Đề tài nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách dầu hạt tía tô giàu omega 3 từ hạt tía tô

Xác nh thành ph n axít theo phơ ng pháp AOCS Cele-91... DANHM CCÁCKÝHI U,VI TT T8 TFA Total fatty acids axit béo t ng s... Ngày nay, tía tô c nhân tr ng nhi u nơi nh Châu Á, Châu Âu và C

VINIHCM HÀN I

-*** -KHOÁ LU N T T NGHI P

tài: NGHIÊN C U QUY TRÌNH CÔNG NGH CHI T TÁCH

D U H T TÍA TÔ GIÀU OMEGA- 3 T H T TÍA TÔ

Ng i h ng d n : TS Bùi Th Bích Ng c

Sinh viên th c hi n : V Tú Qu nh Trang

L IC MƠN

hoàn thành khóa lu n này, tôi ã nh n c s giúp nhi t tình

c a các cá nhân, t p th trong và ngoài tr ng

Tr c h t, tôi xin g i l i c m ơn sâu s c n PGS.TS Bùi Quang Thu t– Phó Vi n tr ng Vi n Công nghi p th c ph m kiêm giám c Trung tâm

D u, Hơ ng li u và Ph gia th c ph m và TS.Bùi Th Bích Ng c, Trung tâm

D u, Hơ ng li u và Ph gia th c ph m - Vi n Công nghi p th c ph m ã t ntình h ng d n, góp ý cho tôi trong su t quá trình th c hi n tài

Tôi xin g i l i c m ơn n các th y cô trong khoa Công ngh sinh h c– Vi n i h c M Hà N i ã gi ng d y cho tôi nhi u ki n th c b ích trong

th i gian h c t p t i tr ng

Xin c m ơn các anh ch Trung tâm D u, Hơ ng li u và Ph gia th c

ph m thu c Vi n Công nghi p th c ph m ã t o m i i u ki n thu n l i giúptôi hoàn thành tài

Cu i cùng, tôi xin bày t lòng bi t ơn n gia ình và b n bè ã luônbên ng viên, ng h tôi trong su t quá trình h c t p và hoàn thành khóa

