ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
ĐẶC TÍCH CỦA LIPID TRONG HẠT CÓ DẦU
Trang 1
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.
Lipit là thành phần rất quan trọng trong cơ thể người, về mặt y học, nếu cơ thể
thiếu chất béo thì nó sẽ sử dụng chất béo có trong các mô dự trữ làm cho cơ thể
sút cân, gầy yếu. Dầu thực vật là một 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 được ứng dụng trong các ngành công nghiệp như công nghiệp
xà phòng, sơn, vecni, sản xuất glyxêrin... Ngoài ra, khô, bả dầu thải ra trong công
nghiệp sản xuất dầu thực vật có thể sử dụng để làm nước chấm, thức ăn gia súc,
phân bón.
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 hiệu
quả kinh tế cao (lạc, dừa, đậu nành...). Các loại hạt có dầu đóng một vai trò rất
quan trọng. Hơn thế nữa nước ta có khí hậu nhiệt đới thuận lợi cho việc trồng trọt
và khai thác hạt có dầu phục vụ cho ngành công nghiệp chế biến dầu trong nước.
Với đề tài “ Đặc tính của lipid trong hạt có dầu” nhóm chúng tôi sẽ giúp các bạn
hiểu thêm về tính chất của lipid.
Trong quá trình tìm hiểu đề tài không tránh khỏi những sai sót rất mong
Trang 2
sự góp ý kiến của cô và các bạn, nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................... 1
MỤC LỤC.................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ LIPID .............................. 4
1.1. Khái niệm chung về lipit ........................................................ 4
1.2. Vai trò và chức năng và tác dụng của lipit ............................. 4
1.2.1. Vai trò và chức năng của lipid ............................................. 4
1.2.2. Tác dụng của lipid .............................................................. 5
1.3. Thành phần hóa học của lipid ..................................................
Chương 2: NGUYÊN LIỆU HẠT CHỨA DẦU .......................... 7
2.1 Định nghĩa hạt có dầu ............................................................. 7
2.2. Quá trình tạo thành dầu trong hạt có dầu ................................ 7
2.3 Phân loại ................................................................................. 8
2.3.1 Phân loại hạt có dầu theo hàm lượng acid béo ...................... 9
2.3.1.1 Nhóm acid lauric .................................................................
2.3.1.2 Nhóm acid oleic và acid linoleic ........................................
2.3.1.3 Nhóm acid linolenic ............................................................
2.3.1.4 Nhóm acid eruxic ...............................................................
2.3.1.5 Nhóm bơ thực vật ...............................................................
2.3.2 Phân loại hạt theo nguồn gốc thực vật ................................ 10
2.3.2.1 Hạt chứa dầu (seed oils) .................................................. 11
2.3.2.2. Cây chứa dầu (oils from oil-bearing trees) .................... 11
Chương 3 ĐẶC TÍNH VẬT LÝ CỦA HẠT CÓ DẦU ............... 11
3.1 Tính chất vật lý chung của lipid trong hạt có dầu .................. 11
3.2 Tính chất vật lý của từng nhóm hạt có dầu ............................ 12
3.2.1. Nhóm acid lauric............................................................... 12
3.2.2. Nhóm bơ thực vật ............................................................. 13
3.2.3.Nhóm acid Oleic và Linoleic ................................................
3.2.4. Nhóm acid Linolenic ........................................................ 13
Trang 3
3.2.5. Nhóm acid eruxic .............................................................. 14
Chương 4: ĐẶC TÍNH HÓA HỌC CỦA LIPID TRONG
HẠT CÓ DẦU .......................................................................... 16
4.1. Phản ứng xà phòng hóa ....................................................... 16
4.2. Phản ứng thủy phân ............................................................ 17
4.3. Phản ứng rượu phân (phân giải alcol) ................................. 18
4.4. Phản ứng cộng hợp ............................................................. 19
4.5. Phản ứng đồng phân hóa ..................................................... 20
4.6. Phản ứng oxi hóa ................................................................ 20
Kết luận ..................................................................................... 24
Trang 4
Tài liệu tham khảo ..................................................................... 25
CHƯƠNG 1
TÌM HIỂU CHUNG
1. 1. Khái niệm lipit:
Lipid là lớp hợp chất hữu cơ phổ biến trong tự nhiên và trong cơ thể động
vật, thực vật và vi sinh vật. ở người và động vật chủ yếu ở các mô mỡ dưới da, ở
óc, sữa,…ở thực vật chủ yếu ở cây, hạt có dầu (đậu nành, đậu phộng, thầu dầu,
oliu, cọ, hướng dương, cám… ).
Lipid có đặc tính không hoà tan trong nước, chỉ hoà tan trong các dung
môi hữu cơ như ete, cloroform, benzen, cồn, aceton... (nhưng không phải mọi
lipid đều hoà tan như nhau trong tất cả các dung môi nói trên, mà mỗi lipid hoà
tan trong dung môi tương ứng của mình, nhờ đặc tính này người ta có thể phân
tích riêng từng loại).
Tên gọi lipid (bắt nguồn từ chữ Hy-lạp lipos: mỡ) dùng để chỉ chung các
loại mỡ, dầu và các chất béo giống mỡ ở động vật và thực vật.
Về mặt hoá học lipid là những este giữa alcol và acid béo điển hình là chất
triglycerid.
1.2. Vai trò, chức năng và tác dụng của lipid
1.2.1. Vai trò và chức năng của lipid.
Lipid đối với cơ thể sinh vật có nhiều ý nghĩa quan trọng:
Chức năng dự trữ năng lượng
Lipid là chất dự trữ năng lượng, tiết kiệm thể tích nhất, khi oxy hoá 1 gam
Trang 5
mỡ cơ thể thu được 9,3 Kalo. Đem so với lượng cảm của một gam đường hoặc
protein (4,l Kcalll gam) thì lượng cam sản ra của lipid nhiều gấp đôi. Nhu cầu
năng lượng hàng ngày của động vật do mỡ cung cấp khoảng 30% hoặc hơn nữa.
Chức năng cấu tạo màng tế bào
Trong màng sinh học lipid ở trạng thái liên kết với protein tạo thành hợp
chất lipoproteid chính nhờ tính chất của hợp chất này đã tạo cho màng sinh vật
có được tính thẩm thấu chọn lọc, tính cách điện. Đó là những thuộc tính hết sức
quan trọng của tế bào sinh vật.
Chức năng dung môi hoà tan vitamin
Lipid là dung môi hoà tan nhiều loại vitamin quan trọng như vitamin A,
D, K, E.
Vì thế nếu khẩu phần thiếu lipid lâu ngày thì động vật dễ mắc bệnh thiếu
vitamin kể trên.
Chức năng bảo vệ cơ học
Lipid dưới da của động vật cố tác dụng gối đệm và giữ ấm cho cơ thể nhờ
tính êm, dẫn nhiệt kém.
Chức năng cung cấp nước nội sinh
Đối với loài động vật ngủ đông, động vật di cư, các loại sâu kén lipid còn
là nguồn cung cấp nước, vì khi oxy hoá long mỡ thì có l07g nước được sinh ra.
Ngoài ra, lipid còn có thể liên kết với nhiều chất đơn giản khác thành
những phức hợp có tính chất sinh học khác nhau. Những phức hợp ấy giữ vai trò
quan trọng trong các hoạt động về thần kinh và bắp thịt.
Lipit góp phần tạo ra kết cấu cũng như tính cảm vị đặc trưng của rất nhiều
thực phẩm
1.2.2. Tác dụng của lipid
Chất béo cần thiết cho sự sốngcủa động vật và thực vật trong nhiều mặt.
Chúng thường được biết đến như năng lượng từ thức ăn. Rất nhiều cơ quan trong
Trang 6
cơ thể dự trữ thức ăn dưới dạng chất béo. Điển hình như các loại thực vật chứa
đựng chất béo như một loại thức ăn trong thời kỳ phôi mầm.Ở ruột non nhờ tác
dụng xúc tác của các enzyme lipaza và dịch mật chất béo bị thuỷ phân thành các
acid béo và glyxerol rồi được hấp thụ vào thành ruột.
Mỗi dạng chất béo thể hiện một phần quan trọng trong màng tế bào của cơ
thể, giúp bảo vệ các tế bào sống. Màng tế bào giống nhau bao quanh cơ thể cùng
với tế bào, giúp cho mỗi tế bào trong cơ thể có thể làm công việc mà không cần
đến sự can thiệp không cần thiết của các tế bào khác.
Chất béo không hòa tan với nước, nhưng chúng có khả năng hòa tan các
chất khác như vitamin A, D, E, và K.
Ngoài ra lipid còn có rất nhiều tác dụng khác cho cơ thể chúng ta như:
Ngăn ngừa xơ vữa động mạch
Điều hòa tính bền vững của thành mạch
Có liên quan đến cơ chế chống ung thư
Cần thiết cho các chuyển hoá các vitamin nhóm B
Chất béo tham gia vào cấu trúc của tất cả các mô
Thiếu acid béo omega-3 dẫn đến đến ảnh hưởng khả năng nhận
thức, khả năng nhìn...
Trong cơ thể chất béo là nguồn dự trữ năng lượng lớn nhất.
Chất béo tuy cần thiết nhưng nếu ta sử dụng quá mức sẻ rất có hại.
Chất béo sẽ là kẻ thù nguy hiểm nếu ăn nhiều hoặc ăn không hợp lý chất
béo dẫn đến tình trạng tăng hàm lượng triglyxerit, dẫn tới cơn đau thắt ngực, nhồi
máu cơ tim, suy tim…
Phần lớn các tổn thương mạch máu trong bệnh tiểu đường đều là hậu quả
của việc rối loạn chuyển hóa lipid. Tác hại đặc trưng nhất của lipid là gây ra bệnh
béo phì ở người.
