NHỮNG TIẾN bộ gần đây TRONG kĩ THUẬT CHẾ BIẾN dầu cám gạo

NHỮNG TIẾN BỘ GẦN ĐÂY TRONG KĨ THUẬT CHẾ BIẾN DẦU CÁMGẠO H About Refining Process Nội dụng: Những tiến bộ mới đây trong công nghệ lọc dầu cám gạo và tình trạng công nghiệp hiện tại của

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 lọc dầu cám gạo và tình trạng

công nghiệp hiện tại của nó đã được xem xét Một phần nữa, lịch sử của công nghệ sản xuất gạo ăn được thành tinh dầu cám, và đặc biệt hơn nữa, sự tiến bộ về phương pháp vật lý trong tinh chế dầu cám gạo thô đã được thảo luận, một số mục khác về ngành công nghiệp này cũng đã được thảo luận

1 Giới thiệu

Nghiên cứu công nghệ dầu cám gạo và ngành công nghiệp của nó đã được phát triển đầu tiên ở Nhật Bản, nơi mà thức ăn chủ yếu của người dân là gạo, trong đó

đã qua sản xuất Các nhà nghiên cứu đã tham gia vào ngành công nghiệp này trong hơn bốn mươi năm Trong những thập kỷ qua, nhiều nhận xét và tóm tắt đã được tổng kết bởi nhiều nhà nghiên cứu 1_3) đặc biệt là các thành viên của IUFST, S Barber và B Barber.4) BO Juliano5) đã biên tập "Gạo, Hóa học và Công nghệ, 2nd ed." Xuất bản như AACC Monograph Series (1985) Ông xem xét và tóm tắt dữ liệu gần đây nhất trong lĩnh vực này Những số liệu thống kê mới liên quan đến năm 1985 Tuy nhiên, một trong những nền văn học có liên quan tới, "Y Takeshita, 6) Dầu thực vật và chất béo Manuf Technol Hướng dẫn: No 1 "do Nhật Bản , Tokyo (1980) có thể được xem xét lại trong tình trạng hiện nay, bởi vì lượng cám gạo sản xuất tăng lên ở nhiều khu vực, và việc sản xuất hàng năm của dầu cám gạo trên thế giới đã đạt tới khoảng 4.500.001 Trong ba năm gần đây, Takeshita, một trong các nhà nghiên cứu tham gia vào gạo và lúa dầu cám trong những ngành nghề đang phát triển dự án tại Myanmar của quỹ OECF của chính phủ Nhật Bản , ông hoạt động như là một nhân viên của bộ phận tư vấn của OMIC Và ông đã phụ trách kỹ thuật để ổn định cám gạo Ông ở lại trong

Rangoon trong một tháng, và cũng đã đến thăm RM Sounders và RN Sayre, 7) trong phòng thí nghiệm của họ tại USDA, Western Region Rese Trung tâm ở Albani, Califor¬nia Mặt khác, Sayre thăm Nhật Bản gần đây đã kiểm tra và thảo luận về ngành công nghiệp dầu cám gạo Nghiên cứu của ông về stabiliz¬ing 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 et al.17) tại Viện nghiên cứu Thực phẩm quốc gia In¬stitute Tsukuba City Một số mặt hàng khác mà gần đây tiến bộ trong lĩnh vực này sẽ được liệt kê trong phần dưới đây

2 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 tóm tắt 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 cất acid 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 ( ferulic acid ester of triterpene alcohol )

b) Inositol from defatted bran: 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

3 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 thành dựa trên các aicd béo tổng hợp với hàm lượng cao.Tỉ lệ chất béo ăn được và béo công nghiệp là 7:3 theo như thống kê về lượng dầu thô ở Nhật Bản ,với hàm lượng acid trung bình có trong dầu thô là 25-35

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

Trường hợp ví dụ, hàm lượng acid trung bình được chiết ra dầu thô ít hơn 10, tuy nhiên hiệu suất dầu từ cám chứa 15-20% dầu là 10-18%.Gần đây, việc ổn định lượng cám gạo thô bằng ép do nấu mà không làm thay đổi thành phần dầu đang được nghiên cứu,chiết tách chất hòa tan hoặc chiết tách bằng phương pháp 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 chất lỏng được giảm thiểu tối đa Trong đó, sự giữ gìn năng lượng được chú ý cân

nhắc.Những mực này sẽ được trình bày trong 2 đpạn văn bên dưới để về thảo luận trên :

