CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA LIPID 2.1. Tính chất vật lý chung của Lipid Dựa vào một số tính chất cơ lý, chúng ta có thể đánh giá sơ bộ chất lượng của hạt. Đồng thời, nhiều biện pháp kỹ thuật xử lý, chế biến hạt phải dựa vào những tính chất cơ lý để tính toán. Một số tính chất quan trọng là: Hình dạng và kích thước của hạt. Khối lượng của hạt. Trọng lượng riêng của hạt. Tỷ trọng: tỷ trọng của dầu mỡ nhẹ hơn nước, vào khoảng 0,91 – 0,976, mức độ không no của dầu càng lớn thì tỷ trọng càng lớn. Chỉ số khúc xạ vào khoảng 1,418 1,474, nếu mức độ không no của dầu càng lớn thì chỉ số khúc xạ càng cao. Các loại dầu đều có tính nhớt, nhiệt độ càng cao thì độ nhớt càng giảm, những loại dầu có nhiều oxy acid đều có độ nhớt cao. Thong thường dầu không tan trong nước, cồn lạnh, nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ như ete, benzene, etxang, CS2, CCl4… Điểm nóng chảy không rõ rang nên khó xác định, thường người khác xác định điểm đông đặc của hỗn hợp acid béo tách ra từ dầu, điểm đông đặc càng cao chứng tỏ chứa nhiều acid béo no và ngược lại, nếu acid béo có phân tử lượng càng thấp điểm đông đặc sẽ càng thấp, mỗi loại dầu thường có một phạm vi điểm đông đặc riêng. Tỷ nhiệt của dầu vào khoảng 0,4 – 0,5. 2.2. Tính chất hóa học 2.2.1. Phản ứng xà phòng hóa Dưới tác dụng của enzyme lipase, acid hoặc kiềm, lien kết este trong phân tử glyxerit bị thủy phân tạo thành glyxerin và acid béo hoặc muối của acid béo. Các muối này được gọi là xà phòng. Phương trình tổng quát: Xà phòng bình thường là hỗn hợp các muối Natri của acid béo. Muối Kali của acid béo tạo ra xà phòng mềm, xà phòng làm từ dầu oliu thưởng nổi trong nước vì bão hòa khí. Người ta thường them vào xà phòng các chất thơm và chất diệt khuẩn. Đây là phản ứng cơ bản trong quá trình sản xuất xà phòng và glycerin đi từ dầu mỡ. 2.2.2. Phản ứng thủy phân Với sự hiện diện của nước và hơi nước, dàu mỡ thủy phan để giải phóng acid béo và glycerin. Phản ứng có xúc tác acid vô cơ hoặc enzyme. Thực chất quá trình thủy phân xảy ra qua 3 giai đoạn, trong mỗi giai đoạn là một phản úng thuận nghịch: Giai đoạn 1: Giai đoạn 2: Giai đoạn 3: 2.2.3. Phản ứng rượu thủy phân Glycerit khi đun nóng với rượu metylic hoặc etylic có xúc tác acid vô cơ như (H2SO4, HCl) có thể tiến hành este hóa trao đỏi với các rượu bậc 1 tạo thành các este của acid béo va rượu đơn chức. Khi có chất xúc tác thích hợp, tryglycerit phản ứng với glycerin để tạo ra mônôglycerit hay diglycerit. 2.2.4. Phản ứng cộng hợp Phản ứng này có tác dụng cộng hợp hydro vào các nối đôi trên dây cacbon của acid béo với sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp nhằm làm giảm số nối đôi trên dây cacbon, làm cho dầu mỡ ổn định hơn, hạn chế được các quá trình như oxy hóa, trùng hợp của dầu mỡ. Ngoài ra, phản ứng này còn có tác dụng giữ cho dầu không bị trở mùi khi bảo quản lâu. Phản ứng quan trọng là phản ứng hydro hóa, là phản ứng gắn hydro vào nối đôi của acid béo không no trong các glycerit. Phản ứng nà có ý nghĩa thực tiển rất quan trọng: đây chính là cơ sở lý thuyết cho quá trình chuyển đổi từ thể lỏng sang thể rắn để sử dụng trong một số trường