công nghệ chế biến dầu và chất béo thực phẩm, dầu hạt cải

- Dầu cải được lấy ra từ hạt cải dầu- Dầu cải thuộc loại bền và rất tốt khi bảo quản - Thành phần: Bảng 2.Thành phần dầu hạt cải - Gồm 2 loại: dầu cải thường và dầu cải cao oleic -Công d

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN CNCB DẦU VÀ CHẤT BÉO TP

MỤC LỤC

I.Tổng quan

1.Giới thiệu về cây cải dầu:

a)Nguồn gốc:

- Cải dầu (tên khoa học: Brassica napus) là một loài thực vật có hoatrong họ Cải Loài này được L

mô tả khoa học đầu tiên năm 1753

- Brassica napus được trồng chủ yếu để thu hạt lấy dầu, đây là nguồn dầu thực vật lớn thứ 3 trên thế giới

Tùy theo thời tiết, nhưng thường là cải dầu nở hoa vào giữa tháng 5 Những cánh đồng hoa nở vàng tại châu Âu nở vàng vào cuối mùa hè và mùa thu cũng thường bị nhầm lẫn là cánh đồng hoa cải dầu, tuy nhiên lúc đó hầu hết là cải mù tạc cũng thuộc họ cải, mọc ở Trung Âu để dùng làm phân xanh

b) Cấu trúc của cây cải dầu

- Hoa cải dầu: tập trung ở đầu ngọn và đầu cành, nở theo thứ tự từ dưới lên

- Qủa hình trụ dài 5cm.Trong quả có từ 4-6 hạt, hạt cải nhỏ, hình cầu hoặc ovan không đều, màu xám đen hoặc đen, đường kính từ 1,5-2mm Khối lượng 1000 hạt khô : 1,7-2,5g Hạt cải có khoảng 48% là dầu

c) Thành phần hóa học của hạt cải dầu:

Bảng 1.Thành phần hạt cải dầu

2.Giới thiệu chung về dầu hạt cải

- Dầu cải được lấy ra từ hạt cải dầu

- Dầu cải thuộc loại bền và rất tốt khi bảo quản

- Thành phần:

Bảng 2.Thành phần dầu hạt cải

- Gồm 2 loại: dầu cải thường và dầu cải cao oleic

-Công dụng của dầu hạt cải:

+ Dầu từ hạt đã tạo được một danh tiếng tuyệt vời về chất lượng dinh dưỡng của nó trong chế độ

ăn uống của con người và là thành phần quan trọng nhất của các hạt giống về mặt giá trị trên thị trường Bột xay từ hạt cải là một nguồn protein quan trọng làm thức ăn cho động vật

+ Làm giảm cholesterol có hại và mỡ trong máu, thành phần có chứa nhiều chất dinh dưỡng có tác dụng bảo vệ thành mạch máu, đồng thời ngăn chặn sự phát triển của chứng xơ vữa động mạch + Phòng ngừa bệnh béo phì, phòng tránh rối loại hấp thu chất béo ở ruột.có tác dụng rất tốt trong việc giảm cân

+ Ngoài ra dầu hạt cải còn được dùng làm nguyên liệu diesel sinh học

II.Dầu hạt cải thường và dầu hạt cải cao oleic

- Ngày nay, có hai loại dầu hạt cải :

+ Dầu thường hay dầu có phẩm chất tốt: là loại dầu được bán lẻ

+ Dầu cao oleic hoặc cao ổn định : là loại dầu được bán độc quyền cho các công ty thực phẩm và các hoạt động dịch vụ thực phẩm

- Cả hai loại dầu cócùng hàm lượng các chất béo bão hòa và các thuộc tính sức khỏe tích cực

- Sự khác biệt duy nhất giữa chúng là dầu hạt cải cao oleic, như tên gọi của nó cho thấy chứa nhiều axit oleic (một chất béo không bão hòa đơn) và ít hơn chất béo không bão hòa đa, cụ thể là axit alpha-linolenic (ALA) và axit linoleic (LA) Tính chất của các chất béo này làm cho dầu hạt cải cao oleic ổn định hơn, cho phép chịu nhiệt lớn hơn và thời hạn sử dụng lâu hơn

