đề tài tìm hiểu về dầu (mỡ) cá

ỨNG DỤNG CỦA DẦU MỠ CÁ Chế tạo thức ăn trong công nghiệp nuôi cá Dùng trong thực phẩm cho con người Sản xuất sữa giàu DHA Các sản phẩm như margarine, shortening, may

BÁO CÁO MÔN: CÔNG NGHỆ THỦY SẢN

ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU VỀ DẦU ( MỠ ) CÁ

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGHUYỄN HỒNG HẠNH

TỔNG

QUAN

Thủy sản là thực phẩm vô cùng quan trọng không thể thiếu đối với chế độ dinh dưỡng của con người Cung cấp cho nhân loại trên 20% tổng số protein của thực phẩm, đặc biệt ở nhiều nước có thể lên đến 50%.

Thủy sản chủ yếu được sử dụng phần thịt, các phụ phẩm như: đầu, xương, mỡ, da chưa được tận dụng một cách hiệu quả

Đặc biệt là mỡ cá, loại phụ phẩm này nếu không có biện pháp

xử lý phù hợp thì không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn làm lãng phí nguồn dinh dưỡng thiết yếu cho con người

Việt Nam là nước có nguồn thủy sản dồi dào Và cũng có một lượng dầu (mỡ) cá dồi dào VD: với sản lượng cá tra nuôi mỗi năm hơn 1 triệu tấn thì lượng dầu (mỡ) cá tra thô thu được ít nhất là 140.000 tấn mỗi năm

Do đó , cần có phương án sử dụng hợp lý nhất nguồn nguyên liệu dầu ( mỡ ) cá này

Tình hình sản xuất dầu cá trên thế giới, trung bình 5 năm Nguồn: ISTA Mielke GmbH, Hamburg, Internet: www.oilworld.de.

ỨNG DỤNG CỦA

DẦU (MỠ) CÁ

Chế tạo thức

ăn trong công

nghiệp nuôi cá

Dùng trong thực phẩm cho con người

Sản xuất sữa giàu DHA

Các sản phẩm như margarine, shortening, mayonnaise là hỗn hợp của nhiều loại mỡ.

Dùng trong y học

Sản xuất viên dầu

cá

LỢI ÍCH CỦA DẦU CÁ

LỢI ÍCH CHỦ YẾU DO

OMEGA-3 TỐT CHO NÃO NGĂN NGỪA UNG THƯ

BỔ MẮT

GIẢM CÁC BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN TIM MẠCH ĐỐI VỚI HỆ TIÊU HÓA

NGUYÊN LIỆU

Cá được đánh bắt trực tiếp cho mục đích sản xuất dầu cá:

cá nhỏ, cá chình, cá trích, cá ngừ

Phụ phẩm của các loại

cá được đánh bắt cho mục đích tiêu thụ của con người: cá tra, cá basa,

cá hồi, cá thu

Cá basa

Cá trích

BẢO QUẢN NGUYÊN LIỆU

Bảo quản lạnh : nước đá hay hỗn hợp nước đá và muối

Bảo quản lạnh đông

Bảo quản bằng phương pháp đóng hộp thanh trùng

Bảo quản bằng muối

Bảo quản bằng phụ gia: NaNO3

TÍNH CHẤT VẬT LÝ

• Không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ không phân cực (hexane, acetone…)

• Đa số có màu vàng, riêng dầu cá hồi có màu đỏ

Dầu cá thông

TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Nhiệt độ nóng chảy thấp,

trong khoảng 20 - 25°c nên

ở nhiệt độ bình thường phần

lớn ở thê lỏng và được gọi

là dầu cá VD: Dầu cá hồi : -700C đến

tử có mùi tanh hôi, ure, amoniac, sản phẩm oxy hoá, sản phẩm phân huỷ trong quá trình bảo quản

không xà phòng hoá

của dầu cá có sterol,

Bình thường trong dầu động vật hàm lượng cacbon hydro tương đối ít nhưng trong một số

gan cá nhám có

nhiều, có thê đến 80% của chất béo, tác dụng sinh lý của chúng chưa rõ

lắm

Sắc tố

Trong dầu động vật thuỷ sản phần lớn là carotenoit tức là

astaxin (C4H43O4), carotene, xanthophylls, islicoxanthin và các chất màu melanoidin, quinonamin tạo

