BÀI 6 THỰC HÀNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG DẦU THỰC VẬT (BẢN FULL XỬ LÝ SỐ LIỆU, KẾT QUẢ, SỰ CỐ, BPKP)

BÀI 6: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG DẦU THỰC VẬT Mục tiêu: Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng: • Biết và có thể chuẩn bị một số dụng cụ, hóa chất cần thiết cho kiểm tra chất lượng của dầu • Thực hành được các thao tác để xác định một số chỉ số đặc trưng của dầu để đánh giá chất lượng của mẫu dầu cần phân tích • Giải thích được một số phản ứng xảy ra ứng với từng thí nghiệm kiểm tra chỉ số chất lượng của dầu • Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phân tích, kiểm nghiệm dầu • Kiểm tra và đánh giá được chất lượng của dầu tinh luyện 6.1. Giới thiệu Dầu thực vật là một trong những sản phẩm không thể thiếu trong mọi bếp ăn gia đình, hầu như tất cả những món ăn hàng ngày như xào, nướng, chiên,… đều không thể thiếu dầu thực vật. Dầu thực vật không những làm tăng thêm mùi vị hấp dẫn cho bữa ăn mà nó còn cung cấp một lượng chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, cung cấp năng lượng, các acid béo cần thiết, các vitamin (A, E,…) và vận chuyển các acid amin tan trong dầu mỡ (vitamin A, D, E, K,…) cho cơ thể. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại dầu thực vật với nhiều nhãn hiệu khác nhau cho người tiêu dùng lựa chọn. Tuy nhiên không phải sản phẩm dầu thực vật nào cũng tốt, cũng đảm bảo chất lượng. Nếu dầu thực vật không không đảm bảo chất lượng sẽ gây ra nhiều hậu quả khó lường, do vậy việc phân tích các chỉ tiêu trong dầu thực vật là hết sức cần thiết. 6.1.1. Giới thiệu một số phương pháp kiểm tra chất lượng dầu thực vật Để đánh giá chất lượng sản phẩm dầu thực vật, một số chỉ tiêu và một số chỉ số chất lượng cần xác định là: • Chỉ tiêu cảm quan  Nút, nắp, khóa an toàn  Bao bì, nhãn hiệu  Màu dầu  Mùi dầu  Vị của dầu  Độ trong của dầu • Chỉ tiêu dinh dưỡng: xét theo thành phần acid béo, chủ yếu đánh giá theo tổng số hàm lượng (%) của acid béo không no một nối đôi và nhiều nối đôi • Chỉ tiêu hóa lý  Chỉ số acid (AV)  Chỉ số peroxide (PoV)  Aflatoxin • Hàm lượng kim loại nặng: Asen (As), đồng (Cu), Chì (Pb), kẽm (Zn), sắt (Fe) • Chỉ tiêu vi sinh  Tổng số vi khuẩn hiếu khí  Tổng quan một số phương pháp đánh giá chất lượng dầu thực vật • Xác định chỉ tiêu cảm quan Xác định màu sắc Các este – thành phần chủ yếu của dầu – là chất không màu, không mùi, không vị. Nếu dầu có màu là do trong dầu có lượng nhất định không phải glucide (este của glucide và acid béo cao cấp). Xác định màu sắc giúp cho ta nhận định sơ bộ phẩm chất của dầu. Màu sắc nhạt hay đậm chứng tỏ dầu tốt hay xấu. Dầu đã qua tinh luyện thường không màu (hoặc có màu nhạt) nhưng sau thời gian bảo quản, màu sắc thường đậm dần.  