Nghiên cứu thử nghiệm tách chiết dầu thô từ nhân hạt điều và tận dụng khô dầu để sản xuất sữa bột điều có giá trị dinh dưỡng cao

 Công đoạn sấy - Mục đích + Làm bay hơi nước để sản phẩm đạt đến độ khô theo yêu cầu, thuận tiện cho quá trình bảo quản, vận chuyển và lưu kho + Sấy tạo điều kiện thuận lợi cho quá trìn

Trong suốt thời gian thực tập ở phòng thí nghiệm , được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy cô, gia đình và bạn bè cùng với những kiến thức em đã tích lũy trong 4 năm học đến nay em đã hoàn thành đề tài của mình

Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn:

Thầy PGS – TS Ngô Đăng Nghĩa, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình thực hiện để em hoàn thành đồ án này

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện và giúp

đỡ em trong thời gian làm đề tài

Quý thầy cô khoa chế biến Trường Đại Học Nha Trang đã dạy bảo em trong suốt thời gian học tại trường

Cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm, phòng công nghệ chế biến đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 06 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Lê thị Vy

12 TSVSVHK Tổng số vi sinh vật hiếu khí

13 TSBTNM-M Tổng số bào tử nấm men – mốc

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1.TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 2

1.1.1.Nguồn gốc và đặc điểm [12] 2

1.1.2.Đặc tính thực vật [12]. 3

1.1.3.Tình hình sản xuất, tiêu thụ điều ở Việt Nam. 5

1.1.4.Thành phần hóa học của nhân hạt điều [14][15]. 7

1.1.5.Một số nghiên cứu về công dụng của nhân điều đối với sức khỏe con người 10

1.1.6.Quy trình sản xuất nhân điều 11

1.1.7.Một số sản phẩm có trên thị trường 14

1.2.TỔNG QUAN VỀ DẦU ĐIỀU 15

1.2.1 Tình hình sản xuất dầu điều trong nước và trên thế giới 15

1.2.2.Thành phần hóa học của dầu. 15

1.2.3 Tính chất hóa học của dầu 19

1.2.4 Tính chất vật lý của dầu [16]. 22

1.2.5 Các chỉ số hóa lý của dầu. 24

1.2.6 Tác dụng của dầu điều [13]. 25

1.2.7 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sản xuất dầu thô. 25

1.2.8 Chất lượng của dầu và các chỉ tiêu chất lượng của dầu theo TCVN 6047 – 1995. 27

1.2.8.2 Các chỉ tiêu chất lượng của dầu tinh luyện. 28

1.2.8.3 Những yêu cầu đối với các loại dầu thực phẩm 28

1.2.9.Các chỉ tiêu chất lượng của khô dầu 28

1.3.TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH TÁCH CHIẾT DẦU 29

1.3.1.Giới thiệu về phương pháp ép. 29

1.3.1.1.Bản chất. 29

1.3.1.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ép. 29

1.3.2.Phương pháp trích ly. 31

1.3.2.1 Bản chất. 31

1.3.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly. 31

1.4 TỔNG QUAN VỀ BỘT DINH DƯỠNG 37

1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bột dinh dưỡng trên thế giới và ở Việt Nam. 38

1.4.1.1 Tình hình sản xuất bột dinh dưỡng trên thế giới. 38

1.4.1.2 Tình hình bột dinh dưỡng ở Việt Nam 39

1.4.2 Chất lượng và chỉ tiêu chất lượng của bột. 40

1.4.2.1.Chất lượng của bột. 40

1.4.2.2 Chỉ tiêu chất lượng của bột dinh dưỡng [16]. 41

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43

2.1 Đối tượng nghiên cứu. 43

2.2 Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm. 43

2.3 Quy trình dự kiến 44

2.4 Phương pháp nghiên cứu. 48

2.4.1 Phương pháp kiểm tra các chỉ tiêu của bột. 48

2.4.2 Phương pháp kiểm tra các chỉ tiêu của dầu. 49

2.5 Bố trí thí nghiệm 2.5.1 Thí nghiệm 1: Xác định kích thước bột nghiền 49

2.5.2 Thí nghiệm 2 : Xác định thời gian chưng bột nghiền. 51

2.5.3.Xác định các thông số cho quá trình ép. 52

2.5.4 Xác định các thông số cho quá trình trích ly 54

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 62

3.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước bột nghiền đến hiệu suất ép dầu. 63

3.2 Kết quả nghiên cứu xác định chế độ chưng. 65

3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ép đến hiệu suất ép dầu 68

3.4 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ép đến hiệu suất ép dầu.70

3.5 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước bột trích ly đến hiệu

suất trích ly 72

3.6 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu suất trích ly 73

3.7 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu suất trích ly 75

3.8 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly 77

3.9 Kết quả xác định hàm lượng ẩm của bột sau khi trích ly 78

3.10 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng bột79 3.11 Kết quả kiểm nghiệm của sản phẩm bột điều 83

CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 90

4.1.Kết luận. 90

4.2.Đề xuất ý kiến 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.2 Hàm lượng axit amin (tính theo % của protein trong nhân) 8

Bảng 1.3 Hàm lượng acid béo của nhân điều (%) 9

Bảng 1.4 Hàm lượng vitamin trong nhân điều (mg/100g) 9

Bảng 1.5 Năng luợng nhân điều cung cấp so với các thực phẩm khác 9

Bảng 1.6 Thành phần các acid béo có trong dầu điều 17

Bảng 1.7 So sánh điểm bốc khói và điểm cháy của một số loại dầu 23

Bảng 1.8 Chỉ tiêu đối với dầu thô .27

Bảng 1.9.Các chỉ tiêu cảm quan của bột dinh dưỡng 41

Bảng 1.10 Các chỉ tiêu hóa lý của bột dinh dưỡng 42

Bảng 1.11 Chỉ tiêu vi sinh vật của bột dinh dưỡng 42

Bảng 2.1 Bảng các chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng của bột điều .48

Bảng 2.2 Bảng các chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng của dầu điều 49

Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng của hạt điều 62

Bảng 3.2 Hàm lượng dầu thô trong một số nguyên liệu 62

Bảng 3.3 Thành phần khối lượng của hạt điều 62

Bảng 3.4 Bảng điểm cảm quan của các mẫu dầu thí nghiệm xác định kích thước nghiền 64

Bảng 3.5 Bảng điểm cảm quan của các mẫu thí nghiệm xác định thời gian chưng 67 Bảng 3.6 Bảng điểm cảm quan của các mẫu thí nghiệm xác định nhiệt độ ép 69

Bảng 3.7 Bảng điểm cảm quan của các mẫu thí nghiệm xác định thời gian ép 71

Bảng 3.8 Bảng điểm cảm quan của các mẫu thí nghiệm xác định loại dung môi 74

Bảng 3.9 Bảng kết quả xác định hàm ẩm của bột trích ly 79

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến thời gian sấy bột 80

Bảng 3.11 Bảng đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của bột sau khi sấy 80

Bảng 3.12 Bảng tổng hợp điểm cảm quan của bột ở các nhiệt độ sấy khác nhau 81

Bảng 3.13 Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm bột điều 83

3.12 Kết quả kiểm nghiệm các chỉ tiêu hóa lý của dầu điều thô 84

Bảng 3.17 Sơ bộ tính chi phí giá thành bán thành phẩm 89

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Quả điều .2

Hình 1.2 Cây điều và quả điều sắp thu hoạch 3

Hình 1.3 Nhân hạt điều 7

Hình 1.5 Quy trình sản xuất nhân điều 11

Hình 1.6 Cấu trúc của Triglycerid 16

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến 44

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước bột nghiền thích hợp cho công nghệ ép 50

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chưng bột nghiền thích hợp 52

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ ép 53

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ép 54

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước bột trích ly 56

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả trích ly 57

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 59

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian trích ly 60

Hình 2.10.Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy 61

Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của kích thước bột nghiền đến hàm lượng dầu 63

Hình 3.2.Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chưng đến hàm lượng dầu thu được 65

Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ ép đến hàm lượng dầu thu được 68

