những tiến bộ gần đây trong kĩ thuật chế biến dầu cám gạo

Một phần nữa, lịch sử củacông nghệ sản xuất dầu cám gạo đã tinh luyện có thể ăn được, và đặc biệt hơn nữa, sự tiến bộ về phương pháp vật lý trong tinh chế dầu cám gạo thô đã được thảoluậ

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

*******&*******

BÀI DỊCH Môn: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU VÀ CHẤT BÉO THỰC

PHẨM Chủ đề: NHỮNG TIẾN BỘ GẦN ĐÂY TRONG KĨ THUẬT

CHẾ BIẾN DẦU CÁM GẠO

PHẦN 1:

NHỮNG TIẾN BỘ GẦN ĐÂY TRONG KĨ THUẬT CHẾ BIẾN DẦU CÁM

GẠO (H About Refining Process )

Nội dụng: Những tiến bộ mới đây trong công nghệ tinh chế dầu cám gạo và tình

trạng công nghiệp hiện tại của nó đã được xem xét Một phần nữa, lịch sử củacông nghệ sản xuất dầu cám gạo đã tinh luyện có thể ăn được, và đặc biệt hơn nữa,

sự tiến bộ về phương pháp vật lý trong tinh chế dầu cám gạo thô đã được thảoluận

Một số mục khác về ngành công nghiệp này cũng đã được thảo luận

những ngành nghề đang phát triển dự án tại Myanmar của quỹ OECF của chínhphủ Nhật Bản , ông hoạt động như là một nhân viên của bộ phận tư vấn củaOMIC Và ông đã phụ trách kỹ thuật để ổn định cám gạo Ông ở lại trongRangoon trong một tháng, và cũng đã đến thăm RM Sounders và RN Sayre, 7)trong phòng thí nghiệm của họ tại USDA, vùng phía tây Rese Trung tâm ởAlbani, California Mặt khác, Sayre thăm Nhật Bản gần đây đã kiểm tra và thảoluận về ngành công nghiệp dầu cám gạo Nghiên cứu của ông về sự ổn định nhiệt

độ của một thành phần dầu cám gạo là một chủ đề cũ nhưng mới ở châu Á Vì vậy,ông và các nhà nghiên cứu khác thảo luận chủ đề với A Noguchi, M Yamasaki etal.17) tại Viện nghiên cứu Thực phẩm quốc gia cuả thành phố Tsukuba Một sốmặt hàng khác mà gần đây tiến bộ trong lĩnh vực này sẽ được liệt kê trong phầndưới đây

II Một số tiên tiến gần đây trong ngành công nghiệp dầu cám gạo

- Tiến bộ mới về công nghệ và khoa học trong ngành công nghiệp này được tómtắt trong mười hạng mục dưới đây

1 Tinh chế sơ bộ để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ

2 Lọc dung môi và sáp

3 Ổn đinh nguyên liệu cám gạo

4 Ester hóa glycerin của dầu cám gạo thô chứa hàm lượng lớn acid hoặc chưng cấtacid từ dầu thô

a) Chất xúc tác

b) Phẩm chất của sản phẩm

5 Sử dụng màng siêu lọc để tinh chế

6 Phân ly ( ly tâm ) hóa chất đạt hiệu quả cao

a) Oryzanol ( chất chống oxy hóa chỉ có trong dầu cám gạo )

b) Inositol từ cám gạo tách béo

c) Tocopherols ( d-a-tocopherol)

7 Lựa chọn công nghệ chế biến phù hợp

a) Dung môi chiết

b) Máy ép thủy lực và ép vít đối với ngành công nghiệp nhỏ

8 Các thành phần đặc biệt của dầu cám gạo

a) Linolenic, arachidic and acid gadoleic phân lập

b) Cơ chất phenolic

9 Tiết kiệm trong quá trình chế biến

10 Vấn đề về phế thải

III Thảo luận

- Cám gạo là hạt gạo nguyên chất được tạo ra từ việc nghiền và đánh bóng gạo

Nó có lượng dầu ổn định và có thể ăn được sau khi tinh chế ,dầu được hình thànhdựa trên các aicd béo tổng hợp với hàm lượng cao.Tỉ lệ chất béo ăn được và béocông nghiệp là 7:3 theo như thống kê về lượng dầu thô ở Nhật Bản ,với hàm lượngacid trung bình có trong dầu thô là 25-35