Phương pháp sử dụng mắt Đây là phương pháp cảm quan xác định màu sắc của dầu ở nhiệt độ phòng. Tiến hành: cho mẫu dầu vào cốc, chiều cao của dầu trên 50mm. Đặc cốc trước màn trắng và nhờ sự phản xạ ánh sáng của màu để quan sát. Ta có các kết quả sau:  Màu vàng nhạt  Màu vàng  Màu nâu  Màu xanh (lục)  Đỏ nâu  Màu trắng xanh (không màu)  Phương pháp Kali bicromat Phương pháp này dựa trên sự so sánh màu của dầu với các ống màu chứa lượng kalicromat có trong 100ml H2SO4 đậm đặc. Tiến hành: Cân 2g K2Cr2O7 (chính xác đến 0,001g) vào cốc thủy tinh nhỏ, cho một ít H2SO4 đậm đặc để hòa tan K2Cr2O7 rồi chuyển cả vào bình định mức 200ml, rồi thêm vào acid sunfuric đậm đặc đến vạch định mức, lắc kĩ. Như thế ta đã được dung dịch đầu, khi pha dãy màu K2Cr2O7 tiêu chuẩn, lấy thể tích dung dịch đầu và acid synfuric đậm đặc theo bảng: Thứ tự ống Nồng độ K2Cr2O7 g100ml Dung dịch đầu H2SO4 đậm đặc Chỉ số màu 1 0,1 10 90 10 2 0,15 15 85 15 3 0,2 20 80 20 4 0,25 25 75 25 5 0,3 30 70 30 6 0,35 35 65 35 7 0,4 40 60 40 … … … … … Cách so màu: Đem dung dịch màu tiêu chuẩn và dầu đã lọc vào ống so màu hoặc ống nghiệm có bề dày và đường kính, màu thủy tinh giống nhau rồi nhìn bằng mắt, màu của dầu giống với màu của dung dịch tiêu chuẩn nào thì có chỉ số màu biểu thị theo nồng độ K2Cr2O7 g100ml đó. Xác định mùi vị Về mặt thực phẩm, xác định mùi vị dầu rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến mùi vị của các thức ăn chế biến cùng với nó. Xác định mùi vị góp phần phân biệt các loại dầu theo mùi đặc trưng, nhờ xác định mùi vị dầu, ta sẽ biết sơ bộ phẩm chất dầu: dầu mới ép hay đã để lâu, dầu tinh luyện hay chưa tinh luyện, nguyên liệu ép tốt hay xấu. Tiến hành: Cho một lượng dầu vào cốc, đặt vào nồi cách thủy, làm nóng phần nước của nồi đến 50oC, dùng đũa thủy tinh khuấy nhanh và ngửi mùi dầu để đánh giá. Nếu nghi là dầu bị biến chất, đem so sánh với mùi dầu của mẫu có phẩm chất tốt đã được bảo quản kĩ lưỡng. Trong trường hợp không có điều kiện làm nóng thì có thể nhỏ vài giọt dầu vào lòng hai bàn tay, dùng tay xoa kĩ rồi ngửi, kết quả cũng khẳng định được. Xác định các chỉ số chất lượng thông dụng • Xác định chỉ số acid (AV) Định nghĩa: Là số mg KOH cần thiết để trung hòa hết acid béo tự do có trong 1g dầu mỡ. Ý nghĩa: Chỉ số acid càng cao chứng tỏ dầu mỡ càng kém chất lượng. Ngược lại AV thấp dầu có chất lượng càng tốt và được bảo quản tốt. Chỉ số này cho biết cấu trúc của dầu và thành phần acid béo chưa no (hai đặc điểm quan trọng nếu muốn sử dụng tính không no của dầu cho mục đích công nghiệp) • Xác định chỉ số peroxide (PoV) Định nghĩa: Chỉ số peroxide là lượng chất có trong mẫu thử, được tính bằng mili đương lượng của oxy hoạt tính làm oxy hóa KI trên 1 kg mẫu dưới các điều kiện thao tác đã được quy định. Ý nghĩa: Chỉ số peroxide càng cao thì dầu mỡ càng có chất lượng xấu, bảo quản không tốt. Ngược lại, chỉ số peroxide càng thấp thì dầu mỡ có chất lượng tốt. • Xác định chỉ số Iode (IV) Định nghĩa: Là số gam iod tác dụng với 100g mẫu thử. Ý nghĩa: Chỉ số iode càng cao thì mức độ không no của dầu càng lớn và ngược lại. Người ta dựa vào chỉ số iode để phân loại dầu mỡ:  IV > 130: dầu mỡ khô – drying oils, dầu này chủ yếu làm sơn  IV: 100 – 130: dầu bán khô – semi drying oils, ví dụ như dầu cọ, dầu nành  IV < 100: dầu không khô – Non drying oils Dầu dùng trong thực phẩm là dầu không khô, dầu bán khô, tính khô của dầu mỡ được biểu hiện bằng việc tiếp xúc với không khí. Trong giới hạn của bài thực hành chỉ kiểm tra 2 chỉ số là chỉ số acid và chỉ số peroxide. 6.1.2. Giới thiệu nguyên liệu dầu thực vật Cooking Oil sử dụng trong thí nghiệm