Hình 3.4.Biều đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian ép đến lượng dầu thu được 70

Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của kích thước bột trích ly đến hiệu 72

Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu suất trích ly 73

Hình 3.7 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hiệu quả trích ly 76 Hình 3.8 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hàm lượng dầu thu được .77 Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan sản phẩm 81 Hình 3.10 Quy trình sản xuất hoàn thiện 86

LỜI MỞ ĐẦU

Điều là cây công nghiệp dài ngày, là mặt hàng nông sản đem lại lợi nhuận cao, những năm gần đây diện tích gieo trồng, năng suất và sản lượng điều không ngừng tăng lên

Hạt điều là loại hạt có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng dầu trong nhân điều khá cao chiếm 47%, dầu điều không chỉ được dùng trong chế biến thực phẩm mà còn có tác dụng tốt trong công nghiệp mỹ phẩm và trong y học Khô dầu điều sau khi tách chiết dầu chứa hàm lượng dinh dưỡng cao

Tuy có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe nhưng trên thị trường hiện nay các sản phẩm từ hạt điều vẫn còn hạn chế, hiện nay nước ta chủ yếu xuất khẩu ở dạng điều thô và một số ở dạng điều rang muối, nhân điều chiên dầu…nên giá thành sản phẩm chưa cao

Với mong muốn phát huy hết tác dụng của dầu điều và nâng cao giá trị sử dụng của sản phẩm hạt điều từ đó giúp tăng thu nhập cho người nông dân, đồng thời giúp đa dạng hóa dòng sản phẩm dầu và bột ngũ cốc trên thị trường tạo thêm nhiều

sự lựa chọn cho người tiêu dùng, cũng như góp phần giảm giá thành sản phẩm sữa

bột trên thị trường hiện nay, tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu thử nghiệm tách chiết dầu thô từ nhân hạt điều và tận dụng khô dầu để sản xuất sữa bột điều có giá trị dinh dưỡng cao”

Với các nội dung nghiên cứu sau:

- Xác định thông số cho quá trình nghiền

- Xác định thông số cho quá trình chưng

- Xác định các thông số cho quá trình ép

- Xác định các thông số cho quá trình trích ly

- Xác định các thông số cho quá trình sấy

Mặc dù bản thân em đã hết sức cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài, nhưng do kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, cũng như có sự hạn chế về thời gian và điều kiện thực hiện, nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của thầy cô và bạn bè

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

thế nhưng cây điều chỉ phát triển tốt ờ những nước nhiệt đới và cận nhiệt đới, 10 nước trồng điều nhiều nhất trên thế giới hiện nay là: Ấn Độ, Việt Nam, Braxin, Nigenia, Tanzania, Indonesia, Guinea Bissau, Cotolvore, Monzambique và Benin Điều trở thành cây trồng chính thức đặc biệt được quan tâm phát triển, giữ một vị trí quan trọng trên thị trường nông sản của một số nước nhiệt đới và cận nhiệt đới

Ở miền trung Việt Nam, cây điều còn được gọi là cây đào lộn hột Điều du nhập vào miền Nam Việt Nam từ thế kỷ 18, nhưng mãi đến năm 1975 mới chính thức là loại cây trồng có trong danh mục, khắc phục những rừng đồi bị phá hoại do chiến tranh gây nên Diện tích điều từ đó tăng lên theo năm tháng và đến những năm đầu 1990, điều trở thành loại cây công nghiệp cho kinh tế cao, vừa phủ xanh đất trống đồi trọc vừa là loại cây xóa đói giảm nghèo Điều Việt Nam cũng được thế giưới biết đến từ đó, có mặt trên khắp thị trường : Hoa Kỳ, Trung Quốc, Úc, Hồng Kông, Anh, Hà Lan…Hiện nay, Việt Nam được coi là số 1 về xuất khẩu hạt điều cả

- Rễ: Cây điều có cả rễ cọc và rễ ngang Rễ cọc ăn sâu tới 5m, rễ ngang ăn

rộng tới 6m Do bộ rễ phát triển mạnh nên cây điều có thể ra hoa kết quả trong suốt mùa khô dài 5 – 6 tháng

- Lá: Lá điều là loại lá đơn, mọc so le, thường tập trung ở đầu cành Lá hình

trứng, đuôi lá nhọn, dài 15 – 20cm, rộng 8 – 12cm, khi già có màu xanh thẫm, nhẵn bóng Tán lá điều thường xanh quang năm

- Hoa: Hàng năm cây điều ra hoa vào khoảng thời gian cuối mùa mưa đến

đầu mùa khô (tháng 11 –12) Hoa trổ ở đầu cành thành từng chùm, gồm hoa đực và hoa lưỡng tính Trong một chùm có tới hàng ngàn hoa, trong đó hoa đực chiếm tới 90% Theo Bigger, tỉ lệ giữa hoa lưỡng tính và hoa đực trung bình là 1: 9 và số hoa lưỡng tính đậu quả cho tới chín chỉ khoảng 10% Bao hoa có 5 cánh đều nhau, các nhị đực thẳng đứng trong đó chỉ có 1 – 2 nhị lớn là hữu thụ còn các nhị khác đều bất thụ Nhụy cái là bầu đơn 1 ô Ở hoa đực, nhụy cái thui đi còn ở hoa lưỡng tính thì có nhụy lớn Vòi nhụy thường cao hơn nhị đực lớn, vì vậy mà sự thụ phấn bị hạn chế Hoa điều nở từ sáng sớm tới trưa thì héo dần Trong một chùm hoa thường chỉ

có 5 – 6 hoa nở trong một ngày Hoa có thể tự thụ phấn nhờ côn trùng, gió Vào những giờ nóng trong ngày khả năng tự thụ phấn tương đối cao Hoa điều rất nhạy cảm với mưa gió, ở thời kỳ hoa nở mà gặp mưa gió lớn thì sự nở hoa và thụ phấn bị ảnh hưởng rất lớn

- Quả: Sau khi được thụ phấn thì noãn nở thành hạt (nhân), bầu thì chuyển

thành vỏ hạt Nhân và vỏ mới chính là quả thật Còn cuống và đế hoa thì phát triển thành bộ phận quen gọi là quả, thực ra chỉ là quả giả Khoảng 30 ngày sau thụ phấn thì hạt đạt tới kích thước cực đại Từ tuần thứ 5 trở đi, khi hạt ngừng phát triển độ lớn thì cuống hoa bắt đầu phồng lên nhanh chóng lớn vượt hạt và tạo thành quả điều hoàn chỉnh trong khoảng 60 ngày Nhìn bề ngoài ta có cảm giác quả giả là quả của cây điều có hạt không nằm bên trong mà lộ ra ngoài nên có tên gọi là đào lộn hột Quả điều có hình dạng, kích thước, trọng lượng và màu sắc rất khác nhau tùy theo giống và điều kiện sinh sống Về hình dạng có thể là hình trụ, hình quả lê, hình nón cụt hoặc hình thoi Màu sắc thay đổi từ vàng nhạt đến đỏ tươi có những mảng

đốm xanh trên bề mặt Chiều dài quả thay đổi từ 3 – 20cm, chiều rộng từ 3 – 12cm Trọng lượng từ 30 – 150g, cá biệt tới 500g Trong điều kiện tự nhiên, mỗi chùm hoa chỉ có 8 – 26% số hoa lưỡng tính đậu thành quả tùy cây và điều kiện ngoại cảnh Trong số quả đã đậu thì số bị rụng non từ 34 – 84%, cuối cùng trên cây chỉ còn lại trung bình 30 – 40% số quả đã đậu Tỉ lệ rụng quả phụ thuộc vào đặc điểm giống, thời tiết, dinh dưỡng và sâu bệnh Cây điều có đặc điểm là thời gian trổ hoa và đậu quả kéo dài nên trên cùng một cây có thể có cả hoa và các quả ở các giai đoạn phát triển khác nhau, thời vụ thu hoạch kéo dài Một số quả và hạt còn dính nhau khi chín rụng xuống đất vài ngày không bị hư hại