- Hiện nay,xưởng sản xuất dầu cám có nhiều loại với sức chứa 50-200 tấn/ngày ,sản lượng gạo trồng thấp và thường là theo đợt với năng suất <30tấn/ngày.Gần đây, theo nghiên cứu ở vùng Đông Nam Á ,hệ thống máy ép được đượcphân bố đến nhiều nơi Máy ép hoặc hệ thống cánh quạt được sử dụng đa số,phùhợp với nhà máy dầu có công suất nhỏ thông qua nhà máy gạo để gia công chếbiến cám gạo tươi

Trường hợp ví dụ, hàm lượng acid trung bình được chiết ra dầu thô ít hơn 10, tuynhiên hiệu suất dầu từ cám chứa 15-20% dầu là 10-18%.Gần đây, việc ổn địnhlượng cám gạo thô bằng phương pháp ép đùn mà không làm thay đổi thành phầndầu đang được nghiên cứu,chiết tách chất hòa tan hoặc chiết tách bằng phươngpháp vật lý và đảo trộn chất hòa tan có thể cải thiện điều này

- Theo kết quả nghiên cứu, chi phí sản xuất và chất lượng của dầu được cải thiện,dược phẩm sử dụng như oryzonal và inosiol được phát triển, vấn đề ô nhiễm chấtlỏng được giảm thiểu tối đa Trong đó, sự giữ gìn năng lượng được chú ý cânnhắc.Những mục này sẽ được trình bày trong 2 đoạn văn bên dưới để thảo luận vềvấn đề trên :

3.1 Chiết tách dầu ăn bằng phương pháp vật lý được đề nghị sử dụng

- Phương pháp lọc vật lý dầu cám gạo được nghiên cứu bởi Hitotsumatsu et al.14)công ty Dầu và chất béo Tokyo, người tiên phong trong lĩnh vực chiết tách dầu ăn

từ cám gạo trước chiến tranh Thế Giới thứ 2 .Tuy nhiên, sau chiến tranhS.Nakazima et al.15) thành công đầu tiên về phương pháp lọc này là nhà máyTokyo Oil& FAT CO.,Ltd and Nitto Chemical Co,.Ltd Đó là dự án lọc vật lý đãđược đóng lại sau khoảng mười năm kể từ khi mở cửa do ảnh hưởng của thịtrường

- Các nhà nguyên cứu đã phát triển một phương pháp vật lý của một số loại kháccủa các loại dầu thực vật và cấp bằng sáng chế, hơn nữa, rất nhiều các nhà sảnxuất nhà máy cung cấp cơ sở như vậy Về dầu cọ, 400 hoặc 200 m/t/d nhà máycông suất d là trong điều hành Nhưng sử dụng phương pháp tinh chất alkali thìdầu cọ có một số phẩm chất vượt trội hơn so với dầu tinh luyện bằng pương phápvật lý

- Mặt khác, trong tinh chế dầu cám gạo, đó là khó khăn để có được một kết quảtốt, bởi vì dầu cám gạo thô cần các kỹ thuật đặc biệt để tinh chế Tại Nhật Bản, cácnhà máy tinh chế vật lý của dầu cám gạo đang hoạt động chỉ trong hai nhà máy.Mặc dù 2-4 Torr chân không và giữ 10 phút tại các lớp, nhà máy lọc dầu cám gạomới phát triển tới một trật tự các điều kiện thấp bởi công nghệ hút chân khôngNihon, Công ty TNHH, và công suất của nó là 50 -100 m / t /24h Sản lượng dầutinh chế là gần bằng với trường hợp của dầu tinh chế bằng dung môi, và bảo tồnnăng lượng và vấn đề ô nhiễm không được giải quyết đáng kể Tuy nhiên, nó cầnphải chuẩn bị dầu thô, và chất phenolic không thể được gỡ bỏ bằng phương pháp

chưng cất chân không, và các chất phải được loại bỏ bằng tinh chất alkali (Figs 1

và 2)

3.2 Lọc dung môi và sáp

- Lọc dung môi dầu có tính axit cao và loại bỏ sáp bằng dung môi đầu tiên đượcphát triển cho bông hạt lọc dầu Nhưng dầu cám gạo, dầu ngô và dầu ô liu là loạidầu thô giá trị axit tương đối cao, do đó, các tinh chế dung môi có hiệu quả đối vớinhững loại dầu thô

- Có hai loại quá trình tinh chế dung môi Một là DeLaval và khác là binominalNEUMI Sau này có năng suất tốt hơn dầu tinh chế nhưng đã dành năng lượngnhiệt hơn Về kinh tế, có một xu hướng để tránh tinh chế bằng dung môi và sửdụng quá tinh chất alkali bình thường để tiết kiệm hơi nước

