Báo cáo về quy trình chiết xuất dầu cá

Hàm lượng vitamin o Ngoài ra còn các nguyên tố siêu vi lượng có tỷ lệ nhỏ trong giới hạn cho phép, không gây nguy hại hến sức khỏe: As, Cd, Hg, Pb II.Nguồn gốc: o Dầu cá được chiết ra t

Trang 1

Trang1 Đề tài: dầu cá Lớp HC06TP

Trường đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chi Minh

Khoa Kỹ Thuật Hoá Học

Môn: Hoá học thực phẩm

BÀI BÁO CÁO

Giáo viên hướng dẫn : Tôn Nữ Minh Nguyệt

Sinh viên thực hiện : Vũ Phương Thanh

Nguyễn Hoàng Minh Lê Phú Quốc Bảo

11/2007

Trang 2

Trang2 Đề tài: dầu cá Lớp HC06TP

A Giới thiệu chung về dầu cá

 Dầu cá là hỗn hợp các triglyceride của các acid béo, gồm nhiều lọai axit béo khơng no cĩ lợi cho cơ thể

 Dầu cá khác với dầu gan cá Dầu gan cá được sử dụng để cung cấp vitamin A và vitamin

D Trong khi dầu cá cung cấp nhiều axit béo cần thiết đặc biệt là nhĩm axit béo omega-3.Muốn cĩ đủ nhu cầu Omega-3 cần thiết chúng ta cĩ thể uống một số lượng lớn dầu gan

cá, nhưng như vậy rất nguy hiểm vì cĩ thể cĩ nguy cơ bị ngộ độc do thặng dư vitamin A

và vitamin D

I.Thành phần hĩa học của dầu cá:

o Triglixerit: là este của axit béo và glixerin.Đây là thành phần quan trọng và chủ yếu của dầu cá

o Các axit béo tự do: chiếm khỏang từ 1% đến 10% tùy lọai dầu

o Các chất hịa tan khác như vitamin A,D,E hay các nguyên tố vi lượng: chiếm từ 0.2%

đến 10%

o Dầu cá cĩ thể chứa tới 82.72% axit béo chưa bão hịa Trong đĩ, axit béo chưa nĩ cĩ

nhiều hơn 1 nối đơi chiếm khỏang 35.59%; các axit béo thuộc nhĩm omega-3 chiếm

17.04% Tỷ lệ các lọai axit cĩ thể thay đổi tùy thuộc vào phương pháp tách lọc và mục đích sản xuất dầu cá

o Hàm lượng Cl- :0.23%

o Hàm lượng Ca2+ : 0.047%

Nguyên tố

vi lượng

Hàm lượng(mg/kg)

A

B

Trang 3

Trang 3 Đề tài: dầu cá Lớp HC06TP

Bảng IA Hàm lượng các nguyên tớ vi lượng

IB Hàm lượng vitamin

o Ngoài ra còn các nguyên tố siêu vi lượng có tỷ lệ nhỏ trong giới hạn cho phép, không gây nguy hại hến sức khỏe: As, Cd, Hg, Pb

II.Nguồn gốc:

o Dầu cá được chiết ra từ cơ và đặc biệt là mỡ của cá

o Nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất dầu cá là cá biển vì mỡ cá biển có nhiều axit béo cần thiết đối với cơ thể

o Ngày nay người ta còn xác định được trong thành phần mỡ cá basa Việt Nam_cá nước ngọt, nuôi bè trên dòng sông Mêkông không những có đủ thành phần acid béo không

no – acid béo thiết yếu mà còn có thành phần DHA

o Trong một tương lai gần các nhà khoa học sẽ làm giàu DHA tiến tới tách DHA từ mỡ cá Basa dần dần khỏi phải nhập ngoài, để bổ sung vào sản phẩm thực phẩm nhằm góp phần cho con em chúng ta sau này thông minh hơn, khỏe mạnh hơn, đẹp hơn

III Tính chất vật lý của dầu cá:

 Không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ

 Dạng nhũ tương trong nước tạo mùi vị khó chịu

 Tồn tại dạng lỏng ở nhiệt độ thường

 Đa số có màu vàng, riêng dầu cá hồi có màu đỏ

 Không có điểm nóng chảy xác định, nhiệt độ nóng chảy luôn nằm trong 1 khỏang VD: Dầu cá hồi có t0nc từ -700C đến 13.50C

Dầu cá minh thái có t0nc từ -350C đến 150C

 Nhiệt độ nóng chảy thấp là do dầu cá có chứa các axit béo không no nhiều nối đôi

 Nhiệt dung riêng: cũng nằm trong 1 khỏang VD: Dầu cá hồi 0.8 đến 2.3 J/g/C

Dầu cá minh thái 0.6 đến 3.5 J/g/C

IV.Tính chất hóa học:

Các phản ứng hóa học có thể xảy ra đối với triglixerit cũng như đối với axit béo

IV.1 Phản ứng của glixerit:

a)Phản ứng thủy phân:

b)Phản ứng xà phòng hóa:

R3COONa

Trang 4

c)Phản ứng chuyển este

d)Phản ứng oxin : phản ứng polime hoá bề mặt, tạo màng

IV.2 Phản ứng của axit béo:

c)Phản ứng mêtyl hĩa của nhĩm cacboxyl

R-COOH + N2-CH2 -> R-COOCH3 + N2

R-COOH + CH3-OH -> R-COOCH3 + H2O

d)Phản ứng oxy hĩa cắt mạch:

R1-HC=CH-R2 + [O] -> RCHO + RCOOH

KMnO4,PH8-9

e)Phản ứng oxy hĩa tạo peoxit:

R1-HC=CH-R2 + O2 -> R1-HC - CH-R2

I I

O - O f)Phản ứng cộng hợp halogen:

R1-HC=CH-R2 + Br2 -> R1-HBrC-CHBr-R2

g)Phản ứng hiđrơ hĩa:

R1-HC=CH-R2 + H2 -> R1-H2C-CH2-R2

V.Chỉ tiêu dầu cá

Theo tiêu chuẩn của Codex STAN 19_2001 chỉ tiêu chất lượng dầu cá dùng làm thực phẩm (chưa qua tinh luyện) được đánh giá theo các tiêu chí sau:

 Màu: tùy theo đặc tính của từng loại sản phẩm

 Mùi vị: tùy theo đặc tính của từng loại sản phẩm và khơng mùi vị ơi

 Hàm lượng xà phịng ≤ 0.05 m/m

 Chỉ số acid ≤ 4 mg KOH/g

 Chỉ số peroxide ≤ 10 meq/kg

 Kim loại nặng:

o Fe ≤ 5 mg/kg

o Cu ≤ 0.4 mg/kg

VI.Đánh giá chất lượng dầu cá

Hiện nay nhiều phương pháp hĩa lý và cảm quan được phát triển để đáng giá chất lượng dầu cá, thường dùng là:

 Độ ẩm: ẩm trong dầu cĩ thể dẫn đến sự rỉ sét trong các thiết bị chứa bằng kim loại Điều này cũng gĩp phần đẩy nhanh sự oxy hĩa dầu dưới sự hiện diện của Fe làm xúc tác Ẩm cịn là nguyên nhân làm tăng dần acid tự do trong dầu khi bảo quản

 Màu sắc: màu nâu vàng ánh của dầu cho biết loại dầu đĩ dễ tinh luyện trong khi dầu cĩ màu nâu mờ đục rất khĩ tinh luyện