hợp đặc biệt trong sản xuất shortening, magarin, thay thế mỡ động vật trong nhiều lĩnh vực. Nó làm giãm khả năng oxy hóa của dầu, giữ dầu không bị ôi. Được dùng để chế biến dầu thành phẩm. Ngoài ra, thành phần acid béo của dầu thường chứa đồng thời các acid oleic, acid linoleic, acid linolenic. Mặc dù acid linolenic có vai trò sinh học quan trọng, nhưng cũng là nguyên nhân quan trọng gây nên sự trở mùi thực phẩm. Vì thế quá trình hydro hóa chọn lọc để giẩm bớt hàm lượng acid linolenic thường được tiến hành trong công nghệ chế biến dầu. Trong điều kiện thích hợp dầu mỡ chứa acid béo không no có thể công hợp với nhớm halogen. Người ta ứng dụng một số phản ứng dụng công nghệ cộng hợp haloen vào phân tích kiểm nghiệm dầu mỡ. Dầu mỡ cũng có thể bị sunfua hóa với acid sunfuric đậm đặc tạo thành sản phẩm có tính tan trong nước. 2.2.5. Phản ứng đồng phân hóa Dưới tác dụng của bazo hòa tan trong rượu thích hợp có sự chuyển đổi đồng phân nối đôi từ vị trí cũ không lien hợp đến vị trí mới lien hợp. Phản ứng tăng tính khô của dầu. Sự đông phân hóa còn có thể thực hiên được với chất xúc tác thích hợp. Vì vậy nên sau khi hydro hóa dầu tự nhiên ở trạng thái đồng phân cis sẽ chuyển sang dạng đông phân trans có cấu trức chặt chẽ và bền vững hơn. Trans có tác dụng tăng độ nón chảy. 2.2.6. Phản ứng oxy hóa Những dầu mỡ có chứa nhiều acid béo không no sẽ dễ bị oxy hóa của oxy không khí. Đa số các phản ứng xảy ra trên các nối đôi của cacbon. Dầu mỡ chứa nhiều acid béo no có ưu điểm là dễ bảo quản, ít bị biến đổi nhưng lại có hệ số đông hóa thấp. Oxy hóa glyceride bằng oxy phân tử: khái niệm này thường dựa trên cơ sở nghiên cứu sự oxy hóa dầu mỡ có chứa khoảng 97% glyceride. Khi tiếp xúc với oxy không khí, glyceride, acid béo có thể tác dụng với oxy chủ yếu theo mạch cacbon. Kết quả của quá trình oxy hóa này làm xuất hiện những chất mới có tính chất mới. Các sản phẩm thường là perocide, cetoacid… Nếu như quá trình oxy hóa không sâu, sự thay đổi chủ yếu là tính chất cảm quan như mùi, vị của dầu mỡ. Những thay đổi này gọi là sự ôi hóa của dầu mỡ thường xảy ra khi bảo quản ở các điều kiện thích hợp cho quá trình oxy hóa. Trong một số trường hợp khác, quá trình oxy hóa sâu thì trong dầu mỡ xuất hiện các tính chất hóa lý mới. Từ dầu oxy hóa mạnh có thể nhận được các vật liệu quý. Ví dụ oxy hóa dầu để thu nhận dầu mau khô dùng cho chống ăn mòn kim loại và các vật liệu xây dựng. Sản phẩm của oxy hóa có thể chia làm 3 nhóm: Sản phẩm của sự phân hủy gốc cacbuahydro của acid béo chưa no. Sản phẩm có các nhóm chức chứa oxy. Sản phẩm chứa các acid béo đã bị polymer hóa hoặc trùng hợp, trong phần tử của chúng có chứa các nhóm chức chứa oxy hóa. CHƯƠNG 3: MỘT SỐ LOẠI NGUYÊN LIỆU CÓ DẦU Đa số nguyên liệu có dầu đều là hạt cho dầu vì vật trong phần này nhóm chỉ khảo sát hạt có dầu: đậu phộng (lạc), đậu nành, mè, hạt cải dầu, hạt điều, hại hướng dương, cọ dầu,… 3.1. Nhóm acid lauric 3.1.1. Dừa Thuộc họ cau (Arecaceae), được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới.Tại Việt Nam, dừa được trồng nhiều ở nhiều nơi từ Bắc chí Nam, nhất là các vùng duyên hải. Tỉnh Bến Tre có diện tích trồng dừa lớn nhất được mệnh