TRIGLYCERIDE - ỨNG DỤNG CỦA PHẢN ỨNG HYDRO HÓA TRONG CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN DẦU MỠ

Ứng dụng của phản ứng hydro hóa trong công nghiệp chế biến dầu mỡ • Giới thiệu • Cơ sở lý thuyết của quá trình hydro hóa • Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hydro hóa... Nhiệt độ nóng c

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

BÀI THUYẾT TRÌNH HÓA HỌC THỰC PHẨM NHÓM 13

TÌM HIỂU VỀ TRIGLYCERIDE

Ứng dụng của phản ứng hydro hóa trong

công nghiệp chế biến dầu mỡ

NỘI DUNG BÀI THUYẾT TRÌNH

• Ảnh hưởng của triglyceride đến cơ thể

• Nguyên nhân và giải pháp.

Ứng dụng của phản ứng hydro hóa trong công nghiệp chế biến dầu mỡ

• Giới thiệu

• Cơ sở lý thuyết của quá trình hydro hóa

• Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hydro hóa

Phần I: TRIGLYCERIDE

1 khái niệm:

Triglyceride (chất béo trung tính ) là 1 este có nguồn gốc từ glyxêrin và 3 acid béo

Các thành phần này khi vào ruột non sẽ phân tách ra để rồi sau đó tái kết hợp với cholesterol để tạo thành chylomicrons Đây là nguồn năng lượng của các tế bào trong

cơ thể Các tế bào mỡ và tế bào gan được dùng làm kho tồn trữ và sẽ phóng thích chylomicrons mỗi khi cơ thể cần tới năng lượng

Hình ảnh về triglyceride

- Nhiệt độ nóng chảy cao

b Đối với động vật dưới nước:

- Ở dạng lỏng

- Acid béo không no cao (dầu cá trích 75%)

Triglyceride động vật có chứa cholesterol, vitamin A, vitamin D cần cho quá trình sinh trưởng ở trẻ em

2.2 Triglyceride thực vật:

2.2 Triglyceride thực vật:

- Chứa trong hạt, phôi hạt: bông, lanh, thầu dầu, đậu phộng, hạt hòa thảo

- Mạch cacbon ngắn, % acid béo no cao, dạng lỏng

- Chứa vitamin E, F cần cho quá trình sinh sản, chống lão hóa ( người lớn)

3 Cấu trúc hóa học:

- Triglyceride được hình thành bằng cách kết hợp glyxêrin với ba phân tử của acid béo Các phân tử glyxêrin có ba nhóm chức hidroxyl (HO-) Mỗi axit béo có một nhóm chức carboxyl (COOH) Trong triglyceride, các nhóm chức hiđrôxyl của

glyxêrin kết hợp với các nhóm cacboxyl của acid béo hình thành liên kết este:

- Triglyceride được hình thành bằng cách kết hợp glyxêrin với ba phân tử của acid béo Các phân tử glyxêrin có ba nhóm chức hidroxyl (HO-) Mỗi axit béo có một nhóm chức carboxyl (COOH) Trong triglyceride, các nhóm chức hiđrôxyl của

glyxêrin kết hợp với các nhóm cacboxyl của acid béo hình thành liên kết este:

HOCH2CH(OH)CH2OH + RCOOH + R'COOH + R''COOH →

RCOOCH2CH(OOCR')CH2OCOR'' + H2O

Ba acid béo (RCOOH, R'COOH, R''COOH trong phương trình ở trên) thường khác nhau Chiều dài của chuỗi các acid béo trong triglyceride tự nhiên khác nhau nhưng hầu hết chứa 16, 18 hoặc 20 nguyên tử cacbon

4 Tính chất:

4.1 Nhiệt độ nóng chảy :

- Yếu tố quyết định trạng thái lỏng, rắn của chất béo ( nhiệt độ nóng chảy):+ Độ dài mạch C

+ Số liên kết không no

+ Tỉ lệ giữa các loại acid béo

- Không có điểm nóng chảy rõ ràng

- Dùng máy đo nóng chảy để xác định nhiệt độ nóng chảy

4.2 Tính hòa tan:

- Không tan trong nước trừ một vài acid béo mạch ngắn

- Tan tốt trong dung môi hữu cơ không phân cực: chloroform, ether ethylic, benzene,…

- Nếu có chất tạo nhũ, có thể tạo nhũ tương với nước

Là những tính chất tạo đặc điểm đặc trưng cho sản phẩm:

- Độ trong suốt của dầu ăn

- Tính dòn và dễ tan chảy của cacao

- Tính lan tỏa của bơ, margarine,…

- Khả năng nhũ hóa và bôi trơn trong công nghệ bánh biscuit

4.3 Tính năng công nghệ:

4.4 Phản ứng thủy phân:

4.5 Phản ứng chuyển ester:

- Điều kiện:

+ Không nước; To = 110 – 160oC

+ Xúc tác: methylate Na, ethylate Na (0,1 – 0,3%)

- Phản ứng thuận nghịch và đạt trạng thái cân bằng tùy thuộc cấu trúc và thành phần của T G

- Ứng dụng: Rất quan trọng trong công

nghiệp vì nó có thể làm thay đổi tính chất vật

lý của chất béo hay hỗn hợp mà không cần

thay đổi cấu trúc của chất béo.

4.6 Phản ứng oxin:

- Là phản ứng polymer hóa bề mặt, tạo màng

Chất béo càng có nhiều nối đôi, càng dễ tạo phản ứng oxin

5 Chuyển hóa:

6 Ảnh hưởng của triglyceride đến cơ thể:

- Ở cơ thể người, mức độ cao triglyceride trong mạch máu dẫn đến xơ vữa động mạch (xơ cứng động mạch) gây nguy cơ về các bệnh tim mạch và đột qụy.

- Mức triglycerides cao không gây ra triệu chứng có thể nhìn thấy ở bên ngoài cơ thể, tuy nhiên nếu đây là nguyên nhân gây ra bởi yếu tố di truyền, bệnh nhân có thể nhìn thấy lớp mỡ đóng dưới da gọi là xanthomas.

- Trong một số trường hợp hiếm hoi, những người có mức triglyceride rất cao có thể phát triển viêm tuyến tụy (viêm tụy) khiến cho cơ thể bị đau bất ngờ, nặng bụng, buồn nôn, chán ăn, ói mửa và sốt

7.1 Nguyên nhân:

- Các bệnh như tiểu đường, cholesterol cao, cao huyết áp, bệnh béo phì, suy giáp

(hypothyroidism), bệnh thận, và hội chứng chuyển hóa (metabolic syndrome) để lâu không điều trị là những nguyên nhân làm tăng triglycerides ở mức rất cao.

- Một số loại thuốc sau cũng có thể làm tăng chất triglycerides trong máu: Tamoxifen, steroids, Beta-blockers, thuốc lợi tiểu (diuretics), thuốc ngừa thai, estrogen.

- Ngoài ra ăn uống cũng ảnh hưởng rất cao đến mức triglycerides

7 Nguyên nhân và giải pháp:

7.2 Giải pháp:

- Ăn loại thực phẩm giàu chất béo omega-3.

- Cần tránh các loại thực phẩm chứa nhiều chất béo trans fat có nhiều trong các thứ thực

phẩm làm sẵn đóng gói, nhất là bánh kẹp ( cookies) và bánh qui dòn (crackers)

- Tránh uống rượu mạnh, các thứ nước ngọt có đường

- Nên tập thể dục thường xuyên

- Nên ăn thêm rau cải cũng như trái cây tươi.

1 Giới thiệu về quá trình hydro hóa

2 Cơ sở lý thuyết của quá trình hydro hoá dầu:

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hydro hóa dầu

Phần 2 : Ứng dụng của phản ứng hydro hóa trong công nghiệp chế biến dầu mỡ

1 Giới thiệu:

- Quá trình hydro hóa có xúc tác được Sabatier (Toulouse) phát minh vào năm

1897 Việc hydro hóa dầu dựa trên theo phản ứng cộng H2 vào nối đôi của các acid chưa no chứa trong dầu với sự xúc tác của Niken và nhiệt độ

- Việc hydro hóa dầu nhằm 2 mục đích chính: giúp dầu có thể kéo dài thời gian tồn trữ và tạo điều kiện cho quá trình chế biến các sản phẩm khác

- Dầu lỏng sau khi hydro hóa sẽ giảm tỉ lệ acid béo chưa no chứa nhiều nối đôi trong thành phần dầu, giảm khả năng oxy hóa của oxy không khí Do đó dầu sau khi đã hydro hóa sẽ ổn định hơn, bảo quản dễ hơn và thời gian bảo quản kéo dài hơn.