nên

THÀNH PHẦN HÓA HỌC

THÀNH PHẦN HÓA

HỌC

Các chất hòa tan khác như vitamin

A,D,E hay các nguyên tố vi lượng

Mg, Na…: chiếm từ 0.2% đến 1%

Ngoài ra còn các nguyên tố siêu vi lượng có tỷ lệ nhỏ: As,Cd,Hg,Pb

Triglixerit: thành phần quan trọng và chủ yếu của dầu cá

Trong cá nước ngọt - tương đối nhiều, trở lên ít Trong cá biển thì dưới ít nhưng - tương đối nhiều

Trong mỡ cá chứa nhiều các axit béo chưa bão hòa rất cần thiết với cơ thể

Các axit béo tự do: chiếm khoảng từ 1% đến 10% tùy loại dầu

LIPIT

• Dầu cá có thể chứa tới 82.72% axit béo chưa bão hòa

– Axit béo chưa no có nhiều hơn 1 nối đôi chiếm khoảng 35.59%

– Các axit béo thuộc nhóm omega-3 chiếm 17.04%

Thành phần acid béo trong mỡ cá basa

Thành phân acid béo Mỡ cá thô(%) Mỡ cá sau tinh luyện(%)

THÀNH PHẦN CÁC AXIT BÉO CHÍNH

1 Eicosapentaenoic Acid (EPA)

- Là một axit béo không thay thế

- Tnc,0C: -54.4 đến -53.8

- Không có nhiệt độ sôi

- Có khoảng 18% trong dầu cá

EPA có tác dụng giảm cholesterol, ngăn ngừa

chứng loạn nhịp tim, đột quỵ, giảm

triglyceride, ngừa chứng xơ vữa động mạch

giúp hạ huyết áp

2 Docosahexaenoic Acid (DHA)

- Là 1 loại axit béo không thay thế

- CTPT: C 22 H 32 O 2 (C22:6ω3)

- Tnc, 0 C: –44.2 đến -44.1

- Không có nhiệt độ sôi

- Có khoảng 12% trong dầu cá

DHA có tác dụng tăng cường phát

triển não bộ ở thai nhi và trẻ nhỏ,DHA

cũng chuyển hóa cholesterol thành

những dẫn xuất không gây tắc nghẽn

mạch máu, chống xơ vữa động mạch.

Thành phần axit béo ở một số loài cá

khác nhau (%)

Axit béo Dầu gan

cá thu Dầu cá trích Dầu cá cơm Dầu gan cá mập Dầu đầu cá hồi

NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA DẦU CÁ

TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN

Tính chất hóa học của dầu mỡ chủ yếu do phản ứng của triglycerid

• Sự thủy phân của dầu cá

• Sự oxi hóa của dầu cá: Lipid bị oxy hóa sinh ra hợp

chất hydroperoxit Các hydroperoxit này tiếp tục bị phân hủy để cho ra các sản phẩm sau cùng như các

hợp chất aldehyt, axeton, rượu, axit, làm cho dầu có mùi ôi khét khó chịu.

PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT DẦU CÁ

Phương pháp thủy phân bằng enzyme

Phương pháp dùng nhiệt

Phương pháp dùng lực cơ học bằng cách xay, nghiền, ép, ly tâm

Phương pháp lạnh đông, tan giá

Phương pháp chiết dầu bằng dung môi hữu cơ

Phương pháp thủy phân bằng dung dịch xút loãng

Nguyên liệu Làm nóng chảy Trung hòa Rửa Tẩy màu Lọc Khử mùi Lọc Dầu tinh luyện

Dung dịch NaOH

Than hoạt tính

Bã hấp phụ Hơi nước

Cặn

• Vật lý: nhiệt độ của nguyên liệu tăng lên.

• Hoá học: giảm hàm lượng của một sổ hợp chất dễ bay hơi có trong nguyên liệu Có thể xảy ra các phản ứng thuỷ phân, oxy hoá

• Hoá lý: nguyên liệu chuyển từ pha rắn sang pha lỏng, một số chất chuyển thành trạng thái hơi.