M CL C

M U 1

PH N I - T NG QUAN TÀI LI U 3

1.1 GI I THI U V CÂY TÍA TÔ 3

1.2 D U H T TÍA TÔ 5

1.2.1 Tính ch t hóa lý c a d u h t tía tô 5

1.2.2 Thành ph n c a d u h t tía tô 6

1.2.3 Vai trò c a d u h t tía tô i v i i s ng con ng i 7

1.2.3.1 Vai trò, ng d ng trong l nh v c y h c 7

1.2.3.2 Vai trò, ng d ng trong m t s l nh v c khác 9

1.2.4 Các phơ ng pháp chi t tách d u h t tía tô 10

1.2.4.1 Phơ ng pháp ép 10

1.2.4.2 Phơ ng pháp trích ly 13

1.2.4.3 Các phơ ng pháp khác 15

1.2.5 Tình hình nghiên c u, s n xu t, tiêu th d u tía tô trong và ngoài n c16 1.3 AXIT BÉO KHÔNG THAY TH OMEGA-3 18

1.3.1 Gi i thi u v axit béo không thay th omega-3 18

1.3.2 Ngu n cung c p axit béo không thay th omega-3 19

1.3.3 Tác d ng c a axit béo không thay th omega-3 21

PH N II - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 25

2.1 NGUYÊN LI U,HÓA CH T VÀ THI T B 25

2.1.1 Nguyên li u 25

2.1.2 Hóa ch t thí nghi m 25

2.1.3 D ng c , thi t b 25

2.2 PHƠ NG PHÁP NGHIÊN C U 26

2.2.1 Phơ ng pháp phân tích ch t l ng nguyên li u và s n ph m 26

2.2.1.1 Xác nh m h t tía tô 26

2.2.1.2 Xác nh hàm l ng protein 27

2.2.1.4 Xác nh hàm l ng xelluloza 30

2.2.1.5 Xác nh hàm l ng d u b ng phơ ng pháp Soxhlet 31

2.2.1.6 Xác nh ch s axít 32

2.2.1.7 Xác nh ch s peroxyt 33

2.2.1.8 Xác nh thành ph n axít theo phơ ng pháp AOCS Cele-91 34 2.2.2.Phơ ng pháp công ngh 35

2.2.2.1 Nghiên c u l a ch n phơ ng pháp khai thác d u h t tía tô giàu omega-3 t h t tía tô 35

2.2.2.2 Nghiên c u nh h ng c a các y u t công ngh n quá trình chi t tách d u h t tía tô giàu omega-3 36

PH N III - K T QU VÀ TH O LU N 37

3.1 PHÂN TÍCH VÀ ÁNH GIÁ CH T L NG NGUYÊN LI U H T TÍA TÔ 37

3.2 NGHIÊN C U L A CH N PHƠ NG PHÁP KHAI THÁC D U H T TÍA TÔ 38

3.3 NGHIÊN C U CÁC Y U T CÔNG NGH NH H NG T I QUÁ TRÌNH TRÍCH LY D U H T TÍA TÔ 39

3.3.1 Nghiên c u nh h ng c a m n nguyên li u n hi u su t trích ly d u h t Tía tô 40

3.3.2 Nghiên c u l a ch n dung môi trích ly 41

3.3.3 Nghiên c u l a ch n s l n trích ly d u h t tía tô 42

3.3.4 Nghiên c u nh h ng c a t l nguyên li u/dung môi n hi u su t trích ly d u 43

3.3.5 Nghiên c u nh h ng c a nhi t trích ly n hi u su t trích ly d u tía tô 44

3.3.6 Nghiên c u nh h ng c a th i gian n hi u su t trích ly d u 46

3.4 ÁNH GIÁ CH T L NG S N PH M C A TÀI 46

3.5 QUY TRÌNH CÔNG NGH TRÍCH LY D U H T TÍA TÔ 49

K T LU N – NGH 51

TÀI LI U THAM KH O 52

DANH M C CÁC B NG

B ng 1.1 Các ch s hóa lý c tr ng c a d u h t tía tô 6

B ng 1.2 Thành ph n các axit béo trong d u h t tía tô 7

B ng 1.3 C u trúc c a axit béo không thay th omega-3 i n hình 19

B ng 1.4 Hàm l ng axít béo omega-3 có trong m t s lo i d u th c v t 20

B ng 1.5 Hàm l ng omega-3 c a m t s lo i cá 21

B ng 3.1 Hàm l ng m t s thành ph n chính trong h t tía tô 37

B ng 3.2 nh h ng c a các phơ ng pháp khai thác n hi u su t thu nh n d u tía tô 39

B ng 3.3 nh h ng c a m n nguyên li u n hi u su t trích ly d u 40

B ng 3.4 nh h ng c a dung môi trích ly n hi u su t trích ly d u 41

B ng 3.5 nh h ng c a s l n trích ly n hi u su t trích ly d u 43

B ng 3.6 nh h ng c a t l nguyên li u/dung môi n hi u su t trích ly d u 44

B ng 3.7 nh h ng c a nhi t trích ly n hi u su t trích ly d u 45

B ng 3.8 nh h ng c a th i gian trích ly n hi u su t trích ly d u 46

B ng 3.9 M t s ch tiêu ch t l ng c a d u h t Tía tô 47

B ng 3.10 Thành ph n axít béo trong d u h t Tía tô 48

Sơ 1.3 S chuy n hóa các axit béo omega-3 trong cơ th ng i 24

Sơ 3.1 Quy trình công ngh khai thác d u h t Tía tôb ng phơ ng

pháp trích ly 49

DANHM CCÁCKÝHI U,VI TT T

8 TFA Total fatty acids (axit béo t ng s )

M U

Cùng v i s phát tri n m nh m v kinh t , i s ng con ng i ngày càng

c c i thi n và nâng cao Con ng i quan tâm nhi u hơn n vi c b o v

s c kh e b ng cách dùng các th c ph m s ch và cung c p y các ch tdinh d ng thi t y u cho cơ th Trong nh ng th p niên g n ây, cácnhà khoa h c ã phát hi n ra t m quan tr ng c a axit béo không no a n i

ôi omega-3 nh axit -linolenic (ALA), eicosapentaenoic (EPA) vàdocosahexaenoic (DHA) i v i s c kh e con ng i Chúng c ch ngminh là gi vai trò quan tr ng trong s phát tri n trí tu c a tr nh , ng n

ng a các b nh tim m ch, th n kinh và trong nhi u li u pháp i u tr các b nhung th , m t trí nh , tr m c m, Do ó, vi c nghiên c u và phát tri n cácngu n nguyên li u giàu omega-3 ang là v n c nhi u qu c gia quantâm Trong ó, th c v t c coi là m t ng c viên ti m n ng

Trong s các lo i d u th c v t, d u h t tía tô có hàm l ng axit béoomega-3 cao nh t (54-65%) Loài th c v t này c tr ng ph bi n kh p c

n c, tuy nhiên, chúng ch y u c khai thác theo h ng l y lá làm rau gia

v ho c làm thu c.Hi n nay, vi c nghiên c u và khai thác d u h t Tía tô t i

Vi t Nam v n ch a có cơ s nào th c hi n Các s n ph m có ch a omega- 3

và omega- 6 u ph i nh p ngo i và có giá bán khá cao Vì v y, vi c nghiên

c u công ngh chi t tách h n h p axít béo omega-3 d u t h t Tía tô có ýngh a khoa h c và th c ti n nh m làm a d ng hóa s n ph m t d u h t Tía

tô, góp ph n cung c p cho ng i tiêu dùng n i a m t s n ph m quý ng

th i nâng cao hi u qu kinh t cho ng i tr ng Tía tô Nh n th y giá tr và

ti m n ng phát tri n c a ngu n nguyên li u s n có này, chúng tôi ti n hànhnghiên c u tài: “Nghiên c u quy trình công ngh chi t tách d u h t tía

tô giàu omega-3 t h t tía tô”.

M c tiêu tài: Xây d ng quy trình công ngh chi t tách d u h t tía tôgiàu axit omega-3 t h t tía tô

N i dung nghiên c u:

- Phân tích và

- Xác nh phơ

ánh giá ch t l ng nguyên li u h t tía tô

ng pháp khai thác d u h t tía tô giàu omega-3 t h t tíatô

- Xác nh các i u ki n công ngh phù h p v i phơ ng pháp chi ttách d u h t tía tô giàu omega-3

- Xây d ng quy trình công ngh chi t tách d u h t tía tô giàu omega-3

- Phân tích và ánh giá ch t l ng s n ph m

PH NI TNG QUAN TÀI LI U

1.1 GI I THI U V CÂY TÍA TÔ

Tía tô có tên khoa h c là Perilla frutescens L Britton, thu c chi Tía tô

(Perilla L.), h B c hà (Lamiaceae), b Hoa môi (Lamiales), phân l p Hoa môi

(Lamiidae), l p Ng c lan (Magnoliopsida), ngành Ng c lan (Magnoliophyta).