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 Giowis thứ 2 .Tuy nhiên, sau chiến tranh S.Nakazima et al.15) thành công đầu tiên về phuong pháp lọc này là nhà máy Tokyo Oil& FAT CO.,Ltd and Nitto Chemical Co,.Ltd Đó là dự án lọc vật lý đã được đóng lại sau khoảng mười năm kể từ khi mở cửa do ảnh hưởng của thị trường

Các tác giả đã phát triển một tinh chế vật lý của một số loại khác của các loại dầu thực vật và cấp bằng sáng chế, hơn nữa, rất nhiều các nhà sản xuất nhà máy cung cấp cơ sở như vậy Bây giờ về dầu cọ, 400 hoặc 200 m/t/d nhà máy công suất d là trong điều hành Nhưng kiềm dầu cọ tinh luyện có một số phẩm chất vượt trội hơn

so với dầu chất tinh chế

Mặt khác, trong gạo lọc dầu cám, đó là khó khăn để có được một kết quả tốt, bởi

vì dầu cám gạo thô cần các kỹ thuật đặc biệt để tinh chế Tại Nhật Bản, các nhà máy tinh chế vật lý của dầu cám gạo đang hoạt động chỉ trong hai nhà máy Mặc

dù 2-4 Torr chân không dầu cọ tinh luyện của nhà máy và vài chục phút lại lớp, nhà máy lọc dầu cám gạo mới được devel¬oped tới một trật tự các điều kiện thấp bởi Nihon hút chân không công nghệ Công ty TNHH, và công suất của nó là 50 -100 m / t /24h Sản lượng dầu tinh chế là gần bằng với trường hợp của dầu tinh chế dung môi, và bảo tồn năng lượng và vấn đề ô nhiễm không được giải quyết đáng kể Tuy nhiên, nó cần phải 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 cách lọc kiềm sau (Figs 1 và 2)

2) lọc dung môi và sáp

Lọc dung môi dầu giá trị tính axit cao và dewaxing dung môi đầu tiên được phát triển cho bông hạt lọc dầu Nhưng dầu cám gạo, dầu ngô và dầu ô liu là loại dầu thô giá trị axit tương đối cao, do đó, các tinh chế dung môi có hiệu quả đối với những loại dầu thô

Có hai loại quá trình tinh chế dung môi Một là DeLaval và khác là binominal NEUMI Sau này có năng suất tốt hơn dầu tinh chế nhưng đã dành năng lượng nhiệt hơn Sau này có năng suất tốt hơn dầu tinh chế nhưng đã dành năng lượng nhiệt hơn Về kinh tế, có một xu hướng để tránh lọc dung môi và sử dụng quá trình lọc kiềm bình thường để tiết kiệm hơi

Tuy nhiên, sự mất mát tinh chế trong các dung môi refin¬ing binominal là khoảng 60% của quá trình tinh chế kiềm thông thường Không isopropanol (sec-rượu) nhưng ethanol (rượu tiểu học, dễ este hóa) là một dung môi đã đăng ký vệ sinh tại Nhật Bản Ngay cả trong dewaxing dung môi, bước đầu tiên của nó được xen kẽ bởi quá trình nonsolvent với hiệu quả cao lọc tự động n-Hexane hoặc acetone là một dung môi đã đăng ký vệ sinh Lúa năng suất sáp cám từ dầu thô bằng dung môi phân đoạn là khoảng 3% Cao ly rượu béo đã được phát triển gần đây, và dầu sáp hydro hóa cũng đã được sản xuất, nhưng các phần khác của dầu sáp có sử dụng 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) Ổn định của cám gạo thô

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

Nhưng ở tình trạng hiện nay, quá trình ổn định đã không được sử dụng tại Nhật Bản, bởi vì bộ sưu tập nhanh chóng của cám gạo từ nhà máy gạo đã đạt được, và năng 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 tô điểm

và condi¬tion giao thông không phù hợp với bộ sưu tập nhanh chóng của cám Trong trạng thái này, sự ổn định bằng cách đùn nấu nghiên cứu bằng USD Một là quan trọng