1.3. Thành phần hóa học của lipid
1.2.1. Các thành phần chính
Các acid béo
Hợp chất béo có chứa các acid hữu cơ có số nguyên tử C trong mạch lớn hơn 4
Trang 7
được gọi là acid béo (fatty acid). Tùy thuộc vào chiều dài mạch carbon, các acid
béo được chia làm 3 dạng chính: acid béo mạch ngắn (4-6 Carbon), acid béo
mạch trung bình (8-14 C) và acid béo mạch dài (≥ 16 C); ngoài ra, tùy thuộc vào
liên kết giữa các nguyên tử C trong mạch, acid béo cũng có thể được chia thành 2
loại chính: acid béo bão hòa và acid béo chưa bão hòa. Có hơn 10 loại acid béo
được tìm thấy chủ yếu trong thực phẩm (bảng 1.1).
Acid béo bão hòa:
Thuật ngữ “bão hòa” được sử dụng để chỉ sự thỏa mãn về hóa trị của nguyên tử
C trong mạch acid (ngoài trừ C tạo nên gốc acid –COOH); nói cách khác, liên kết
giữa các nguyên tử C trong mạch là liên kết đơn (liên kết σ).
Ký hiệu: Cx:0 với x: số nguyên tử C trong mạch
0: không có sự tồn tại của liên kết đôi (liên kết π).
Acid béo không bão hòa: Các acid béo có chứa liên kết đôi trong mạch carbon
được gọi là acid béo không bão hòa. Trong tự nhiên, lượng acid béo không bão
hòa chiếm tỷ lệ rất lớn. Hầu hết các acid béo có xu hướng hình thành liên kết đôi
ở vị trí C số 9 và số 10 trong mạch. Mặc dù vậy, sự hình thành các liên kết đôi
không bão hòa này cũng có thể được tìm thấy ở tất cả các vị trí trên mạch C, điều
này làm gia tăng đáng kể lượng đồng phân của acid béo không bão hòa. Thêm
vào đó, sự xuất hiện của liên kết đôi cũng giúp cho việc hình thành cấu hình cis-
và trans- của acid béo, ảnh hưởng đến đặc tính sinh học của chúng. Ngoại trừ
một số trường hợp đặc biệt, hầu hết các acid béo không bão hòa trong thực phẩm
có cấu hình cis-; tuy nhiên quá trình tinh luyện dầu hay các quá trình tác động
làm thay đổi đặc tính dầu mỡ (chế biến margarine, hydro hóa dầu) có thể làm
chuyển đổi các acid béo không bão hòa có cấu hình cis- thành dạng đồng phân
hình học trans-, đây cũng chính là mối nguy lớn cho việc gia tăng bệnh xơ vữa
động mạch và bệnh tim.
Ký hiệu:
Các acid béo không bão hòa có thể được ký hiệu theo hai hệ thống:
Hệ thống 1: Cx:y, zc (hoặc zt) với: x: số nguyên tử C trong mạch
y: số liên kết đôi hiện diện
z: vị trí của liên kết đôi trong mạch C (đánh
Trang 8
số bắt đầu từ C kế cận nhóm COOH)
c,t: cis- hay trans-
Theo hệ thống EEC (End-of-Carbon-Chain): (Cx:y,ωm) hay (Cx:y,nm); khi đó ω
hay n: vị trí của liên kết đôi trong mạch C (đánh số ngược lại hệ thống 1, C1 là C
bắt đầu của mạch C- nhóm CH3).
Thí dụ:
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-(CH2)6-COOH
- Theo danh pháp IUPAC: 9,12,15-Octadecatrienoic acid
- Tên thông thường: α-linolenic acid
- Ký hiệu theo hệ thống 1: C18:3,9c,12c,15c
- Ký hiệu hệ thống EEC: C18:3ω3 hay C18:3n3
Acid oleic (C18:1ω9) là acid béo có 1 nối đôi chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần
các acid béo (hơn 50%), acid này được tìm thấy trong hầu hết các loại dầu thực
vật cũng như mỡ động vật.
Bảng 1.1. Các acid béo chủ yếu trong thực phẩm
Trang 9
- Acid béo không bão hòa mạch dài ω3 và ω6
Trong số các acid béo không bão hòa mạch dài, acid béo ω3 và ω6 là hai loại
acid béo cần thiết và có giá trị dinh dưỡng cao nhất; các nghiên cứu cho thấy cơ
thể người và động vật không thể tổng hợp các acid béo này, mà chủ yếu được
cung cấp qua nguồn thức ăn - dầu thực vật. Acid linoleic (C18:2ω6) và acid α-
linolenic (C18:3ω3) là hai acid quan trọng nhất đại diện cho nhóm này. Các acid
béo thuộc nhóm ω3 và ω6 cũng có thể được hình thành nhờ vào quá trình biến
đổi như kéo dài mạch carbon hay loại bão hòa (desaturation): acid arachidonic
(AA, C20:4ω6), acid eicosapentaenoic (EPA, C20:5ω3), acid docosahexaenoic
(DHA, C22:6ω3) (hình 1.1)
Hình 1.1. Các biến đổi hình thành acid béo không bão hòa mạch dài
Trang 10
(polyunsaturated fatty acid)
Trong tự nhiên, AA cũng có thể tìm được trong thịt gà và một số động vật khác,
EPA và DHA cũng tồn tại với lượng lớn trong cá và một số hải sản khác.
Các nghiên cứu gần đây đã cho thấy các acid béo không bão hòa mạch dài này
được xem là một trong những acid béo cần thiết và quan trọng nhất nhờ vào sự
hình thành các hợp chất có đặc tính sinh học (eicosanoid) của chúng, giúp vô
hoạt khả năng sinh cholesterol trong cơ thể người. Acid arachidonic được chuyển
đổi nhờ enzyme thành các hợp chất như protaglandin, thromboxan, leukotrien
giúp cơ thể người thực hiện một số chức năng sinh lý. Thêm vào đó, các acid béo
này còn có vai trò cần thiết cho sự phát triển, là hợp chất căn bản cho việc thành
lập thành tế bào cũng như hình thành hợp chất cấu trúc cần thiết của
phospholipid.
Các acid béo có cấu trúc không đặc trưng (cấu trúc hiếm):
Bên cạnh các acid béo bão hòa và không bão hòa thường gặp, trong thực phẩm
còn xuất hiện một lượng acid béo với cấu trúc ít gặp hơn. Các acid này thường
không có vai trò quan trọng trong thực phẩm, và chỉ tìm thấy ở một số nguồn đặc
biệt, chủ yếu trong các loại rau. Khác với các acid béo thông thường, các acid
béo dạng này thường không có cấu trúc mạch thẳng, chuỗi hydrocarbon được
hình thành từ một hay nhiều nhóm methyl và ethyl: acid béo mạch nhánh. Các
acid béo mạch nhánh hiện diện chủ yếu trong vi sinh vật và một lượng nhỏ được
tìm thấy trong sữa và mỡ của động vật nhai lại (trâu, bò…). Trong số này, acid
ricinoleic (12-hydroxy-9-octadecenoic acid) là hydroxy acid quan trọng nhất, đây
là thành phần chính của dầu hải ly (castor oil).
(ii) Triglycerid
Triglycerid là sản phẩm được tạo thành từ phản ứng của một phân tử glycerol với
ba
(3) phân tử acid béo (hình 1.2). Tùy thuộc vào acid béo gắn vào các vị trí trên
mạch C của glycerol sẽ xác định đặc tính và tính chất của triglycerid:
- Triglycerid đơn giản: tạo thành từ 3 acid béo giống nhau.
- Triglycerid phức tạp: do acid béo khác nhau
Trên thực tế, dầu và mỡ đều là sản phẩm chủ yếu của triglycerid phức tạp. Sự
Trang 11
phân bố của acid béo trong cấu trúc triglycerid đã được khám phá và nghiên cứu
trong một thời gian dài, rất nhiều học thuyết khác nhau về khả năng liên kết này
đã được đề nghị:
- “Thuyết phân bố ngẫu nhiên”: sự phân bố acid béo vào các vị trí khác nhau
trong triglycerid hoàn toàn theo ngẫu nhiên.
- “ Thuyết phân bố cân bằng”: các acid béo có khuynh hướng phân bố rộng rãi ở
tất cả các triglycerid.
- “Thuyết phân bố ngẫu nhiên có giới hạn”: sự phân bố acid béo vào các vị trí
khác nhau trong triglycerid cũng theo quy luật ngẫu nhiên, tuy nhiên có một vài
điểm giới hạn đặc biệt xảy ra trong dầu thực vật và mỡ động vật . Thí dụ: ở dầu
thực vật, các acid béo bão hòa có xu hướng ester hóa ở vị trí số 1 và 3; trong khi
sự gắn kết các acid này thường xảy ra ở vị trí số 2 trong mỡ động vật
(iii) Các thành phần phụ
Các acid béo tự do và mono- , diglycerid
Trong dầu mỡ, ngoại trừ thành phần chính là triglycerid còn có sự hiện diện của
một lượng nhất định acid béo tự do (không liên kết với glycerl) và mono- ,
diglycerid.