- Dầu hạt cải cao oleic, và trong một số ứng dụng dầu hạt cải thường, là một thay thế cho dầu hydro hóa một phần (PH) được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm và dịch vụ thực phẩm, chiếm khoảng 80% của chất béo trans ở Bắc Mỹ Chất béo transhình thành khi các loại dầu thực vật lỏng được chuyểnthành chất béo rắn qua quá trình gọi làhydro hóa một phần

- Tại sao trans là chất béo xấu? Cũng giống như chất béo bão hòa, chất béo trans làm tăng nồng độ LDL hay cholesterol xấu trong máu Không giống như chất béo bão hòa,chất béo trans cũng có thể làm giảm nồng độ HDL hoặc cholesterol - cả hai đều làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch

Ngày 13 tháng 4 năm 2006,Tạp chí Y học New England đưa ra vấn đề bao gồm việc xem xét lại chất béo trans trong Chế độ ăn uống của Mỹ Các tác giả kết luận rằngnguy cơ mắc bệnh tim có thể giảm nếu dầu PH được thay thế bằng các loại dầu có lợi cho sức khỏe Họ nói rằng "hoàn toàn hoặc

có thểtránh sử dụng các chất béo trans để giảm thiểu rủi ro sức khỏe "và" lựa chọn thay thế (cho các loại dầu PH ) là dầu hạt cải vì nó vừa không có chất béo trans và ít chất béo bão hòa

1.Dầu hạt cải thường :

- Dầu hạt cải thường được tìm thấy trong hầu hết các cửa hàng tạp hóa tại Hoa Kỳ và Canada -Thành phần :nó là một loại dầu đa mục đíchchứa khoảng 61% chất béo không bão hòa đơn, 32% chất béo không bão hòa đa (11% ALA và 21% LA) và 7% chất béo bão hòa

- Một ít thay thếcho các loại dầu thực vật bão hòa khác, dầu hạt cải có thể được sử dụng bất cứ nơi nào mong muốn dùng dầu lỏng, bao gồm cả các loại dầu nấu ăn, nước sốt salad , đồ ăn nhẹ và các món ăn tốt cho sức khỏe theo hướng dẫn của chuyên gia dinh dưỡng

- Dầu hạt cải thường mang lại hiệu quả tuyệt vời và có điểm bốc khói cao, có thể sự dụng thích hợp cho nấu ăn (Bảng 3) Dầu có thể được sử dụng cho nấu chiên,xốt,nướng Nó cũng có thể làm dầu thơm và thay thế cho chất béo rắn ở một số công thức làm bánh

Bảng 3 : Điểm bốc khói của các loại dầu thực vật.

Sunflower high- oleic 478 248 Canola high-oleic 475 246

Safflower high-oleic 468 242

Nguồn : Đại Học Lethbridge

- Một nghiên cứu tại Đại học Lethbridge do Hội đồng cải dầu của Canada (

www.canola-council.org/canola_pan.html) xem xét tác động của nấu ăn đến sự ổn định của dầu hạt cải thường Kết quả chỉ ra rằng sau quá trình chế biến như chiên nấu nướng ít xuất hiện các chất béo trans

2.Dầu hạt cải cao oleic

- Dầu hạt cải cao oleic được sử dụng nhiều trong thực phẩm thương mại và thực phẩm dịch vụ vì nó kéo dài sự ổn định dưới điều kiện nhiệt độ cao Không giống như các loại dầu PH tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm chế biến như bánh quy và bánh quy giòn, và trong các ứng dụng thương mại chiên,dầu hạt cải cao oleic không chứa bất kỳ chất béo trans

- Thành phần : nó chứa khoảng 70% chất béo không bão hòa đơn, 23% chất béo không bão hòa đa (3% omega-3) và (20% omega-6) và 7% chất béo bão hòa Nó có một điểm khói cao (475 ° F / 246˚C)- cao hơn 7 độ so với dầu hạt cải thường