 FFA: acid béo tự do, chỉ số này cho biết lượng acid béo tự do cĩ trong dầu

 Chỉ số iod: đánh giá mức độ khơng no của dầu cá

 Chỉ số peroxyde và P_anosidine (pAv): đo mức độ oxy hĩa các hợp chất trong

 dầu cá thành các sản phẩm oxy hĩa bậc I và bậc II

 Kim loại vết Fe, Cu: là chất xúc tác cho quá trình oxy hĩa xảy ra trong dầu béo

 Lưu huỳnh: được xem là một độc tố Tuy nhiên độc tính của nĩ cịn tùy dạng hợp chất mà

nĩ hiện diện

Trang 5

 Photphor: tồn tại dưới dạng photphatide là các chất nhũ hĩa

B Th ành phần các axit béo trong dầu cá

o Là những chất acid béo thiết yếu nằm trong nhĩm chất béo khơng bão hịa đa thể Thiết yếu vì cơ thể khơng thể tự tổng hợp được mà cần phải nhờ thực phẩm mang vào

o Tùy theo loại dầu cá mà nồng độ OMEGA-3 cĩ thể thay đổi từ 100mg đến 700mg chất EPA+DHA

o Chúng là thành phần dinh dưỡng mà được các nhà nghiên cứu phát hiện, đặt tên cách đây 20 năm đúng lúc bệnh tim mạch là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu tại các quốc gia cơng nghiệp, vì vậy đã được nhiều người xem như một vị cứu tinh đối với họ

o Axit béo này được tìm thấy nhiều trong các loại cá nước lạnh, đặc biệt là cá hồi, cá thu,

cá mịi, cá ngừ, cá tuyết và cá trích

o Nguồn cung cấp các loại axit béo thiết yếu khác là rau xanh: rau má, rau cải, tảo biển, rau bồ cơng anh và rau sam, nhiều loại hạt (bắp, bơng, đậu nành), một số loại dầu thực vật (dầu hoa anh thảo, dầu đậu nành, dầu hạnh nhân, dầu lanh, dầu cải, dầu gai)

o Các lọai rau xanh kể trên chỉ cung cấp tiền chất ALA_alpha linoleic axit cho quá trình biến đổi thành EPA và DHA mà thơi Vì vậy, để cung cấp DHA EPA, chúng ta cĩ thể

bổ sung vào khẩu phần ăn: cá, trứng của những con gà mái đã được nuơi bằng thực phẩm hỗn hợp cĩ trộn thêm 20% hạt lanh Trứng gà loại nầy rất to và cĩ chứa 0.4g Omega-3, trong số nầy 8mg là DHA hoặc sữa vắt từ những con bị được cho ăn khẩu phần đặc biệt cĩ hạt lanh và chất DHA của cá

I.Eicosapentaenoic(EPA)

o Trong tiếng Hy Lạp “eicosa” cĩ nghĩa là 20, tiền tố

hợp chất cĩ chứa nối đơi như anken.Vậy

eicosapentaenoic axit là hợp chất 20 cacbon, trong

phân tử cĩ 1 nhĩm axitcacboxylic là 5 nối đơi

o Là một axit béo khơng no, CTPT C20H 30O2

o Nhiệt độ nĩng chảy khỏang từ -54.4 đến -53.8 độ C

o EPA ko cĩ nhiệt độ sơi vì ở nhiệt độ cao, chất này bị phân

hủy Chính nhiệt độ nĩng chảy quá thấp này cho ta thấy

dạng tồn tại thơng thường mà ta thấy ở các axit béo này là

dạng lỏng

o Trong CTCT 5 nối đơi đều ở dạng cis,thường thì các axit

dạng trans ko cĩ lợi cho cơ thể

o Một phần nhỏ EPA được cơ thể tổng hợp từ axit béo ALA, nhưng quá trình chuyển hĩa này diễn ra rất chậm Thêm nữa, quá nhiều ALA cĩ liên quan với khả năng gia tăng nguy

cơ ung thư tiền liệt tuyến, phần cịn lại phải được bổ sung bởi các lọai thực phẩm như tơm, sị,cá hay dầu cá

Trang 6

Hình 3: Caáu truùc khoâng gian cuûa EPA

II.Docosahexaenoic(DHA):

o Trong tiếng Hy Lạp “docosa” có nghĩa là

22, tiền tố “hexa” có nghĩa là 6 , “En” là từ

chúng ta vẫn dùng để chỉ hợp chất có chứa

nối đôi như anken.Vậy axit

docosahexaenoic là hợp chất 22

cacbon, trong phân tử có 1 nhóm

axitcacboxylic và 6 nối đôi

o Là 1 lọai axit béo không no, CTPT

C22H32O2

o Nhiệt độ nóng chảy khỏang –44.2 đến

-44.10 C

o Tương tự EPA, DHA ko có nhiệt độ sôi

o Trong CTCT 6 nối đôi đều ở dạng cis

o DHA là nền tảng cấu tạo mô não, thành

% não người trưởng thành có chứa đến 60%

chất béo, chủ yếu là acid béo không no trong đó 40% là DHA chiếm khoảng ¼ bộ não con người.)