Tía tôcó ngu n g c t vùng núi n và Trung Qu c Chúng c ghi

nh n l n u trong th t ch c c a Trung Qu c vào th k th V-VI và du

nh p Nh t B n vào kho ng th k th VIII-IX Ngày nay, tía tô c nhân

tr ng nhi u nơi nh Châu Á, Châu Âu và Châu M T i Châu Á, tía tô c

tr ng ho c m c hoang ch y u v t 36 n 42 v b c và c tr ng

ho c m c hoang trên núi cao Tía tô c phân b d c theo dãy Hymalaya

c a n , Bhutan, Pakistan, Nepal và phía b c ông Nam Á nhCampuchia, Lào, Myanmar, Thái Lan, Vi t Nam, Trung Qu c, Hàn Qu c,

Nh t B n và ài Loan[13], [14], [15], [16] G n ây, tía tô c a vào Châu Âu, Nga

và M nh m t lo i cây l y d u ho c cây gia v tr ng trong v n

c i m hình thái c a cây tía tô: Cây thân th o m c ng, cao 50-150cm

Thân và cành vuông, màu xanh hay tím nh t, có nhi u lông Lá ơ n, m c i chéo

ch th p, phi n m ng, hình tr ng r ng hay g n tròn, c 5-15 x 3-10cm, chóp lá nh n,

g c tù, tròn hay hình nêm, mép x r ng c a to và sâu,

2 m t màu xanh hay tím nh t, có lông; gân bên 6-8 ôi; cu ng lá dài 2-5cm,

ng kính 1,5-2mm, màu tím xanh Hoa màu tr ng hay tím nh t, m c thànhchùm nh cành ho c nách lá, dài 5-20cm, m i t mang 2 hoa m c i

3

Lá b c hình tr ng r ng, dài hơn hoa, u nh n, kích th c 2,5-3 x 3cm, màuxanh, có lông dài, t n t i n khi hoa thành qu ài hình chuông, màu xanh,

c 3-4 x 2-2,5mm, t n t i và phát tri n n khi qu khô và r ng Tràng hoamàu tím nh t, dài 5-6mm, có lông phía ngoài Qu b t hình tr ng ho c

g n hình c u, g m 4 h ch nh , m i h ch ch a 1 h t, ng kính m i qu 1,5mm Lúc chín, qu khô l i, có vân m ng l i, màu nâu m ho c vàngnâu V h t m ng, có màng, trong h t có 2 lá m m màu ngà H t có mùi thơm

dùng ph bi n t i Hàn Qu c.

- P frutescens var Crispa forma: mép lá ph ng, m t trên màu xanh,

m t d i màu tím , thân xanh có

1.2.1 Tính ch t hóa lý c a d u h t tía tô

D u thu c t h t tía tô có d ng l ng, màu và ng nh t, trong và có

mùi thơm, tan nh trong ethanol và không tan trong n c Các ch s lý hóa

c tr ng c a d u h t tía tô c trình bày b ng 1.1

B ng 1.1 Các ch s hóa lý c trưng c a d u h t tía tô [25]

Trong h t tía tô, d u chi m kho ng 35-45% kh i l ng h t D u h t tía tô có

thành ph n ch y u là các triacylglycerol Ngoài ra, d u h t tía tô còn

ch a các axit béo, polyphenol, flavone khác nhau (axit rosmarinic, luteonin,

chrysoeriol, quercetin, cacehin, apegenin, shishonin) Trong ó, luteolin là h p

ch t phenolic có tác d ng ch ng oxi hóa và kháng khu n m nh nh t Hàm

l ng phenolic trong d u h t tía tô t kho ng 80,56 ± 1.79 g /g Ngoài ra, trong d u

h t tía tô còn ch a các h p ch t khác nh axit caffeic, axit ascorbic,

-carotene, monotecpen alkaloids, citral, dillapiol, elemicin, limonene,

myristicin, axit protocatechuic, perilladehyt, xanthin oxidase, các vitamin và

mu i khoáng[26]

- Các axit béo trong d u tía tô g m axit béo no, axit béo không no m t

n i ôi và axit béo không no a n i ôi.Trong ó, axit béo không no th ngchi m t l trên 90% Các axit béo không no a n i ôi có hàm l ng cao nh t

6

B ng 1.2 Thành ph n các axit béo trong d u h t tía tô[26]

- Ngoài các axít béo, trong thành ph n d u tía tô còn c Vitamin E ây là m t

ch t ch ng oxi hóa có c u t o g m 4 d ng c u hình ( , , , ) c a 2 nhóm Tocopherol và

- Tác d ng trên h hô h p: N m 2000, Okamoto và c ng s ã nghiên

c u v s nh h ng c a d u h t tía tô v i ch c n ng hô h p c a ph i và s

t o thành leukotriene B4 (LTB4) và LTC4 b i b ch c u trên b nh nhân hen

ph qu n K t qu cho th y d u h t tía tô có tác d ng i u tr b nh hen vì làm

gi m ho t ng c a LTB4 và LTC4 sinh ra b i b ch c u và c i thi n ch c

n ng hô h p

- Tác d ng trên b nh tim m ch: N m 1999, Ezaki và c ng s ã làm

th nghi m lâm sàng v nh h ng c a vi c s d ng d u h t tía tô trên 20

ng i cao tu i Nh t B n trong vòng 3 tháng ánh giá y u t nguy cơ trên

b nh viêm m ch vành và n ng axit béo trong huy t tơ ng K t qu cho

th y có s gi m cholesterol và triglyxerit trong máu, n ng axit -linolenic(ALA) trong huy t tơ ng t ng t 0,8% lên 1,6%, n ng axiteicosapentaenoic (EPA) t 2,5% lên 3,6% và axit docosahexanoic (DHA)

t ng t 5,3% lên 6,4% Nghiên c u c a Kim (1989) [10] và Lee cùng các

c ng s (1987) [11] c ng cho ra k t qu tơ ng t i u này ch ng t d u h ttía tô có th ng n ng a các b nh m ch vành và gi m c c máu ông