- Trong dầu hạt cải cao oleic, mức tăng của các chất béo không bão hòa đơn oleic axit chuyển một

tỷ lệ nhỏ các chất béo không bão hòa đa được tìm thấy trong dầu hạt cải thường (Bảng 4) Tính ổn định của một loại dầu có liên quan trực tiếp đến mức độ không bão hòa của nó Dầu có hàm lượng chất béo không bão hòa đa, như ALA và LA, ít ổn định hơn so với các loại dầu có hàm lượng cao axít oleic Vì vậy, dầu hạt cải cao oleic có tính chịu nhiệt caohơn và có kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm so với dầu hạt cải thường

Bảng 4 So sánh thành phần chất béo

Dầu Chất béo bão hòa

( %)

Chất béo không bão hòa đơn ( %)

Chất béo không bão hòa đa omega-3 (%)

Chất béo không bão hòa đa omega-6 (%)

Source: POS Pilot Plant Corporation

=>Dầu hạt cải cao oleic nên được sử dụng thay cho dầu hạt cải thường Khi hiệu suất cao hơn và khả năng chịu nhiệt cao hơn là sự mong muốn của các doanh nghiệp và dầu hạt cải cao oleic là một lựa chọn tốt hơn Kết quả là dầu hạt cải cao oleic là một lựa chọn phổ biến ở Mỹ và Canada thường được bán ở các siêu thị, cửa hàng…, khi họ cố gắng để loại bỏ chất béo trans

Dầu hạt cải cao oleic và dầu hạt cải thường là giải pháp để loại bỏ trans và giảm chất béo bão hòa trong các sản phẩm thực phẩm chuẩn bị tại nhà và trong các hoạt động dịch vụ thực phẩm Nó là loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe và cho các ngành công nghiệp chế biến

III.Quá trình chiết xuất dầu hạt cải : Các phương pháp chế biến sử dụng để trích xuất dầu từ hạt

tạo ra một loại dầu thô có chất lượng cao để chế biến tiếp và thứcăn giàu protein có chất lượng cao cho động vật đã được phát triển trong những năm qua Những phương pháp này vẫn tiếp tục được cải thiện

1.Quy trình chiết xuất dầu hạt cải

Quy trình chiết xuất dầu hạt cải và khử keo dầu thô

Chế biến dầu Lọc dầu/ tách keo Dầu thô

Sấy sơ bộ Làm sạch hạt Hạt dầu cải (42% dầu)

2.Giải thích quy trình

* Phân loại và làm sạch hạt

- Hạt giao cho các nhà máy khai thác từ các trang trại được phân loại theo một tiêu chuẩn khắt khe cho cây cải dầu thành lập bởi Ủy ban ngũ cốc Canada Hạt giao dựa trên các loại hạng được phân loại Đó là bước đầu tiên để giúp đảm bảo rằng thu được loại dầu và bột chất lượng.Các hạt giống được phân loại sau đó được làm sạch để loại bỏ cuống cây, hạt ngũ cốc và các vật liệu khác từ hạt Làm sạch, sàng, hoặc kết hợp cả hai để sử dụng trong quá trình làm sạch

Ép

Chiết xuất dung môi

Bột sau khi tách dung

môi

Dầu sau khi tách dung

môi

Bột lưu trữ / Vận Chuyển

* Chuẩn bị hạt để chiết xuất

- Trong nhiều nhà máy khai thác, hạt đã được làm sạch đầu tiên được sấy đến khoảng 30-40ºC để tránh làm hạt vỡ Điều này đặc biệt quan trọng với hạt khô Độ ẩm được điều chỉnh để đạt yêu cầu

- Các hạt làm nóng sau đó được nghiền vụn trên các con lăn Thông thường, hai bộ con lăn của các nhà máy được sử dụng, với các cơ cấu điều chỉnh để phá vỡ chặt chẽ hơn

- Các mảnh vỡ của hạt sau đó đun nóng đến khoảng 75-100ºC trong bếp Có thể dùng hai bồn chứa thẳng đứng chuyển động hoặc khay hơi nước nóng Trong các nhà máy hiện đại hơn, lò quayđược trang bị với cuộn dây hơi

+ Hệ thống nhiệt này, còn được dùng nấu hay chế biến cho phù hợp, phục vụ một số chức năng rất quan trọng: làm vỡ tế bào nguyên vẹn giải phóng dầu, liên kết giọt dầu nhỏ thành lớn hơn,

proteinđông tụcho khuếch tán tốt hơn trong quá trình tách chiết dung môi, và điều chỉnh độ ẩm của hạt trước khi chiết dung môi

