Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc

LUẬN VĂN
KHẢO SÁT YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT
TRÍCH LY DẦU GẤC

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

1


Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc
Dẫn nhập
Ngày nay xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về thực phẩm của con người ngày càng
cao. Những thực phẩm chức năng có giá trị dinh dưỡng cao càng được nhiều người chú ý
đến và trái Gấc là một trong những loại thực phẩm chức năng đó. Thật vậy, trong trái Gấc
mà đặc biệt là dầu Gấc chứa nhiều chất có hàm lượng dinh dưỡng cao và có khả năng phòng
chống bệnh tật. Dầu Gấc có chứa nhiều β − caroten, tiền vitamin A rất cần thiết cho khả năng
nhìn tốt của mắt, kích thích tính miễn dịch và tăng sức đề kháng cho cơ thể, có tác dụng
chống oxy hoá. Lycopen là chất chống oxy hoá hàng đầu có khả năng bảo vệ cơ thể chống
lại các bệnh thoái hoá, suy giảm miễn dịch và cả các chứng bệnh ung thư (Tangboditham
(1998), được trích dẫn bởi Phạm Hữu Yên Phương (2004)). Vitamin E mang các đặc điểm
chống oxy hóa, ngăn chặn tác động độc hại của các gốc tự do, là vitamin chống lão hoá
(Cossut và cộng sự, 2001). Hai acid béo không bão hoà linoleic và α-linolenic là những axit
béo thiết yếu. Chúng tham gia vào thành phần màng tế bào và dây liên kết giữa các tế bào
não, là tiền thân của omega 3 (ω3) và omega 6 (ω6) (Cossut và cộng sự, 2001).
Tuy nhiên việc sản xuất và tiêu thụ dầu Gấc ở Việt Nam và các nước trên thế giới còn
chưa phổ biến. Chính vì lý do trên nên chúng tôi đã thực hiện đề tài “Khảo sát các yếu tố ảnh

3


Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc
2.1 Tổng quát về trái Gấc
2.1.1 Đặc điểm nông học
Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng (Gấc) thuộc họ Cucurbitaceae, giống
Momordica và loài Cochinchinensis. Cây này được định danh là Muricia Cochnchinensis
vào năm 1790 bởi Loureiro. Sau đó, năm 1826 Sprengel đã kết luận rằng cây gấc thuộc
giống Momordica và đã đổi tên thành Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng (Berley
(1937) được trích dẫn bởi Vương Lê Thuý (2002)). Loài cây này có mặt ở các nước Nam Á,
như Trung Quốc, Miến Điện, Lào, Campuchia, Ấn Độ… (Perry (1980) được trích dẫn bởi
Vương Lê Thuý (2002)).
Gấc là loại cây thân thảo dây leo hàng năm thuộc chi mướp đắng, là loài đơn tính
khác gốc (dioecious) cuối đông sau khi thu hoạch quả người ta chặt đốn tận gốc, sang xuân
cây lại leo lên tươi tốt. Từ gốc mọc ra nhiều thân mới, mỗi dây có nhiều đốt, mổi đốt có lá.
Lá Gấc nhẵn mọc so le, hình thùy chân vịt, chia thùy khá sâu, lá to dài từ 10 – 25cm, mặt
trên xanh lục thẫm, phía dưới màu xanh nhạt. Hoa Gấc màu vàng nhạt, đơn tính, nở vào
tháng 5, 6 ở phía Bắc, trong Nam có nhiều vụ (Nguyễn Thiện Luân và cộng sự, 1999). Trung
bình, cần khoảng 18 – 20 ngày để quả có thể chín từ khi nụ hoa cái xuất hiện. Một cây có thể
cho khoảng 30 – 60 quả trong một năm (WHO (1990) được trích dẫn bởi Vương Lê Thuý
(2002)).
Quả Gấc hình tròn hay hình bầu dục, có chiều dài từ 6 – 10cm và chiều rộng là 4 –
6cm. Loại quả này có màu xanh lục, có gai, khi chín chuyển dần từ màu vàng sang màu đỏ.
Bên trong lớp vỏ là lớp thịt vàng, mềm, kế tiếp là những hạt gấc được bao bọc bởi màng màu
đỏ máu, xếp hàng dọc. Hạt Gấc màu đen, hình tròn dẹt giống con ba ba nhỏ, có răng cưa
(Nguyễn Hồng Khánh và cộng sự, 2004), trong hạt có nhân trắng chứa nhiều dầu. Ở Việt
Nam, trọng lượng quả khoảng 500g – 1600g (Vương Lê Thuý, 2004). Một kg quả Gấc bao
gồm khoảng 190g màng và 130g hạt. Màng hạt khi chín có vị thơm dễ chịu hoặc không có