danh là xứ dừa, một số tỉnh ven biển miền Trung như Bình Định (13.000 ha trồng dừa); Phú Yên, Phan Thiết,… và một số tỉnh đồng bằng Bắc Bộ nhiều nhất ở Thanh Hóa. Hình 3.1: Nguyên liệu dừa Quả dừa có đường kính khoảng 300mm, khối lượng quả 1,5 – 2kg. Vỏ dày, có cấu tạo sợi. Trong lớp vỏ là sọ dừa, trong sọ dừa là lớp cơm dừa chứa dầu: phấn và sợi bên ngoài chiếm 57 %, sọ chiếm 12 %, cùi 18 %, nước 13 %. Dừa để sản xuất dầu là loại dừa già, cứng. Dầu chứa nhiều nhất trong cơn dừa trong trái dừa, trung bình chiếm khoảng 230 – 250gtrái dừa. Hàm lượng dầu trong cơm dừa dao động trong khoảng từ 65 – 74%, tùy thuộc vào giống và môi trường canh tác. Bảng 3.1: Thành phần hóa học của cùi dừa THÀNH PHẦN CÙI TƯƠI (%) CÙI KHÔ (%) Nước 45 2 4 Dầu 36 65 72 Protein thô 6 7 9 Cellulose 2 6 Tro 1 2 4 Dầu dừa có thành phần các axit béo chủ yếu là các axit béo no, gồm axit lauric (C12:0), axit mistiric (C14:0), axit panmitic (C16:0), các axit béo không no rất ít. ..............................
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
Trang 2LỜI MỞ ĐẦU
Công nghiệp sản xuất dầu thực vật rất quan trọng, sản lượng về dầu thực vật nói
riêng và chất béo nói chung trên thế giới không ngừng tăng lên.
Lipid là thành phần rất quan trọng trong cơ thể người, về mặt y học, nếu cơ thểthiếu chất béo thì nó sẽ sử dụng chất béo có trong các mô dự trữ làm cho cơ thể sútcân Dầu thực vật là loại thức ăn cung cấp năng lượng lớn gấp hai lần so với gluxit,
nó có thể sử dụng ở dạng nguyên chất hay chế biến
Dầu thực vật còn có ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm
Nguyên liệu hạt chứa dầu thực vật là những loại thực vật mà ở một phần nào đócủa nó có tích tụ một lượng dầu lớn đủ để khai thác được ở quy mô công nghiệp vớihiệu quả kinh tế cao Các loại dầu đóng vai trò quan trọng Hơn thế nữa nước ta cókhí hậu nhiệt đới thuận lơi cho việc trồng trọt và khai thác hạt có dầu phục vụ côngnghiệp chế biến dầu trong nước
Với đề tài “Khảo sát nguyên liệu sản xuất dầu thực vật” nhóm chúng tôi sẽ
giúp các bạn hiểu hơn về nguyên liệu chứa dầu hơn và đó là một trong những yếu tốquyết định chất lượng sản phẩm dầu
Trang 3DANH MỤC CÁC BẢNG
1 Bảng 3.1: Thành phần hóa học của cùi dừa 12
2 Bảng 3.2: Thành phần các loại acid béo trong cùi dừa 13
4 Bảng 3.4: Thành phần các loại acid béo trong dầu cọ 15
5 Bảng 3.5: Các chỉ số của dầu quả cọ và dầu nhân cọ 15
7 Bảng 3.7: Thành phần hóa học của hạt đậu phộng (% khối lượng) 17
10 Bảng 3.10: Thành phần acid béo trong dầu mè 19
11 Bảng 3.11: Thành phần hóa học (% chất khô) 20
12 Bảng 3.12: Thành phần của dầu cám gạo thô 21
13 Bảng 3.13: Thành phần acid béo trong dầu cám 22
15 Bảng 3.15: Thành phần hóa học (% chất khô) 24
16 Bảng 3.16: Hàm lượng các nhóm lipit trong sản phẩm chế biến (% lượng lipit chung) 25
18 Bảng 3.18: Thành phần hóa học hạt đậu nành 26
21 Bảng 3.21: Thành phần hóa học hạt cải dầu (% chất khô) 28
22 Bảng 3.22: Thành phần acid béo hạt cải dầu 28
Trang 5MỤC MỤC
LỜI MỞ ĐẦU iii
DANH MỤC CÁC BẢNG iv
DANH MỤC CÁC HÌNH iv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU DẦU THỰC VẬT 1
1.1 Khái niệm chung 1
1.2 Phân loại 1
1.3 Quá trình tạo thành dầu trong nguyên liệu chứa dầu 1