Một chức năng rất quan trọng của các hoạt động nấu là:

+Để kiểm soát hoạt động của enzyme trong mảnh vỡ hạt, phụ thuộc vào nhiệt độ và hàm lượngđộ

ẩm Hai hệ thống enzyme có tầm quan trọng: myrosinase (thủy phân glucosinolates ) và lipase ( thủy phân triglyceride và phosphatides) Những quá trình thủy phân phải hoàn toàn để sản xuất dầu và bột có chất lượng Sản phẩm để thủy phân glucosinolate làm giảm chất lượng của dầu và bột; triglyceride và đặc biệt các sản phẩm phân hủy phosphatide làm cho việc tinh chế dầu khó khăn hơn Nồng độ nhỏ các sản phẩm hỏng là thường không thể tránh khỏi

* Quá trình ép dầu

- Các hạt trong điều kiện nóng được chuyển vào liên tục vít ép hoặc trục ép Chức năng của thiết bị này là để làm giảm hàm lượng dầu trong hạt từ khoảng 42% (8% cơ sở độ ẩm) còn 16-20% Sau đó chiết dung môi của dầu còn lại tăng hiệu quả kinh tế Trục ép bao gồm một trục vít quay trong một thùng hình trụ Các thùng có thanh thép phẳng gắn phía bên cạnh, xung quanh bên trong và khoảng cách cho phép dầu chảy từ giữa các thanh khi vẫn giữ lại các vật liệu rắn bên trong Áp suất và nhiệt tăng lên trong các thùng bởi các trục vít quay hoạt động chống sự tắc nghẽn điều chỉnh ở các chất rắn (bánh dầu)

- Cặn nhỏ mịn được tách ra khỏi dầu bằng trọng lực và lọc, tái chế Các bánh dầu được đưa qua một máy cắt cơ học để tạo ra các hạt có kích thước đồng đều, sẵn sàng cho tách chiết dung môi

- Trong một số nhà máy, các bánh dầu là bị ép đùn cơ học để cải thiện tính chất chiết dung môi của

nó Máy ép đùn được sử dụng cho mục đích này bao gồm một thùng với một trục quay gắn với các cánh quạt Hơi nước được thêm vào , gia nhiệt và trộn diễn ra dọc theo chiều dài của thùng Áp suất tăng lên Sau đó nguyên liệu được thải ra qua các lỗ nhỏ của một khuôn thép tấm ở phía cuối của thùng Việc giải phóng áp lực về lưu lượng làm vật liệu épđùn "dãn ra" , làm cho nó rỗng.Bánh dầu cóđường kính nhỏ,mảnh rỗng làm cho qua trình tách chiết bằng dung môi dễ dàng Công suất của thiết bị tách chiết bằng dung môi được tăng cường đáng kể

* Chiết xuất bằng dung môi

- Các bánh dầu từ trục ép hoặc từ ống ép, được chuyển đến trích xuất bằng dung môi Làm lạnh trong quá trình vận chuyển nguyên liệu được thực hiện để giảm thiểu bay hơi của hexane trong quá trình ép Trong ép, các chất rắn được dung môi rửa trong các giai đoạn, đầu tiên với hexane vốn đã rất cao hàm lượng dầu (miscella) và sau đó với miscella dần dần ít hơn và cuối cùng còn hexane tinh khiết Điều này làm hàm lượng dầu trong vật liệu rắn (bột) xuống khoảng 1%, phụ thuộc vào thiết kế và tốc độ lớn của thiết bị

- Các bột và miscella được loại bỏ khỏi dung môi để thu hồi dung môi không bột và dầu Các bột dung môi bão hòa được chuyển tới thiết bị tách dung môi, đó là một bể thẳng đứng trang bị khay nước nóng và máy khuấy Áp lực giảm và đôi khi hơi nước được sử dụng trực tiếpđể làm bay hơi hexane và để khô các bột Các hexane và hơi được ngưng tụ, nước và hexane được tách ra, được tái

sử dụng Nhiều giai đoạn gia nhiệt và làm khô được áp dụng để giảm các hàm lượng hexane đển mức không đáng kể và độ ẩm 8-11% Một số loại bỏ các glucosinolates và các sản phẩm phân hủy của chúng và một số biến tính protein xảy ra