• Vi sinh: giảm hàm lượng vi sinh vật.

 Thiết bị:

• Nguyên liệu được gia nhiệt làm nóng chảy ngay trong thiết bị trung hòa (trình bày ở quá trình sau) hoặc được làm nóng chảy ở một thiết bị gia nhiệt chuyên dụng nếu trường hợp đơn hàng nhiều

 Thông số công nghệ:

• Nhiệt độ đối với mỡ cá: 55 - 60°C.

Trung hòa - Rửa dầu

 Mục đích:

• Quá trình trung hoà chủ yếu là loại bỏ các acid béo tự do.

• Ngoài ra, trong quá trình trung hoà thì chất xà phòng hoá sinh ra Chất này có khả năng hấp phụ và kéo theo một sổ tạp chất như: chất màu, chất nhựa, protid và một số tạp chất khác

• Do đó dầu sau trung hoà đã loại bỏ được phần lớn tạp chất và có màu sáng hơn.

 Nguyên tắc:

• Dựa vào phản ứng trung hòa acid bằng bazơ Dưới tác dụng của dung dịch kiềm các acid béo tự do và các tạp chất có tính acid sẽ tạo thành muối kiềm, chúng không tan trong dầu mỡ nhưng có thể tan trong nước nên có thể phân ly ra khỏi dầu bằng cách lắng hay rửa nhiều lần Quá trình xà phóng hóa các acid béo tự do theo phản ứng:

RCOOH + NaOH -> RCOONa + H20

• Trong thực tế, khi trung hòa dầu, kiềm có thể xà phòng hóa cả dầu mỡ trung tính sẽ làm giảm hiệu suất thu hồi dầu mỡ tinh luyện nên khi tinh luyện cần khống chế các điều kiện để luôn đảm bảo hai mặt: chất lượng dầu mỡ sau khi tinh luyện tốt nhất và mức hao hụt dầu mỡ trung tính là thấp nhất

 Biến đổi: Chủ yếu xảy ra các phản ứng hoá học:

• Phản ứng trung hoà các acid béo tự do và các thành phần có tính acid trong dầu.

• Phản ứng thuỷ phân triglyceride.

• Hàm lượng acid béo tự do và các thành phần có tính acid giảm.

• Dầu trung tính cũng bị hao hụt

 Thiết bị:

• Mỡ sau khi bơm vào bồn trung hòa được gia nhiệt đến 50 - 60°C, sau đó mở cánh khuấy và cho từ từ lượng xút (đã được định lượng, pha sẵn và nồng độ sử dụng là 20°Be) vào cho đến hết Khuấy đến khi quá trình xà phòng hóa xảy ra hoàn toàn, tắt cánh khuấy, để lắng trong 2h Xả cặn xà phòng, sau đó tiến hành rửa để loại hết xà phòng và tạp chất ra khỏi dầu

• Tiến hành rửa bằng cách phun dung dịch nước, nước muối có nồng độ 10-12°Be vào bồn, để lắng 10-15’, mở van xả nước đế tách loại xà phòng

• Nếu sau khi khuấy thấy xà phòng hình thành dưới dạng nhũ tương thì trước khi lắng cho thêm dung dịch muối vào để phá vỡ hệ nhũ tương, tăng tốc độ lắng cho xà phòng

• Hiệu quả của quá trình trung hòa được đánh giá bằng chỉ số AV Nếu AV trong khoảng 0.5 >

AV > 0.1 thì dầu đã đạt yêu cầu Neu AV > 0.5 thì ta thêm xút vào tiến hành trung hòa tiếp cho đến khi AV đạt yêu cầu

 Thông số công nghệ:

• Nhiệt độ: khoảng 55 - 80°C tùy từng loại nguyên liệu

• Thời gian: khoảng 2 giờ

• Loại kiềm doanh nghiệp thường sử dụng là NaOH có nồng độ 20°Be, được pha từ dung dịch NaOH có nồng độ 40°Be bằng cách cho thêm nước ở nhiệt độ thường Dung dịch xút được pha trong các thùng và xác định nồng độ bằng Baume kế

• Lượng xút sử dụng trong thực tế lớn hơn rất nhiều so với lượng xút lý thuyết Sau khi KCS xác định AV dầu, công nhân sẽ đưa vào AV và kinh nghiệm của mình cho lượng xút thực tế vào trung hòa

Tẩy màu

 Mục đích

• Loại các sắc tổ và một số tạp chất khác ra khỏi dầu để tạo màu như mong muốn và tăng chất lượng của dầu:

• Loại các hợp chất màu (đỏ, vàng, xanh).