1.4 Thành phần hóa học của hạt 2
1.4.1 Chất béo 2
1.4.2 Hợp chất không béo không xà phòng hóa 4
1.4.3 Hợp chất chứa Nito (có đặc tính protein và phi protein) 5
1.4.4 Glucide và những dẫn xuất của chúng 5
1.4.5 Chất khoáng (chất tro) 5
CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA LIPID 7
2.1 Tính chất vật lý chung của Lipid 7
2.2 Tính chất hóa học 7
2.2.1 Phản ứng xà phòng hóa 7
2.2.2 Phản ứng thủy phân 8
2.2.3 Phản ứng rượu thủy phân 9
2.2.4 Phản ứng cộng hợp 9
2.2.5 Phản ứng đồng phân hóa 10
2.2.6 Phản ứng oxy hóa 11
CHƯƠNG 3: MỘT SỐ LOẠI NGUYÊN LIỆU CÓ DẦU 12
3.1 Nhóm acid lauric 12
3.1.1 Dừa 12
3.1.2 Cọ dầu 14
3.2 Nhóm acid oleic và linoleic 16
3.2.1 Lạc (đậu phộng) 16
3.2.2 Dầu mè 18
3.2.3 Cám gạo 20
3.2.4 Hạt hướng dương 23
3.3 Nhóm acid linolenic (đậu nành) 25
3.4 Nhóm acid linolenic (hạt cải dầu) 27
3.5 Một số loại nguyên liệu có dầu không phổ biến 29
3.6 Các nguồn dầu mới 29
KẾT LUẬN 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO 31
Trang 6CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU DẦU THỰC VẬT 1.1 Khái niệm chung
Nguyên liệu dầu thực vật là những loại thực vật mà ở một phần nào đó của
nó có tích tụ một lượng dầu lớn đủ để khai thác được ở qui mô công nghiệp với hiệuquả kinh tế cao (lạc, dừa, đậu nành )
chứa các axit béo không no như oleic, linolenic, linolic (có trong dầu cám, dầuđậu nành), nguyên liệu có chứa các axit béo no như Panmitic, Lauric (dừa) Ởnhiệt độ thường, dầu thực vật có chứa nhiều axit béo không no thì ở thể lỏng
và ngược lại
Phân loại theo tính chất của dầu: dựa vào chỉ số iode của dầu, người ta phânloại ra thành:
Dầu khô (dầu trảu, dầu vỏ hạt điều): Có chỉ số iode (IV) 130 246, đây
là loại dầu mà khi quét lên một bề mặt thì sau một thời gian sẽ tạo màng
thành dầu khô hay không khô
Dầu không khô, có (IV) bé (< 85) dùng làm thực phẩm
1.3. Quá trình tạo thành dầu trong nguyên liệu chứa dầu
Những đặc tính về cấu trúc giải phẩu của và hạt dầu quyết định tính chất cơlý của quả và hạt do đó nó có ảnh hưởng rất lớn đến công nghệ chế biến Nếu các
mô vỏ và hạt có cấu trúc chắc chắn, cần phải phá vỡ trước khi ép hoặc trích ly nhằmtách được dầu triệt để
Quá trình tạo thành dầu xảy ra khi hạt chín, các hợp chất vô cơ và hữu cơ
Trang 7quang hợp của lá hay là chuyển qua rễ và biến thành các chất dự trữ của hạt Cácchất dự trữ này chủ yếu là tinh bột Khi hạt chín hàm lượng tinh bột giảm dần vàhàm lượng dầu tăng Ở giai đoạn đầu khi hạt chín thì dầu chủ yếu của hạt là các axítbéo tự do Sau đó, axit béo tự do giảm dần và hàm lượng Triglycerid tăng lên
Quá trình này xãy ra theo ba giai đoạn:
Cuối cùng Diglyxêrit kết hợp với một axit béo nữa tạo thành Triglycerid
Nếu Glycerin kết hợp với ba phân tử axit béo cùng loại, ta có Triglycerid
đồng thể:
Nếu Glycerin kết hợp với các phân tử axit béo không cùng loại, ta có
Triglycerid đối xứng hoặc không đối xứng:
Khi tiến hành sản xuất mà nguyên liệu còn non, bị bệnh thì hàm lượng
Triglycerid thấp, chất lượng dầu thu được kém Hơn nữa, nếu bảo quản nguyên liệu
chứa dầu không tốt, lúc đó sẽ xảy ra quá trình ngược lại, Triglycerid bị thủy phân, sản phẩm cuối cùng là Glycerin và axit béo.