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc

Hình 2.4 Trái Gấc Nếp

Hình 2.5 Trái Gấc Tẻ

Do đó, ta thường chọn Gấc Nếp để chế biến thực phẩm vì Gấc Nếp trái to, khi chín
nhiều cơm và có màu sắc đẹp, chất lượng tốt.

2.1.2 Tình hình sản xuất và phân phối
Ở Việt Nam, trước đây Gấc mọc hoang dã hay được trồng ở một số gia đình để nấu
xôi hay sử dụng cho y học truyền thống. Hiện nay người ta bắt đầu trồng trọt ở quy mô công
nghịêp để thu lấy dầu từ màng Gấc, màu và dầu từ hạt Gấc, chế biến các thức uống dinh
dưỡng cũng như các sản phẩm khác. Gấc được trồng nhiều ở vùng Trung Du và Đồng Bằng
Bắc Bộ. Dọc theo sông Tiền trồng Gấc rất tốt, có dây Gấc lâu năm gốc to đường kính đến 15
– 20 cm. Trên diện tích 5 m2 dây Gấc có thể cho 100 – 200 quả/năm.
Trên thị trường giá của Gấc tươi khoảng 6.000 đến 10.000 VNĐ/kg có khi lên đến
25.000 VNĐ/kg. Vào mùa khô (đặc biệt tháng 11), có rất nhiều loại quả này, ngược lại vào
mùa mưa giá Gấc tăng cao do tình trạng khan hiếm (Nguyễn Hùng Khánh và cộng sự, 2004).
Ngày nay Gấc được sử dụng nhiều trong sản xuất công nghiệp.

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

6


Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc
2.1.3 Thành phần hoá học của trái Gấc

10,5

5

Xơ

1,8

6

Muối khoáng

0,7

7

 - Caroten

0,046

8

Lycopen

0,038

(Nguồn www.gactuoikieuphuong.com)

2.1.4 Giá trị của trái Gấc trong đời sống
Trong gia đình, thịt Gấc được sử dụng chủ yếu để nhuộm màu các loại xôi, chế biến

sưng chân.

2.2 Tổng quát về Dầu Gấc
2.2.1 Thành phần hoá học
2.2.1.1 Thành phần chủ yếu
Triglyceride là thành phần chủ yếu của dầu mỡ chứa từ 95 đến 98% của hạt dầu. Cấu
tạo hoá học là este của rượu 3 chức với các acid béo.
CH2 – OH
CH – OH

R1COOH
+

R2COOH

CH2OCOR1


CHOCOR2

CH2 – OH

R3COOH

CH2OCOR3

Glycerol

Axít béo


Kí hiệu

1

Palmitic

16 : 0

2

Stearic

18 : 0

3

Olêic

18 : 1(n-9)

4

Linolêic

5

Linolênic

6


Cấu tạo của phospholipide:

Phosphooipit đóng vai trò là chất hoạt động bề mặt trong trao đổi chất, chuyển hoá
các chất béo, trong quá trình thẩm thấu qua màng tế bào, … thường được sử dụng trong y
dược, trong thực phẩm.
Hợp chất điển hình là Lecithin và Cephalin hàm lượng phosphatid có trong dẩu mỡ từ
0,5 – 3%.

d) Các sterol
Là những rược cao phân tử có cấu tạo phức tạp và phân bố rộng rãi, tan tốt trong dầu
Gấc. Trong tự nhiên chúng có thể tồn tại dạng este. Hàm lượng của chúng dao động từ 0,42,9% (chủ yếu là tocopherol). Các srerol chúa trong dầu Gấc chủ yếu là Phirosterol.

e) Các vitamin
Đa số là vitamin A, D, E, K và các vitamin có khả năng hoà tan chất béo. Ngoài ra có
một số hợp chất có khả năng tạo ra sinh tố thường gọi là tiền sinh tố  - Caroten: tiền
vitamin A và Egosterol: tiền vitamin D.
Trong đó có tocopherol (40 - 250mg%) có hoạt tính vitamin E có tác dụng chống oxy
hóa cho dầu rất tốt, dầu có hàm lượng tocopherol cao bảo quản tốt hơn dầu có hàm lượng
tocopherol thấp.