- Tác d ng ch ng viêm: D u h t tía tô giàu axit -linolenic (ALA), làm

gi m ho t ng c a AA (axit arachidonic) trên màng t bào, c ch s chuy nhóa axit này, ng th i c ch b ch c u ơ n nhân s n sinh cytokinesInterleukin-1 và Tumor necrosis factor (y u t ho i t kh i u ), m tcytokine có vai trò quan tr ng trong ph n ng kháng và gây s ng (BioscBiotechnol Biochem s 68-2004)

- Tác d ng trên não b : Vi li u l ng cao omega-3,d u h t tía tô cótác d ng ng n ch n hoàn toàn nhi m c th n kinh gây ra b i dopamine VìParkinson’s là b nh gây ra b i s gián o n c a h dopamine nên tác d ngnày m ra h ng i m i trong vi c ng n ch n c n b nh Parkinson’s Trong

m t th nghi m dùng mô th c quan sát các thay i v kh n ng nh n th c,

h c h i, ghi nh theo tu i tác, các nhà khoa h c ã chia chu t làm 2 nhóm,

m t nhóm c cho thêm d u tía tô vào th c ơ n và m t nhóm ch nkhông có -linolenic K t qu là nhóm c n d u tía tô có kh n ng h c h i

t t hơn và ho t ng bình th ng hơn, không quá khích so v i nhóm i

ch ng cho n u ng không có -linolenic (Journal of Nutrition S 129-1999)

- Tác d ng v i b nh ung th : Nh ng thí nghi m trên ng v t ã

ch ng t r ng d u h t tía tô t t hơn d u u nành và d u cây rum trong vi c

c ch ung th vú, ung th ru t k t và ung th th n M t thí nghi m thu cnhóm nghiên c u trên v i m t l ng tơ ng i nh d u h t Tía tô (ch chi m25% ch t béo trong kh u ph n n) ã có ý ngh a ch ng l i b nh ung th ru t

k t Trong m t nghiên c u khác g n ây trên ng v t c ng cho th y d u h t Tía tô có

tác d ng ng n ch n s phát tri n c a t bào ung th gan [21]

- Tác d ng kháng khu n: N m 2001, Hiroyo Yamamoto và Tomohiko

Ogawa ã làm nghiên c u v tác d ng kháng khu n c a các h p ch t

polyphenol trong d u h t tía tô trên các vi khu n gây b nh r ng mi ng K t

qu cho th y d ch chi t ethyl acetat c a h t tía tô có tác d ng kháng khu n

m nh v i các vi khu n Streptococci mi ng và các ch ng vi khu n P

gingivalis

1.2.3.2 Vai trò, ng d ng trong m t s l nh v c khác

ã t lâu, d u h t tía tô c s d ng nh m t lo i d u n, d u salat, n c s t, làm ph gia th c ph m và ch t b o qu n trong các n n v n hóa châu

Á i u ó ã c miêu t trong các tài li u c nh “Shen Nong Ben Cao Jing” c a Trung

Qu c, “Dongeuibogam” c a Hàn Qu c và “Engishikiten” c a Nh t B n (Chang, 1995)

D u h t tía tô có c tính ch ng oxy hóa tuy t v i, do ó, nó c s

d ng r ng rãi c i thi n k t c u và tông màu da, ng n ng a n p nh n, làm

tr hóa làn da Massage th ng xuyên v i lo i d u này giúp da tr nên m nmàng, b t khô và thô ráp D u h t tía tô c s d ng trong s n xu t các s n

ph m t y da ch t, s a d ng th , kem d ng da và mu i t m D u h t tía tô

c ng c bi t là có c tính kháng khu n nên còn c s d ng h tr

i u tr m n tr ng cá và các b nh nhi m khu n khác

Ngoài ng d ng trong y h c, th c ph m và m ph m, d u h t tía tô còn

c s d ng làm nhiên li u, là nguyên li u cho công nghi p s n xu t sơn,véc ni, thu c nhu m và m c in

Bã hay khô d u tía tô còn l i sau khi ép ch a 34.8% ch t m, 4.4%

ch t béo và nhi u khoáng ch t nh Calcium 0.56%, Phosphorus 0.47% vàNitrogen 6.14% nên có th dùng làm th a n gia súc, phân bón

1.2.4 Các phương phápchi t tách d u h t tía tô

Hi n nay trên th gi i có nhi u phơ ng pháp s n xu t d u h t tía tôkhác nhau, tùy thu c vào trình , quy mô, lo i nguyên li u và m c ích s

m t bên trong c ng nh bên ngoài c a các phân t Vì v y làm xu t hi nnhi u quá trình khác nhau nh ng có th chia ra làm hai quá trình ch y u:

a Quá trình x y ra i v i ph n d u

ây là quá trình làm thoát d u ra kh i các khe vách gi a các b m tbên trong c ng nh bên ngoài Quá trình x y ra nh sau: d i tác ng c a

l c nén cơ h c, các ph n t ch a d u b t u bi n d ng Các kho ng tr ng

ch a d u b h p d n và n khi l p d u d n l i có chi u dày không i thì b t

u d u thoát ra Nh ng l p d u n m trên b m t b gi l i b i tr ng l cphân t , cho nên chúng không linh ng Nhng l p d u n m cách xa b m tcác phân t , l c liên k t càng y u Vì v y, t c gi a dòng d u bao gi

c ng m nh hơn sát b m t phân t T c thoát d u trung bình c a dòng

d u ph thu c nh t c a các l p d u và áp su t chuy n ng, nh t càng

bé và áp su t chuy n ng c a các l p d u càng l n, d u thoát ra t các khevách càng nhanh Nh ng c n th y r ng nh t c a d u ch có kh n ng làm