- Dầu lỏng sau khi hydro hóa sẽ trở nên rắn hơn và có nhiệt độ tan chảy cao hơn

- Dầu sau công đoạn Hydro - hóa sẽ được khử mùi và sau đó phối trộn để đạt tiêu chuẩn dầu thành phẩm

- Dầu lỏng sau khi hydro hóa sẽ trở nên rắn hơn và có nhiệt độ tan chảy cao hơn

- Dầu sau công đoạn Hydro - hóa sẽ được khử mùi và sau đó phối trộn để đạt tiêu chuẩn dầu thành phẩm

- Quá trình hydro hóa dầu trên thực tế là một biến đổi phức tạp Phản ứng hydro hóa dầu có thể biểu diễn cách tổng quát:

- Việc tìm hiểu cơ sở lý thuyết của quá trình hydro hóa này đặc biệt có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu rõ các bước xảy ra trong tiến trình, nhằm ngăn cản các phản ứng phụ xảy ra theo

đường hướng không mong muốn

2 Cơ sở lý thuyết của quá trình hydro hoá dầu:

2 Cơ sở lý thuyết của quá trình hydro hoá dầu:

- Dầu hydro hóa còn gọi là dầu cứng sản xuất từ các dầu thực vật thể lỏng hoặc các mỡ động vật biển như cá voi, báo biển có khi còn dùng mỡ gia súc để sản xuất.

- Tùy thuộc vào mức độ hydro hoá mà người ta thu được các loại dầu có điểm đông đặc khác nhau, thông thường có các loại chủ yếu như: 380C, 450C, 520C, 600C và loại hydro hóa đến cùng

- Dầu sau khi hydro hóa xong được đưa qua thiết bị ép lọc để loại

Niken và các tạp chất khác, thường dùng thiết bị ép lọc để sử dụng

Hàm lượng Niken còn lại trong dầu < 0,1 mg/kg.

Hoá chất sử dụng trong quá trình hydro hóa dầu:

- Khí H2: Được điện phân nước với sự hiện diện của dung dịch KOH 28%

- Niken: Đã được hoạt hóa và được bọc bằng dầu thực vật hydro hóa đến điểm nóng chảy cao để chống ẩm Khi cho vào thiết bị, dầu rắn tan ra phóng thích Niken kim loại Niken có hoạt tính cao sẽ xúc tác cho phản ứng hydro hóa dầu

- Khí H2: Được điện phân nước với sự hiện diện của dung dịch KOH 28%

- Niken: Đã được hoạt hóa và được bọc bằng dầu thực vật hydro hóa đến điểm nóng chảy cao để chống ẩm Khi cho vào thiết bị, dầu rắn tan ra phóng thích Niken kim loại Niken có hoạt tính cao sẽ xúc tác cho phản ứng hydro hóa dầu

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hydro hóa dầu

3.2 Nhiệt độ:

- Quá trình hydro hóa phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ: tốc độ phản ứng gia tăng tỷ lệ

với sự gia tăng nhiệt độ

- Nhiệt độ phản ứng tăng còn là nguyên nhân làm tăng khả năng hòa tan của

hydrogen và giảm độ nhớt của dầu, giúp cải thiện quá trình truyền khối: các phần

tử acid béo không no dễ dàng liên kết với hydro làm tăng nhanh tốc độ phản ứng

với sự gia tăng nhiệt độ

hydrogen và giảm độ nhớt của dầu, giúp cải thiện quá trình truyền khối: các phần

tử acid béo không no dễ dàng liên kết với hydro làm tăng nhanh tốc độ phản ứng

3.3 Điều kiện áp suất:

- Chiếm ưu thế hơn so với ảnh hưởng của nhiệt độ

- Sự gia tăng áp suất gấp đôi làm tăng khả năng hòa tan của cơ chất đến 60%

3.4 Ảnh hưởng của chất xúc tác:

- Nồng độ chất xúc tác là một trong những tham số ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

hydro hóa dầu

- Việc xác định nồng độ tối ưu của chất xúc tác chịu tác động của nhiều tham số

phản ứng khác: nhiệt độ, áp suất và đặc biệt là tốc độ khuấy trộn

- Chiếm ưu thế hơn so với ảnh hưởng của nhiệt độ

3.4 Ảnh hưởng của chất xúc tác:

hydro hóa dầu

phản ứng khác: nhiệt độ, áp suất và đặc biệt là tốc độ khuấy trộn

Sự thay đổi tốc độ phản ứng khi hydro hóa dầu đậu nành ở tốc độ khuấy trộn và nồng độ chất xúc tác khác nhau

Cám ơn cô và các bạn đã chú ý lắng nghe!