BÁO CÁO THỰC HÀNH

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT

GVHD: MẠC XUÂN HÒALớp: 02DHTP2, sáng thứ 7, tiết 1 - 5SVTH: Nhóm 2

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- -BÀI 6: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG DẦU THỰC VẬTMục tiêu:

Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng:

 Biết và có thể chuẩn bị một số dụng cụ, hóa chất cần thiết cho kiểm tra chất lượng của dầu

chất lượng của mẫu dầu cần phân tích

 Giải thích được một số phản ứng xảy ra ứng với từng thí nghiệm kiểm tra chỉ số chất lượng của dầu

6.1 Giới thiệu

Dầu thực vật là một trong những sản phẩm không thể thiếu trong mọi bếp ăn giađình, hầu như tất cả những món ăn hàng ngày như xào, nướng, chiên,… đều không thể thiếudầu thực vật Dầu thực vật không những làm tăng thêm mùi vị hấp dẫn cho bữa ăn mà nócòn cung cấp một lượng chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, cung cấp năng lượng, cácacid béo cần thiết, các vitamin (A, E,…) và vận chuyển các acid amin tan trong dầu mỡ(vitamin A, D, E, K,…) cho cơ thể

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại dầu thực vật với nhiều nhãn hiệu khácnhau cho người tiêu dùng lựa chọn Tuy nhiên không phải sản phẩm dầu thực vật nào cũngtốt, cũng đảm bảo chất lượng Nếu dầu thực vật không không đảm bảo chất lượng sẽ gây ranhiều hậu quả khó lường, do vậy việc phân tích các chỉ tiêu trong dầu thực vật là hết sức cầnthiết

6.1.1 Giới thiệu một số phương pháp kiểm tra chất lượng dầu thực vật

Để đánh giá chất lượng sản phẩm dầu thực vật, một số chỉ tiêu và một số chỉ số chấtlượng cần xác định là:

 Chỉ tiêu cảm quan

 Bao bì, nhãn hiệu

 Chỉ tiêu dinh dưỡng: xét theo thành phần acid béo, chủ yếu đánh giá theo tổng số

hàm lượng (%) của acid béo không no một nối đôi và nhiều nối đôi

có màu nhạt) nhưng sau thời gian bảo quản, màu sắc thường đậm dần

 Phương pháp sử dụng mắt

Đây là phương pháp cảm quan xác định màu sắc của dầu ở nhiệt độ phòng

Tiến hành: cho mẫu dầu vào cốc, chiều cao của dầu trên 50mm Đặc cốc trước màn

trắng và nhờ sự phản xạ ánh sáng của màu để quan sát Ta có các kết quả sau:

Màu vàng nhạt

Màu xanh (lục)

Đỏ nâu

 Phương pháp Kali bicromat

Phương pháp này dựa trên sự so sánh màu của dầu với các ống màu chứa lượngkalicromat có trong 100ml H2SO4 đậm đặc

Tiến hành:

Cân 2g K2Cr2O7 (chính xác đến 0,001g) vào cốc thủy tinh nhỏ, cho một ít H2SO4

đậm đặc để hòa tan K2Cr2O7 rồi chuyển cả vào bình định mức 200ml, rồi thêm vào acidsunfuric đậm đặc đến vạch định mức, lắc kĩ

Như thế ta đã được dung dịch đầu, khi pha dãy màu K2Cr2O7 tiêu chuẩn, lấy thể tíchdung dịch đầu và acid synfuric đậm đặc theo bảng:

Đem dung dịch màu tiêu chuẩn và dầu đã lọc vào ống so màu hoặc ống nghiệm có

bề dày và đường kính, màu thủy tinh giống nhau rồi nhìn bằng mắt, màu của dầu giống vớimàu của dung dịch tiêu chuẩn nào thì có chỉ số màu biểu thị theo nồng độ K2Cr2O7 g/100mlđó

Xác định mùi vị

Về mặt thực phẩm, xác định mùi vị dầu rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đếnmùi vị của các thức ăn chế biến cùng với nó Xác định mùi vị góp phần phân biệt các loạidầu theo mùi đặc trưng, nhờ xác định mùi vị dầu, ta sẽ biết sơ bộ phẩm chất dầu: dầu mới éphay đã để lâu, dầu tinh luyện hay chưa tinh luyện, nguyên liệu ép tốt hay xấu

Tiến hành:

Cho một lượng dầu vào cốc, đặt vào nồi cách thủy, làm nóng phần nước của nồi đến

50oC, dùng đũa thủy tinh khuấy nhanh và ngửi mùi dầu để đánh giá Nếu nghi là dầu bị biếnchất, đem so sánh với mùi dầu của mẫu có phẩm chất tốt đã được bảo quản kĩ lưỡng

Trong trường hợp không có điều kiện làm nóng thì có thể nhỏ vài giọt dầu vào lònghai bàn tay, dùng tay xoa kĩ rồi ngửi, kết quả cũng khẳng định được

Chỉ số acid càng cao chứng tỏ dầu mỡ càng kém chất lượng Ngược lại AV thấp dầu

có chất lượng càng tốt và được bảo quản tốt Chỉ số này cho biết cấu trúc của dầu và thànhphần acid béo chưa no (hai đặc điểm quan trọng nếu muốn sử dụng tính không no của dầucho mục đích công nghiệp)

 Xác định chỉ số peroxide (P o V)

Định nghĩa:

Chỉ số peroxide là lượng chất có trong mẫu thử, được tính bằng mili đương lượngcủa oxy hoạt tính làm oxy hóa KI trên 1 kg mẫu dưới các điều kiện thao tác đã được quyđịnh

Ý nghĩa:

Chỉ số peroxide càng cao thì dầu mỡ càng có chất lượng xấu, bảo quản không tốt.Ngược lại, chỉ số peroxide càng thấp thì dầu mỡ có chất lượng tốt.

 Xác định chỉ số Iode (IV)

Định nghĩa:

Là số gam iod tác dụng với 100g mẫu thử

Ý nghĩa:

Chỉ số iode càng cao thì mức độ không no của dầu càng lớn và ngược lại

Người ta dựa vào chỉ số iode để phân loại dầu mỡ:

 IV > 130: dầu mỡ khô – drying oils, dầu này chủ yếu làm sơn

 IV: 100 – 130: dầu bán khô – semi drying oils, ví dụ như dầu cọ, dầu nành

 IV < 100: dầu không khô – Non drying oils

Dầu dùng trong thực phẩm là dầu không khô, dầu bán khô, tính khô của dầu mỡđược biểu hiện bằng việc tiếp xúc với không khí

Trong giới hạn của bài thực hành chỉ kiểm tra 2 chỉ số là chỉ số acid và chỉ số peroxide.

6.1.2 Giới thiệu nguyên liệu dầu thực vật Cooking Oil sử dụng trong thí nghiệm

Hình 5.1 Dầu ăn Cooking oil

nành, dầu hạt cải tinh luyện thích hợp nhất để chiên giòn thực phẩm (duy trì được

độ giòn tan và hương vị của món ăn)

 Thông tin dinh dưỡng

Bảng 5.1 Các thành phần dinh dưỡng của dầu Cooking oil

1 muỗng (14g) Hàm lượng trong mỗi khẩu phần

100g0g

Hydrat carbon

(Đường)

0g0g

0g0g

 Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu

 Chỉ số Iode (Wijs): 57 tối thiểu

 Phương pháp xử lý

 Các loại dầu nành, dầu hạt cải,… sẽ được ép lấy dầu, sau đó qua các công đoạnlọc, trung hòa, rửa dầu, sấy dầu, tẩy màu, lọc và khử mùi