ch m ch không ng n c n s thoát d u, do ó o n ng ch y d u càng dài,

d u thoát ra càng ch m Sau khi ph n l n l ng d u trong các ng thoát ra,

ng kính ng b h p l i và nh d n, cho n khi các phân t không bi n

d ng n a Khi ó, d u c ng không thoát ra n a m c dù l c ép có t ng lên

L ng d u còn l i trong khô là do chúng nh h ng v ng ch c, gi ng nh

m t l p màng h p th b n v ng Chính l ng d u này c tr ng cho hàm

l ng d u c a khô d u

b Quá trình x y ra i v i ph n r n

Khi các phân t b t u b bi n d ng thì n u áp l c nén t ng lên, s

bi n d ng x y ra càng m nh Nh ng khi các phân t liên k t ch t ch v inhau, s bi n d ng không x y ra n a N u nh trong các khe vách không b

gi l i m t ít d u và áp l c còn có th t ng lên n a thì các ph n t nguyên

li u riêng bi t s t o thành m t kh i ch c, dính li n nhau Nh ng trên th c tthì áp l c ch t n m t gi i h n nh t nh, m t l ng nh d u còn l i n m

gi a các ch ti p giáp nhau cho nên khô d u v n có tính x p c bi t, khi ra

kh i máy ép thì tính x p l i t ng lên do s giãn n c a các ph n t sau khikhông b nén n a

Trong quá trình ép, khi l c nén càng cao s bi n d ng c a các phân t

r n x y ra càng nhi u, d u thoát ra càng nhanh và càng ki t Tuy nhiên khi áp

l c ép t ng lên làm t ng áp su t chuy n ng c a dòng d u, các ng d n d unhanh chóng h p i, tr l c c a dòng d u t ng lên làm n y sinh hi n t ng b tkín ng thoát d u Hi n t ng này x y ra càng rõ r t i v i tr ng h p ép

b ng các lo i máy ép th công và máy ép th y l c vì nguyên li u ép luôn luôn

tr ng thái t nh, không c o tr n i u ó cho ta th y r ng i v i cơ

c u máy ép nh t nh, khi áp l c ép v t qua ph m vi thích h p u không

em l i m t hi u qu tách d u nào Thí d i v i máy ép th công, sau khi

nh không x y ra, áp l c ép c t ng d n trong gi i h n thích h p, t o i u

ki n cho quá trình thoát d u

Do v y, hi u su t c a quá trình ép d u ph thu c vào các y u t sau:

- Lo i thi t b ép: ép th công, ép th y l c hay máy ép vít liên t c

- Phơ ng th c ép: ép ki t 01 l n hay ép ki t 02 l n

- c tính cơ h c c a nguyên li u ép, nh ng c tính k thu t này docác công o n chu n b nguyên li u quy t nh nh : nghi n, ch ng và s ynguyên li u m b o nguyên li u có kích th c h t, nhi t , m, tính

d o, tính àn h i thích h p cho quá trình thoát d u

Sơ t ng quát quy trình công ngh khai thác d u th c v t b ngphơ ng pháp ép c trình bày trong sơ 1.1

Nguyên li u

Nghi n

Khôbã

S 1.1 St ng quát công ngh khai thác d u th c v t b ng phư ng pháp ép

Khi a vào s n xu t, phơ ng pháp ép th ng c s d ng tránh

s có m t c a các dung môi c h i trong d u

Nguyên li u tr c khi a vào trích ly c n qua công o n sơ ch nh m

m c ích t o i u ki n thu n l i cho quá trình trích ly sau này Thông th ng,nguyên li u c s y ho c phơi khô, có th nghi n nh i v i h u h t cácnguyên li u, tr c khi trích ly, nguyên li u c s y khô ho c phơi n ng.Nhi t s y và th i gian s y có nh h ng áng k t i ch t l ng s n ph msau này Vì v y, c n xác nh th i gian và nhi t s y thích h p tránh gây

Phơ ng pháp trích ly c phân lo i theo nhi u cách:

- Theo tr ng thái c a nguyên li u, dung môi trong quá trình trích ly, tacó:

+ Trích ly t nh (ngâm chi t): ngâm nguyên li u trong dung môi cho nkhi t n ng ch t hòa tan bão hòa; trong su t quá trình này, nguyên li u vàdung môi không c o tr n

+ Trích ly ng: nguyên li u và dung môi c o tr n nh cánhkhu y làm t ng s ti p xúc gi a hai pha t ng hi u su t và gi m th i giantrích ly

- Theo s b c trích ly và chi u chuy n ng c a dung môi và nguyên

li u, ta có:

+ Trích ly m t b c: trong quá trình trích ly, nguyên li u và dung môi

ch ti p xúc v i nhau m t l n trong m t thi t b trích ly

+ Trích ly nhi u b c: trong quá trình trích ly, nguyên li u là pha t nh

n m trong các thi t b khác nhau, dung môi l n l t ch y qua các l p nguyên

li u các thi t b sao cho t c bão hòa ch t tan Dung môi có th i xuôichi u ho c ng c chi u so v i nguyên li u

V n l a ch n dung môi thích h p cho quá trình trích ly m t lo inguyên li u nh t nh là công vi c c n thi t và h t s c quan tr ng Tính ch t

c n b n và không th thi u c c a dung môi trích ly là tính ch t hòa tan

ch n l c, ngh a là dung môi ph i hòa tan t t ch t c n tách mà không hòa tan

ho c hòa tan r t ít các c u t khác không mong mu n Các lo i dung môi

th ng c l a ch n cho s n xu t d u th c v t b ng phơ ng pháp trích ly là:n-hexan, cloroform, diclometan,…

Sơ t ng quát công ngh khai thác d u th c v t b ng phơ ng pháptrích ly c trình bày trong sơ 1.2