Trong cấu tạo của các mono- và diglycerid vẫn còn sự hiện diện của hai hay một
nhóm hydroxyl (-OH), chúng được xem như dấu hiệu nhằm xác định sự tổng
hợp không hoàn toàn triglycerid sinh học (quả chưa chín, hạt) hay dấu hiệu của
quá trình phân giải lipid (lipolysis) sau thu hoạch do hoạt động của enzyme. Tuy
nhiên, ngoài vai trò như chất chỉ thị chất lượng, mono- và diglycerid còn có một
Trang 12
vai trò quan trọng đặc biệt nhờ vào khả năng liên kết mạnh của nó với các phần
tử thân dầu và thân nước; chính vì thế mono- và diglycerid được sử dụng như
một chất nhũ hóa trong rất nhiều thực phẩm.
Bên cạnh mono- và diglycerid, acid béo tự do là sản phẩm cuối trong quá trình
phân giải lipid, là giảm chất lượng dầu cụng như sản phẩm thực phẩm.
Phospholipid
Cấu trúc của một phospholipid (phosphatidylcholine)
Trong hạt dầu bao giờ cũng có mặt phospholipid là một trong những thành phần
lipid phức tạp chủ yếu, bao gồm khung glycerophosphate kết hợp với hai chuỗi
acid béo dài đã được ester hóa ở vị trí C1 và C2, đồng thời một alcohol base
Trang 13
gắn vào nhóm phosphate (hình 1.3).
Phospholipid được phân thành 5 nhóm chính theo sự thay thế tự nhiên (X) trên
acid glycerophosphoric:
Phospholipidic acid (PA): không có thành phần thay thế
Phospholipidyl ethanolamine (cephalin): PE
Phospholipidyl choline (lecithine): PC
Phospholipidyl serine: PS
Phospholipidyl inositol: PI
Phospholipid là các hợp chất chứa dinh dưỡng dự trữ, cung cấp năng lượng cho
các phản ứng trao đổi chất và tăng cường hô hấp của hạt. Trong công nghệ thực
phẩm, phospholipid được sử dụng rộng rãi như một chất nhũ hóa , tác nhân kết
dính (anti-spattering) và làm giảm độ nhớt trong nhiều thực phẩm. Nhiều hiệu
quả đặc biệt của phospholipid đã được biết đến như ngăn cản hay chữa khỏi bệnh
Trang 14
mất trí nhớ, viêm khớp và hàm lượng choloseterol trong máu cao. Tuy nhiên, cho
đến ngày nay, các ích lợi của phospholipid về mặt dinh dưỡng đã không được
khoa học chứng minh.
Trong hạt dầu, phospholipid nằm ở dạng liên kết phức tạp với glucid, protid và
chỉ có khoảng 30% ở dạng tự do. Do đặc tính tan trong chất béo, khi khai thác
dầu thực vật, phospholipid sẽ có mặt trong dầu.
Các hợp chất không có tính xà phòng hóa Các hợp chất không có tính xà phòng
hóa thường có mặt trong dầu mỡ với vai trò quan trọng là: sterol, tocopherol, hợp
chất màu, sáp, hydrocarbon và vitamin.
Sterol: hợp chất hòa tan trong chất béo với cấu trúc căn bản từ steran
(cyclopentanoperhydrophenantrene) (hình 1.4).
Tùy theo nguồn gốc phát sinh, sterol được chia thành hai loại chính: sterol động
vật (cholesterol) hay sterol thực vật (phytosterol: β-sitosterol). Hàm lượng sterol
thay đổi trong khoảng từ 0,05-0,60%. Cholseterol được xem như một trong
Trang 15
những nguyên nhân chính gây nên bệnh nhồi máu cơ tim. Chính vì thế, rất nhiều
biện pháp làm giảm lượng cholesterol trong thực phẩm đã được nghiên cứu thành
công trong những năm gần đây.
Tuy vậy, cholesterol vẫn có một số chức năng cần thiết cho hoạt đống sống khi
nó là thành phần chính của màng tế bào, chất dự đoán cho hoạt động của
hormone steroid - hormone cần thiết cho quá trình lớn lên và phát triển của động
vật hữu nhũ còn non.
Tocopherol: Tocopherol là chất chống oxy hóa tự nhiên rất quan trọng thuộc họ
phenolic. Tocopherol cũng có đặc tính tan trong dầu, thường tồn tại ở dạng tự do.
Tùy thuộc vào cấu tạo khác nhau của tocopherol (hình 1.5) mà đặc tính tương
ứng cũng thay đổi; phụ thuộc mạch C chính bão hòa hay chứa 3 liên kết đôi, và
phụ thuộc vào số nhóm cũng như vị trí nhóm methyl gắn kết trên mạch nhánh; có
4 loại tocopherol khác nhau: α-tocopherol (5,7,8-trimethyl), β (5,7-dimethyl), γ
(7,8-dimethyl) và δ (8-methyl).
Hoạt tính chống oxy hóa của các tocopherol trong dầu và mỡ phụ thuộc chủ yếu
vào nhiệt độ và sự hiện diện của các hợp chất nhiễm vào hệ thống. Tuy nhiên,
hoạt động chống oxy hóa của các tocopherol cũng tùy thuộc vào vị trí cấu tạo:
δ > β = γ >α
Các hợp chất màu (pigment): Sự khác nhau về màu sắc của các loại dầu và mỡ
khác nhau phụ thuộc vào lượng hợp chất màu hòa tan trong dầu. Những hợp chất
màu quan trọng nhất trong dầu mỡ là carotene, chlorophyll và gossypol.
Carotene (hình 1.6) là nguồn cung cấp vitamine A - chất có hoạt tính chống oxy
hóa và chống ung thư. Carotene hiện diện chủ yếu trong dầu cọ, đây chính là lý
Trang 16
do chủ yếu làm cho dầu có màu vàng, cam hay đỏ.
Chlorophyll cũng chính là nguyên nhân tạo cho dầu có màu xanh tối không
mong muốn. Điều quan trọng là sự hiện diện của chlorophyll torng dầu là
nguyên nhân chủ yếu làm cho dầu rất nhạy cảm với ánh sáng quang hợp, gây
nên biến đổi chất lượng. Chính vì thế, trong quá trình tinh luyện các loại dầu có
chứa nhiều chlorophyll (dầu olive), quá trình khử màu nhằm loại hợp chất này
rất được quan tâm.
Gossypol tạo màu đỏ nâu trong dầu hạt bông vải (cottonseed oil). Gossypol có
cấu tạo là hợp chất phenol phức tạp, có mùi vị khó chịu, có tính độc. Do đó, cần
tách loại hoàn toàn hợp chất này ra khỏi dầu và khô dầu.
Hợp chất sáp: hiện diện chủ yếu trong dầu bắp và cải dầu. Về cấu tạo, sáp là
ester của rược bậc một và ít thấy đối với rượu 2 chức. Sáp có nhiệt độ nóng chảy khá cao (tnc > 80oC), bền vững và rất khó tiêu hóa, sáp không có giá trị về mặt
dinh dưỡng. Trong quá trình chế biến, sự tồn tại của hợp chất sáp trong dầu là
nguyên nhân chủ yếu gây đục dầu. Ngay ở điều kiện nhiệt độ bình thường, chúng
tồn tại ở các dạng tinh thể nhỏ li ti, trong một thời gian dài vẫn không lắng thành
cặn, làm giảm giá trị cảm quan dầu. Các thông số đặc trưng của sáp được cho ở
Trang 17
bảng 1.2.
Việc tách sáp có thể được thực hiện bằng biện pháp đông hóa dầu ở nhiệt độ 5oC
trước khi lọc.
Hợp chất mùi gốc hydrocarbon: bao gồm các alkan, alken (squalene, hình 1.7) và
các hydrocarbon đa vòng có mùi (polycyclic acromatic hydrocarbons – PAHs).
Các hợp chất alkan (C31-C33) hiện diện trong dầu thô với hàm lượng từ 40-100
ppb, giảm dần sau quá trình tinh luyện. Một số hợp chất mùi như squalene có vai
trò rất quan trọng trong công nghiệp mỹ phẩm. Squalene hiện diện chủ yếu trong
dầu gan cá nhám góc (deep-sea dogfish, Squalus acanthus) và một số dầu cá
khác; olive là dầu thực vật chủ yếu có sự hiện diện của squalene. Ngược lại, hầu
hết các hydrocarbon đa vòng có mùi (PAHs) hiện diện ở hàm lượng lớn hơn 150
ppb trong hầu hết các dầu thực vật thô, chúng chỉ giảm nhẹ sau quá trình tinh
luyện.
Vitamin hòa tan trong dầu: bên cạnh vitamin A (retinol) - hiện diện nhiều nhất ở dầu
cá, trong dầu còn tìm thấy một số các vitamin khác với lượng ít hơn như vitamin
D, vitamin E (α-tocopherol) và vitamin K (phytoenzymeadion). Các vitamin này
Trang 18
rất cần thiết cho quá trình hấp thu của cơ thể người
CHƯƠNG 2.
NGUYÊN LIỆU HẠT CHỨA DẦU
2.1 Định nghĩa hạt có dầu.
Hạt của một số loại thực vật đặc biệt chứa nhiều dầu gọi là hạt có dầu. Ví dụ : lạc
(đậu phộng), đậu tương (đậu nành), hạt bông, ngô (phôi ngô), lanh , thầu
dầu...Hạt có dầu là nguyên liệu cho công nghiệp khai thác dầu. Trong hạt của
một số loại khác chứa ít dầu hơn nhưng không có loài thực vật nào là không có
dầu.
Hàm lượng dầu trong hạt và quả của một số loại cây có dầu (%)
Phần trăm (%) Hạt
Lạc 40-45
Vừng 35-56
Hạt bông 17-29
Thầu dầu 58-70
Lanh 29-48
Hạt cải 36-40
Đậu tương 18-22
2.2. Quá trình tạo thành dầu trong hạt có dầu.
Quá trình tạo thành hạt có dầu xảy ra khi hạt chín: Các hợp chất hữu cơ và vô cơ
thiên nhiên chuyển vào hạt thông qua lá và hệ rễ. ở giai đoạn đầu của quá trình
tổng hợp là tạo ra các chất gluxit, điển hình là tinh bột, sau đó hạt chín dần, các
hạt tinh bột chuyển thành các lipit.