• Loại vết xà phòng sót, gum, kim loại.

• Loại peroxide và các sản phẩm oxy hóa bậc 2 của dầu.

 Nguyên lý:

• Là phương pháp hóa lý để tinh luyện dầu, dựa vào khả năng hấp phụ của các chất có tính hấp phụ bề mặt đế loại bỏ các hợp chất không mong muốn.

 Tác nhân tẩy màu:

• Đặc tính của đất hấp phụ bao gồm: khả năng tẩy trắng, khả năng lọc và khả năng giữ dầu sót.

• Khả năng tấy trắng phụ thuộc vào hàm lượng nước, pH Hàm lượng nước trong đất tẩy màu từ 9-16% là tối ưu Nêu hàm lượng nước lớn hon sẽ làm giảm khả năng tẩy trắng của đất hấp phụ pH càng thấp, khả năng hấp thụ càng cao do có khả năng trung hoà xà phòng sót là nguyên nhân làm giảm khả năng hấp phụ của đất hoạt hoá.

• Khả năng giữ dầu sót và khả năng lọc phụ thuộc vào độ lớn của hạt và mật độ của đất.

 Yêu cầu chất hấp phụ:

• Có khả năng hấp phụ lớn nhất.

• Có khả năng hấp phụ chọn lọc các chất màu và chỉ hấp phụ rất ít dầu.

• Khi sử dụng không gây ra những biến đổi hóa học và không mang thêm các mùi vị khác nhau vào dầu

• Sau khi hấp phụ dễ dàng tách ra bằng các phương pháp lọc.

• Nguồn cung cấp dễ tìm.

• Than hoạt tính: khó lọc, giá thành cao, tổn thất dầu lớn, thường được dùng phổi hợp với đất tẩy mầu để tách một số hợp chất mà đất tẩy màu không tách được: xà phòng sót, pigments

• Trong các nhà máy tấy dầu hiện đại thường sử dụng phối hợp giữa than hoạt tính và đất hoạt tính tạo thành hỗn hợp chất hấp phụ Với tác dụng hấp phụ chung của chúng hiệu quả tẩy màu sẽ tốt hơn so với sử dụng riêng từng loại

 Biến đổi:

• Hóa lý: xảy ra sự tương tác giữa các chất màu tan trong dầu và chất hấp phụ Lực hấp phụ của than hoạt tính được dùng để thực hiện liên kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả năng hấp phụ chất màu cũng tăng

• Cảm quan: cải thiện màu của sản phẩm

Thiết bị:

Nguvên tắc hoạt động:

Dầu đem tấy màu được bơm từ thiết bị trung hoà lên nhờ bơm ly tâm Quá

trình tẩy màu được thực hiện ở chế độ chân không.

Trong thiết bị tẩy màu, cánh khuấy làm nhiệm vụ khuấy trộn đều dầu với chất

hấp phụ Việc khuấy trộn giúp cho chất hấp phụ ở trạng thái lơ lửng và phân

phối đều trong khối dầu, giúp quá trình hấp phụ đạt hiệu quả hơn Khuấy trộn

được thực hiện ở nhiệt độ thấp, không khí do dầu và than hoạt tính mang theo

được loại bỏ và do vậy ngăn ngừa được sự oxy hóa của oxy không khí.

Các chất nhầy, protein, nhựa, xà phòng sẽ làm giảm khả năng hấp phụ của

chất hấp phụ nên cần loại bỏ những chất đó ra khỏi dầu trước khi cho chất hấp

phụ.

Độ ẩm của dầu cũng làm giảm tính chất hấp phụ của than hoạt tính, vì vậy độ

ẩm của dầu cần ở mức 0,05 - 0,1%.