o DHA cũng được tổng hợp từ ALA nhưng quá trình này diễn ra rất chậm đặc biệt là ở trẻ

sơ sinh

o Được thấy nhiều trong các loài thủy sản và trong sữa mẹ.Sữa mẹ có nhiều DHA là do khả năng hấp thụ DHA vào máu và chuyển chúng vào sữa

Trang 7

Hình 4: Caáu truùc khoâng gian cuûa DHA

EPA và DHA có đầy đủ các tính chất hóa học của một axit béo không no như tham gia vào các phản ứng:

 phản ứng oxy hóa cắt mạch tạo các anđêhit

 phản ứng oxy hóa tạo peoxit

 phản ứng cộng với halogen

 phản ứng hyđro hóa

III.Quá trình chuyển hóa ALA,EPA,DHA

 Alpha linoleic axit là axit béo ko no chứa 3

nối đôi ở dạng cis Sở dĩ ALA, EPA và DHA được

gộp chung vào nhóm axit béo omega3 là vì trong

phân tử của chúng đều chứa nối đôi ở vị trí thứ 3

tính từ gốc mêtyl qua

 Sự chuyển hóa giữa ALA,EPA và DHA được

mô tả ở hình bên

Trang 8

Sơ đồ chuyển hoá ALA,EPA,DHA

IV.Thành phần các axit khác cĩ trong dầu cá

Tên axit CTPT Tos (o C) Tonc

(14mmHg)

-5

(100mmHg)

13,4

Rau xanh, hạt lanh

Cung cấp

Chuyển đổi

Phân tử trung gian

Chuyển đổi Chuyển đổi qua

lại

Cung cấp

Rau xanh, hạt lanh

Cung cấp

Chuyển đổi

Phân tử trung gian

Chuyển đổi Chuyển đổi qua

lại

Cung cấp

Cá nước lạnh, dầu cá

Rong biển tươi

Cung cấp

Trang 9

(100mmHg )

53,9

Palmitic C16H32O2

268

Palmitoleic C16H30O2

140 – 141 (5mmHg) -0,5 – 0,5

(5mmHg)

69,6

V.

N hu cầu trung bình hằng ngày của chúng ta: ở vào khoảng 500 mg EPA+DHA Tuy

nhiên tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO) thì khuyến cáo nhu cầu về và EPA+DHA từ 0,3g đến

0,5g/ngày mới có thể làm giảm thiểu các bệnh lý nghẽn mạch vành được

C QUY TRÌNH SẢN XUẤT DẦU CÁ TRONG CÔNG NGHIỆP

Cá tươi

Cá được nấu

Ép bỏ bã

Nước

+tạp

chất Dung dịch lỏng

Axit tạp

chất

trong

dầu

(ly tâm)

Dầu đã được trung hòa

làm sạch bằng cacbonhoạt tính và ly tâm

dầu đã được trung hòa và làm sạch

Tẩy dầu và lọc

CHU TRÌNH SẢN XUẤT DẦU CÁ TRONG CÔNG NGHIỆP

Cá tươi

Trang 10

Cá được nấu lên sau đĩ ép bỏ bã chỉ thu phần chất lỏng cịn lại Dung dịch lỏng này được ly tâm để lọai nước và các tạp chất, lúc này nĩ trở thành dầu cá thơ Tiến hành phản ứng trung hịa ở điều kiện thích hợp để lọai bỏ các axit béo tự do, sau đĩ ly tâm để thu được dầu cá chứa hàm lượng triglixerit cao Tiếp đĩ, dầu cá sẽ được làm sạch bằng cacbon hoạt tính và lọc Dầu cá đã lọc sẽ tiếp tục được tẩy để dầu cĩ được độ trong Cuối cùng dầu sẽ được loại stearin bằng phương pháp làm lạnh kết tinh và lọc.Cuối cùng, bổ sung thêm chất bảo quản đề cĩ được sản phẩm dầu

