc độ lắng, nhất là trong trường hợp dầu chứa nước, có thể
cho vào một số chất có tính hút nước như CaCl
2
, Na
2
SO
4
khan hoặc các chất
điện ly như NaCl.
- Tạo thành phần các hạt keo đông tụ làm dầu vẩn đục.
- Phân ly dầu ra khỏi phức phospholipid bằng lắng hoặc ly tâm.
Tác dụng hydrat hóa được thực hiện bằng cách dùng một lượng vừa đủ
nước nóng hay dung dịch loãng các chất điện ly như NaCl, NaOH, NH
4
Cl,…
vào dầu ở một nhiệt độ nhất định để phân cực hóa và kết tủa tạp chất.
(Nguồn: Trần Thanh Trúc, 2005, Công nghệ chế biến dầu mỡ thực
phẩm, Tủ sách Đại học Cần Thơ)
b. Trung hòa
Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trung hòa bằng NaOH:
Lượng NaOH: lượng NaOH phải hợp lý, nếu nhiều quá gây hao tổn
vitamin A, nếu quá ít hiệu quả khử acid thấp. Lượng NaOH được xác định
theo công thức sau:
1,56
40
µAM=C
9
M: Khối lượng dầu (kg)
X: Lượng xút (g)
A: Chỉ số acid (mg KOH/g dầu)
µ
: Hệ số kiềm dư
1,56
40
: Hệ số quy đổi từ KOH sang NaOH
Hệ số kiềm dư để đảm bảo cho dầu được khử acid, khử màu tạp chất
triệt để. Hệ số kiềm dư phụ thuộc vào chất lượng của dầu. Nếu dầu có chất
0
C. Nhưng khi xử lý ở nhiệt độ cao này, dầu dễ bị ảnh
hưởng đến chất lượng, vì vậy trong quá trình sục hơi nước để khử lôi cuốn các
chất mùi cần tiến hành các điều kiện chân không. Mục tiêu chính của công
đoạn này là:
10
- Loại bỏ các hợp chất tạo mùi bay hơi: aldehyde, metylceton,…
- Di chuyển lượng dư của acid béo tự do còn sót lại trong dầu.
Nguyên lý chung
Sử dụng nhiệt độ cao trong môi trường chân không làm bay hơi, đa tụ
phân tử các chất mang mùi, làm mất mùi.
Một số phương pháp khử mùi
- Phương pháp Pergiuc
Cách tiến hành:
Nâng nhiệt cho khối dầu cá lên 250
o
C-300
o
C trong thiết bị hút chân không,
sục khí trơ vào khối dầu, khí trơ lôi cuốn hơi nước và các chất mang mùi ra
khỏi dầu.
- Phương pháp Xallpeld
Cách tiến hành:
Cho thêm một lượng acid béo tự do vào dầu cần khử mùi, sau đó tiến hành
chưng cất chân không ở t=150
o
C. Lúc này acid béo tự do bay hơi khá mạnh
cuốn theo các chất mang mùi. Thời gian chưng cất là 30 phút. Để phương
tinh dầu Essentian, NH
3
, TMA,… acid Chupadopic ngưng tụ ở nhiệt độ cao và
mất mùi.
- Phương pháp khử mùi bằng hơi chưng
Nguyên tắc: kết hợp nhiệt độ cao, áp suất chân không với việc sục hơi
nước nóng vào khối dầu để tẩy mùi cho dầu. Hơi nước được sục vào khối dầu
cá và bật ra khỏi khối dầu cá mạnh trong môi trường chân không mang theo
các chất có mùi như: acid béo, glycerin phân tử lượng thấp, NH
3
, TMA,…
acid Chupadopic cao phân tử đa tụ ở nhiệt độ cao và mất mùi.
11
(Nguồn: Trần Thị Luyến – Đỗ Minh Phụng, Công nghệ chế biến tổng
hợp thủy sản, tập 2, Bộ GD & ĐT trường Đại học thủy sản)
2.2.3 Tiêu chuẩn dầu thực phẩm
Dầu mỡ muốn ăn được phải đủ một số điều kiện sau đây:
2.2.3.1 Khả năng dinh dưỡng cao và không chứa độc tố
Chất béo có chứa một số các glycerid chưa no cấu tạo bởi acid béo cần
thiết nhiều nối đôi, rất cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Tuy nhiên, hệ số
tiêu hóa cũng phải khá cao mới đảm bảo khả năng dinh dưỡng.
Lý do quan trọng quyết định sự hấp thu dầu mỡ là độ nóng chảy. Độ
nóng chảy trên 50
o
C làm giảm khả năng hấp thu.
2.2.3.2 Dầu mỡ không được chứa acid béo tự do
Dầu thô thường chứa 1 lượng acid béo tự do nhiều hay ít tùy thuộc vào
các loại khác nhau. Lượng acid béo tự do cho phép đối với dầu chiên xào tối
Dầu mỡ khi bảo quản lâu thường trở mùi, sự ôi dầu do các nguyên
nhân:
- Sự thủy phân giải phóng acid béo từ triglycerid.
- Ôi dầu do phản ứng oxy hóa hóa học.
- Ôi dầu do phản ứng oxy hóa các enzyme.
Để đạt được những tiêu chuẩn phải có trong dầu ăn, cần phải tinh luyện
dầu hợp lý.