1.4 Thành phần hóa học của hạt
1.4.1 Chất béo
Lipid: Thành phần quan trọng và chủ yếu của nguyên liệu dầu, quyết định
giá trị sử dụng trong công nghiệp của nguyên liệu dầu Đó là những chất hòa tan tốttrong dung môi không cực và chiếm hàm lượng từ 1/4 đến 3/4 khối lượng nguyênliệu Trong nguyên liệu dầu, lipit thường kết hợp với một số chất khác như protit,gluxit để tạo thành những hợp chất khác nhau và những hợp chất này rất bền vững
CH2OCORCHOCORCH2OCOR
CH2OCOR1 CH2OCOR2 CHOCOR2
CHOCOR3 CH2OCOR1
CH2OCOR1
Trang 8Một số lớn lipit thuộc dạng này bị phá vỡ khi nghiền, sau đó có thể tách ra ở dạng
tự do Thành phần chủ yếu của lipit là triglyxêrit, chiếm 95 ÷ 98 % trong nguyênliệu dầu Các axit béo của triglyxêrit thường là mạch thẳng, no hoặc không no,nghĩa là các axit béo này có thể chứa 1,2,3 nối đôi và có số lượng nguyên tử cacbon
từ 16 ÷ 22 Thông thường là số cacbon từ 16 ÷ 18 Ví dụ axit oleic (C18:1), axitpanmitic (C16:0) Những dầu thực vật chứa nhiều axit béo không no dễ được cơ thểhấp thụ nhưng dễ bị oxy hóa nên dễ bị ôi khét và dễ bị polyme hóa (trùng hợp).Tính chất của dầu do thành phần các axit béo và vị trí của chúng trong phân tửtriglyxêrit quyết định, bởi vì thành phần cấu tạo thứ hai trong phân tử triglyxêrit làglyxêrin đều như nhau trong tất cả các loại dầu Triglyxêrit dạng hóa học tinh khiếtkhông có màu, không mùi, không vị Màu sắc, mùi vị khác nhau của dầu thực vậtphụ thuộc vào tính ổn định của các chất kèm theo thoát ra từ nguyên liệu dầu cùngvới triglyxêrit Dầu thực vật đa số gồm các phân tử triglyxêrit có khối lượng phân tửlớn nên không bay hơi ngay cả trong điều kiện chân không cao Dưới tác động củacác ezym thủy phân, khi có nước và nhiệt, triglyxêrit dễ bị phân cắt ở các mối liênkết ester và bị thủy phân tạo thành các axit béo tự do, do đó các axit này bao giờcũng có mặt trong dầu thực vật
Photpholipit: Là một lipit phức tạp, trong thành phần cấu tạo của nó có
photpho và nitơ, thường chiếm 0,25 ÷ 2 % so với tổng lượng dầu có trong nguyênliệu Công thức của photpholipit là:
Trang 9Nếu X là hidro thì photpholipit là axit photphatit Axit photphatit có trongnguyên liệu chứa dầu ở dạng muối kim loại Tùy thuộc vào việc tác động của cácgiai đoạn công nghệ lên quá trình chế biến mà hàm lượng photpholipit có mặt trongdầu thay đổi trong phạm vi tương đối lớn.