Quy trình sản xuất dầu cám gạo

- Tuy nhiên, sự mất mát tinh chế trong các dung môi tinh luyện binominal làkhoảng 60% của quá trình tinh chế alkali thông thường Không isopropanol (rượunguyên chất) nhưng ethanol là một dung môi đã đăng ký vệ sinh tại Nhật Bản.Ngay cả trong loại bỏ sáp bằng dung môi, bước đầu tiên của nó được xen kẽ bởiquá trình không dung môi với hiệu quả cao lọc tự động n-Hexane hoặc acetone làmột dung môi đã đăng ký vệ sinh Sản lượng của sáp cám gạo từ dầu thô bằngdung môi phân đoạn là khoảng 3% Cao ly rượu béo đã được phát triển gần đây, vàdầu sáp hydro hóa cũng đã được sản xuất, nhưng các phần khác của dầu sáp có sửdụng không hoàn toàn cần thiết Việc sản xuất tiềm năng sáp cám gạo là nhiều hơn

số lượng của sáp carnauba ở miền Nam nước Mỹ

3.3 Ổn định của cám gạo thô

- Cám gạo lipid hydrolyses nhanh chóng bởi một enzyme, nên gọi là lypase sảnxuất bởi một số loại vi khuẩn, trong đó có thể bị bất hoạt bởi giữ nhiệt độ cao hoặchóa chất Các quá trình này đã được nghiên cứu ở Nhật Bản trong nửa thế kỷ

- Nhưng ở tình trạng hiện nay, quá trình ổn định đã không được sử dụng tại NhậtBản, bởi vì bộ sưu tập nhanh chóng của cám gạo từ nhà máy gạo đã đạt được, vànăng lực của các nhà máy dầu còn dư thừa để cung cấp thành phần cám

- Trong trường hợp bình thường như ở Miến Điện, điều kiện là khác nhau, và sự

ổn định là rất hữu ích, bởi vì vị trí của nhà máy gạo và lúa một dầu cám được tôđiểm và điều kiện giao thông không phù hợp với bộ sưu tập nhanh chóng của cám.Trong trạng thái này, sự ổn định bằng cách ép đùn nghiên cứu bằng USD Một làquan trọng

- Sự ổn định nhiêt độ cần đến các máy móc, có hoặc không có hơi nước ,điện haynhiên liệu (rấu là nhiên liệu sẵn có để tạo ra hơi nước) Tuy nhiên, các thành phầncủa dầu cám gạo rất dễ bị oxi hóa Không những vậy, chi phí vận hành thấp và kéodài tuổi thọ của thiết bị Ở nước cộng hòa Trung Hoa hoặc Miến Điện, một số nhàmáy xay xát gạo đang sử dụng quá trình này Nhưng chiết xuất dầu cám gạo ănđược rất khó, cám gạo qua xử lý thường có màu đỏ cháy Thời gian bảo quản trongbao bì thông thường khá ngắn Nếu dùng hơi nước để thay thế không khí thì sẽkhông có hư hại cho sản phẩm Mặt khác, xử lý cám bằng công nghệ ép đùn (Côngnghệ ép đùn là một kĩ thuật mà có thể tạo ra các sản phẩm đã qua xử lý trongkhoảng thời gian rất ngắn Một số các sản phẩm thực phẩm đóng gói được sảnxuất theo phương pháp này), cho thấy chất lượng tốt hơn và nó không cần quátrình ép viên như quá trình chiết xuất dung môi Nhưng nhược điểm là cần nguồnđiện năng với công suất lớn và cần nhiều máy móc thiết bị Theo Sayre, điện năngtiêu thụ chỉ là 0,076kwh/kg, ở 130oC, trong khoảng 10-15 giây và 98oC trongkhoảng 3 phút, mặc dù cần động cơ điện lớn

- Trong trường hợp ở USA hoặc Nhật Bản, nơi mà cung cấp điện năng rất dễ, làmcho quá trình thuận lợi hơn Tuy nhiên ở các nước đang phát triển , nơi mà điệnnăng cung cấp không đủ hoặc đơn giá điện khá đắt đỏ, các trạm điện năng trongnước hoặc động cơ điện cần phải cung cấp Mới đây, máy loại Brady và Instaprođược đưa ra thị trường Tác giả khuyến cáo dùng công nghệ ép đùn để chiết xuất

ra dầu cám gạo cho nước Miến Điện và cho phép sự ổn định nhiệt độ như là quátrình thay thế trong trường hợp nguồn điện cung cấp bị thiếu hụt