Ban đầu khi hạt chín, dầu có nhiều acid béo tự do, sau đó lượng acd béo tự do
giảm xuống và tryglycerit tăng lên.
Trang 19
Quá trình tạo thành tryglycerit tạo thành qua 3 giai đoạn:
Giai đoạn I:
Giai đoạn II:
Giai đoạn III:
Khi bảo quản hạt già triglycerit sẽ bị thủy phân theo chiều ngược lại.
2.3 Phân loại
2.3.1 Phân loại hạt có dầu theo hàm lượng acid béo.
Dầu và mỡ thực phẩm có thể được phân thành nhiều loại dựa vào thành phần và
tính chất của các acid béo.
2.3.1.1 Nhóm acid lauric (dầu dừa và dầu hạt cọ)
Nhóm chất béo này có tính chất rất khác biệt so với các loại dầu khác do sự hiện
diện với mức độ cao của acid lauric (40-50% C12:0), kế đến là acid myristic và
các acid béo bão hòa có 8,10 và 14 C. Điểm đặc trưng của nhóm này là sự hiện
Trang 20
diện ở tỷ lệ rất thấp các acid béo không bão hòa, tương ứng với điểm nóng chảy
rất thấp. Mặc dù vậy, nhóm dầu dừa và dầu cọ vẫn được sử dụng trong công
nghiệp thực phẩm và trong chế biến margarine.
2.3.1.2 Nhóm acid oleic và acid linoleic (dầu olive, dầu cọ, dầu bắp, dầu
hướng dương)
Đây là nhóm dầu hiện diện phổ biến nhất. Acid béo tạo nên dầu nhóm này chủ
yếu là C18:1 và C18:2. Lượng acid béo bão hòa trong nhóm dầu này chỉ chiếm
tối đa 20%.
2.3.1.3 Nhóm acid linolenic (dầu đậu nành, dầu hạt lanh)
Đặc điểm quan trọng của dầu đậu nành và dầu hạt lanh là sự hiện diện ở hàm
lượng cao acid linolenic (C18:3). Do mức độ không bão hòa cao, các dầu này rất
nhạy cảm với các chất oxy hóa, điều này dẫn đến các biến đổi không mong muốn
về mùi và vị. Ngoại trừ dầu đậu nành, dầu hạt lanh không được sử dụng phổ biến
cho chế biến thực phẩm.
2.3.1.4 Nhóm acid eruxic (C22:1)
Dầu thuộc nhóm này có hàm lượng cao (53%) acid eruxic (C22:1), hiện diện chủ
yếu trong hạt cải dầu. Một số giả thiết cho rằng một số các biến đổi sinh lý không
mong muốn trong cơ thể người do sự tham gia của acid eruxic. Chính vì thế,
việc nghiên cứu tìm các loại nguyên liệu cho dầu có hàm lượng eruxic thấp vẫn
được quan tâm.
2.3.1.5 Nhóm bơ thực vật
Nhóm chất béo này có thành phần triglycerid và acid béo rất đặc biệt: chủ yếu từ
các acid béo không no có 1 nối đôi như C18:1, C20:1, C24:3. Bơ thực vật có giá
trị kinh tế cao, sử dụng chủ yếu trong chế biến chocolate và kẹo.
2.3.2 Phân loại theo nguồn gốc thực vật
2.3.2.1 Hạt chứa dầu (seed oils)
Đặc điểm quan trọng của hạt dầu là độ ẩm thấp, ngăn cản sự biến đổi cơ học và
sự phá hủy của côn trùng. Dựa vào ưu điểm này, dầu thường không được tách
chiết sớm ra khỏi hạt dầu mà sẽ được bảo quản trong hạt nhằm ngăn cản các biến
đổi không mong muốn của dầu thô. Hầu hết các hạt rau quả… đều chứa dầu
nhưng chỉ những nguyên liệu có hàm lượng dầu cao mới được sử dụng trong quá
Trang 21
trình sản xuất dầu. Tuy nhiên, một số các hạt lại có khả năng sử dụng cho trích ly
dầu là thành phần loại ra của quá trình sản xuất một sản phẩm khác (hạt cà chua
trong chế biến nước cà chua hay hạt nho trong sản xuất rượu vang).
Nhược điểm của việc sản xuất dầu từ hạt dầu là: Dầu trong hạt dầu không nằm ở
dạng tự do, bên ngoài mà được nhốt trong các khe vách bên trong tế bào, quá
trình tách chiết dầu không thể tiến hành trực tiếp mà phải qua các khâu chuẩn bị
phức tạp. Một số hạt có hàm lượng dầu cao nhưng quá trình trích ly dầu có thể
kèm theo sự giải phóng một số hợp chất không mong muốn, khó phân tách khỏi
dầu.
2.3.2.2 Một số nguyên liệu hạt chứa dầu thường gặp
1. Lạc ( đậu phộng)
Được cấu tạo gồm ba phần:
Vỏ ngoài: là lớp vỏ mỏng, nhám, khi khô dễ vỡ theo chiều dọc, thành
phần chủ yếu là xenlulo 68 %, chứa dầu rất ít 1%, tinh bột 12%, tro
4%...lượng vỏ ngoài chiếm 24 đến 35% khối lượng toàn củ lạc.
Vỏ lụa: màu vàng hay hồng, chủ yếu chứa hemixenlulo, chiếm 3 - 4%
khối lượng hạt.
Nhân: tròn hay bầu dục, màu trắng
Thành phần hóa học (theo % chất khô) như sau:
LIPIT PROTEIN XENLULO TRO
40-60% 20-37% 1-5 % 2-5%
Thành phần acid béo (%)
Palmitic 8.2
Stearic 6.2
Oleic 52.9
Linolic 24.7
Arachidic 4
Trang 22
2. Đậu nành.
Thuộc họ đậu, là một loại cây hàng năm, hạt đậu nành gồm:
- Vỏ ngoài: chiếm 50 % khối lượng hạt, khối lượng 1000 hạt dao động từ 90 -200
g, dung trọng khoảng 600 - 780 kg/m3.
Thành phần của hạt đỗ tương như sau:
LIPID PROTEIN XENLULO TRO
Tử 20 41 15 4.3
Diệp
Phôi 10 39 17 4
Vỏ 0.6 17 21 3.8
Thành phần acid béo (%)
Palmitic 10- 20
Oleic và Linolenic 80- 85
3. Cám gạo
Cám gạo là phụ phẩm của công nghiệp xay xát, trong cám còn lẫn trấu, tấm vụn,
muốn dùng cám để tách dầu cần phải tách riêng các chất ấy ra, tùy theo từng loại
gạo mà hàm lượng dầu trong cám có thể khác nhau, dao động từ 20 - 23 %.
Thành phần cám gạo (%)
Hàm ẩm 10.7
Lipid 16.1
Protein 37.5
Gluxit 14.3
Cellulose 6.3
Tro 8.2
Thành phần acid béo (%):
Oleic 40- 50
linolic 26- 42
panmitic 13 - 18
4. Đào lộn hột (Điều)
Trang 23
Là loại cây thân gỗ, trong hạt đào có hai loại dầu khác nhau:
Dầu vỏ: hàm lượng dầu trong vỏ khoảng 37 - 61 %, thành phần chủ yếu là
epoxy, được sử dụng trong công nghiệp sản xuất sơn, vecni.
Dầu ở nhân: hàm lượng dầu trong nhân khoảng 47%, axit béo chủ yếu là axit
oleic 74%, dầu nhân hạt điều được sử dụng làm thực phẩm
5. Vừng
Tên khoa học là Sesamum Indicum (L) thuộc họ vừng. Cây vừng được
trồng phổ biến ở nước ta và các nước nhiệt đới, sản lượng lớn nhất là ở Ấn Độ
với các giống có màu sắc, vỏ hạt khác nhau: nâu, đen, trắng xám.
Nhân hạt chứa 42 ÷ 75 % dầu, có màu vàng nhạt đến vàng r ơm.
Thành phần acid béo (%):
Oleic 35- 49.4
Linoleic 37.7- 48.4
Stearic 3.6- 5.7
6. Hướng dương
Hướng dương là cây thân cỏ một năm, cao 1,5 ÷ 3 mét, đài hoa khi nở và khi
thụ phấn luôn hướng về phía mặt trời, quả chín là hạt màu đen hay trắng xám. Vỏ
quả là vỏ trấu mềm chứa 20 % khối lượng hạt, vỏ lụa chiếm 1 ÷ 4%.
Thành phần của hạt hướng dương tính theo % chất khô:
Lipid Protein Cellulose Tro Fitin
Toàn hạt 52,4 ÷ 54,9 15,6 ÷ 17 12,9 ÷ 14 3 ÷ 3,3 0,9 ÷ 0,99
Vỏ trấu 1,8 ÷ 2,8 5,1 ÷ 5,7 56 ÷ 59,4 2,7 ÷ 3,1 ÷ 0,06
0,07
Nhân và 64,3 ÷ 66,5 13,9 ÷ 18,9 1,7 ÷ 2,1 2,8 ÷ 3,7 ÷ 1,18
vỏ lụa 1,27
Thành phần acid béo:
Trang 24
Oleic 25 - 30
55 - 60 Linoleic
3.5 - 6.4 Palmitic
1.6 - 4.6 Stearic
7. Thầu dầu
Vỏ cây có nhiều màu sắc tùy theo giống cây (tía, đỏ, trắng ...). Quả nang, vỏ có
gai
mềm, khi chín nứt thành 3 mảnh chứa 3 hạt nhẵn bóng, có râu màu trắng, đỏ, nâu
đen, phía
đỉnh có mồng. Hình dạng giống như một loài ve kí sinh trên gia súc (nên gọi là
hạt ve), hoặc
bọ chét (ricinus) - tiếng latinh có nghĩa là bọ chét, nhân hạt chứa 75 % khối
lượng hạt.