- Hạt: Hạt điều hình quả thận, khi còn tươi có màu xanh, khi khô chuyển màu

nâu hơi xám Hạt có chiều dài trung bình 2.5 – 3.5cm, rộng 2cm, dày 1 – 1.5cm, trọng lượng 5 – 6g Về cấu tạo, hạt điều gồm vỏ và nhân Lớp ngoài của vỏ tương đối dày và xốp, có chứa một chất dầu, trong tự nhiên là chất bảo vệ hạt chống lại sự phá hại của côn trùng Lớp trong củng của vỏ thì mỏng hơn và rất cứng Nhân do 2

lá mần tạo thành, được bao bọc bởi một lớp vỏ lụa màu nâu hơi đỏ Nhân là bộ phận

ăn được, chứa khoảng 47% lipid và 20% protid (theo trọng lượng), là bô phận rất giàu chất dinh dưỡng.Trọng lượng của hạt điều thì vỏ chiếm 45 – 50%, dấu vỏ 18 – 23%, vỏ lụa 1 – 5%, còn lại nhân chiếm 20 – 25% Một tấn hạt điều trung bình cho 220kg nhân và 80 – 200kg dầu vỏ tùy theo phương pháp trích ly dầu

1.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ điều ở Việt Nam

Vào cuối năm 2006 Việt Nam đã xuất sắc vượt qua Ấn Độ để vươn lên vị trị

số 1 thế giới về xuất khẩu hạt điều Theo hiệp hội điều Việt Nam, trong 8 tháng đầu năm 2007, cả nước xuất khẩu được 92.000 tấn hạt điều, giá trị khoảng 375 triệu USD, đạt gần 66% kế hoạch năm về lượng và 67% về trị giá hàng xuất khẩu.Thị phần xuất khẩu nhân điều của Việt Nam sang Hoa Kỳ vẫn đứng số 1 với gần 21.000 tấn, trị giá hơn 86 triệu USD, chiếm gần 33%, tiếp đến là Trung Quốc với 11.630 tấn, trị giá gần 43 triệu USD, chiếm 18,45% của thị phần Giá điều xuất khẩu năm nay có thể đạt 4.100 USD/tấn, so với năm trước là 3.950 USD/tấn Theo bộ công

thương, số doanh nghiệp tham gia xuất khẩu nhân điều hiện nay đến 164 doanh nghiệp, số doanh nghiệp có kim nghạch xuất khẩu 5 triệu USD /năm là 26 doanh

nghiệp trong đó có 14 doanh nghiệp đạt ISO, HACCP, GMP

Điều được trồng ở 23 tỉnh (thành phố), trong đó ít nhất là tỉnh Long An : 75 ha

và nhiều nhất là tỉnh Bình Phước : 196.029 ha, kế tiếp là tỉnh Đồng Nai : 50.092 ha, tỉnh Đầu Lăn : 35.505ha và tỉnh Bình Thuận : 27.783 ha Trong 158 huyện trồng điều, có 66 huyện trồng 1.000 ha điều Các huyện trồng điều với diện tích lớn nhất phải kể đến là huyện Bù Đăng : 72.000 ha, huyện Phước Long : 65.000 ha, huyện Đồng Phú : 27.000 ha, huyện Lấp :510 ha ha, huyện Xuân Lộc : 13.788 ha, huyện Định Quán : 12.643 ha Số lượng xã có trồng điều với diện tích > 300 ha là : 240,

phân bố chủ yếu ở Binh Định 21 xã, v.v tỉnh Bình Thuận : 31 xã, tỉnh Đồng Nai :

31 xã, tỉnh Gia Lai : 22 xã, tỉnh Cây điều được trồng trãi rộng ở các huyện đảo Phú Quốc, Côn Đảo, Phú Quí cho đến đất liền từ huyện Hòn Đất (tỉnh Kiên Giang) đến huyện Hướng Hoá (tỉnh Quảng Trị) Song, nơi trồng điều có diện tích lớn nhất là tại

7 tỉnh : Đồng Nai, Bình Phước, Đăk Lăk, Đăk Nông, Bình Thuận, Gia Lai và Bình Định với tổng diện tích : 340,982 ha, chiếm 70,65% diện tích cả nước Đây chính là

vùng sản xuất hạt điều nguyên liệu cung cấp cho các cơ sở chế biến điều xuất khẩu

Năm 2008, diện tích gieo trồng Điều của Việt Nam là 421,498 ha, giảm 15,502ha, tương đương giảm 3,55% so với năm 2007 Trong đó diện tích tại miền Nam đạt 420,098 ha, giảm 7%, còn diện tích tại miền Bắc chỉ đạt 1,400 ha giảm 51% so với năm 2007 Tuy giảm đáng kể trong năm 2008 nhưng xét trong vòng 10 năm trở lại đây, diện tích gieo trồng Điều của Việt Nam vẫn tăng, trung bình khoảng 23.000 ha/năm, tốc độ tăng trưởng bình quân đạt khoảng 8% năm Nguyên nhân của hiện tượng giảm diện tích trồng Điều là do nông dân đang có xu hướng chặt bỏ cây Điều để trồng rừng, hoặc trồng những cây công nghiệp có giá trị kinh tế

cao hơn như cây cao su, hồ tiêu Theo số liệu điều tra thực địa của Viện chính

sách và chiến lược NN & PTNT (IPSARD) năm 2007, cây Điều đứng sau cao su và cây rừng nếu xét về tỉ lệ lãi/chi phí thực tế

1.1.4 Thành phần hóa học của nhân hạt điều [14][15]

Hình 1.3 Nhân hạt điều

1 Hàm lượng các chất khoáng có trong nhân

Bảng 1.1 Hàm lượng chất khoáng trong nhân điều

2 Hàm lượng protein

Bảng 1.2 Hàm lượng axit amin (tính theo % của protein trong nhân)

Nhân điều chứa trên 20% các chất đạm thực vật, về số lượng tương đương với đậu nành và đậu phộng nhưng về chất thì tương đương với thịt, trứng, sữa

3 Hàm lượng axit béo

Các axit béo chủ yếu hỗ trợ việc điều chỉnh sự cân bằng của các chất béo bão hòa và cholesterol trong các tế bào EFAs là những nhân tố có tính quyết định trong việc giữ trạng thái lỏng của màng tế bào EFAs có ích chủ yếu trong việc

hình thành các màng và chỉnh sửa các mô Sự thiếu EFAs có thể dẫn đến bệnh tiểu đường, hen phế quản rối loạn thận và viêm khớp

Bảng 1.3 Hàm lượng acid béo của nhân điều

6 Năng lượng

Bảng 1.5 Năng luợng nhân điều cung cấp so với các thực phẩm khác

Loại thực phẩm Năng lượng/1kg thực phẩm

1.1.5 Một số nghiên cứu về công dụng của nhân điều

- Ở nhân điều các chất béo chiếm khoảng 47% trong số này có trên 80% các chất béo chưa bão hòa, tỷ lệ các chất béo chưa bão hòa và bão hòa là 4:1 rất có lợi Các chất béo chưa bão hòa không những không tạo ra cholesterol mà còn có tác động điều hoà và làm giảm lượng cholesterol trong máu giúp tránh được các bệnh

- Các nghiên cứu của trường y tế công cộng Harvard đã chỉ ra rằng những người bổ sung thêm hạt điều vào chế độ ăn có mức LDL giảm 12% giúp giảm nguy

cơ mắc bệnh mạch vành Ngoài ra hạt điều rất giàu chất chống oxi hóa Chất oxi hóa giúp loại bỏ các ốc tự do gây ra bệnh ung thư

- Hạt điều chứa một lượng cao acid oleic và acid béo không bão hòa đơn nên chúng luôn cần được bảo quản trong bao bì kín, nơi khô ráo thoáng mát Không nên

ăn quá nhiều hạt điều cùng một lúc vì chứa hàm lượng chất béo cao có thể tăng cân không mong muốn, các oxalate trong hạt điều tập trung và kết tinh lại trong cơ thể gây ra vấn đề sức khỏe ở những người có vấn đề về túi mật Ngoài ra theo đông y, hạt điều có vị ngọt, bùi, tính ấm, tác dụng bổ dưỡng, làm dịu, trừ đàm Rất tốt cho người suy nhược cơ thể, đau họng, ho do phong hàn, nhiều đàm