Abhay báo cáo về sự ảnh hưởng của kích thước viên ép đến tỉ lệ chiết xuất dầucám gạo là không hề có

- Tuy nhiên, C.J.Kim và các đồng sự đã so sánh đặc điểm chiết tách dung môi củadầu cám tiền xử lý bằng cách làm khô không khí nóng, làm lạnh bằng hơi nước, và

ép đùn Kết quả thu được, ép viên hay ép đùn cám gạo cho thấy tỉ lệ chiết xuất caonhất so với các phương pháp khác Theo như nghiên cứu của các tác giả, thậm chínếu công nghệ ép đùn cần năng lượng và thiết bị quá mức, thực tế không cần thiếtmáy móc ép viên nào dùng để tiền xử lý chiết tách chất

- Có 2 cách để este hóa trở lại dầu cám gạo Một là khử axit dầu thô có FFA caobằng este hóa trở lại và tinh chất alkali

- Nó là phương pháp lâu đời ở Nhật Bản, phương pháp này có hai điểm để thảoluận Tính chất về khả năng ăn được và chất xúc tác bị cấm

- Cho đến những năm gần đây, dầu được nhuộm màu bằng phương pháp này đãxuất hiện ở Đông Nam Á, có vấn đề vệ sinh, nhưng về sau rất hiếm trên thị trường.Một phương pháp khác là este hóa axit béo được chưng cất bằng chia tách dầu thôhoặc cặn dầu Nói cách khác, quá trình ester hóa tách acid béo từ dầu thô hoặc sápđộng thực vật

- (Soapstocks)Nhóm này bao gồm vừa chất nhờn tự nhiên vừa chất nhờn nhân tạo,

là sản phẩm được dùng trong gia công da để dưỡng da

- Chất nhờn tự nhiên, bao gồm sản phẩm phế thải của sự thuộc da bằng dầu, rút rabằng ép hoặc chiết trong dung môi, thành phần chính là dầu hôi dầu từ động vậtbiển (cá voi, hải cẩu, cá), là chất vô cơ (xút, vôi, sunfat), từ phế liệu lông mànghoặc da

- Dầu này ở dạng lỏng rất đậm đặc gần như nhuyễn, đồng nhất, nặng mùi dầu cá,

có màu vàng hoặc nâu đậm

- Chất nhờn nhân tạo cấu tạo chính bằng dầu cá ôxy hoá, nhũ hoá hoặc polime hoá(hoặc hỗn hợp của những loại dầu này với nhau) trộn với (suint) mỡ lông cừu, vớisuif, với dầu của nhựa v.v và có khi với chất nhờn tự nhiên Đó là dầu lỏng đậmđặc (lỏng hơn chất nhờn tự nhiên) có màu ghi vàng vàng, có mùi đặc biệt của dầu

cá, và không gồm phế liệu lông, màng hoặc da Khi đứng lắng, dầu này có xuhướng chia thành 2 tầng, nước ở dưới)

- Quá trình này tương tự phương pháp tổng hợp MCG phổ biến trên thế giới.Trước đây, K.Sakurai chưng cất - phân tử tổng hợp lipid lớp thấp, và sản xuất radầu trộn xà lách chất lượng tốt Tuy nhiên, sản phẩm này không thương mại hóađược vì giá thành khá cao.

- Màng siêu lọc để tinh lọc đã được công nghiệp hóa từng bước, trong khử keo,khử sáp, và tiền xử lý khử màu từng phần

- Phân tích hóa học nguyên chất khi các sản phẩm phụ của dầu cám gạo trongcông nghiệp đã phổ biến Gần đây, một số bằng sáng chế đã được công nhận, kếtthúc giai đoạn hữu hiệu, dù công nghệ sản xuất gồm nhiều bí quyết sản xuất và thịtrường đòi hỏi không nhiều Quy trình sản xuất cám gạo nguyên chất hóa học cũng

đã được công nghiệp hóa ở Hàn Quốc và Trung Quốc

- Tocopherol tự nhiên (vitamin E) trong dầu cám gạo giàu hàm lượng tocopherol hơn các dầu thực vật khác, và dầu mầm gạo chứa nhiều lượngtocopherol hơn dầu cám

d-α Trong nhà máy nhỏ, bộ chiết dầu dung tích nhỏ tốt hơn dung tích lớn Bộ chiếtdầu cơ học hay máy quay nén nhỏ vẫn chưa công nghiệp hóa cuộc sống ở cácxưởng địa phương