- Để đạt được chất lượng bột tốt nhất, quá trình này phải được kiểm soát tốt đối với nhiệt độ (110ºC tối đa.) và thời gian Thông thường, khâu cuối cùng trong thiết bị chiết rút dung môi là một giai đoạn làm mát Bột làm mát có thể được nghiền đển một kích thước đồng đều hoặc dạng viên, sẵn sàng cho việc lưu trữ và tiêu thụ

- Các miscella chứa dầu được chiết rút trong thiết bị bay hơi gồm ba giai đoạn Hơi hexane từ hoạt động này, cô đặc và để tái sử dụng Một nhà máy khai thác vận hành thích hợp mất không nhiều hơn khoảng 2-3 lít hexane / tấn hạt được xử lý Beach (1), Unger (2), Buhr (4), (6) Dahlen, và Williams (7) đã viết về các chi tiết của các khía cạnh khác nhau của chiết xuất hạt cây cải dầu

* Quá trình khử keo /tách keo

- Dầu "thô" từ hai giai đoạn chiết xuất được pha trộn và sau đó tách keo trước khi được chứa để bán hoặc chế biến tiếp.Hàm lượng phosphor có trong dầu thô thường là 1,25% hoặc thường là 500ppm

- Phương pháp sử dụng:

+Sử dụng nước để loại bỏ phosphatides

+ Sử dụng một loại acid như citric, malic hoặc phosphoric và nước ( superdegumming)

-Mục đích:

+ loại bỏ phosphatides

+ Kiểm soát lượng phosphor

- Sau khi liên kết dầu với những chất được dùng để loại gum, dầu được ly tâm để tách các chất liệu kết tủa Quá trình khử chỉ có nước,loại bỏ 100-250 ppm phospho, tùy thuộc vào mức độ thủy phân của phosphatides trong quá trình chuẩn bị hạt, như đã thảo luận trước đó Trong khử với axit và nước, các thủy phân, phosphatides non-hydratable (NHP) cũng bị loại bỏ Nồng độ còn lại là khoảng 25 ppm của phospho Các phosphatides bị tách được thêm vào bột desolventizer Điều này làm tăng hàm lượng dầu còn lại của bột đến khoảng 2-3% và làm tăng năng lượng của nó Hàm lượng các thành phần phụ khác nhau được tìm thấy trong dầu thô và dầu hạt cải tách keo được đưa

ra trong Bảng 5

Bảng 5: Thành phần nhỏ trong dầu thô và các sau khi tách keo hạt cải dầu

Axit béo tự do 0.4 – 1.0%

Phospholipid 1 – 1.5%

Tách keo nước (như P) 100 – 250 ppm

Acid - DEG nước (như P) 10 – 50 ppm

Unsaponifiables

(Tocopherols, Sterols) 0.5 – 1.2%

Chlorophylls 10 – 35 ppm

Hợp chất Sulphur (như S) 3 – 15 ppm

Sắt, dầu thô / Acid-Wat Deg <2/<0.2 ppm

- Sự phát triển gần đây nhất trong khử keo sử dụng axit và dung dịch nước natri hydroxit, chứ không phải là axit và nước, đặc biệt là với các loại dầu chất lượng thấp hơn Điều này tượng trưng cho chất trung gian giữa khử keo axit-nước và tinh chế chất kiềm Phosphatides cũng như một số các tạp chất khác được loại bỏ, và nếu đủ kiềm được áp dụng để làm hóa thành xà bông các axit béo

tự do, dầu tinh chế hoàn toàn có thể đạt được

IV.Chế biến dầu hạt cải thô và các sản phẩm từ dầu:

Quy trình tổng quát

Công đoạn khử gôm dầu thô

Tinh luyện hóa học Tiền xử lý acid/tẩy màu

Tẩy màu

Hydrogen hóa

Loại bỏ chất xúc tác Dầu khác