 Như vậy, hạt điều là một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao

1.1.6 Quy trình sản xuất nhân điều

Hình 1.4 Quy trình sản xuất nhân điều

 Thuyết minh quy trình

 Tiếp nhận nguyên liệu

- Mục đích: Tiếp nhận những lô nguyên liệu đạt yêu cầu cho sản xuất đó là những lô hạt điều không có sâu mọt, màu sắc đạt yêu cầu, không lẫn cát, sạn…

- Tiến hành

Hạt điều

Tiếp nhận nguyên liệu

Sàng phân loại Ngâm ủ, hấp

Phân cỡ nhân điều

Sấy Bóc vỏ lụa Phân loại Cắt tách

Hun trùng

Đóng gói Nạp CO2

Sản phẩm

Đánh giá theo phương pháp cảm quan và phương pháp đo độ ẩm

+ Không có màu sắc và mùi lạ

+ Tỉ lệ sâu mọt và nấm mốc cho phép

+ Lấy mẫu kiểm tra khối lượng 1 kg rồi cho vào dụng cụ để xác định độ ẩm sau

đó đếm số hạt/ kg rồi cắt tách tỷ lệ thu hồi của nhân

+ Làm sạch bụi bám trên bề mặt của hạt

- Tiến hành: Nguyên liệu được chuyển lên bồn chứa nhờ gầu tải, nước ấm có nhiệt độ 40 – 450C được phun thành tia đều lên lớp nguyên liệu với tần suất 10 phút/lần Sau 15 phút lại phun Tổng thời gian ủ từ 12-15 giờ Sau đó được băng tải chuyển đến gầu tải, nguyên liệu được đưa lên tầng 1 của thiết bị hấp nhờ vít tải chuyển động có tác dụng đảo trộn và di chuyển nguyên liệu, trong quá trình này xảy

ra quá trình trao đổi nhiệt và ẩm Nguyên liệu sẽ được chuyển tới các tầng hấp, rơi xuống băng tải và chuyển xuống băng tải đã được để sẵn

 Cắt tách

- Mục đích: Lấy vỏ ra khỏi nhân để thu lại nhân điều mang lại giá trị kinh tế cao hơn

- Tiến hành: sử dụng máy cắt tách vỏ

 Phân cỡ nhân điều tươi:

- Mục đích

Nhân điều sau khi cắt tách vỏ được đem phân cỡ bằng máy phân cỡ kiểu trục

để tạo điều kiện cho công đoạn sấy sau này

 Công đoạn sấy

- Mục đích

+ Làm bay hơi nước để sản phẩm đạt đến độ khô theo yêu cầu, thuận tiện cho quá trình bảo quản, vận chuyển và lưu kho

+ Sấy tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bóc vỏ lụa

+ Tiêu diệt vi sinh vật

- Tiến hành: Sử dụng không khí nóng để sấy, nhân điều được rải đều trên các khay sấy dài 5-7 cm tùy vào độ ẩm của nguyên liệu, nếu như nguyên liệu có độ dày thấp thì bề dày có thể tăng lên và ngược lại thường thì nhiệt độ sấy là 750C

 Công đoạn bóc vỏ lụa

- Mục đích: Loại bỏ lớp vỏ lụa bên ngoài vì vỏ lụa chứa nhiều chất đắng, chát

và không có giá trị dinh dưỡng

- Tiến hành: Công nhân dùng dao bóc vỏ lụa, yêu cầu bóc từ phần cong lõm của hạt điều trước, lấy mũi dao khẩy nhẹ phần lõm dung dao gạt nhẹ quanh hạt, không để xước nhân và làm vỡ nhân

 Công đoạn phân loại

- Mục đích:

Nhân điều sau khi bóc tách vỏ lụa được đem phân loại lần nữa theo kích thước

và chất lượng nhằm tăng giá trị sản phẩm

 Công đoạn hun trùng

- Mục đích: Tiêu diệt các vi sinh vật bám trên nhân điều, kéo dài thời gian bảo quản

- Tiến hành: Công nhân đong vào khay nhựa hay bao PP, PE cân tịnh sau đó đưa vào phòng hun trùng hun trong thời gian khoảng 7 ngày đối vơi khay 22,68 kg/ khay, đối với túi PE cân tịnh 48,36 kg thời gian hun trùng là 3 tháng

1.1.7 Một số sản phẩm có trên thị trường

Sản phẩm từ hạt điều trên thị trường hiện nay không đa dạng, chủ yếu ở dạng hạt ăn liền và hạt điều thô

Hình 1.5 Nhân điều chiên vị mật ong và chiên vị muối

- Nhân điều chiên vị mật ong

Sản phẩm nhân điều chiên vị mật ong, được sản xuất theo quy trình khép kín đảm bảo tuyệt đối về an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn HACCP Nhân điều rất bổ dưỡng với các axit amin quan trọng cần thiết cho sự phát triển cơ thể kết hợp hài hòa với vị ngọt thanh của mật ong tạo cho sản phẩm mùi vị thơm ngon rất đặc trưng Bao bì sản phẩm lon nhôm sang trọng, nhiều trọng lượng khác nhau giúp cho khách hàng có thể lựa chọn phù hợp với nhu cầu của mình

- Nhân điều chiên vị muối

Nhân điều chiên vị muối mang nhãn hiệu Nam Long được sản xuất theo quy trình khép kín, đảm bảo tuyệt đối về an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn HACCP Nhân điều thơm ngon, vị béo giòn của nhân điều được kết hợp hài hòa với

vị hơi mặn của muối giúp tăng hương vị thơm ngon của nhân điều Sản phẩm được

sử dụng 100% nguyên liệu tự nhiên, tuyệt đối không sử dụng bất kỳ phụ gia thực phẩm nào Kiểu dáng sang trọng với nhiều trọng lượng khác nhau giúp người tiêu dùng có nhiều sự lựa chọn

1.2 TỔNG QUAN VỀ DẦU ĐIỀU

1.2.1 Tình hình sản xuất dầu điều trong nước và trên thế giới

Hình 1.6 Sản phẩm dầu điều

Công ty chế biến dầu nhân hạt điều tại Senegal đã chế biến thành công dầu nhân hạt điều bằng công nghệ ép lạnh Phẩm chất của loại dầu này đã được tổ chức AVPA (Cơ quan Phát triển sản phẩm nông nghiệp của Senegal) công nhận và được tặng Huân chương xuất sắc

Ở Việt Nam hiện nay, các nghiên cứu về dầu điều không nhiều và công nghiệp sản xuất dầu điều vẫn chưa được áp dụng rộng rãi

1.2.2.Thành phần hóa học của dầu

1.2.2.1 Các Triglycerid

Triglycerid là thành phần chủ yếu của dầu chiếm từ 95 – 98% Triglycerid là chất béo trung tính,là este được tạo thành từ phản ứng giữa glycerol và acid béo Tùy thuộc vào acid béo gắn vào các vị trí trên mạch carbon của glycerol sẽ xác định đặc tính và tính chất của triglycerid

Hình 1.7 Cấu trúc của Triglycerid

R’, R’’, R’’’ là gốc cacbuahydro của acid béo, khi chúng có cấu tạo giống nhau thì gọi là triglyceride đồng nhất, nếu khác nhau thì gọi là triglycerid hỗn tạp

Đa số dầu đều ở dạng hỗ tạp, chỉ khi nào một loại acid béo nào đó có hàm lượng cao thì hàm lượng các triglycerit đồng nhất mới có số lượng rõ rệt

về phân tử lượng và cấu tạo phân tử Người ta thường chia acid béo thành 2 nhóm chủ yếu:

+ Các acid béo no có công thức chung là CnH2nO2, trong cấu tạo mạch cacbon của nó không có các nối đôi

+ Các acid béo chưa no, trong cấu tạo mạch cacbon chứa một hoặc nhiều nối đôi Tùy thuộc vào số lượng nối đôi mà công thức của chúng có thể là CnH2n-2O2,