 Trong thí nghiệm, ta sẽ sử dụng trực tiếp dầu cooking oil dạng chai 1 lít, khôngphải xử lý trước khi phân tích chất lượng dầu

 Công dụng

chay

 Bảo quản

6.2 Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị

Dùng dung dịch chuẩn NaOH hoặc KOH 0,1N để trung hòa hết các acid béo tự dotrong dầu ăn được hòa tan trong dung môi cồn trung tính với phenolphtalein làm chỉ thịmàu.

Điểm tương đương nhận được khi dung dịch chuyển từ màu vàng nhạt (đặc trưng chotừng loại dầu) sang màu hồng nhạt và bên trong 30 giây.

Phương trình phản ứng: (trung hòa dầu bằng dung dịch NaOH)

RCOOH + NaOH RCOONa + H 2 0

 Cách tiến hành

 Sơ đồ quy trình

 Bước 1: Hiệu chỉnh cồn về cồn trung tính

 Rót cồn vào cốc với một thể tích nhiều hơn thể tích sử dụng, trừ hao lượng cồn bay hơi khi gia nhiệt

 Bước 2: Xác định chỉ số acid (AV)

Cho 50ml cồn vào cốc 250ml

Cho 5 giọt PP 1% vào

Nhỏ từ từ dung dịch KOH 0,1N đến khi xuất hiện màu hồng nhạt

(mất màu trong vài chục giây)

Gia nhiệt cồn đến 500C trên bếp điện

Chuẩn độ cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 30 giây

Ghi nhận giá trị thể tích dung dịch KOH 0,01N tiêu tốn

Pha dung dịch chuẩn acid oxalic 0,1N, dung dịch KOH 0,1N

Xác định nồng độ KOH thực

Xác định hệ số hiệu chỉnh f

Hút 10ml dung dịch chuẩn acid oxalic 0,1N

Cho thêm 3 giọt PP 1%

Chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,1N cần hiệu chỉnh

Chuẩn độ cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 30 giây

Ghi nhận giá trị thể tích dung dịch KOH 0,1N tiêu tốn

Hòa tan dầu trong cồn trung

 Thể tích dung dịch acid oxalic dùng để hiệu chỉnh:

 Nồng độ dung dịch KOH lý thuyết: CKOH lý thuyết = 0,1N

Hệ số hiệu chỉnh f:

 Xác định chỉ số acid (AV)

Trong đó:

CN: nồng độ dung dịch KOH dùng để chuẩn độ (N); CN = 0,01N

VKOH: thể tích dung dịch KOH 0,01N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu dầu (ml)m: khối lượng dầu cần phân tích (g)

f: hệ số hiệu chỉnh, f = 0,84

Hình 5.2 Khối lượng mẫu dầu ở 3 bình tam giác

lớn hơn nhưng không đáng kể (có thể do một số sai số trong quá trình thí nghiệm làm kếtquả kiểm nghiệm không giống với chỉ tiêu công bố trên nhãn chai).

Điều này chứng tỏ rằng kết quả phân tích chỉ số acid mẫu dầu của nhóm vẫn chínhxác nhưng thao tác thì chưa chuẩn xác nên có sai số

Chỉ số acid phản ánh mức độ bị thủy phân của dầu, mỡ Chỉ số acid càng cao thì dầu

mỡ bị thủy phân càng nhiều và ngược lại Giá trị FFA tính toán từ thí nghiệm khá thấp, điều

đó chứng tỏ mẫu dầu vẫn còn mới, mức độ bị thủy phân thấp

 Một số sai số có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích

 Sai số khi hiệu chỉnh cồn về trung tính

hơn nên khi trung hòa bằng dung dịch KOH thì sẽ tiêu tốn thể tích nhiều hơn, gâysai số

dư sẽ este hóa một phần acid béo trong dầu nên khi trung hòa bằng dung dịchKOH thì sẽ tiêu tốn thể tích ít hơn, gây sai số