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

10


Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc
Vitamin E tự nhiên có nguồn gốc thực vật hay động vật. Dầu thực vật có chứa nhiểu
tocophêrol và tocotriênol hơn. Trong dầu thực vật, các dạng vitamin thườgn gặp nhất là  tocophetrol và  - tocophêrol (Cuvelier và cộng sự, 2003)

 Carotenoid
Carotenoid là những sắc tố tự nhiên, có mặt rộng rãi trong tự nhiên và là nguồn
gốc của các màu chói sang (vàng, cam và đỏ) cùa nhiều trái cây ăn được (cam, dâu…)
của các loại rau (cà rốt, cà chua, gấc…) của các loại nấm, của hoa, tảo, vi khuẩn, chúng
cũng có mặt trong các sản phẩm động vật.
Thuật ngữ carotenoid bao gồm hai phức hợp gần tương tự nhau: một mặt là các
carotin, hydrocacbon không bão hòa và mặt khác là những đồng phân bị oxy hóa của hợp
chất này hay còn gọi là các xanthophil. Hơn 600 carotenoid đã được cô lập từ những sản
phẩm tự nhiên (Faure và cộng sự, 1999).
Trên phương diện hóa học, đó là các chuỗi với đầu mỗi chuỗi có nhân dạng vòng
mang nhiều nhóm chức khác nhau (rượu, axit… ); những chất thông thường nhất là  –
caroten và lycopen nhưng các chất khác cũng được sử dụng như chất màu thực phẩm:  caroten,  - caroten, bixin, norbin, capstêin,  - apo 8’ carotenan, ester ethylic của axit
 – apo 8’ carotenoid. Chúng là những hợp chất hòa tan trong dầu mỡ, màu sắc thay đổi

từ vàng đến đỏ.

Hình 2.8 Cấu trúc của các carotenoide chính và các xanthophil

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

12


Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc
 - caroten tồn tại dưới dạng bột tinh thể, không hòa tan trong nước và trong rượu,

ít hòa tan trong dầu thực vật. Trong cloroform, độ hấp phụ quang phổ cực đại nằm ở giữa
446 và 496 nm. Dạng carotênoit này mang hoạt động của vitamin: 1g  - caroten tương



Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc
b) Chỉ số khúc xạ:
Chỉ số khúc xạ  D = 1.474 – 1.748, chỉ số khúc xạ càng lớn, mức độ không no
càng lớn.
c) Độ nhớt:
Dầu Gấc có tính nhớt, nhiệt độ càng cao tính nhớt càng giảm.
d) Tính tan:
Dầu Gấc hòa tan tốt trong ether dầu hỏa, etanone, chlorofom và axeton, không tan
trong nước và cồn lạnh. (Ngô Thị Thuỳ, 2004).
e) Nhiệt dung riêng:
Nhiệt dung riêng của dầu Gấc trung bình C = 0.4 – 0.5

2.2.2.2 Tính chất hóa học
a) Phản ứng thủy phân
Với sư hiện diện của nước hoặc hơi nước, dầu bị thuỷ phân để giải phóng acid béo
và glyxerin. Phản ứng có xức tác axid vô cơ hay enzim. Thực chất quá trình thuỷ phân
xảy ra qua 3 giai đoạn, trong đó mỗi giai đoạn là một phản ứng thuận nghịch.