CnH2n-4O2, CnH2n-6O2…Trong cấu tạo mạch của các acid béo không no còn phân biệt mạch có cấu tạo liên hợp và cấu tạo phi liên hợp

Trong dầu điều hàm lượng acid béo chưa no chiếm tỉ lệ cao hơn acid béo no

Bảng 1.6 Thành phần các acid béo có trong dầu điều

Tên acid béo Số cacbon Tỉ lệ (%)

Từ bảng tóm tắt các acid béo trong dầu ta có thể thấy tổng số acid béo bão hòa là 21,6%, trong khi các acid béo chưa bão hòa có tổng số là 78,14%, hàm lượng các acid béo chưa bão hòa có tỷ lệ cao do đó dầu không thể làm đông ở nhiệt

độ thường Tỷ lệ acid béo chưa được phát hiện là 0,26%, điều này có thể do các tạp chất có trong dầu thô

Cũng như nhiều hợp chất hữu cơ khác, acid béo cũng tồn tại các dạng đồng phân ở nhiều hình thức khác nhau do cấu tạo mạch hoặc cấu tạo không gian (đồng phân lập thể) Các acid béo càng chứa nhiều nối đôi càng có nhiều dạng đồng phân

1.2.2.3.Glycerin

Trong dầu glycerin tồn tại ở dạng kết hợp trong các glycerid Glycerin là rượu ba chức, ở trạng thái nguyên chất glycerin là một chất lỏng quánh, không màu, không mùi, có tính hút nước mạnh, có vị ngọt Trong dầu lượng glycerin chiếm khoảng 8 – 12% so với trọng lượng dầu ban đầu

1.2.2.4 Các thành phần phụ

Ngoài Triglycerid và acid béo, trong dầu thô còn chứa một lượng nhỏ các hợp chất khác như stearol, photphatid, chất sáp, chất nhựa, chất màu,vitamin

- Photphatid: là những hợp chất glycerid phức tạp trong đó có gốc của acid

photphoric và bazơ nitơ Hai hợp chất điển hình quan trọng nhất là lecithin và cephalin Hàm lượng photphatid trong các loại dầu khoảng 0,5 – 3% Photphatid được sử dụng làm chất nhũ hóa trong các sản phẩm dạng nhũ tương, chế biến bánh kẹo, photphotid có thể thay thế lòng đỏ trứng gà

- Các stearol: là rượu cao phân tử có cấu tạo phức tạp và phân bố rộng rãi

trong tự nhiên, chúng tồn tại ở dạng este hoặc ở dạng tự do Chúng là thành phần chủ yếu của các chất không xà hóa trong dầu Thường hàm lượng của những hợp chất này khoảng 1% so với hàm lượng dầu trong nguyên liệu Trong dầu thực phẩm cần loại trừ các thành phần này đến mức thấp nhất, phương pháp phổ biến là làm lạnh đông dầu thì stearol sẽ tách ra ở dạng rắn, sau đó phân ly ra khỏi dầu

- Các Vitamin: Một số dầu mỡ có chứa vitamin tan trong dầu như

A,D,E…Trong dầu điều hàm lượng vitamin E cao (21,5mg/100g) Vitamin E là một thành phần quan trọng trong mỹ phẩm Acid béo không no giúp bổ sung và khôi phục độ ẩm cho da bị hư tổn Vitamin E, một chất chống oxi hóa tự nhiên, giúp phòng chống lão hóa da Các acid béo, đặc biệt là acid linoleid chiếm 25% trong hạt điều, các acid polyunsaturated có tác dụng tốt đối với lớp ngoài của da, chúng giúp tăng độ đàn hồi của da, cũng như có tác dụng chống lão hóa trên da khô bị hư tổn Với hàm lượng acid béo và vitamin E cao, dầu hạt điều có giá trị trong thẫm mỹ, nó được bổ sung vào các loại kem chống nhăn da và các phương pháp điều trị chăm sóc da khô, nó cũng được dung cho việc chăm sóc tóc, tay hoặc môi

- Các chất màu

Dầu có màu sắc là do sự tồn tại của một số chất màu có tính tan trong dầu Chất tồn tại phổ biến nhất là carotenoit, chúng gồm khoảng 65 – 70% chất khác nhau có màu từ vàng sáng đến đỏ thẫm Diệp lục tố clorofin cũng là một loại chất màu phổ biến trong dầu, chúng gây màu xanh cho dầu

- Các chất gây mùi

Dầu nguyên chất không có mùi trừ một số loại có mùi sẵn từ dầu, còn đại

bộ phận là do các sản phẩm phân hủy của dầu mỡ trong quá trình chế biến và tồn trữ Những hợp chất này phần lớn là các hydrocacbua và một số có chứa dẫn xuất

có chứa oxy khác Trong dầu cần loại trừ hết mùi vị xấu, đồng thời phải tìm những biện pháp đề phòng sự biến mùi của dầu làm ảnh hưởng tới chất lượng và khẩu vị của thực phẩm chế biến

1.2.3 Tính chất hóa học của dầu

1.2.3.1 Phản ứng thủy phân và xà phòng hóa

Trong điều kiện thích hợp, dầu mỡ dễ bị thủy phân theo phản ứng

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

Nếu trong quá trình thủy phân có mặt một lượng kiềm (KOH, NaOH) thì sau phản ứng thủy phân, acid béo tác dụng với chất kiềm để tạo thành muối kiềm (xà phòng)

RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O

Từ 2 phương trình phản ứng trên có thể viết tổng quát

C3H5(COOR)3 +3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3 Đây là phản ứng cơ bản trong quá trình sản xuất xà phòng và glycerin từ dầu

1.2.3.2 Phản ứng cộng hợp

Trong điều kiện thích hợp các acid béo không no có trong dầu có thể thực hiện phản ứng cộng hợp với một số hợp chất khác Một trong những phản ứng quan trọng nhất là phản ứng hydro hóa, phản ứng này có tác dụng cộng hydro vào các nối đôi trên dây carbon của acid béo với sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp nhằm làm giảm số nối đôi trên dây carbon, làm cho dầu mỡ ổn định hơn, hạn chế được các quá trình như oxy hóa, trùng hợp của dầu mỡ Ngoài ra, phản ứng này còn có

tác dụng giữ cho dầu không bị trở mùi khi bảo quản lâu

–CH = CH– + H2 → – CH2 – CH2 – Phản ứng này có ý nghĩa thực tiễn quan trọng, đây chính là cơ sở lý thuyết cho quá trình chuyển đổi dầu từ thể lỏng sang thể rắn để sử dụng trong một số trường hợp đặc biệt (margarine, shorterning…)

Ngoài ra, thành phần acid béo của dầu thường chứa đồng thời acid oleic, acid linoleic, acid linolenic Mặc dù acid linolenic có vai trò sinh học quan trọng, nhưng

nó cũng là nguyên nhân chính gây nên sự trở mùi của thực phẩm, vì thế quá trình hydro hóa chọn lọc để giảm bớt hàm lượng acid linolenic thường được tiến hành trong công nghệ chế biến dầu

1.2.3.3 Phản ứng đồng phân hóa

Dưới tác dụng của bazơ hòa tan trong rượu sẽ xảy ra sự đồng phân hóa các nối kép trên dây carbon, làm tăng tính khô của dầu Sự đồng phân hóa có thể thực hiện với chất xúc tác Niken, nhiệt độ 180oC, Al2O3 tăng hoạt tính

1.2.3.4 Phản ứng rượu phân

Đây là phản ứng cơ bản để biến triglycerid thành ester metyl của acid béo Các triglyxerid trong điều kiện có mặt các chất xúc tác vô cơ như ( H2SO4, HCl) có thể tiến hành este hóa trao đổi với các rượu bậc một (như rượu metylic, etylic) tạo thành các este của các acid béo và rượu đơn chức

1.2.3.5 Phản ứng oxi hóa

Dầu có chứa nhiều acid béo không no sẽ dễ bị oxy hóa bởi oxy không khí Đa

số các phản ứng xảy ra trên các nối đôi của carbon Dầu mỡ chứa nhiều acid béo no

có ưu điểm là dễ bảo quản, ít bị biến đổi nhưng lại có hệ số đồng hóa thấp

Từ đặc tính lý hóa của dầu nói chung, các nghiên cứu về hiện tượng trở mùi của dầu khi chúng được tồn trữ trong thời gian dài đã đưa ra hai nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự biến đổi này:

- Sự thủy phân giải phóng acid béo từ triglycerid

Sự thủy phân này có thể xảy ra khi mạch carbon của triglycerid ngắn, hoặc dưới tác dụng của enzyme lipase

- Sự ôi dầu do phản ứng oxy hóa hóa học

Phản ứng này xảy ra dễ dàng với dây triglycerid có chứa nhiều nối kép Nó thường bắt nguồn từ phản ứng cộng oxy váo các nối kép hay xen vào Cα đối với nối kép để tạo ra các hydroperoxit Các hydroperoxit này tiếp tục bị phân hủy để cho ra các sản phẩm sau cùng như các hợp chất carbonyl, aldehyd, aceton, alcohol Dầu tiếp xúc với không khí cũng có thể xảy ra phản ứng oxi hóa gây biến chất dầu Việc tìm ra nguyên nhân gây biến đổi mùi trong quá trình bảo quản dầu có ý nghĩa thực tế rất quan trọng, đây chính là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm làm thay đổi đặc tính dầu như ester hóa nội phân tử, hydrogen hóa

1.2.3.6 Phản ứng trùng hợp

Dầu có chứa nhiều acid béo không no có thể phát sinh tác dụng trùng hợp Quá trình trùng hợp có thể là trùng hợp tự nhiên do nối đôi hoặc trùng hợp qua các sản phẩm oxi hóa, cuối cùng hình thành các hợp chất cao phân tử

1.2.3.7 Tác dụng ôi chua của dầu

Dầu trong quá trình bảo quản thường phát sinh những biến đổi làm ảnh hưởng đến mùi vị, màu sắc gọi là sự ôi chua của dầu Những nguyên nhân của quá trình này có thể là do ảnh hưởng của những tạp chất có trong dầu như nước, vi sinh vật, các enzyme thủy phân, các muối kim loại, hoặc do ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, ánh sáng, không khí

1.2.4 Tính chất vật lý của dầu [16]

- Dầu điều có màu vàng nhạt, mùi thơm đặc trưng của hạt điều

- Dầu nhẹ hơn nước, có tỷ trọng 0,97, mức độ không no của dầu càng lớn thì

tỷ trọng càng lớn

- Chỉ số khúc xạ của dầu điều 1,465 , mức độ không no của dầu càng lớn thì

chỉ số khúc xạ càng cao

- Màu sắc của dầu thô là 30,00 đơn vị Lovibond, giá trị màu sắc cao là do hàm

lượng sắc tố đỏ trong dầu cao

- Độ đục của dầu điều 125,50 jtu

- Kết quả nghiên cứu cho thấy giá trị điểm sáng của dầu ở 2890C

- Điểm bốc khói của dầu điều 1480C là nhiệt độ chất béo bắt đầu phân hủy và bốc khói tạo thành acrolein

- Điểm cháy của dầu điều 3500C là nhiệt đô ngọn lửa xuất hiện và bùng lên trên bề mặt chất béo Kết quả này cho thấy dầu điều có đặc tính cháy

Bảng 1.7 So sánh điểm bốc khói và điểm cháy của một số loại dầu

Loại dầu Điểm bốc khói (0C) Điểm cháy (0C)

- Điểm nóng chảy của dầu thể hiện không rõ ràng nên khó xác định Người

ta thường xác định điểm đông đặc của hỗn hợp acid béo tách ra từ dầu, điểm đông đặc càng cao chứng tỏ có nhiều acid béo no và ngược lại Trong dầu điều, tổng số acid béo bão hòa là 21,6%, trong khi đó tổng số acid béo chưa bão hòa 78,14%

Tỷ lệ phần trăm của các acid béo chưa bão hòa có mức cao cho thấy dầu không thể làm đông ở nhiệt độ thường

- Các loại dầu đều có tính nhớt, nhiệt độ càng cao độ nhớt càng giảm, loại dầu

có chứa oxy acid đều có tính nhớt cao

- Thông thường dầu không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ như haxan, benzene, ete, rượu etylic, CS2, CCl4…

1.2.5 Các chỉ số hóa lý của dầu

1.2.5.1 Chỉ số xà phòng hóa

Chỉ số xà phòng hóa của dầu là số mg KOH cần thiết để trung hòa và xà phòng hóa toàn bộ các acid béo rự do và các acid béo có trong liên kết glycerit của 1g dầu mỡ Chỉ số xà phòng hóa có quan hệ chặt chẽ với cấu tạo của dầu mỡ, chỉ số

xà phòng hóa càng cao chứng tỏ trong dầu có chứa nhiều acid béo phân tử lượng thấp và ngược lại

1.2.5.2 Chỉ số acid

Chỉ số acid là số mg KOH cần thiết để trung hòa hết lượng acid béo tự do có trong 1g dầu mỡ Chỉ số acid không cố định, dầu càng biến chất thì chỉ số acid càng cao, dầu có chỉ số acid càng thấp càng tốt, do đó qua chỉ số acid ta có thể biết được mức độ phân hủy biến chất của dầu

Từ chỉ số acid có thể tính ra phần trăm acid béo tự do, tính theo % acid oleic:

% acid béo tự do = chỉ số acid * 0,503

1.2.5.3 Chỉ số Iốt

Chỉ số Iốt là số gam Iốt cần thiết để làm bão hòa các nối đôi trong mạch cacbon phân tử acid béo chưa no có trong 100g dầu Chỉ số Iốt biểu thi lượng acid béo chưa no và mức độ chưa no của dầu mỡ, chỉ số Iốt càng cao thì mức độ chưa no càng lớn và ngược lại Glycerid không bão hòa của dầu có khả năng hấp thụ một lượng Iốt nhất định, dầu chứa một lượng hydrocarbon không bão hòa cao sẽ không

ổn định ở nhiệt độ thường

1.2.5.4 Chỉ số peroxyt

Chỉ số peroxyt là số gam Iốt được giải phóng ra khi cho dung dịch Iôtdua kali (KI) tác dụng với 100g dầu mỡ dưới tác dụng của các peroxyt trong dầu mỡ Chỉ số peroxyt đặc trưng cho mức độ ôi chua của dầu, chỉ số peroxyt càng cao thì chất lượng của dầu càng giảm

1.2.5.5 Chỉ số este

Chỉ số ester là số mg KOH cần thiết để xà phòng hóa hết lượng glycerin có trong 1g dầu mỡ, nó là hiệu số giữa chỉ số xà phòng hóa và chỉ số acid

1.2.6 Tác dụng của dầu điều [13]

1.2.6.1 Trong công nghiệp mỹ phẩm

Dầu nhân hạt điều có những đặc tính rất tốt, có thể là loại mỹ phẩm tuyệt vời nhất Nó giúp tái tạo lại làn da mỏng manh hoặc không còn sinh khí trở nên sáng đẹp một cách lạ thường Axit béo không bão hòa trong dầu nhân hạt Điều giúp ổn định và phục hồi độ ẩm cho làn da bị hư hỏng trong khi vitamin E, một chất chống oxy hóa tự nhiên, có tác dụng chống lão hóa.Dầu nhân hạt điều đặc biệt thích hợp để sử dụng như một loại dầu massage do tác dụng chống lại các gốc tự

do, chống lão hóa và có hiệu quả trong việc tái cấu trúc hydro

cao do đó nó cũng là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng lớn

1.2.7 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sản xuất dầu thô

1.2.7.1 Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình nghiền nhân hạt

1 Biến đổi vật lý

Khi nghiền nhân hạt, sẽ làm phá vỡ cấu trúc tế bào nên làm cho bề mặt tự do của nguyên liệu tăng lên Khi hạt dầu bị phá vỡ thì một phần dầu thoát ra trên bề mặt bột nghiền, lượng lớn dầu còn lại vẫn nằm trong mảnh nguyên liệu bị vỡ Ngoài

ra trong lúc nghiền do ma sát làm cho nhiệt độ bột nghiền tăng lên

Trong khi nghiền, cấu trúc tế bào bị phá hủy nên làm cho bề mặt tự do của nguyên liệu tăng lên rất nhiều tạo ra khả năng tiếp xúc rộng lớn giữa dầu (trên bề mặt hạt nghiền) và oxy, ngoài ra trên bề mặt hạt nghiền còn có sự phát triển mạnh

mẽ của các hệ vi sinh vật Điều này làm ảnh hưởng xấu đến quá trình chế biến sau này Do đó, bột sau khi nghiền cần đưa đi chưng sấy ngay