Thành phần hóa học của nhân hạt thầu dầu tính theo % chât khô
Lipid 66 ÷ 68.2
Protein 25.3 ÷ 26.9
Xenluloza 0.6 ÷ 0.9
Tro 2.4 ÷ 2.7
Thành phần axit béo của thầu dầu ( % )
Rixinoleic 80- 95
Linolenic 3-5
Oleic 3-9
Stearic 3
8. Bông
Cây bông trồng một năm, thân gỗ, quả có 3 ÷ 5 múi, mỗi múi có 5 ÷ 11 hạt nằm
trong mạng sợi bông, khi chế biến bông người ta cán để loại hạt ra.
Trang 25
Thành phần của hạt tính theo % chất khô:
Lipid Protein Cellulose Tro
Các phần của
hạt
Toàn hạt 23 - 25.2 25.5 - 29.4 12.4 - 18.7 4.2 - 4.5
37.3 - 40.2 34.1 - 37.5 1.2 - 2.1 4.4 - 5.2 Nhân
0.4 - 0.6 3.4 - 3.6 39.4 - 51.4 1.2 - 1.9 Vỏ
Thành phần acid béo có trong hạt (%):
Linolenic 40-48
Oleic 30-35
Palmitic 20-22
Hình ảnh một số hạt tiêu biểu
Hạt đậu phộng
Hạt hướng dương
Hạt cọ dầu
Hạt oliu
Trang 26
Hạt cải dầu
Một số loại dầu được sản xuất từ hạt phổ biến nhất:
2.1.1. Dầu dừa
Thu được từ cơm dừa khô (Cocos nucifera, họ Palmae.). Cây dừa có thể trồng và phát triển ở vùng vành đai từ 20o vĩ Bắc đến 20o vĩ Nam của xích đạo, nhiệt độ thích hợp cho quá trình phát triển là 30oC. Chính nhờ vào nhiệt độ cao của những
vùng trồng dừa, người ta có thể sử dụng ánh nắng mặt trời cho quá trình làm khô
cơm dừa, ngoài ra, nguồn nhiên liệu từ vỏ dừa cũng được tận dụng- đây chính là
nguyên nhân làm cho dầu dừa thường chứa các hợp chất hydrocarbon đa vòng.
Dầu dừa thuộc nhóm acid lauric. Nhờ vào khối lượng phân tử của triglycerid ở mức trung bình, dầu dừa có nhiệt độ nóng chảy thấp (24-27oC). Ngoài ra, mức
độ không bão hòa trong dầu dừa thấp (<10%), dầu dừa ít bị các biến đổi oxy hóa
làm phát triển mùi ôi.
2.1.2. Dầu hạt cọ (Palm kernel oil, PKO)
Thu được từ hat của cây cọ dầu (Elaels guineensis), có tính chất tương tự dầu
dừa. Dầu hạt cọ có mức độ acid béo không bão hòa cao hơn dầu dừa, nhờ đó chỉ
số Iod của dầu hạt cọ thay đổi trong khoảng từ 13-23 và nhiệt độ đông đặc từ 20- 24oC.
2.1.3. Dầu “ babussa”
Dầu “ babussa” được sản xuất từ cây họ cọ babussa (Orbignya speciosa) có
nguồn gốc Brazil. Loại dầu này cũng thuộc nhóm acid lauric. Trữ lượng dầu
Trang 27
trong babussa cao, tuy nhiên địa hình trồng các loại cây này chủ yếu ở các vùng
rừng mưa nhiều, giao thông không thuận lợi, do đó việc phát triển sản xuất dầu từ
babussa còn chưa được chú ý khai thác.
2.1.4. Bơ cacao
Đây là loại bơ thực vật quan trọng nhất. Bơ cacao có màu vàng nhạt, thu được từ
hạt của cây cacao nhiệt đới Theobroma cacao (họ Stercuiliaceae). Bơ cacao có
mức độ acid béo bão hòa cao, do đó bơ cacao có thể đông đặc ở ngay nhiệt độ thường (30-35oC).
2.1.5. Các loại bơ thực vật khác
Nhóm này chỉ chiếm một lượng nhỏ và được sử dụng như chất thay thế bơ
cacao (cocoa butter equilivalent – CBE):
Mỡ bomeo (Bomeo tallow; illipe butter): được tách chiết từ cây Shorea
stenoptera ở Malaysia. Bomeo tallow còn được gọi là “bơ xanh” do sản
phẩm có màu xanh nhạt. Loại bơ này có tính chất gần giống với bơ cacao
nhất khi so sánh với các loại bơ khác.
Bơ shea: thu được từ cây hạt mỡ ở Tây phi (Butyrospermum parkii), có
mức
độ acid béo không bão hòa cao hơn khi so sánh với bơ cacao. Việc phân
tách tạo stearin từ bơ shea này có thể tạo ra sản phẩm thay thế bơ cacao
(CBE).
2.1.6. Dầu hướng dương
Được chiết tách từ hạt cây hướng dương (Helianthus annuus L., họ
Compositae). Hướng dương thường sống ở những vùng khí hậu ôn hòa như Mỹ,
Châu Âu và Trung Quốc. Việc trồng và chế biến các sản phẩm từ hướng dương
được phát triển mạnh trong suốt 25 năm qua nhờ vào sự hiện diện ở hàm lượng
cao của acid linoleic – thành phần dinh dưỡng quan trọng cho cơ thể. Trong quá
trình tách chiết dầu, hạt hướng dương thường phải trải qua quá trình xử lý sơ bộ
nghiêm ngặt, xay xát loại bỏ lớp vỏ bên ngoài hạt nhằm làm giảm tối đa thành
phần sáp hiện diện trong dầu sau quá trình thu hồi. Dầu hướng dương có thể thu
được bằng cả hai biện pháp: ép bằng sức nước và trích ly. Quá trình tinh luyện
dầu hướng dương là khâu đặc biệt quan trọng nhằm loại bỏ các thành phần không
Trang 28
mong muốn có mặt trong dầu do quá trình trích ly hay ép. Dầu hướng dương
thuộc nhóm acid oleic-linoleic, chứa hơn 85% acid béo không bão hòa, trong đó hơn 2/3 là acid linoleic (C18:2). Điểm đông đặc của dầu hướng dương là -15oC,
chỉ số iod từ 110-145. Sau quá trình trích ly, trong khô hay bã dầu hướng dương
còn chứa khoảng 40-45% protein – đây là nguồn thích hợp cho việc chế biến.
thức ăn gia súc.
2.1.7. Dầu cây rum (Safflower)
Được sản xuất nhờ quá trình ép hay trích ly hạt cây rum Carthamus tinctorius L.
(họ Compositae). Loại cây này có nguồn gốc chủ yếu từ Ai cập, Đông Á và một
số vùng phía tây Hoa Kỳ, sau đó được phát triển với một thời gian dài ở nhiều
nơi nhằm phục vụ cho việc sản xuất dầu. Ngày nay, vai trò quan trọng của cây
rum đã thay đổi đáng kể, nguyên nhân chủ yếu do sự phát minh ra màu aniline;
đồng thời màu dầu sậm, khác màu vàng nhạt không còn được ưa chuộng. Dầu
rum có giá trị dinh dưỡng rất cao do có hàm lượng acid linoleic lớn nhất (>80%),
đây là nguồn quan trọng cho việc cung cấp acid linoleic tinh khiết. Tuy nhiên,
phần khô và bã dầu rum hầu như không có giá trị dinh dưỡng.
2.1.8. Dầu hạt bông vải
Chế biến từ sản phẩm phụ (phần thải) của quá trình sản xuất bông. Trữ lượng sản
xuất bông trên thế giới rất lớn, kèm theo đó một lượng lớn hạt bông chứa tỷ lệ
dầu cao được loại ra. Ai Cập, Hoa Kỳ, Trung Quốc và Nga là những nước đã và
đang chế biến dầu từ hạt bông vải. Ở Châu Âu, dầu hạt bông chiếm tỷ lệ lớn nhất.
Tuy nhiên, do tính chất của dầu bông vải có chứa gossypol (hình 2.1) - hợp chất
đa vòng tạo mùi vị khó chịu, khi kết hợp với protein hình thành hợp chất không
thể tiêu hóa, gây độc. Do đó, việc tiền xử lý và tinh luyện dầu bông luôn được
quan tâm. Dầu bông vải thuộc nhóm acid oleic-linoleic; mặc dù thành phần dầu
có chứa một tỷ lệ tương đối cao các acid béo không bão hòa có nhiều nối đôi, dầu
bông cũng chứa lượng acid béo bão hòa cao nhất trong nhóm hạt dầu. Dầu bông
vải có thể được sử dụng trong nấu nướng hàng ngày (cooking oil, salad oil) hay
Trang 29
trong công nghiệp chế biến margarine, shortening.