ứng xảy ra không triệt để

thể tích dung dịch KOH tiêu tốn đúng làm cho kết quả bị sai số

6.3.2 Xác định chỉ số peroxide (P o V)

 Nguyên tắc

số gam iode được giải phóng do lượng peroxide có trong 100g dầu

trình bảo quản dầu mỡ

Peroxide giải phóng I2 từ muối KI ở nhiệt độ nóng hoặc lạnh Chuẩn độ iodur tự dobằng dung dịch chuẩn natri thiosunfate

Các phương trình phản ứng:

RH + O 2 RCOOH (peroxide)

CH 3 COOH + KI CH 3 COOK + HI

HI + ROOH ROH + H 2 O + I 2

I 2 + Na 2 S 2 O 3 NaI + Na 2 S 2 O 6 (không màu)

 Do quá trình oxy hóa dầu (dầu bị oxy tấn công) nên để xác định chỉ số peroxide trongdầu ta đo hàm lượng O2 hoạt động có trong 1 kg dầu

Cách tiến hành

Sơ đồ quy trình

Phân tích 2 mẫu: mẫu thử và mẫu trắng (thực hiện song song đồng thời)

 Mẫu thử

Mở nắp cho nhanh 10ml CHCl3 vào, lắc cho đến khi mẫu tan hết

Cho vào 3 giọt hồ tinh bột 1% làm chỉ thị, sau đó chuẩn độ bằng dd

Na2S2O3 0,01N

Ghi lại thể tích Na2S2O3 tiêu tốn

Hình 5.3 Quy trình xác định chỉ số peroxide của dầu thực vật (mẫu thử)

 Chú ý:

 Thể tích dung dịch KI càng dư thì sai số càng nhiều

Cân 5g nước cho vào 3 bình tam giác 250ml khô, sạch có nút

Mở nắp cho nhanh 10ml CHCl3 vào, lắc cho đến khi mẫu tan hết

Cho vào 3 giọt hồ tinh bột 1% làm chỉ thị, sau đó chuẩn độ bằng

dd Na2S2O3 0,01N

Ghi lại thể tích Na2S2O3 tiêu tốn

Hình 5.4 Quy trình xác định chỉ số peroxide của dầu thực vật (mẫu trắng)

Bảng 5.4 Bảng tổng hợp thể tích Na 2 S 2 O 3 tiêu tốn với mẫu thử và mẫu trắng

Mẫu trắng (ml) Mẫu thử (ml) Khối lượng mẫu

(g)

Mmẫu: khối lượng của phần mẫu thử (mẫu dầu), m = 5,0026 g

1000: hệ số chuyển đổi đơn vị khối lượng g sang mg

 Vậy chỉ số peroxide của mẫu dầu đã qua sử dụng là 0,88 mg/kg

 Nhận xét

Theo số liệu thu được từ thực nghiệm và sau khi tính toán, ta nhận thấy chỉ số

động có trong 1 kg dầu Chính hàm lượng oxy hoạt động này sẽ oxy hóa dầu tạo rahydroperoxyde làm cho dầu bị giảm phẩm chất (bị ôi)

Chỉ số peroxide phản ánh mức độ ôi của chất béo Chỉ số này càng cao thì độ tươicủa chất béo càng thấp

Ta thấy chỉ số peroxide của mẫu dầu đã qua sử dụng là 0,88mg/kg, chỉ số peroxidecủa mẫu dầu này rất nhỏ nên dầu loại này thuộc loại phẩm chất tốt Điều này phù hợp vớithực tế là mẫu dầu là dầu mới chưa qua sử dụng và có thương hiệu trên thị trường

Cần phải tiến hành chuẩn độ nhanh vì dung dịch dễ bay hơi dẫn tới màu dung dịch sẽ

bị đục cho nên kết quả chuẩn độ sẽ không tránh khỏi sai sót

Cần đậy nắp bình tam giác vì I2 dễ bị thăng hoa cho nên cần phải đậy nắp và để trongbóng tối vì oxy không khí và ánh sáng sẽ oxi hòa các acid béo không no tạo thành peroxidedẫn tới kết quả bị sai.