2 Biến đổi hóa học

+ Khi nghiền cấu trúc tế bào bị phá vỡ, một lượng nhỏ dầu trong tế bào thoát

ra trên bề mặt bột nghiền , khi đó dầu dễ bị oxi hóa bởi oxy không khí tạo andehyt, xeton, xetoaxit…tạo mùi khét khó chịu làm giảm chất lượng bột nghiền

+ Lipid có thể bị thủy phân thành glyxerin và axit béo làm tăng chỉ số axit + Trong quá trình nghiền do áp lực nghiền tác động lên nguyên liệu làm một phần protid bị biến tính cơ học Ngoài ra do ma sát làm nhiệt độ nguyên liệu tăng lên cũng làm protid bị biến tính

+ Các thành phần khác như gluxit cũng bị caramen hóa làm bột nghiền có màu sẫm Bột sau khi nghiền cần đem hấp ngay để tránh sự phát triển của vi sinh

vật làm bột bị chua và mốc

1.2.7.2 Biến đổi của nguyên liệu trong quá trình chưng sấy

Có 2 quá trình biến đổi chủ yếu

1.Biến đổi vật lý

+ Khi đưa nhiệt và ẩm vào bột nghiền các phần tử háo nước như protein, gluxit sẽ hút nước trương nở làm tăng thể tích, tăng tính dẻo, tính đàn hồi của khối bột, hơn nữa dưới tác dụng của nhiệt và ẩm protit bị biến tính làm cho bột càng dẻo, liên kết giữa phần háo nước và kị nước bị yếu đi

+ Dưới tác dụng của nhiệt độ, độ nhớt của dầu giảm, dầu trở nên linh động

do đó ở công đoạn ép sau này dưới tác dụng của ngoại lực dầu được giải phóng ra

dễ dàng

+ Ngoài ra trong quá trình chưng mối liên kết giữa dầu và các thành phần háo nước bị yếu đi hoặc bị cắt đứt, một phần nhỏ dầu được giải phóng ra và theo các mao quản dịch chuyển ra ngoài và tích tụ trên bề mặt bột tạo thành màng dầu mỏng

2.Biến đổi về hóa học

+ Khi nhiệt độ cao thì quá trình thủy phân xảy ra càng nhanh, đồng thời dưới tác dụng của nhiệt độ cao các axit béo không no dễ dàng bị oxi hóa tạo thành andehyt, xeton… gây mùi ôi khét cho dầu và bột sau này Nên đối với một số nguyên liệu có nhiều axit béo không no trong thành phần của dầu thì cần phải có chế độ chưng sấy thấp để tránh làm tăng chỉ số axit của dầu

+ Trong khi chưng sấy có sự biến đổi về mặt hóa học như protit + gluxit tạo phản ứng melanoidin làm dầu sau khi ép có màu sẫm và bã dầu có màu xấu, gluxit, photphatit tạo thành các hợp chất hòa tan trong dầu

+ Dưới tác dụng của nhiệt độ protein cũng bị biến tính, nhiệt độ càng cao protein bị biến tính càng nhiều

3 Biến đổi sinh hóa

Do hoạt động của enzyme trong nguyên liệu, dưới tác dụng của nhiệt độ và

độ ẩm, cường độ hoạt động của enzyme càng tăng, enzyme lypaza thủy phân dầu tạo thành glycerin và axit béo làm tăng chỉ số axit của dầu thành phẩm và làm giảm chất lượng của khô dầu, enzyme glucoxydaza thủy phân tinh bột, khi nhiệt độ lên cao cường độ hoạt động của enzyme giảm dần

1.2.8 Chất lượng của dầu và các chỉ tiêu chất lượng của dầu theo TCVN

6047 – 1995

1.2.8.1 Các chỉ tiêu chất lượng của dầu thô

Dầu thô là dầu chỉ mới được xử lý về cơ học như lắng và lọc cặn Dầu thô thường lẫn nhiều tạp chất tan đặc biệt là các sắc tố

Bảng 1.8 Chỉ tiêu đối với dầu thô

Màu, mùi Độ ẩm Chỉ số acid Chỉ số xà

phòng

Chỉ số iot Cặn cơ

học Màu vàng sáng,

mùi đặc trưng

< 0,3% <5 186 - 196 84 – 105 < 0,2%

Dầu thô sau khi ép chưa sử dụng ngay được vì trong đó không những chứa tạp chất ảnh hưởng không tốt đến giá trị cảm quan mà còn ảnh hưởng xấu đến quá

trình bảo quản như các acid béo, photpholipid, các chất màu, các chất gây mùi…do

đó cần phải tinh luyện trước khi đưa vào sử dụng

1.2.8.2 Các chỉ tiêu chất lượng của dầu tinh luyện

Một số chỉ tiêu chất lượng của dầu tinh luyện

- Về màu sắc : Có màu vàng nhạt, cần đảm bảo dầu trong suốt ứng với phạm

1.2.8.3 Những yêu cầu đối với các loại dầu thực phẩm

Dầu thực phẩm cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Không độc đối với người

- Có hệ thống đồng hóa và giá trị dinh dưỡng cao

- Có mùi thơm ngon khi dùng trong chế biến thực phẩm

- Có tính ổn định cao, ít biến đổi trong quá trình chế biến, bảo quản

- Các tạp chất càng ít càng tốt

1.2.9 Các chỉ tiêu chất lượng của khô dầu

Khô dầu sau khi ra khỏi thiết bị trích ly mang theo một lượng dung môi từ 24 – 40% so với khối lượng bã do đó cần phải tách lượng dung môi còn lại ra khỏi bã dầu triệt để, để tách dung môi ra khỏi bã dầu tôi dùng hơi nước Trong nhân điều hàm lượng tinh bột chiếm 23,49% do đó có thể sản xuất tinh bột từ khô dầu điều, ngoài ra trong khô dầu còn chứa một lượng dinh dưỡng cao do đó tận dụng sản xuất bột điều từ khô dầu để phối trộn với các loại ngũ cốc khác tạo thành bột dinh dưỡng

có giá trị cao

Trong khô dầu vẫn còn một lượng dầu nhỏ,có tính hút ẩm và hấp thụ mùi mạnh do

đó sau khi tách dầu, khô dầu cần đem xử lý ngay để hạn chế các biến đổi xấu

1.3 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH TÁCH CHIẾT DẦU

Nhân điều chứa hàm lượng dầu cao (47%), trong quá trình sấy ở nhiệt độ cao

lượng axit béo không no trong dầu dễ bị oxi hóa bởi oxi không khí Do đó nhất thiết phải tách dầu ra khỏi nguyên liệu càng triệt để càng tốt để hạn chế quá trình oxi hóa làm giảm chất lượng bột và dầu Điều này không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế mà

còn có ý nghĩa về mặt kĩ thuật

Hạt điều chứa nhiều chất dinh dưỡng có giá trị như lipid, protein, khoáng, vitamin…Các chất này đều bị biến đổi ở mức độ khác nhau tùy thuộc vào công nghệ sản xuất do đó trong kĩ thuật sản xuất dầu cần chọn phương pháp tách chiết sao cho vừa đảm bảo hiệu suất lấy dầu cao vừa giữ lại các chất dinh dưỡng trong khô dầu Hai nhiệm vụ này có quan hệ mật thiết với nhau nhưng trong quá trình sản xuất có khi lại mâu thuẫn với nhau