(Nguồn: Trần Thanh Trúc, 2005, Công nghệ chế biến dầu mỡ thực
phẩm, Tủ sách Đại học Cần Thơ)
2.3.4 Quy trình tham khảo chế biến dầu cá
Dựa vào tài liệu đã tham khảo, quá trình lý thuyết tinh chế dầu ăn từ
mỡ cá Tra được xây dựng như sau: (hình 2.1)
13
Hình 2.1: Quy trình lý thuyết thí nghiệm tinh chế dầu cá Tra Nguyên liệu
Đ
ể lắng, tách cặn
Để lắng, tách cặn
Ly tâm
X
ử lý
R
ửa, để ráo
Gia nhi
ệt (t=140
o
C
–
160
o
C)
M
ỡ lỏng
Đ
ể ổn định
Ép
Tóp mỡ
Bã14
15
a. Mục đích
Xác định nhiệt độ và lượng muối trung tính thích hợp đưa vào dầu để
làm kết tủa các tạp chất keo hòa tan có trong dầu tạo thuận lợi cho quá trình
trung hòa tiếp theo.
b. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố, 2 lần lặp lại.
Nhân tố A: nhiệt độ khi hydrat hóa (
o
C)
A
1
: 30
o
C–40
o
C A
2
: 40
o
C–50
o
C A
3
: 50
o
C–60
o
ể lắng Cặn thủy hóa
D
ầu
Phân
tích
Dầu thô A
1
A
2
A
3
B
0
B
1
B
2
B
3
B
4
B
5
dầu. Tiến hành thu thập số liệu và ghi nhận sự thay đổi màu sắc của dầu sau
quá trình hydrad hóa.
Hình 3.2: Máy khuấy từ
3.2.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và lượng NaOH
sử dụng đến quá trình trung hòa
a. Mục đích
Lựa chọn khoảng nhiệt độ và lượng NaOH dư sử dụng thích hợp để
trung hòa acid béo tự do có trong dầu mà không làm giảm hiệu suất thu hồi
dầu và dầu có chỉ số acid thấp.
b. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại.
Nhân tố C: nhiệt độ khi trung hòa (
o
C), thay đổi ở 3 mức độ:
C
1
: 50
o
C–60
o
C C
2
: 60
o
C–70
o
C C
3
: 70
Dầu sau khi được hydrat hóa, sử dụng máy khuấy từ có gia nhiệt nâng
nhiệt độ dầu lên ở các chế độ cần khảo sát. Tiến hành khuấy trộn đều mẫu thí
nghiệm và cho dung dịch NaOH vào từ từ, lượng NaOH cho vào thay đổi ở 4
mức độ khác nhau, tiếp tục khuấy thêm 20 phút. Cho tiếp 10% dung dịch muối
NaCl có nồng độ 3%–4% để tăng tốc độ lắng của các hạt xà phòng. Để yên
trong phểu chiết cho đến khi hỗn hợp này phân thành lớp: trên cùng là xà
phòng bão hòa khí, kế đến là lớp dầu trung tính, tiếp là lớp xà phòng, cuối
cùng là nước muối. Tiến hành tháo bỏ dung dịch muối và xà phòng, thu hồi
dầu trung tính. Nhanh chóng rửa dầu thu hồi để loại các hạt xà phòng còn sót
lại. Rửa lần 1 dùng nước muối có nồng độ 10%; lần 2, 3, 4 rửa bằng nước
nóng. Mỗi lần rửa phải khuấy đều dầu và nước rửa rồi để yên khoảng 40–60
phút mới tháo bỏ nước rửa. Nhiệt độ của nước muối và nước nóng trong mỗi
lần rửa khoảng 90
o
C–95
o
C, lượng nước khoảng 20% so với khối lượng dầu.
Hydrat hóa
Dầu thô
Đ
ể lắng
Tháo c
ặn
Phân tích
Trung hòa
2
D
3
C
ặn x
à phòng, n
ư
ớc muối
R
ửa (4 lần)
S
ấy (105
o
C)18
Dầu sau khi được rửa, nhanh chóng đem sấy để loại bỏ nước còn lại
trong quá trình rửa, chế độ sấy ở nhiệt độ 105
o
C, thời gian khoảng 4 giờ.
3.2.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH
sử dụng đến quá trình trung hòa
a. Mục đích
Xác định nồng độ dung dịch NaOH thích hợp cho quá trình trung hòa,
cho ra sản phẩm sau trung hòa đạt chỉ số acid thấp nhất và giá trị cảm quan
Trung hòa
C
ặn x
à phòng, n
ư
ớc muối
R
ửa (4 lần)
S
ấy (105
o
C)E
1
E
2
E
3
E
4
E
5
Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4
c. Cách tiến hành
Khử mùi là công đoạn cuối cùng trong quy trình tinh luyện dầu mỡ.
Dầu sau khi trung hòa được khử mùi bằng cách tiến hành quá trình sục hơi
nước trực tiếp vào trong dầu: nâng nhiệt độ dầu lên đến các khoảng nhiệt độ
Hydrat hóa
Dầu thô
Phân tích
Trung hòa
S
ấy (105
o
C)
T
ẩy m
àu
Kh
ử m
thị màu.
3.3.1.2 Hóa chất sử dụng
Dung dịch KOH 0,1N trong alcol tuyệt đối.
Hỗn hợp dung môi gồm 2 thể tích eter etylic và 1 thể tích cồn tuyệt đối.
Phenolphtalein 1%.
3.3.1.3 Tiến hành
Cân chính xác 0,5g dầu cho vào bình tam giác 100ml, thêm 50ml dung
môi hỗn hợp lắc đều, cho 2 đến 3 giọt chỉ thị phenolphtalein rồi chuẩn độ bằng
dung dịch KOH 0,1N cho đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt bền
trong 30 giây.
3.3.1.4 Tính kết quả
Chỉ số acid của dầu được tính theo công thức sau:
W
xV
A
1,56
=
Copyright: Tài liệu đại học ©