Cô thu h i dung môi

S n ph m d u th c v t

S 1.2 S t ng quát công ngh khai thácd u th c v tb ng phư ng

pháp trích ly

S n xu t d u b ng phơ ng pháp trích ly c n m t l ng l n hơi nh ngtiêu hao i n ít hơn so v i phơ ng pháp ép, hi u su t thu h i d u cao hơn.Phơ ng pháp này th ng c s d ng trong phòng thí nghi m v i quy mô

nh

1.2.4.3 Các phư ng pháp khác

Phơ ng pháp enzim: s d ng enzim th y phân phá h y thành t bào

và phân t liên k t v i d u t o i u ki n thu n l i cho d u thoát ra Các enzim

th ng c s d ng là amylase, pectinase, protease, cellulase,hemicellulase,…

M t s y u t nh h ng n quá trình x lý enzim tách d u ra kh inguyên li u: nhi t , pH, lo i nguyên li u có d u, t l enzim/nguyên li u,

th i gian

Tuy nhiên, giá thành c a các lo i enzim th y phân r t cao nên òi h ichiphí s n xu t l n Vì v y, phơ ng pháp này m i ch c áp d ng trên m t

s lo i nguyên li u có d u nh t nh nh d a, h ng dơ ng, u tơ ng,

Ngoài các phơ ng pháp nêu trên, hai phơ ng pháp m i có tri n v ngtrong công ngh khai thác d u th c v t là trích ly b ng CO2 siêu t i h n(SCE) và phơ ng pháp ép th y l c có b sung CO2 l ng (GAME) Trongphơ ng pháp trích ly b ng CO2 siêu t i h n d u c hòa tan trong CO2 sau

ó c tách ra kh i nguyên li u ch a d u Tuy nhiên, kh n ng hòa tan d u

trong CO2 là r t h n ch và m t s i u ki n nh t nh, do ó phơ ng phápnày không kh thi trong th c t s n xu t d u th c v t Trong công ngh này

CO2 c hòa tan vào trong nguyên li u tr c khi ép Trong ó, vi c hòa tan

CO2 làm gi m nh t c a d u nên nâng cao hi u su t ép Tuy nhiên, nh c

i m l n nh t c a phơ ng pháp là òi h i trang thi t b hi n i, chi phí s n

xu t r t cao

M c dù có nhi u phơ ng pháp l a ch n song hi n nay g n 90% s n

l ng d u s n xu t trên toàn th gi i là s d ng phơ ng pháp ép do nó có u

i m v t tr i: thao tác ơ n gi n, chi phí s n xu t th p và an toàn cao.Phơ ng pháp trích ly có u th s d ng khi hàm l ng d u có trong nguyên

li u th p (<20%) ho c v i nguyên li u d u có giá tr và nh y c m v i nhi t

cao

1.2.5 Tình hình nghiên c u, s n xu t, tiêu th d u tía tô trong và ngoài

nư c

Tía tô hi n c xem là m t cây công nghi p a d ng H t c a nó c

ép l y d u và ây là hi u qu kinh t quan tr ng nh t c a cây T h t l y

c kho ng 35-45% d u béo

Hi n nay, Vi t Nam ang t p trung s n xu t các lo i d u c s n cógiá tr cao ph c v cho công nghi p d c ph m và th c ph m ch c n ng

nh ng ch a có nghiên c u c ng nh ng d ng công ngh s n xu t d u h t Tía

tô vào th c t s n xu t Theo V Xuân Phơ ng (2000), tía tô g m nhi u gi ngkhác nhau, m c t nhiên và c tr ng nhi u nơi trên c n c nh ng t ptrung nhi u các t nh mi n núi phía B c nh Lào Cai, L ng Sơn, Hòa Bình,

B c Ninh, B c Giang… mi n Nam, tía tô c tr ng nhi u Bình Chánh,

C Chi, Hóc Môn mi n B c, do nhu c u s d ng tía tô làm gia v , cây

c tr ng quanh n m các vùng ngo i thành nh ông D ( Gia Lâm);Hoàng Li t ( Thanh trì); Duyên Hà (Thanh Trì), Hà An ( Giang Biên, Long

Biên); Vân N i ( ông Anh, Hà N i )

Tía tô m i ch c tr ng làm rau và làm thu c, h t ch y u làm

gi ng mà ch a c s d ng tách chi t d u nên s n l ng h t tía tô còn r t

th p.Ng i tiêu dùng Vi t Nam hi n nay còn r t xa l v i d u h t tía tô, b i vì

ch a có m t cơ s trong n c nào s n xu t d u h t tía tô và d u h t tía tô

c ng ch a t ng xu t hi n trên th tr ng d u th c v t Vi t Nam Vi cnghiên c u thành công quy trình công ngh khai thác d u h t tía tô s thúc

y vi c t ng di n tích gieo tr ng và s n l ng h t tía tô trong tơ ng lai

Trong khi ó, m t s n c trên th gi i nh Hàn Qu c, Trung Qu c,

Nh t B n, n ã t p trung xây d ng vùng nguyên li u h t tía tô s n

xu t d u h t tía tô có ch t l ng cao ph c v cho m c ích th c ph m, d c

ph m và m ph m, T i Nh t B n, tía tô c tr ng ch y u t nh Hokkai,Miyagi, Fukushima, Nagano, Tokyo, Shiga, Osaka, Nara, Hiroshima, Kyoto,

Nagasaki, Wakayama, Kochi, Fukuoka, và Okinawa S n l ng tía tô hàng

n m t i Nh t là 10.000 t n Nh t B n, t ng di n tích tr ng tía tô n m 1995vào kho ng 1.030 ha Trong ó, 1/10 di n tích là c a vùng Hoccaido [19]