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

14


Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc
Giai đoạn 1:

CHOCOR2

+

H2 O



CH2OCOR3
Diglyceride

CHOCOR2

+ R3COOH

CH2OH
Monoglyceride

Giai đoạn 3:
CH2OH

CH2OH
xt

CHOCOR2

+

H2 O


+

NaOH



Phương trình tổng quát:
CH2OCOR
CHOCOR

CHOH

+

CH2OCOR

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

3NaOH

RCOONa

+

H2 O

CH2OH




2.2.3 Giá trị của dầu Gấc
Người Việt Nam sử dụng món quà này làm thuốc bổ cho phụ nữ mang thai, cho
con bú, để phòng ngừa và tránh thiếu vitamin A, bệnh khô mắt, bệnh quáng gà ở trẻ em.
Bên cạnh đó, dầu Gấc còn làm lành nhanh chóng các vết thương, vết bỏng và lở loét (Vũ
Đình Trác (1986) được trích dẫn bởi Vương Lê Thuý (2002)).
Bùi Minh Đức và cộng sự (2004); Ngô Thị Thuỳ (2004); Nguyễn Công Suất
(2002) đã chỉ ra rằng dầu gấc góp phần làm tăng khả năng miễn dịch, chống lại sự lão
hóa của tế bào và chống lại quá trình oxy hóa. Hơn nữa, những tác giả này cũng chỉ ra vai
trò loại bỏ các tác động độc hại của môi trường như các chất độc hóa học, tia phóng xạ.
Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

16


Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc
Nguyễn Công Suất (2003) cho rằng thành phần  - carotene, lycopen và vitamin E
trong dầu Gấc có tác động trung hòa 75% các chất gây ung thư, đặc biệt đối với bệnh ung
thư vú.

2.2.4 Phương pháp khai thác dầu Gấc
Theo Đỗ Tất Lợi (1991), hiện nay có 3 phương pháp khai thác dầu Gấc, tuy theo
quy mô công nghiệp và điều kiện sản xuất mà lựa chọn phương pháp thích hợp, nhưng
trước khi khai thác màng đỏ của Gấc phải được sấy ở 60 – 700C và được nghiền thành
bột.
2.2.4.1 Phương pháp truyền thống
Trong trường hợp chúng ta muốn sử dụng dầu Gấc trong gia đình hay trong một
thời gian ngắn, chúng ta có thể sử dụng mỡ heo hay dầu đậu phộng để trích ly. Đầu tiên

Dựa vào tính hòa tan tốt của dầu trong dung môi hữu cơ như xăng, n – Hexan hay
ether mà người ta trích ly dầu ra khỏi bột nghiền chưng sấy, số lượng dung môi theo tỉ lệ
thích hợp.

2.3.2 Bản chất của phương pháp trích ly chất béo
Trích ly là quá trình ngâm chiết làm chuyển dầu từ nguyên liệu vào dung môi thực
hiện bằng khuếch tán phân tử (chuyển dầu từ nội tâm nguyên liệu vào dung môi) và
khuếch tán đối lưu (chuyển dầu từ bề mặt nguyên liệu vào dung môi)
Lúc đầu, dung môi chỉ hòa tan lớp dầu trên bề mặt bột. Sau đó mới thấm sâu vào
bên trong, tiếp tục hòa tan dầu trong các ống mao quản tạo ra mixen (dung dịch dầu trong
dung môi). Mixen được làm sạch bằng phương pháp lắng, lọc và ly tâm. Chưng cất
mixen được dầu thô và dung môi thu hồi.
Quá trình hòa tan dầu vào dung môi diễn ra cho đến khi đạt đến sự cân bằng nồng
độ mixen ở các lớp bên trong và bên ngoài của nguyên liệu.Việc tạo ra sự chêch lệch
thường xuyên ổn định giữa nồng độ mixen trong nguyên liệu vào bên ngoài nhờ dùng
dung môi chuyển động (do bơm) mang nguyên liệu trích ly.
(Nguồn Giáo Trình Công Nghệ Sản Xuất Dầu Thực Vật trường ĐH Công Nghiệp
TP.HCM)

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

18


Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc
2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình trích ly
2.3.3.1 Nguyên liệu
a) Mức độ phá vỡ của mô:

2.3.3.2 Tỷ lệ dung môi và nguyên liệu
Với khối lượng nguyên liệu ban đầu cố định, khi lượng dung môi gia tăng, quá
trình trích ly diễn ra nhanh chóng và lượng dầu còn lại trong bã sẽ giảm.
Bermardini (1997) đã chỉ ra rằng lượng dung môi có tầm quan trọng trên hàm
lượng dịch trích ly đến tỷ lệ dung môi: hạt dầu ( thể tích: khối lượng ) 18 : 1, đối với hạt
hướng dương, đậu phộng, sự gia tăng trên tỷ lệ này làm hiệu suất trích ly tăng chậm và
nếu tỉ lệ trên 88 : 1 năng suất trích ly là một hằng số.