Photpholipit có khả năng dinh dưỡng cao, nhưng lại có hoạt động hóa học lớnnên rất dễ dàng bị oxy hóa làm hỏng sản phẩm, do đó, trong quá trình chế biếnngười ta tìm cách loại photpholipit ra khỏi dầu bằng cách xử lý với một lượng nhỏnước (thủy hóa) Khi kết hợp với nước, photpholipit mất khả năng hòa tan trong dầunên kết tủa thành cặn Tuy nhiên, tách photpholipit bằng phương pháp thủy hóa làbiện pháp không hoàn chỉnh Thường trong dầu đã thủy hóa còn đến 0,2 ÷ 0,4%photpholipit và chúng được gọi là những photpholipit không thủy hóa, ví dụ nhưaxit photphatit Khi chế biến nguyên liệu chứa dầu, photpholipit sẽ kết hợp vớigluxit tạo thành những sản phẩm có màu sẫm
Sáp: Là một lipit đơn giản, nó là ester của các axit béo mạch cacbon dài, (số
nguyên tử cacbon từ 24 ÷ 26) và rượu một hay hai chức Công thức cấu tạo của sápnhư sau:
Sáp có trong hạt và quả của hầu hết các loại nguyên liệu thực vật chứa dầu,sáp làm nhiệm vụ bảo vệ quả và hạt chống lại tác động xấu của môi trường bênngoài Trong quá trình sản xuất, nếu có sáp trong dầu thì dầu thường bị đục donhững hạt tinh thể sáp rất nhỏ tạo thành "mạng" các hạt lơ lững, khó tách ra Ở nhiệt
độ thấp sáp sẽ đông đặc Do đó để tách sáp cần phải hạ nhiệt độ của dầu
1.4.2 Hợp chất không béo không xà phòng hóa
Những chất này là nhóm các hợp chất hữu cơ có cấu tạo khác nhau, hòa tantốt trong dầu và trong các loại dung môi của dầu Khi sản xuất dầu, các chất này sẽ
Trang 10tách ra theo dầu làm cho dầu có màu sắc mùi vị riêng Hàm lượng chất không béo,không xà phòng hóa trong các loại dầu dao động trong phạm vi lớn từ 0,4 ÷ 2,9 %tùy thuộc vào đặc điểm của từng giống hạt, vào điều kiện sinh trưởng của thực vật
và vào phương pháp tách dầu Những tác động công nghệ mạnh khi tách dầu sẽ làmcho lượng các chất không béo, không xà phòng hóa sẽ chuyển vào dầu nhiều lên.Những chất này có thể là caroten (có màu vàng tươi đến đỏ sẩm, gồm α, β, γcaroten), clorofin (có màu xanh), các chất gây mùi như tecpen, hidrocacbua Ngoài
ra, trong dầu còn có các rượu đa vòng không no như sterol, tocopherol Cholesterol
là một sterol, có mặt trong chất béo là một trong những nguyên nhân gây ra bệnhtim mạch
1.4.3 Hợp chất chứa Nito (có đặc tính protein và phi protein)
Các hợp chất này thường hàm lượng từ 1/5 đến 1/4 khối lượng nguyên liệu,trên 90 % hợp chất có chứa nitơ là protein Ở một số nguyên liệu chứa dầu, hàmlượng protein rất cao (ví dụ đậu nành, protein chiếm 1/3 ÷ 1/2 khối lượng hạt), do
đó trong quá trình sản xuất, bả dầu được sử dụng để làm thức ăn cho người (nướcchấm) hoặc làm thức ăn gia súc Các protein đều háo nước, do đó trong những điềukiện phối hợp về nhiệt độ và độ ẩm nhất định, các protein sẽ trương nở tạo điều kiệncho dầu thoát ra dễ dàng Nhờ biết được những tính chất này, người sản xuất có thểchọn những chế độ về nhiệt, ẩm thích hợp cho từng loại nguyên liệu nhằm đạt được
hiệu suất thu hồi dầu lớn nhất.
1.4.4 Glucide và những dẫn xuất của chúng
Gluxit là sản phẩm ban đầu của quá trình quang hợp và được dùng làm
"nguyên liệu" để xây dựng tất cả các hợp chất có trong hạt chứa dầu Trong nguyênliệu chứa dầu, gluxit tự nhiên chủ yếu là xenlulo và hemixenlulo Lượng xenlulochủ yếu tập trung ở vỏ Những loại nguyên liệu chứa dầu khác nhau sẽ có hàmlượng xenlulo và hemixenlulo khác nhau, thường dao động trong khoảng 6 ÷ 46 %
1.4.5 Chất khoáng (chất tro)
Là những nguyên tố còn lại trong tro sau khi đốt cháy nguyên liệu chứa dầuvới không khí, hàm lượng nguyên tố khoáng có trong các nguyên liệu chứa dầunhiều hơn từ 1,8 ÷ 2,2 lần so với lượng nguyên tố khoáng có trong các loại thực vật
Trang 11khác Thường các nguyên tố khoáng trong các nguyên liệu chứa dầu là oxit củaphotpho, kali, ma-giê, ba oxit này chiếm 90 % tổng lượng tro Nguyên tố khoángđóng vai trò quan trọng trong các hoạt động sống của hạt (có trong thành phần củacác enzym, tham gia vào việc vận chuyển năng lượng của cơ thể sống) Ngoài ra,còn có một số nguyên tố phóng xạ như uran, rađi hàm lượng tùy thuộc vào vùngđất canh tác.