T i Hàn Qu c, tía tô c tr ng ch y u các t nh Kangwon, Kyonggi,Kyongsangbuk, Chungchongnam, Chungchongbuk, Chollanam và Jeju Ngoài

m t lo i cây l y d u và cây gia v D u t tía tô c s d ng ph bi n tơ ng

t d u mè trong ch bi n th c ph m Tía tô c dùng nh m t trong nh ngthành ph n không th thi u trong m th c Hàn Qu c [15].Di n tích tr ng v i

m c ích s d ng làm rau kho ng 850 ha, trong khi ó di n tích tr ng l y

h t lên t i 24.000 ha n m 2005 ( Báo cáo th ng niên c a B Nông Lâm Hàn

Qu c) Trong nh ng n m g n ây, s n l ng h t tía tô trung bình hàng n m

c a Hàn Qu c vào kho ng 45.000 t n v i s n l ng kho ng 800kg/ha

T i Trung Qu c, tía tô c tr ng nhi u các t nh Yunnan, Zheng Ning,Guangdong và Guangxi Di n tích tr ng hàng n m ch riêng t i t nh ZhengNing là 110.000 ha v i s n l ng hàng n m trên 10.000 t n T i n c này, tía

tô là m t lo i d c th o c truy n tr c m, nh c m i, ho suy n và t o h ng

ph n Nó c ng là lo i gia v dân dã c s d ng h t s c ph bi n trong i u

ch thu c ông y c ng nh ch bi n và b o qu n th c ph m

Các n c trên c ng là nh ng n c s n xu t d u h t tía tô ch y u c a th

gi i, trong ó Trung Qu c là n c s n xu t l n nh t Công ngh khai thác d u

h t tía tô khá hi n i Ngoài phơ ng pháp ép, m t s công ty còn ng d ngcông ngh trích ly b ng CO2 siêu t i h n [24] Công su t c a m t s công ty

s n xu t d u h t tía tô Trung Qu c khá l n: công ty th c ph m b t B cKinh (150 t n/n m), công ty d c ph m Th m Dơ ng (1.000 t n/n m), công

ty Jashi - Liaoning -Trung Qu c (200 t n/n m), công ty Sơn Tây - Trung Qu c

(10.000 t n/n m),…[25]

1.3.1 Gi i thi u v axit béo không thay th omega-3

Axit béo không thay th là các axit béo mà cơ th không th t t ng

h p c, ch có th l y t th c ph m bên ngoài Trong ó, Omega-3 chính là

m t h axit béo không thay th r t quan tr ng i v i cơ th ng i [4]

Axit béo omega-3( -3) là m t h các axit béo không no a n i ôi,chúng có n i ôi C=C v trí cacbon th 3 tính t u methyl c a chu i phân

t axit béo Tên g i axit béo omega-3 c gi i thích là do trong c u trúcphân t c a nó có u là nhóm cacboxyl: - COOH (vì v y m i g i là axit béo)

và uôi là nhóm methyyl: -CH3 Nhóm methyl uôi có ch a cacbon c g i

là cacbon omega Kho ng cách t cacbon omega n n i ôi g n nh t n u có

3 cacbon thì g i là om ega-3 và axit béo có c u trúc lo i này g i là axit béo

omega-3 Trong các axxit béo omega-3, quan tr ng nh t là axit -linolenic

(ALA), axit eicosapentaenoic (EPA) và axit docosahexaenoic (DDHA)

Cơ th con ng i không th t t ng h p c axit béo omega-3 nh ng

có th có c ALA thhông qua ch n u ng và s d ng nó t ng h p raEPA và DHA Tuy nhiiên, hi u su t t ng h p EPA ch t 5-100% và DHA là2-5%, không áp ng nhu c u c a cơ th , do ó c n cungg c p tr c ti pEPA và DHA

B ng 1.3 C u trúc c a axit béo không thay th omega-3 i n hình [8]

19

B ng 1.4 Hàm lư ng axít béo omega-3 có trong m t s lo i d u th c

Ngoài ra, m t s lo i rau xanh nh súp lơ xanh, rau bina, c i xo n, rau

di p,…và các lo i trái cây nh dâu tây, mâm xôi c ng ch a m t l ngomega-3 áng k

- Ngu n g c t ng v t:

Cá c coi là ngu n cung c p axit béo không thay th omega-3 truy n

th ng cho con ng i Omega-3 trong cá ch y u là axit eicosapentaenoic(EPA) và axit docosahexaenoic (DHA).N m 2008, Patterson ã công b hàm

l ng axit béo omega-3 trên các i t ng cá ng , cá h i, cá thu, cá mòi và cátrích

Cá và d u cá là ngu n cung c p omega-3 d i dào cho con ng i, song

cá không t t ng h p c omega-3 mà thu nh n t th c n (t o và sinh v tphù du) Chính vì v y, các vi t o c ng c coi là m t ngu n ti m n ng

s n xu t omega-3 Các lo i vi t o nh Crypthecodinium cohnii vàSchizochytrium r t giàu axit docosahexaenoic (DHA), t o nâu (t o b ) ch anhi u axit eicosapentaenoic (EPA)

1.3.3 Tác d ng c a axit béo không thay th omega-3

Hi n nay, các axit béo không thay th omega-3 nh axit -linolenic(ALA), axit eicosapentaenoic (EPA) và axit docosahexaenoic (DHA) ang

c quan tâm nghiên c u nhi u nh t b i chúng có nh h ng tích c c

n s c kh e con ng i và ng v t

Axit docosahexaenoic (DHA) c bi t quan tr ng i v i ch c n ng

c a não 60% tr ng l ng não ng i là ch t béo, trong ó DHA chi m trungbình 15-20%, t c là DHA chi m t 9-12% tr ng l ng não c a chúng ta Khiphân tích c u trúc c a não, các nhà khoa h c th y nó n m trong thành ph n

c u trúc màng t bào th n kinh nên DHA còn c g i là “g ch xây não

21

nh ng y u t quan tr ng giúp t tiên loài ng i tr thành ng i khôn ngoan(Homo sapiens) Thai nhi và tr nh t 0-2 tu i có nhu c u r t l n v acid béoomega-3 vì cơ th tr không th t ng h p DHA nhanh áp ng cho sphát tri n nhanh c a não và võng m c M t nghiên c u c a an M ch ã xác