cá hịan chỉnh

D.Lợi ích của dầu cá với con người

 Các axit béo trong dầu cá đẩy mạnh việc sản xuất chất chống kết tụ tiểu cầu (prostacyclin I3), đồng thời làm giảm sự tổng hợp chất thúc đẩy kết dính tiểu cầu (lenko trien B4) Nhờ đĩ, nguy cơ hình thành cục máu đơng giảm hẳn

 DHA giúp tránh tình trạng rung tâm thất do thiếu máu cục bộ, đồng thời đẩy mạnh việc cung cấp máu cho cơ tim

 Các nghiên cứu trên người đã chứng minh, DHA và EPA trong cá làm giảm đáng kể hàm lượng triglycerid trong máu từ 25% đến 30%, nhờ đĩ giảm nguy cơ nhồi máu cơ tim

 Cải thiện chức năng nội mơ bằng cách làm tăng sự giãn mạch do ơxit nitric gây nên

 Các Omega-3 cĩ tác dụng ức chế tăng sinh tế bào cơ trơn, nhờ đĩ làm giảm phát triển

xơ vữa động mạch

 Giảm những eicosanoit gây viêm,làm tăng sức miễn dịch, ngừa bệnh viêm khớp, viêm ruột, chứng suy nhược, đặc biệt là bệnh thận hạn chế sự phát triển của khối ung thư vú

 Ngừa hiện tượng trầm cảm và cả bệnh lú lẫn

 Bổ não, cải thiện trí nhớ, tăng khả năng tập trung, giúp cho sự phát triển hệ thần kinh

Dầu cá thơ

trung hịa bằng kiềm,loại axit béo tự do

axit béo

tự do

Dầu đã được tẩy, làm sạch và lọc

Làm lạnh, kết tinh và lọc lại lần nữa

stearin dầu cá được bổ sung chất bảo quản

Trang 11

 Trị và ngăn chặn nhiều lọai ung thư hữu hiệu(bảo vệ da khỏi tác động xấu của ánh nắng mặt trời và các tia UV

 Giúp bảo vệ chống lại bệnh nổi ban da khi cĩ tuổi, một trong những nguyên nhân chính làm mù mắt và hội chứng khơ mắt trong đĩ chức năng của tuyến nước mắt hoạt động khơng tốt và giác mạc bị sẹo

 Giúp da khơ và tĩc thơ ráp trở nên mịn màng, trơn mượt

 Tuy nhiên , dùng quá nhiều dầu cá cĩ thể bị nơn mửa và đi tiêu lỏng Vì tính chất gây lỗng máu của dầu cá, cho nên nếu uống trên 3g Omega-3 trong một ngày cĩ thể bị chảy máu cam.Dùng dầu cá một cách thường xuyên cĩ thể gây xuất huyết ngồi da và

cả xuất huyết nội ồ ạt Quá liều cũng cĩ thể gây thiếu máu, thậm chí gây đột quỵ Vì vậy, cần cĩ ý kiến bác sĩ

E.Ưùng dụng của dầu cá

 Trong thực phẩm

o Được bổ sung vào khẩu phần ăn

o Dầu cá dạng rất rắn hay được sử dụng trong thành phần của margarine và shortening Các loại margarine làm từ dầu thực vật thường “ tái kết tinh ” trong khi bảo quản, khi đĩ margarine trở nên cứng và dễ vỡ vụn Do dầu cá chứa nhiều acid béo mạch dài, ngắn khác nhau nên margarine làm từ dầu cá trở nên mềm hơn

o Bổ sung vào thức ăn thủy sản nhằm gĩp phần cung cấp các acid béo cần thiết Về nguyên tắc dầu cá cĩ thể sử dụng trong bất kỳ sản phẩm thực phẩm nào Tuy nhiên, điền này cĩ thể dẫn đến một số vấn đề về mặt cảm quan như sản phẩm cĩ mùi vị “cá” Thêm vào đĩ do tính nhạy cảm của dầu cá đối với sự oxy hĩa, thời gian sử dụng của sử dụng cĩ thể giảm đáng kể