Sau quá trình tấy màu, than hoạt tính được lọc tách bỏ

Cách vận hành thiết bị:

Dầu sau khi được đưa vào bồn tẩy màu, tiến hành tạo chân không cho bồn bằng cách mở van chân không đế độ chân không trong nồi đạt tới 5 - 8mmHg Đồng thời mở van hơi gia nhiệt trong ống xoắn ruột gà đế tăng và duy trì nhiệt

độ của dầu trong bồn lên đến 90 - 95°c Bật công tắc cho cánh khuấy hoạt động.

Khi độ chân không trong bồn đạt 5 - 8mmHg, nhiệt độ đạt 90 - 95°c, thì khoá van chân không, mở van nối với bồn

chứa than hoạt tính và dùng chân không hút than đưa vào bồn Sau đó, ngay lập tức mở lại van chân không để duy trì chân không ôn định trong thiết bị Tiếp tục gia nhiệt và tạo chân không ổn định để quá trình hấp phụ màu của than

hoạt tính được triệt để.

Sau khi quá trình khử màu hoàn thành (30 phút), khoá van chân không, mở van xả chân không, khóa van hơi và

đồng thời mở van nước tiến hành quá trình giải nhiệt Khi nhiệt độ còn khoảng 75°c, mở bơm đưa dầu vào bồn chứa trung gian rồi đưa qua hệ thống lọc khung bản Quan sát dầu chảy ra từ các van ở bản lọc, nếu dầu trong suốt đạt yêu cầu thì đưa vào bồn chứa và tiến hành quá trình khử mùi, còn dầu chưa đạt thì cho hồi lưu tẩy màu lại.

Thời gian tẩy màu 1,5h/mẻ, không nên kéo dài làm cho dầu biến đổi.

Thông số công nghệ:

Lượng than sử dụng: 0.5kg/mẻ 5 tấn Nhiệt độ tẩy màu: 90 - 95°c.

Độ chân không bồn tẩy màu 5 - 8mmHg.

 Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình khử mùi.

• Dầu sau khi tẩy màu, ngoài thành phần dầu hòa tan còn chứa các chất hấp phụ như than hoạt tính, hạt rắn, các hạt phân tán, một lượng nhỏ các chất gây mùi, vị và một số tạp chất cơ học khác

• Để quá trình khử mùi được diễn ra hiệu quả nhất, ta phải lọc bỏ chất hấp phụ sau tẩy màu trước khi đem khử mùi

• Quá trình lọc: thường sử dụng bột trợ lọc Trong thực té, người ta trộn chung bột trợ lọc vào với than hoạt tính và cho vào ngay từ khâu tẩy màu, chứ trong quá trình lọc không bổ sung bột trợ lọc vào

 Thông số công nghệ:

• Áp suất bơm: 0.25 - 0.35MPa.

• Nhiệt độ dầu vào máy lọc khoảng: 55 - 60°C.

• Dầu qua lọc xong có tỉ lệ cặn mùn: nhỏ hơn 0.1 %.

• Hàm lượng dầu của cặn mùn: 1.25 - 1.60%, độ ấm dưới 8 - 8.5%.

• Mức độ sạch của mixen: 99.0%.

Khử mùi

Sự có mùi của dầu có thể hình thành do những nguyên nhân sau:

• Do thủy phân triglyceride (dưới tác dụng của enzyme lipase có sẵn trong dầu).

• Do phản ứng oxy hóa khử phản ứng rất dễ xảy ra với các trigyceride có nhiều nối đôi, dưới tác dụng của enzyme lipoxidase tạo peroxide với oxi

• Ngoài ra có một số hợp chất gây mùi khác là các terpen, hydrocacbon mạch thắng và các sản phầm phân hủy của chúng như ceton, andehyde

• Vật lý: nhiệt độ của dầu tăng

• Hóa lý: xảy ra sự bay hơi của một số thành phần dễ bay hơi trong dầu.

• Hóa học: hàm lượng các chất gây mùi trong dầu bị giảm, độ ẩm thay đối trong suốt quá trình khử mùi, ngoài ra dầu còn có thể bị oxy hóa

• Cảm quan: cải hiện mùi của sản phẩm