Trang 12CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA LIPID
2.1 Tính chất vật lý chung của Lipid
Dựa vào một số tính chất cơ lý, chúng ta có thể đánh giá sơ bộ chất lượngcủa hạt Đồng thời, nhiều biện pháp kỹ thuật xử lý, chế biến hạt phải dựa vào nhữngtính chất cơ lý để tính toán Một số tính chất quan trọng là:
mức độ không no của dầu càng lớn thì tỷ trọng càng lớn
càng lớn thì chỉ số khúc xạ càng cao
những loại dầu có nhiều oxy acid đều có độ nhớt cao
dung môi hữu cơ như ete, benzene, etxang, CS2, CCl4…
định điểm đông đặc của hỗn hợp acid béo tách ra từ dầu, điểm đông đặc càngcao chứng tỏ chứa nhiều acid béo no và ngược lại, nếu acid béo có phân tửlượng càng thấp điểm đông đặc sẽ càng thấp, mỗi loại dầu thường có mộtphạm vi điểm đông đặc riêng
2.2 Tính chất hóa học
2.2.1 Phản ứng xà phòng hóa
Dưới tác dụng của enzyme lipase, acid hoặc kiềm, lien kết este trong phân tửglyxerit bị thủy phân tạo thành glyxerin và acid béo hoặc muối của acid béo Cácmuối này được gọi là xà phòng
Trang 14Giai đoạn 1:
Giai đoạn 2:
Giai đoạn 3:
2.2.3 Phản ứng rượu thủy phân
Glycerit khi đun nóng với rượu metylic hoặc etylic có xúc tác acid vô cơ như(H2SO4, HCl) có thể tiến hành este hóa trao đỏi với các rượu bậc 1 tạo thành cáceste của acid béo va rượu đơn chức
Khi có chất xúc tác thích hợp, tryglycerit phản ứng với glycerin để tạo ramônôglycerit hay diglycerit
Trang 152.2.4 Phản ứng cộng hợp
Phản ứng này có tác dụng cộng hợp hydro vào các nối đôi trên dây cacboncủa acid béo với sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp nhằm làm giảm số nối đôitrên dây cacbon, làm cho dầu mỡ ổn định hơn, hạn chế được các quá trình như oxyhóa, trùng hợp của dầu mỡ Ngoài ra, phản ứng này còn có tác dụng giữ cho dầukhông bị trở mùi khi bảo quản lâu Phản ứng quan trọng là phản ứng hydro hóa, làphản ứng gắn hydro vào nối đôi của acid béo không no trong các glycerit
Phản ứng nà có ý nghĩa thực tiển rất quan trọng: đây chính là cơ sở lý thuyếtcho quá trình chuyển đổi từ thể lỏng sang thể rắn để sử dụng trong một số trườnghợp đặc biệt trong sản xuất shortening, magarin, thay thế mỡ động vật trong nhiềulĩnh vực Nó làm giãm khả năng oxy hóa của dầu, giữ dầu không bị ôi Được dùng
để chế biến dầu thành phẩm
Ngoài ra, thành phần acid béo của dầu thường chứa đồng thời các acid oleic,acid linoleic, acid linolenic Mặc dù acid linolenic có vai trò sinh học quan trọng,nhưng cũng là nguyên nhân quan trọng gây nên sự trở mùi thực phẩm Vì thế quátrình hydro hóa chọn lọc để giẩm bớt hàm lượng acid linolenic thường được tiếnhành trong công nghệ chế biến dầu
Trong điều kiện thích hợp dầu mỡ chứa acid béo không no có thể công hợpvới nhớm halogen Người ta ứng dụng một số phản ứng dụng công nghệ cộng hợphaloen vào phân tích kiểm nghiệm dầu mỡ Dầu mỡ cũng có thể bị sunfua hóa vớiacid sunfuric đậm đặc tạo thành sản phẩm có tính tan trong nước
2.2.5 Phản ứng đồng phân hóa
Dưới tác dụng của bazo hòa tan trong rượu thích hợp có sự chuyển đổi đồngphân nối đôi từ vị trí cũ không lien hợp đến vị trí mới lien hợp Phản ứng tăng tínhkhô của dầu
Sự đông phân hóa còn có thể thực hiên được với chất xúc tác thích hợp Vìvậy nên sau khi hydro hóa dầu tự nhiên ở trạng thái đồng phân cis sẽ chuyển sangdạng đông phân trans có cấu trức chặt chẽ và bền vững hơn
Trang 16Trans có tác dụng tăng độ nón chảy.