2.3.3.3 Nhiệt độ trích ly
Nhiệt độ tác động phức tạp, nhiệt độ gia tăng làm tăng hiệu suất trích ly.
Nhưng nhiệt độ quá cao sẽ có tác động ngược lại bởi việc làm biến tính các sản
phẩm cần trích ly.

2.3.3.4 Thời gian trích ly
Sự kéo dài của thời gian kéo theo sự gia tăng năng suất trích ly, nhưng không nên
kéo dài vì điều này sẽ không làm gia tăng hiệu suất lên bao nhiêu, bởi vì dầu còn lại trong
bã ngày càng giảm.
Theo Bernardini (1997), một lượng lớn dầu được trích ly trong 4 giờ trích ly đầu
tiên. Đây là thời điểm kết thúc quá trình trích ly thích hợp để lượng dầu lấy ra tương đối
nhiều nhất mà không tiêu hao nhiều năng lượng và dung môi.

2.3.3.5 Loại dung môi
Nhiều dung môi như benzen, etanol, propan, butan, freon, axetone, n – Hexan,
ether dầu hỏa ... đã được sử dụng để trích ly dầu Gấc. Thế nhưng dung môi được sử
dụng thông thường nhất là n – Hexan.
Việc lựa chọn dung môi dựa trên các vấn đề sau: hằng số điện môi, là một dấu
hiệu tốt cho độ phân cực, điểm sôi, hay các chỉ số khác như khả năng trộn lẫn với các
dung môi khác hay tính dễ dàng làm sạch nó (West, 1984 được trích dẫn bởi Richard và
Multon, 1992).
Giáo viên hướng dẫn:

2

Acetone

58,08

56,2

3

Diethyl ether

76,15

60

4

Cồn

46,07

78,5

5

Cloroform

119,38


 Nhược điểm: Hệ số sử dung thiết bị thấp (45%), có thể dễ cháy nổ hơn khi dung
môi tiếp xúc với không khí trong thiết bị, hệ thống tuần hoàn dung môi phức tạp,
phải dùng bơm nhiều.
 Ưu điểm: nồng độ mixen cao, tỉ lệ sử dụng dung môi và nguyên liệu giảm, đồng
thời mixen thu được sạch hơn do nó được tự lọc bởi lớp nguyên liệu trích ly.
Trong công nghiệp, người ta sử dụng cả hai phương pháp. Giai đoạn đầu, ngâm
nguyên liệu trong dòng dung môi chuyển động. Giai đoạn hai là tưới dung môi sạch hoặc
mixen loãng lên nguyên liệu. Như vậy, có thể tận dụng được những ưu điểm của hai
phương pháp.
(Giáo Trình Công Nghệ Sản Xuất Dầu Thực Vật - trường ĐH Công Nghiệp
TP.HCM – 2009)

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

22


Báo cáo đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc

CHƯƠNG 3

VẬT LIỆU VÀ
PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa


Hóa chất dùng trong thí nghiệm chủ yếu là dung môi dùng để trích ly. Chúng tôi
sử dụng 4 loại dung môi để trích ly đó là : n – Hexan, Dietyl ether, Acetone và Cồn.
Bảng 3.1 Một số thông tin về dung môi
Nhiệt độ

Độ tinh

Nguồn

sôi (0C)

khiết (%)

gốc

n – Hexan

69

99,5

2

Diethyl ether

60

3

Acetone


99,5

TQ

quận 10,

2008

78,5

98

VN

TP.HCM

2009

3.2.2.2 Dụng cụ, Thiết bị
 Dụng cụ: bộ Soxhlet, bộ bình cầu và ống sinh hàn (Phụ lục 26, trang 73)
 Thiết bị: Máy điều nhiệt (Phụ lục 26, trang 75)

Giáo viên hướng dẫn:
Mạc Xuân Hòa

25