Hình 2.1. Cấu tạo của gossypol
2.1.9. Dầu thuộc họ cải dầu (rapeseed, colza)
Thu được từ hạt của cây cải dầu Brassica napus L. và B. campestis L. (họ
Cruciferae.). Cây cải dầu phát triển chủ yếu ở những vùng khí hậu ôn đới hay khí
hậu lạnh: Đông và Tây Âu, Canada, Ấn Độ và Trung Quốc. Cải dầu chứa hàm
lượng cao acid erulic, mặc dù hợp chất này không có tác hại về dinh dưỡng, tuy
nhiên các nghiên cứu tìm các loại dầu thuộc họ này với lượng acid erulic thấp
vẫn được quan tâm. Dầu “Canola” là loại dầu từ hạt cải dầu phổ biến nhất hiện
nay. Có 3 kiểu phổ biến của dầu loại này:
(i) Dầu có hàm lượng acid erulic cao: 20-55% acid erulic
(ii) Dầu có hàm lượng acid erulic thấp: 0-5% acid erulic
(iii) Dầu không chứa acid erulic
Một đặc điểm quan trọng của dầu nhóm này là mức độ chuyển hóa đường thấp.
Bã dầu là nguồn thích hợp cho việc chế biến thức ăn gia súc, tuy nhiên loại có
hàm lượng acid erulic cao không thích hợp cho cừu và gia cầm. Hàm lượng chất
xơ cao cũng là một điểm đặc biệt của họ cải dầu.
2.1.10. Dầu bắp (corn oil)
Được chiết tách từ phần phôi (hạt bắp) của Zea mays. Dầu bắp thô có màu đỏ
sậm do sự hiện diện của hợp chất carotene và xantophyllic. Dầu bắp chứa một
lượng tương đối cao (1-3%) phospholipid và những hợp chất không có đặc tính
của dầu khác, chủ yếu là sterol (≥ 1%). Dầu bắp cũng thuộc nhóm acid oleic-
linoliec với mức độ acid béo không bão hòa cao, được sử dụng chủ yếu trong chế
biến dầu ăn.
Trang 30
2.1.11. Dầu đậu nành (soybean oil)
Đây là sản phẩm của quá trình ép hay trích ly hạt đậu nành Glycine max (L.)
merill (họ Leguminosae). Đậu nành là nguồn cung cấp dầu thực vật chủ yếu cho
việc chế biến thực phẩm của con người. Đậu nành có nguồn gốc từ Trung Quốc,
nhưng ngày nay, nguồn cung cấp đậu nành và dầu đậu nành chủ yếu từ Mỹ và
các nước thuộc Châu Mỹ. Chỉ bắt đầu trồng đậu nành từ khoảng năm 1970, hiện
nay Nam Mỹ đã cung cấp khoảng 25% sản lượng đậu nành trên thế giới. Mặc dù
quá trình ép dầu thu được hiệu suất vẫn khá cao, tuy nhiên quá trình này thường
đi kèm với các biến đổi không mong muốn về chất lượng: một số thành phần độc
hại thu được cùng với dầu trong quá trình ép… Chính vì thế, chiết tách dầu bằng
biện pháp trích ly hiện đang được sử dụng rộng rãi, quá trình ép chỉ được tiến
hành ở quy mô nhỏ. Dầu đậu nành thuộc nhóm acid linilenic; trong thành phần
chứa hàm lượng acid linolenic rất cao khi so sánh với các loại dầu khác. Thêm
vào đó, quá trình hydrogen hóa dầu đậu nành cũng thường được áp dụng trong
chế biến margarine và shortening. Bã đậu nành sau trích ly là nguồn cung cấp
protein và các chất dinh dưỡng cần thiết cho gia súc.
2.1.12. Dầu đậu phộng (peanut oil)
Dầu phộng là một trong 5 loại dầu ăn quan trọng nhất trên thế giới. Dầu phộng
thu được nhờ vào quá trình tách chiết dầu từ nhân hạt cây đậu phộng Arachis
hypogea- đây là loài cây trồng phổ biến ở Châu Phi, Ấn Độ và Trung Quốc. Dầu
đậu nành được sử dụng chủ yếu cho nhu cầu thực phẩm: dầu chiên nấu,
shortening, margarine, dầu trộn (salad oil). Đặc tính quan trọng của dầu phộng là
sự hiện diện ở hàm lượng thấp acid béo bão hoà, trong khi đó lại rất giàu acid
béo không no chứa 1 nối đôi (chủ yếu là acid oleic). Do các triglycreid này có độ nóng chảy cao, khi nhiệt độ dầu giảm xuống 5oC, dầu phộng bị vẩn đục do sự
tạo gel trong dầu; tuy nhiên quá trình đông hóa có thể được áp dụng để làm trong
dầu. Một vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến chất lượng và giá trị dinh dưỡng
của dầu là sự nhiễm độc tố aflatoxin B1, B2, G1 và G2 (hình 2.2) do điều kiện
môi trường làm phát sinh nấm mốc. Việc di chuyển độc tố từ bột đậu phộng nghiền rất khó thực hiện do chúng có khả năng chịu đến nhiệt độ 300oC;
tuy nhiên sự hiện diện của các độc tố này trong dầu có thể loại bỏ dễ dàng trong
Trang 31
quá trình tinh luyện.
Hình 2.2. Aflatoxin
2.1.13. Dầu hạt lanh (linseed oil)
Thu được từ hạt cây lanh Linium usisitatissimum, có thể phát triển ở hầu hết các
vùng nhiệt độ khác nhau trên thế giới, tập trung nhiều nhất ở Mỹ, Argentina, Ấn
độ và Nga. Khi giá nhập khẩu sợi cotton vào thị trường châu Âu ngày càng giảm
dần và giống cây trồng phải du nhập từ Mỹ, giá trị kinh tế của sợi lanh cũng suy
giảm nhanh chóng. Chính vì thế, việc khai thác giá trị của hạt lanh được quan
tâm. Dầu thô từ hạt lanh có thể thu được bằng cả hai biện pháp: ép và trích ly
bằng dung môi. Do sự hiện diện của acid linolenic trong dầu lanh ở hàm lượng
cao (>50%), dầu hạt lanh được sử dụng chủ yếu như nguồn nguyên liệu trong sản
xuất sơn, vecni cũng như các sản phẩm công nghiệp khác. Tuy nhiên, ở một số
quốc gia, đặc biệt là Ấn Độ, hơn 40% dầu lanh được sản xuất nhằm phục vụ cho
nhu cầu tiêu thụ của con người.
2.1.14. Dầu hạt vừng (mè, sesame oil)
Đây là loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao do sự hiện diện của hơn 75% acid béo
không bão hòa trong dầu, đặc biệt là tỷ lệ cân bằng của acid oleic và acid linoleic
(Omega 6) . Dầu vừng thu được chủ yếu nhờ vào quá trình ép hạt vừng Sesamum
indicum, được trồng và phát triển nhiều ở Ấn Độ và Trung Quốc; một số nơi
khác như Châu Âu, Châu Mỹ cũng sử dụng hạt vừng và dầu vừng với số lượng ít.
Đây là nguyên nhân chính làm cho giá dầu vừng thường rất đắt.
2.1.15. Một số dầu từ hạt cho dầu không phổ biến
Bên cạnh các loại hạt dầu phổ biến, một số nguyên liệu khác cũng được sử dụng
Trang 32
trong công nghệ chế biến dầu với số lượng ít:
- Dầu hạt nho (Vitis vinifera (L.), họ Vilaceae): chứa hàm lượng acid linoleic
khá cao, tính chất tương tự dầu hạt hướng dương.
- Dầu từ hạt phỉ (Hazel-nut – Corylus avellana (L.) Gaertn, họ Betulaceae) và
dầu hạnh (Prunus dulcis (Mill.) D.A. Webb. họ Rosaceae): thuộc nhóm acid
oleic – linoleic.
- Dầu bông gạo (kapok – Ceiba pentandra (L.) Gaertn, họ Bombacaceae): tính
chất gần như tương đồng với dầu hạt bông (cottonseed oil).
- Dầu cây óc chó (walnut-tree, Juglans regia (L.), họ Juglandaceae): thành viên
của nhóm acid linolenic. Dầu cây óc chó chỉ được sản xuất và tiêu thụ rất ít, chủ
yếu ở môt số gia đình thượng lưu.
- Một số loại dầu khác vẫn được sản xuất tùy vào tập quán từng quốc gia như
dầu mustard, dầu gạo, dầu hạt olive…
2.1.16. Các nguồn dầu mới
Đây chính là các nhóm dầu có tầm quan trọng ở mỗi địa phương hay khu vực,
quốc gia, nhưng không được sản xuất và tiêu thụ phổ biến trên thế giới:
- “ Crambe oil” (Crambe abyssinica Hochst. ex R.E. Fries và C. hispanica, họ
Brassicaceae) với hàm lượng cao acid erucic, sử dụng chủ yếu cho mục đích kỹ
thuật.
- Dầu cây anh thảo (evening primrose oil – Oenothera biennis họ Onagraceae):
chứa hàm lượng cao Omega 6 (6,9,12 – octatrienic acid).
- Chất béo có nguồn gốc vi sinh: chứa các thành phần đặc biệt, được sử dụng
cho thực phẩm và ứng dụng kỹ thuật.
2.3.2.2. Cây chứa dầu (oils from oil-bearing trees)
Dầu thô thuộc nhóm này có nguồn gốc chủ yếu từ phần thịt quả của các cây chứa
dầu. Quá trình chiết tách dầu từ thịt quả cần đáp ứng các yêu cầu đặc biệt: chất
lượng dầu thu được càng cao khi dầu được chiết tách từ quả tươi, ngay sau thu
hoạch. Các tác động cơ học lên bề mặt quả sau thu hoạch là nguyên nhân chính
làm phá hủy màng tế bào, điều này làm gia tăng hoạt động của enzyme, thúc đẩy
quá trình thủy phân lipid hay các hư hỏng khác xảy ra nhanh chóng.