2.2.6 Phản ứng oxy hóa
Những dầu mỡ có chứa nhiều acid béo không no sẽ dễ bị oxy hóa của oxykhông khí Đa số các phản ứng xảy ra trên các nối đôi của cacbon Dầu mỡ chứanhiều acid béo no có ưu điểm là dễ bảo quản, ít bị biến đổi nhưng lại có hệ số đônghóa thấp Oxy hóa glyceride bằng oxy phân tử: khái niệm này thường dựa trên cơ sởnghiên cứu sự oxy hóa dầu mỡ có chứa khoảng 97% glyceride Khi tiếp xúc với oxykhông khí, glyceride, acid béo có thể tác dụng với oxy chủ yếu theo mạch cacbon.Kết quả của quá trình oxy hóa này làm xuất hiện những chất mới có tính chất mới.Các sản phẩm thường là perocide, cetoacid… Nếu như quá trình oxy hóa không sâu,
sự thay đổi chủ yếu là tính chất cảm quan như mùi, vị của dầu mỡ Những thay đổinày gọi là sự ôi hóa của dầu mỡ thường xảy ra khi bảo quản ở các điều kiện thíchhợp cho quá trình oxy hóa
Trong một số trường hợp khác, quá trình oxy hóa sâu thì trong dầu mỡ xuấthiện các tính chất hóa lý mới Từ dầu oxy hóa mạnh có thể nhận được các vật liệuquý Ví dụ oxy hóa dầu để thu nhận dầu mau khô dùng cho chống ăn mòn kim loại
và các vật liệu xây dựng
Sản phẩm của oxy hóa có thể chia làm 3 nhóm:
- Sản phẩm chứa các acid béo đã bị polymer hóa hoặc trùng hợp, trong phần
tử của chúng có chứa các nhóm chức chứa oxy hóa
Trang 17CHƯƠNG 3: MỘT SỐ LOẠI NGUYÊN LIỆU CÓ DẦU
Đa số nguyên liệu có dầu đều là hạt cho dầu vì vật trong phần này nhóm chỉkhảo sát hạt có dầu: đậu phộng (lạc), đậu nành, mè, hạt cải dầu, hạt điều, hại hướngdương, cọ dầu,…
3.1 Nhóm acid lauric
3.1.1 Dừa
Thuộc họ cau (Arecaceae), được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới.Tại Việt Nam,dừa được trồng nhiều ở nhiều nơi từ Bắc chí Nam,
nhất là các vùng duyên hải Tỉnh Bến Tre có diện tích
trồng dừa lớn nhất được mệnh danh là "xứ dừa", một
số tỉnh ven biển miền Trung như Bình Định (13.000
ha trồng dừa); Phú Yên, Phan Thiết,… và một số tỉnh
đồng bằng Bắc Bộ nhiều nhất ở Thanh Hóa
Hình 3.1: Nguyên liệu dừa
Quả dừa có đường kính khoảng 300mm, khối lượng quả 1,5 – 2kg Vỏ dày,
có cấu tạo sợi Trong lớp vỏ là sọ dừa, trong sọ dừa là lớp cơm dừa chứa dầu: phấn
và sợi bên ngoài chiếm 57 %, sọ chiếm 12 %, cùi 18 %, nước 13 %
Dừa để sản xuất dầu là loại dừa già, cứng Dầu chứa nhiều nhất trong cơndừa trong trái dừa, trung bình chiếm khoảng 230 – 250g/trái dừa
Hàm lượng dầu trong cơm dừa dao động trong khoảng từ 65 – 74%, tùythuộc vào giống và môi trường canh tác
Bảng 3.1: Thành phần hóa học của cùi dừa