- Ở Nhật Bản, người ta dùng các máy chiết 30 tấn / ngày Ở Trung Quốc vẫn còncác máy nén nhỏ chạy bằng sức nước và một vài máy quay nghiền dung tích nhỏtrong các thành phố Các máy đó mang tính hiệu quả và hợp lý cục bộ

- Về đặc trưng thành phần dầu cám gạo, A.Kato và các tác giả đã phát triển mộtphương pháp tách axit linolenic, arachidonic và gadoleic trong dầu cám gạo, độclập, bằng cột GLC với EGS và EGA

- Từ những kết quả này, ổn định mức oxy hóa trong dầu cám gạo cũng phụ thuộcvào lượng nhỏ axit linolenic Diện tích đỉnh còn lại của mẫu GLC trong cột DEGStương đương với sai số axit linolenic – đã được xác nhận là các axit arachidic vàgadoleic Các tác giả đã kiểm tra hỗn hợp này bằng cách chia riêng rẽ các axit C-

18 và C-20 trong suốt quá trình hydro hóa của tất cả axit béo methyl ester trongcám gạo Các tác giả khuyến nghị cột EGA hay EGS để phân tích hỗn hợp axit béoC-20, F=0 và 1 với C-18, F = 3 mà không dùng cột DEGS S.Yamashaki đã báocáo một phương pháp phân tích khác cho axit C-20

- Chất Phenolic là một lipid phổ biến trong ngũ cốc, và dầu cám gạo thô chứakhoảng 2% oryzanol Thậm chí trong dầu cám gạo đã tinh luyện, một phầnoryzanol vẫn còn, và ảnh hưởng đến giá trị axit thu được khi dùng chất chỉ thịPhenolphthalein

PHẦN 2:

SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG OHMIC ĐỂ ỔN ĐINH HÀM LƯỢNG CÁM GẠO

CHIẾT XUẤT TINH DẦU CÁM GẠO

Tóm tắt

- Việc sưởi ấm Ohmic đã diễn tả làm tăng lượng khai thác các lượng chất đường từ củcải đường, nước ép táo từ táo, củ cải tía từ rễ của cải và sữa đạu nành từ hạt đậu nành.Cám gạo là một sản phẩm phụ của quá trình xay xát có tiềm năng kinh tế bởi giá trịdinh dưỡng cao, tinh chất (dầu) cám gạo chứa trong cám gạo

- Trong bài luận này, việc sử dụng năng lượng sưởi ấm Ohmic đã từng dùng để ổnđịnh cám gạo và cải thiện việc khai thác sản lượng tinh chất dầu cám gạo được đốichiếu việc sưởi ấm bằng lò vi sóng và kiểm soát ( không sd việc sưởi ấm)

- Kết qua cho thấy rằng phương pháp sưởi ấm Ohmic ổn định lượng cám gạo hiệuquả hơn với độ ẩm được thêm vào Các axit báo tự do có nồng độ tăng chậm hơn sovới sự kiểm soát đối với các mẫu cám gạo chịu của việc sưởi ấm hơi nóng Ohmickhông có nhiệt độ tăng tương ứng, chỉ ra rằng điện năng có một hiệu ứng phi nhiệt cáchoạt động lipit Việc suwroi ấm bằng dòng Ohmic đã làm tăng tổng phần trăm chiếtxuất lipits từ cám gạo ở mức cao nhất là 92% , trong 53% tổng lipits dá được chiếtxuất từ phương pháp kiểm soát ( control) tương tự Giảm tần số của dòng điện xoaychiều một cách đáng kể, làm tăng hàm lượng dầu được chiết xuất, có lẽ doElectroporation Việc sưởi ấm Ohmic đã áp dụng thành công cho cám gạo, mặc dù caohàm lượng dầu

I Giới thiệu chung

- Ohmic hay suởi ấm bằng điện năng xảy ra khi cho dòng điện xoay chiều chạy quamẫu thực phẩm và sinh nhiệt bởi bản chất của các mẫu điện kháng Hầu hết ứng dụngtiềm năng trong tương lai sẽ tồn tại ( sử dụng) năng lượng Ohmic Gồm những việc:

sử dụng nó để cân bằng , làm bay hơi , làm mất nước (thoát hơi nước), làm lên men vàdùng để chiết xuất tinh chất ( FDA, 2001)