Trang 33
2.2.1. Dầu olive (olive oil)
Đây là loại dầu được sản xuất và tiêu thụ rất phổ biến trên thế giới, đặc biệt là các
quốc gia vùng Địa Trung Hải. Dầu olive thu được do quá trình tách ép phần thịt
quả olive Olea europaea (L.) (họ Oleaceaei). Trong thành phần dầu olive chứa
hơn 80% acid oleic, tuy nhiên tỷ lệ acid béo không bão hòa mạch dài rất thấp.
Điểm đặc biệt của dầu olive là sự thay đổi lớn thành phần acid béo trong dầu
theo vùng trồng nguyên liệu. Một số dầu olive từ giống nguyên liệu tốt có thể sử
dụng trực tiếp mà không cần qua công đoạn tinh luyện (virgin state). Ngoài ra,
tùy thuộc vào quá trình tách ép, chất lượng dầu olive thay đổi khác nhau, có thể
chia làm 3 nhóm:
(i) Hàm lượng acid béo tối đa 1%
(ii) Hàm lượng acid béo tối đa 1,5 %
(iii) Hàm lượng acid béo tối đa 3,5 %
2.2.2. Dầu cọ (palm oil)
Sản phẩm từ quả của cây cọ (Elaeis guineensis), một trong hai loại cây trồng cho
dầu quan trọng nhất trên thế giới (cùng với dừa). Cọ có nguồn gốc từ Guinea,
Tây Phi nhưng ngày nay, cọ được trồng và phát triển chủ yếu ở các nước nhiệt
đới ở gần đường xích đạo (Đông Nam Á, Châu Phi, Trung và Nam Mỹ). Việc
trồng cọ và chế biến dầu cọ gia tăng mạnh mẽ trong 3 thập niên gần đây
Malaysia và Indonesia là 2 quốc gia sản xuất dầu cọ hàng đầu thế giới. Sản lượng
sản xuất dầu cọ hiện nay là: 6 tấn dầu cọ/ 30 tấn buồng cọ tươi/ hectar/ năm.
Quả cọ là nguồn nguyên liệu đặc biệt trong chế biến dầu cọ do tính chất rất đặc
trưng của nó: dầu có thể được tách chiết từ cả hạt cọ và phần thịt quả (pulp,
mesocarp). Một vấn đề cần quan tâm là lượng dầu tách chiết cần di chuyển ra
ngay, nhằm tránh hiện tượng hút dầu lại vào trong nguyên liệu. Lượng dầu cọ thu
được trên thực tế chủ yếu từ phần thịt quả, dầu từ hạt cọ chỉ chiếm từ 10-12%
tổng lượng dầu cọ thu được. Thành phần acid béo chủ yếu trong dầu cọ là acid
palmitic và acid oleic (khoảng 80% tổng acid béo trong dầu). Chính vì thành
phần đặc biệt này, dầu cọ thường bị phân tách thành 2 phần riêng biệt: lỏng và
Trang 34
rắn ở nhiệt độ phòng.
Ngoài ra, dầu cọ còn rất dễ bị biến đổi do họat động của các enzyme thủy phân
trong suốt thời gian sau thu hoạch và chế biến, nguyên nhân chủ yếu là do sự
hiện diện ở nồng độ cao các acid béo tự do (20-25%) trong dầu; việc chiết tách
dầu với kỹ thuật hiện đại có thể làm giảm bớt lượng acid béo tự do này, tuy nhiên
sự hiện diện của chúng trong dầu cọ vẫn cao hơn các loại dầu khác. Do hàm
lượng carotene cao (0,05-0,2%) nên dầu cọ thường có màu đỏ cam đậm. Chính vì
lý do này, quá trình tẩy trắng và trung hòa nhằm làm giảm lượng acid béo tự do
là hai tham số chất lượng quan trọng nhất trong quá trình tinh luyện dầu cọ:
- Đối với dầu cọ có nguồn gốc Châu Phi:
+ Tẩy trắng hoàn toàn: hàm lượng acid béo tự do ≤ 2,5%
+ Tẩy trắng thông thường: hàm lượng acid béo tự do = 4-5%
- Đối với dầu cọ có nguồn gốc từ Đông Nam Á:
+ Chất lượng đặc biệt: hàm lượng acid béo tự do = 1-2 %
+ Hạn chế quá trình oxy hóa ở mức thấp nhất: hàm lượng acid béo tự do ≤ 2,5%
+ Tiêu chuẩn: hàm lượng acid béo tự do = 3-5 % Dầu cọ có tính chất vật lý đặc biệt là trong khoảng nhiệt độ gần 20oC, dầu cọ sẽ
tồn tại ở trạng thái bán rắn (semi-solid). Chính vì nguyên nhân này, dầu cọ
thường được sử dụng trong chế biến shortening, margarine thực vật – được dùng
làm môi trường truyền nhiệt tốt cho quá trình chiên một số loại thực phẩm bằng
biện pháp nhúng trong dầu, đồng thời tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm (giúp bề
mặt sản phẩm khô ráo sau khi chiên). Ngoài ra, dầu cọ còn được sử dụng trong
công nghiệp chế biến bánh kẹo. Mặc dù màu nhạt thường được người tiêu dụng
ưa chuộng, tuy nhiên ở một số nơi màu đỏ đặc trưng của dầu cọ do sự hiện diện
của caroten và tocopherol vẫn được duy trì.
2.2.3. Dầu bơ
Dầu bơ nhận được từ phần thịt quả của cây bơ (Persea gratissima gaertueri),
được trồng chủ yếu ở vùng Địa Trung Hải và vùng phía Nam Hoa Kỳ. Giống như
dầu cọ, thành phần acid béo chủ yếu của dầu bơ là acid palmitic và acid oleic,
trong đó acid oleic chiếm ưu thế. Tuy vậy, dầu bơ không có tầm quan trọng trong
Trang 35
công nghệ thực phẩm, nó được ứng dụng chủ yếu trong công nghệ mỹ phẩm.
CHƯƠNG 3
TÍNH CHẤT CỦA LIPID TRONG HẠT CÓ DẦU
3.1. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CHUNG CỦA LIPID TRONG HẠT CÓ DẦU
Dựa vào một số tính chất cơ lý, chúng ta có thể nhanh chóng 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 mà có chứa oxy axit đều có độ nhớt cao.
Thông thường dầu không tan trong nước, cồn lạnh, nhưng tan nhiều trong
dung môi hữu cơ như ete, bezen, etxang, CS2, CCl4...
Điểm nóng chảy không rõ ràng nên khó xác định, thường người ta xác
định điểm đông đặc của hỗn hợp axit béo tách ra từ dầu, điểm đông đặc
càng cao chứng tỏ chứa nhiều axit béo no và ngược lại, nếu axit 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
3.2 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA TỪNG NHÓM HẠT CÓ DẦU
1.1. Dầu dừa
1. Nhóm acid lauric (dầu dừa và dầu hạt cọ)
Thành phần acid béo:
Acid oleic: <10%
Trang 36
Acid lauric:45 - 51%
Acid Myristic: 16 - 20%
Cảm quan: Là dầu ép từ cùi dừa, có màu vàng nhạt, ở nhiệt độ thấp đông
đặc như mỡ, có mùi thơm đặc trưng của dừa.
Độ nhớt động học: Ở 37,8oC là 29.79.
Ở 98.9oC là 6.06
Nhiệt độ nóng chảy: tương đối thấp thấp 24 - 29oC. Nhiệt độ đông đặc:đông đặc ở nhiệt độ thường (23oC) Tỷ trọng ở 15oC: 0.920 - 0.938 Chỉ số khúc xạ 40oC: 1.445 - 1.448 Điểm nóng chảy: 26.5 Điểm đông đặc của axit béo: 23 - 28oC Trạng thái: ở trạng thái đông đặc ngay ở nhiệt độ phòng Chỉ số cơ bản: chỉ số xà phòng hóa :240 - 268; Chỉ số iốt :7 - 10; Chỉ số acid: dầu virgin (4.0mgKOH dầu/ g ), refined oil (0.6mgKOH/ g dầu) chỉ số PoV: virgin dầu (15me/kg), tinh dầu (10me/kg)
1.2. Dầu hạt cọ. Thành phần acid béo:
Cảm quan: có màu trắng, Độ nhớt động học: ở 37.8oC( 30.92);ở 98.9oC(6.50) Nhiệt độ nóng chảy:26.8 - 29.8 Tỷ trọng ở 40oC: 0.9190 Chỉ số khúc xạ 40oC: 1.45 - 1.452 Điểm nóng chảy: 28.3 Điểm đông đặc của axit béo: Trạng thái: là chất béo rắn ở nhiệt độ phòng nhưng tan chảy mạnh và
A. lauric: 44.5 - 55 A. panmitic: 6 - 10.4 A. stearic: 1 - 4 A. oleic: 10 - 18.5
hoàn toàn dưới nhiệt độ trong miệng. Chỉ số cơ bản:chỉ số acid(2 - 9);
chỉ số iốt(10.3 - 20); chỉ số xà phòng hóa(242 - 254)
Dầu bơ:
Là dầu nhận được thịt quả của cây bơ (Persea Gratissima Gaertueri), được trồng chủ
yếu ở vùng Địa Trung Hải và phía Nam Hoa Kỳ, giống như dầu cọ, thành phần acid béo
của dầu bơ là acid béo Panmitic và Oleic, trong đó Oleic chiếm ưu thế. Tuy vậy dầu bơ
Trang 37
2. Nhóm bơ thực vật
không có tầm quan trọng trong công nghệ thực phẩm, nó được ứng dụng chủ yếu trong
công nghệ mỹ phẩm
3. Nhóm acid oleic và acid linoleic (dầu olive, dầu cọ, dầu bắp, dầu hướng
dương, dầu cám gạo, bông vải)
3.1 Dầu bông: ép từ hạt bông, dầu chưa tinh luyện có màu đen, khi tinh
luyện có màu hơi xanh.