 Trong dược phẩm:

o Sản xuất các viên nang dầu cá bổ sung cho người thiếu ALA, DHA… hay chữa bệnh

 Trong cơng nghiệp:

o Dựa vào đặc tính khơng no cao của các acid béo, dầu cá được ứng dụng trong kỹ thuật sơn dầu (vecni), trong sản xuất dầu bơi trơn và các chất chống thấm

o Sản xuất sữa giàu omega3, DHA bằng cách trộn thêm DHA của cá vào hỗn hợp dùng nuôi bò sửa

F.Những biến đổi của dấu cá trong quá trình chế biến và bảo quản

 Biến đổi do quá trình nhiệt: bị mềm hoặc hoá lỏng khi gia

nhiệt vừa phải

Ơû nhiệt độ cao dầu bị phá huỷ theo 3 bước:

_ 200-2900C : các axit béo nhiều nối đôi bị phân huỷ _390-4800C : các axit béo 1 nối đôi bị phân huỷ

_490-6000C : các axit béo no bị phân huỷ

 Phản ứng chuyển este: làm thay đổi tính chất vật lý của

dầu cá

chịu

Trang 12

 Sự ôi hoá : nguyên nhân chính của sự hư hỏng dầu

cá

Khi bảo quản lâu dưới tác dụng của nhiều nhân tố như ánh

sáng, không khí , nhiệt độ, nước và vi sinh vật….dầu cá bị thay đổi trạng thái, màu sắc và có mùi vị khó chịu

 Ôi hoá do thuỷ phân : không có tính độc hại và có

thể xử lý được Không enzyme là nguyên nhân chủ yếu Có enzyme: tạo sản phẩm là axit béo

Xảy ra ở nối đôi các axit béo không no Tạo sản phẩm gây mùi hôi , độc hại và không thể xử lý được

*Cách bảo quản dầu cá

 Dầu cá rất ít ổn định, dễ bị phân hủy bởi ánh sáng, và nhiệt độ cao, dưới tác dụng của oxi, dầu cá dễ trở nên hơi, vì vậy dầu cá trên thị trường cịn pha thêm vitamin E là chất chống oxy hĩa để dầu cá khỏi trở nên hơi,ngồi ra người ta cịn bổ sung gelatin và glycerin vào

dầu cá

ứng thuỷ phân, ôi hóa xảy ra

ảnh hưởng của các tia sáng xúc tác các phản ứng ôi hoá

G.Các bước tinh chế dầu cá trong phịng thí nghiệm

1 Quá trình thủy phân

 Dầu mỡ thơ, sau khi thu nhận, sẽ được đem đi thủy phân thu lấy sản phẩm là các acid

béo, sau đĩ ta sẽ tiến hành kết tinh phân đoạn ở nhiệt độ thấp Sau khi kết tinh trong dung dịch hình thành 2 pha, pha lỏng chứa nhiều axit béo cĩ nhiệt độ đơng đặc thấp hơn nhiệt

độ kết tinh, và pha rắn chứa nhiều axit béo cĩ nhiệt độ đơng đặc cao hơn nhiệt độ kết tinh

 Khi thủy phân xong ta thu dược một dung dịch lỏng cĩ màu nâu đỏ, tiến hành quá trình

trích li bằng hexane để thu hồi hồn tồn các axit

2 Quá trình kết tinh ở nhiệt độ thấp

Hịa tan dầu cá trong dung mơi cần khảo sát, với tỉ lệ dung mơi là nhất định Lắc đều để dầu tan hồn tồn trong dung mơi Thực hiện kết tinh bằng cách cho vào tủ đơng (ở nhiệt

độ cần khảo sát) với thời gian kết tinh là 1 ngày

3 Quá trình lọc

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	394,5 KB