nh n, nh ng thai ph dùng nhi u th c n có omega-3 s sinh con có cân n ng

t t và ít khi b sinh non Tr c nuôi b ng s a m trong ít nh t 9 tháng s

ti p thu c khá nhi u omega-3, ch t l ng trí tu sau 20-30 n m s cao hơn

nh ng tr ít c bú m

Nhi u công trình nghiên c u ch ng t omega-3 làm gi m l ngtriglycerid máu, gi m lo n nh p tim, gi m t l b nh ng m ch vành, gi m

ch ng nh i máu cơ tim Ng i ta nh n th y ng i Eskimo hi m b b nh ng

m ch vành ( ng m ch vành b h p bít do c n m ) và dân t c này n r t nhi u

cá có ch a acid béo omega-3 T n m 1963-1967, toàn b ng i Eskimovùng Greenland ch có ba ng i b nh ng m ch vành M t nghiên c u l nPháp cho th y, nh ng b nh nhân có ch n giàu omega-3 có t l t vongtrong vòng 2 n m sau nh i máu cơ tim th p hơn so v i ng i theo ch H iTim m ch M khuy n cáo Nhi u nghiên c u khác c ng cho th y, omega-3giúp cơ th t ng s c ch u ng nh ng thay i v nh p tim, b o v tim không

b lo n nh p Trong các h axit béo omega-3, axit -linolenic (ALA) có hi u

qu cao nh t trong i u tr b nh tim m ch

Nh ng tác ng c a omega-3 n hành vi ng x c ng c ch ngminh khá rõ Ng i ta ã th lo i b h t omega-3 trong th c n c a chu t và

nh n th y chúng ã thay i hoàn toàn hành vi sau vài tu n: tr nên lo l ng,

ho ng h t khi g p hoàn c nh khó kh n, th m chí còn gi m c ho t ng ùangh ch v i nhau Ng c l i, ch n giàu omega-3 c a ng i Eskimo

B c c c (16g d u cá/ngày) s làm t ng ch t l ng c a vùng não c m xúc(t ng bài ti t các ch t d n truy n th n kinh liên quan n ngh l c và tính khívui v )

Omega-3 có kh n ng ng n ch n ph n ng quá m c c a h mi n d chgây ra các ch ng viêm Nhóm nghiên c u làm vi c t i tr ng i h c Dundee(Anh) ã m i 97 ng i m c b nh viêm a kh p có tu i t 37-78 tham giavào nghiên c u v tác ng c a omega-3 v i ch ng viêm kh p b t c ng và

s ng Nhóm ng i này c s d ng nh ng th c ph m giàu omega-3 trong 9tháng liên t c L ng omega-3 cung c p cho h tơ ng ng v i 2,2g EPA vàDHA K t qu cho th y 59% trong s h ã gi m c 30% l ng thu cAINS (thu c ch ng viêm không có steroit) ph i s d ng Không ch v y, b nhcòn có nh ng d u hi u thuyên gi m rõ r t [5]

Ti n s Rasida c a Vi n i h c Rutgers và Trung tâm nghiên c u ung

th Meinorial ã nghiên c u tác d ng c a d u m cá i v i ung th vú vànhi p h tuy n c a chu t K t qu là d u m cá ch n ng s này n c a nh tung th Theo k t qu nghiên c u c a Tr ng i h c Chichigan, d u m cálàm ng ng s t ng tr ng c a t bào ung th vú ng i c c y trên chu ttrong phòng thí nghi m Các cu c nghiên c u tơ ng t Tr ng thu c c a

Vi n i h c Rochester và Cornell u cho ra k t qu nh trên Ti n sKamtali k t lu n: k t qu nghiên c u cho th y omega-3 có nh ng c tínháng c nghiên c u và phát huy nó tr thành lo i thu c ng a và ch ng

sung các nguyên t cacbon và gi m bão hòa ng v t có vú ch có kh

n ng lo i b hydro t các nguyên t cacbon có ch a liên k t ôi và nhómcacboxyl (sơ 1.3.) Quá trình oxy hóa các axit béo di n ra trong ty th ho cperoxisome

9, 12, 15 – Axit -linolenic (ALA, C18:3)

Enzim - 6 kh no

6, 9, 12, 15 – Axit stearidonic (SDA, C18:4)

Enzim kéo dài m ch

8, 11, 14, 17 – Axit eicosatetraenoic (ETA, C20:4)

Enzim - 5 kh no

8, 11, 14, 17– Axit eicosapentaenoic (EPA, C20:5)

Enzim kéo dài m ch

7, 10, 13, 16, 19– Axit docosapentanenoic (DPA, C22:5)

Enzim kéo dài m ch

9, 12, 15,18, 21– Axit tetracosapentaenoic (C24:5)Enzim - 6 kh no

6, 9, 12, 15, 18, 21– Axit tetracosahexaenoic (C24:6)

tetracosapentaenoc

Quá trình oxi hóa

4, 7, 10, 13,16, 19 – Axit docosahexaenoic (DHA, C22:6)

S 1.3 S chuy n hóa các axit béo omega-3 trong c th ngư i

Qua sơ 1.3, chúng ta th y t axít α-linolenic trong cơ th con ng i

nh các h enzim ã chuy n hóa thành DHA và EPA Các nhà khoa h c cho

r ng axít béo omega-3 trong d u h t tía tô còn t t hơn trong d u cá vì axít béo

omega-3 trong d u cá có ph n ng ph , làm cho các phân t t bào tr nên

không n nh, d s n sinh các g c ôxi t do gây ung th và làm xáo tr n insulin gây ra

b nh ti u ng