1.3.1 Giới thiệu về phương pháp ép

1.3.1.1.Bản chất

Ép là quá trình tác động lực cơ hoc vào nguyên liệu, dưới tác dụng của lực nén các phần tử bột sít lại gần nhau, khi lực nén tăng lên, các phần tử bột bị biến dạng Các khoảng trống chứa dầu bị thu hẹp lại và đến khi lớp dầu có chiều dày nhất định, dầu bắt đầu thoát ra

Quá trình ép dầu ở nhiệt độ cao gọi là ép nóng, còn ép ở nhiệt độ vừa phải gọi

là ép nguội ( ép sống)

1.3.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ép

- Nếu tốc độ tăng áp lực quá nhanh thì sẽ làm bịt kín các đường thoát dầu làm dầu không thoát ra được, điều này thấy rất rõ ở các máy ép mà trong đó nguyên liệu không được đảo trộn

- Áp suất chuyển động của dầu trong các khe vách và các ống mao quản của tế bào nguyên liệu càng lớn, dầu chảy ra càng nhanh, muốn như thế thì ngoại lực tác dụng lên dầu phải lớn Ngoại lực tác động lên nguyên liệu gồm có hai phần: một phần tác động lên dầu và một phần tác động lên các phần tử rắn để làm các phần tử này biến dạng Do đó, để cho áp lực tác động lên dầu lớn, ta cần phải thay đổi tính chất cơ lý của các phần tử rắn (qua công đoạn chưng sấy) để làm giảm phần áp lực làm cho các phần tử biến dạng, nhờ đó, áp lực tác động lên phần dầu sẽ tăng Tuy nhiên, việc tăng ngoại lực cũng thực hiện đến một giới hạn nào đó, nếu vượt quá giới hạn này sẽ dẫn đến sự co hẹp các ống mao quản dẫn dầu hoặc các khe vách chứa dầu một cách nhanh chóng làm hiệu quả thoát dầu giảm

- Đường kính các ống mao quản chứa dầu cần phải đủ lớn trong suốt quá trình

ép để tránh việc dầu thoát ra quá chậm hoặc không thoát ra được Trên thực tế, hiện tượng này thường xãy ra và để khắc phục cần phải tăng áp lực ép từ từ nhằm đảm bảo đủ thời gian cho lượng dầu chủ yếu kịp chảy ra Nếu áp lực ép tăng đột ngột, các ống mao quản chứa dầu nhanh chóng bị hẹp lại hoặc bị bịt kín, dầu sẽ chảy ra chậm Mặt khác, nếu áp lực ép tăng mạnh trong giai đoạn đầu sẽ làm rối loạn sự chuyển động của nguyên liệu trong máy ép do dầu chảy ra mãnh liệt kéo theo nhiều cặn dầu

- Chiều dài các ống mao quản chứa dầu phải ngắn vì sự thoát dầu khi ép thường đi theo một phương chung và về phía có đoạn đường ngắn nhất Nếu đường chảy dầu càng dài thì thời gian chảy qua đoạn đường ấy càng lớn Ngoài ra, khi đường chảy dầu ngắn, số ống mao quản bị tắc trong quá trình ép cũng ít hơn Vì thế,

để thực hiện việc ép dầu một cách triệt để thì lớp nguyên liệu trong máy ép phải đủ mỏng

- Thời gian ép phải đủ lớn, nếu thời gian ép quá ngắn, dầu chảy ra chưa hết, ngược lại, nếu thời gian ép quá dài sẽ ảnh hưởng đến năng suất máy ép Việc cải tiến cơ cấu máy ép cũng có thể rút ngắn được thời gian ép

- Độ nhớ́t của dầu phải bé để trở lực khi dầu chuyển động bé, từ đó thời gian

để dầu thoát ra khỏi nguyên liệu sẽ ngắn Để độ nhớt của dầu bé, bột ép phải có

nhiệt độ cao và trong quá trình ép nhiệt độ phải ổn định Khi bột ép bị nguội, độ nhớt của dầu tăng và tính dẻo của bột giảm ảnh hưởng đến sự thoát dầu Tuy nhiên, khi nhiệt độ bột ép quá cao, dầu sẽ bị oxy hóa mạnh, dầu sẽ bị sẩm màu và khô dầu

sẽ bị cháy khét Vì thế, việc dùng nước hoặc dầu nguội để làm mát lòng ép là việc làm rất cần thiết, tránh được hiện tượng phát nhiệt khi máy ép làm việc

- Đặc tính cơ học của nguyên liệu ép ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất ép, đặc tính này do các công đoạn chuẩn bị, đặc biệt là khâu chưng sấy quyết định Ngoài

ra, mức độ nghiền bột, nhiệt độ, độ ẩm của bột cũng là những yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất ép

- Các điều kiện hình thành trong quá trình ép như áp lực ép, nhiệt độ ép, cơ cấu máy ép

1.3.2 Phương pháp trích ly

1.3.2.1 Bản chất

Bản chất của quá trình trích ly là sự rút chất hòa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một chất hòa tan khác (gọi là dung môi) nhờ quá trình khuếch tán giữa các chất có nồng độ khác nhau

Trích ly chất hòa tan trong chất lỏng được gọi là trích ly lỏng, còn trích ly chất hòa tan trong chất rắn là trích ly chất rắn

1.3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly

1 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu

- Khi tỷ lệ dung môi/nguyên liệu thấp thì lượng chất trích ly vào dung môi thấp, kéo dài thời gian trích ly làm giảm chất lượng sản phẩm

- Khi tỷ lệ dung môi / nguyên liệu tăng thì sẽ tạo chênh lệch nồng độ lớn, lượng chất trích ly tăng do đó thời gian trích ly sẽ giảm Tuy nhiên, nếu tỷ lệ dung môi / nguyên liệu cao quá thì hiệu quả trích ly không tăng thêm nữa mà lại hao tốn dung môi, giảm hiệu quả kinh tế Do đó cần phải chọn tỷ lệ dung môi/nguyên liệu phù hợp với quá trình trích ly để đảm bảo hiệu suất trích ly, chất lượng sản phẩm và

hiệu quả kinh tế

-

2 Ảnh hưởng của loại dung môi

Các loại dung môi khác nhau sẽ phù hợp với việc trích ly các thành phần khác nhau vì chúng khác nhau về độ phân cực, độ nhớt, sức căng bề mặt Các yếu tố này đều làm ảnh hưởng đến hiệu quả trích ly

- Độ phân cực của dung môi

Dung môi ít phân cực thì dễ hòa tan các chất không phân cực và khó hòa tan các chất có nhiều nhóm phân cực Ngược lại, dung môi phân cực mạnh thì dễ hòa tan các chất có nhiều nhóm phân cực và khó hòa tan các chất ít phân cực

Dựa vào độ phân cực của dung môi người ta phân loại như sau:

 Dung môi không phân cực: ether dầu hoả, xăng, hexan, heptan, benzene…

 Dung môi phân cực yếu và vừa: chloroform, diclorethan, aceton, ethylacetat

 Dung môi phân cực mạnh: nước, glycerin, các loại cồn có mạch carbon ngắn (methanol, ethanol, isopropanol )

Trong các yêu cầu và điều kiện lựa chọn dung môi, khả năng hòa tan các chất cần trích ly là quan trọng nhất Khả năng hòa tan lại liên quan chặt chẽ với độ phân cực của dung môi Các chất có nhiều nhóm ưa nước như -OH, -COOH, -CHO, -CO, -NH2, -CONH2, thường dễ tan trong các dung môi phân cực

Các chất có nhiều nhóm kỵ nước như: các chất béo, nhóm –CH3, -C2H5, các nhóm đồng đẳng, thường dễ tan trong dung môi không phân cực

Một chất vừa có nhóm kỵ nước và ưa nước, có tính chất hòa tan tùy thuộc vào tỷ lệ giữa các nhóm

Cồn etylic vừa có tính kỵ nước (cồn cao độ) vừa ưa nước (cồn thấp độ) do đó

có thể điều chỉnh tính chất hòa tan bằng cách điều chỉnh độ cồn

- Độ nhớt, sức căng bề mặt của dung môi

Nói chung, dung môi có độ nhớt càng thấp hoặc có sức căng bề mặt càng nhỏ thì dung môi càng dễ thấm vào nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiết xuất và ngược lại