Sự ổn định nhiêt độ cần đến các máy móc, có hoặc không có hơi nước ,điện hay nhiên liệu (rấu là nhiên liệu sẵn có để tạo ra hơi nước) Tuy nhiên, các thành phần của dầu cám gạo rất dễ bị oxi hóa Không những vậy, chi phí vận hành thấp và kéo dài tuổi thọ của thiết bị Ở nước cộng hòa Trung Hoa hoặc Miến Điện, một số nhà máy xay xát gạo đang sử dụng quá trình này Nhưng chiết xuất dầu cám gạo ăn được rất khó, cám gạo qua xử lý thường có màu đỏ cháy Thời gian bảo quản trong bao bì thông thường khá ngắn Nếu dùng hơi nước để thay thế không khí thì sẽ không có hư hại cho sản phẩm Mặt khác, xử lý cám bằng công nghệ ép đùn (Công nghệ ép đùn là một kĩ thuật mà có thể tạo ra các sản phẩm đã qua xử lý trong khoảng thời gian rất ngắn Một số các sản phẩm thực phẩm đóng gói được sản xuất theo phương pháp này), cho thấy chất lượng tốt hơn và nó không cần quá trình ép viên như quá trình chiết xuất dung môi Nhưng nhược điểm là cần nguồn điện năng với công suất lớn và cần nhiều máy móc thiết bị Theo Sayre, điện năng tiêu thụ chỉ là 0,076kwh/kg, ở 130oC, trong khoảng 10-15 giây và 98oC trong khoảng 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, làm cho quá trình thuận lợi hơn Tuy nhiên ở các nước đang phát triển , nơi mà điện năng cung cấp không đủ hoặc đơn giá điện khá đắt đỏ, các trạm điện năng trong nước hoặc động cơ điện cần phải cung cấp Mới đây, máy loại Brady và Instapro được 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 quá trình 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 dầu cám gạo là không hề có

Tuy nhiên, C.J.Kim và các đồng sự đã so sánh đặc điểm chiết tách dung môi của dầu 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 cao nhất so với các phương pháp khác Theo như nghiên cứu của các tác giả, thậm chí nếu công nghệ ép đùn cần năng lượng và thiết bị quá mức, thực tế không cần thiết máy 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 cao bằng este hóa trở lại và tinh cất alkali

Nó là phương pháp lâu đời ở Nhật Bản, phương pháp này có hai điểm để thảo luận 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 đã xuất 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 thô hoặc cặn dầu Nói cách khác, quá trình ester hóa tách acid béo từ dầu thô hoặc sáp động thực vật (soapstocks) (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 ra bằng ép hoặc chiết trong dung môi, thành phần chính là dầu hôi dầu từ động vật biển (cá voi, hải cẩu, cá), là chất vô cơ (xút, vôi, sunfat), từ phế liệu lông màng hoặc 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, với suif, với dầu của nhựa v.v và có khi với chất nhờn tự nhiên Đó là dầu lỏng đậm đặc (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 xu hướng 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 ra dầu trộn

xà lách chất lượng tốt Tuy nhiên, sản phẩm này không thương mại hóa được 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 trong công nghiệp đã phổ biến Gần đây, một số bằng sáng chế đã được công nhận, kết thúc giai đoạn hữu hiệu, dù công nghệ sản xuất gồm nhiều bí quyết sản xuất và thị trường 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 d-α-tocopherol hơn các dầu thực vật khác, và dầu mầm gạo chứa nhiều lượng tocopherol hơn dầu cám

Trong nhà máy nhỏ, bộ chiết dầu dung tích nhỏ tốt hơn dung tích lớn Bộ chiết dầu

cơ học hay máy quay nén nhỏ vẫn chưa công nghiệp hóa cuộc sống ở các xưởng địa phương

Ở Nhật Bản, người ta dùng các máy chiết 30 tấn / ngày Ở Trung Quốc vẫn còn các máy nén nhỏ chạy bằng sức nước và một vài máy quay nghiền dung tích nhỏ trong 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 một phương pháp tách axit linolenic, arachidonic và gadoleic trong dầu cám gạo, độc lập, bằng cột GLC với EGS và EGA

Từ những kết quả này, ổn định mức oxy hóa trong dầu cám gạo cũng phụ thuộc vào lượng nhỏ axit linolenic Diện tích đỉnh còn lại của mẫu GLC trong cột DEGS tương đương với sai số axit linolenic – đã được xác nhận là các axit arachidic và gadoleic 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 trong cám gạo Các tác giả khuyến nghị cột EGA hay EGS để phân tích hỗn hợp axit béo C-20, F=0 và 1 với C-18, F = 3 mà không dùng cột DEGS S.Yamashaki đã báo cáo 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 chứa khoảng 2% oryzanol Thậm chí trong dầu cám gạo đã tinh luyện, một phần oryzanol vẫn còn, và ảnh hưởng đến giá trị axit thu được khi dùng chất chỉ thị PP