Chỉ số xà phòng hóa: 190 - 199
Chỉ số iot : 100 - 1200 Điểm đông đặc của acid béo: 33 - 37oC Tỷ trọng 15oC: 0.918 - 0.932 Chỉ số khúc xạ 40oC: 1.463 - 1.468oC
Thành phần acid béo
Các acid béo no (chủ yếu palmitic: 20 - 25%)
Acid oleic : 30 – 35%
Acid linoleic: 41 – 45%
3.2 Dầu lạc Protein trong khô dầu lạc gồm các axit amin không thay thế như acginin, lizin,
histidin, triptophan, ngoài ra trong nhân lạc còn có các vitamin như B1, B2, PP.
Dầu Lạc có màu vàng nhạt đến đỏ thẫm, có mùi thơm đặc trưng của lạc. Tỉ trọng (150C): 0,910-0.929
Chỉ số xà phòng hoá: 185-194.
Chỉ số Iod : 86-105 Điểm đông đặc axit béo 27-32oC Chỉ số khúc xạ (200C): 1.463-1.472
Dầu vừng có màu vàng nhạt đến màu vàng nâu, có mùi thơm đặc trưng của vừng. Các chỉ số: Tỉ trọng (200C): 0,917-0.922
3.3 Dầu vừng
Chỉ số xà phòng hoá: 187-194.
Trang 38
Chỉ số Iod : 103-116
Điểm đông đặc axit béo: 20-24oC Chỉ số khúc xạ (200C): 1.473-1.474
3.4 Dầu cám
Dầu của gạo tập trung chủ yếu trong phôi, hàm lượng có thể lên tới 20-28%. Vì
vậy nguyên liệu sản xuất dầu là cám. Lớp cám chứa chất béo rất nhiều khoảng
12-17%. Thành phần acid béo chiếm đa số khoảng 80%. Trong phôi cám chứa
nhiều men phân huỷ và oxy hoá. Do dó, cám khó bảo quản lâu.
Dầu cám là loại dầu thực phẩm tốt nhất nhưng giá thành rất cao, có màu vàng
nhạt. Khi làm lạnh, dầu tạo ra 2 lớp rõ rệt: lớp trên lỏng, lớp dưới đặc. Lớp lỏng
dùng để làm thực phẩm, lớp đặc dùng để tạo sản phẩm Tripalmitine.
Dầu cám có tỉ lệ sáp cao nên dễ bị vẩn đục, phẩm chất nhanh chóng giảm sút do
sự hoạt động của men phân huỷ chất béo làm cho chỉ số axit tăng nhanh, dầu từ
màu vàng sang xanh thẫm rồi đen, có mùi cám.
Thành phần axit béo:
Các axit béo no( chủ yếu là Panmitic) 30%
Các axit béo không no (chủ yếu là Oleic và isolinolic): 70%.
Các chỉ số: Tỉ trọng (200C): 0,913-0.923
Chỉ số xà phòng hoá: 180-195.
Chỉ số Iod : 91-110. Điểm đông đặc axit béo 25-28oC
3.5 Dầu oliu
Hàm lượng dầu của quả lên tới 40-70%. Trong số các loại dầu thực vật, dầu oliu
chứa tỷ lệ axit Oleic cao nhất.
Dầu oliu có màu vàng nhạt hoặc hơi có màu lục, có mùi thơm đặc trưng dễ chịu.
Thành phần axit béo:
Các axit béo no (chủ yếu là panmitic): 9-18%.
Axit Oleic: 64-85%.7
Axit Linolic: 4-12%.
Trang 39
Các chỉ số: Tỉ trọng (150C): 0,914-0.929
Chỉ số xà phòng hoá: 188-196.
Chỉ số Iod : 80-88. Điểm đông đặc axit béo 17-26oC Chỉ số khúc xạ (200C): 1.467-1.471.
3.6 Dầu hướng dương
Dầu có ở hạt cây hướng dương, màu vàng sáng có mùi thơm đặc trưng.
Các chỉ số:
Chỉ số xà phòng hóa: 185-194
Chỉ số iod: 119-144 Điểm đông đặc acid béo: 12-160C Tỷ trọng 150C: 0,92-0927 Chỉ số khúc xạ 200C: 1,4736-1,4762
Thành phần acid béo:
Acid béo no (chủ yếu parmitic): 8-12%
Acid oleic 25-35%
Trang 40
Acid linoleic < 65%
3.7 Dầu bắp
Có trong phôi của bắp có màu vàng đến vàng thẩm
Các chỉ số:
Chỉ số xà phòng hóa: 189 – 193
Trang 41
Chỉ số iod: 111-130 Điểm đông đặc acid béo: 14-200C Tỷ trọng 150C: 0,92-0,928 Chỉ số khúc xạ 250C: 1,4745
Thành phần acid béo:
Các acid béo no (chủ yếu là acid parmitic): 10%
Acid béo linolic: 40-50%
Trang 42
Acid Oleic: 42-45%
3.8 Dầu cọ
Có trong quả cọ, dầu có màu vàng đến đỏ do nhiều carotene
Dầu phân làm 2 lớp: lớp lỏng ở trên (Palm Olein) còn lớp đặc ở dưới (Palm
Stearin)
Các chỉ số:
Chỉ số xà phòng hóa: 196-210
Chỉ số iod: 44-59 Điểm đông đặc acid béo: 14-200C Tỷ trọng 150C: 0,92-0,928 Chỉ số khúc xạ 250C: 1,4745
Thành phần acid béo:
Các acid béo no (chủ yếu là acid parmitic): 37,5 - 43,8%
Trang 43
Acid Oleic: 38,4 – 49,5
Trang 44
Acid Stearic: 2,2 – 5,9
3.9 Dầu sở
Dầu ép từ hạt cây sở là một đặc sản nhiệt đới, dầu có màu vàng sáng như dầu lạc
Các chỉ số:
Chỉ số xà phòng hóa: 190-195
Chỉ số iod: 85-105 Điểm đông đặc acid béo: 22-290C Tỷ trọng 200C: 0,9202 Chỉ số khúc xạ 200C: 1,4691
Thành phần acid béo:
Các Acid béo no (chủ yếu là parmitic) 8-10%
Trang 45
Các Acid béo không no (chủ yếu là Oleic): 90-92%
Chú ý: trong dầu sở có độc tố saponin
4. Nhóm acid linolenic (dầu đậu nành, dầu hạt lanh)
4.1 Hạt đậu nành
Hàm lượng lipid trong tử diệp là 20%, trong phôi là 10% và trong vỏ là 0.6
%
Cảm quan: Dầu ép từ hạt đậu nành có màu vàng đến thẫm, có mùi
đặc trưng của đậu nành, có hàm lượng acid béo hoàn chỉnh.
Nhiệt độ nóng chảy: phụ thuộc vào sự có mặt của acid béo mạch ngắn
hoặc acid béo không no thường làm giảm nhiệt độ nóng chảy.
Nhiệt độ đông đặc: Tỷ trọng: ở 20oC là 0.918 - 0.924 Khúc xạ ở 25oC: 1.475 - 1.476
Điểm nóng chảy:các tryglycerid có điểm nóng chảy tương đối cao, ở
nhiệt độ thường tồn tại trạng thái tinh thể rắn lơ lửng trong các
tryglycerid lỏng.
Điểm đông đặc: 20 - 25oC
Trạng thái: lỏng đây là loại dầu bán khô để ngoài không khí dưới tác
dụng của oxy phân tử bị khô chậm, màng oxin tạo ra mềm dính dễ
hòa tan trong ete dietyl.
Chỉ số cơ bản: Chỉ số xà phòng hóa (189 - 195), chỉ số Iôt (105 - 130),
Trang 46
chỉ số acid (0.6 - 1.5)
Trang 47
4.2 Hạt lanh
Cảm quan: Nhiệt độ nóng chảy: Nhiệt độ đông đặc: Tỷ trọng : (20 ◦ C) 0,927-0,932 Khúc xạ ở 20oC:1.478 – 1.482 Điểm nóng chảy: Điểm đông đặc: Trạng thái: Đây là loại dầu khô chứa nhiều acid béo chưa no 3 nối đôi, khi đổ thành lớp mỏng ngoài không khí, dưới tác dụng của oxy phân tử bị khô sau vài ngày, màng oxin tạo thành sẽ rắn, không hòa tan trong dung môi hữu cơ thông thường, còn trong dung môi ete dietyl chỉ bị trương ra, màng không bị nóng chảy mà chỉ bị mềm ra khi nhiệt độ đạt 230 - 250oC rồi bị phá hủy. Chỉ số cơ bản: chỉ số Iôt ( 170- 203), chỉ số xà phòng hóa (188 -
196)
5. Nhóm acid eruxic (C22:1) (hạt cải dầu)
Cảm quan: Độ nhớt: Nhiệt độ nóng chảy: Nhiệt độ đông đặc:
o Tỷ trọng : (20 ◦ C) o Khúc xạ ở 20oC:
Điểm nóng chảy: Điểm đông đặc:
Hạt cải dầu
Trang 48
Trạng thái:
3.2 . TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA LIPID TRONG HẠT CÓ DẦU
3.2.1. Phản ứng xà phòng hóa
Dưới tác dụng của enzym lipase, axit hoặc kiềm, liên hết este trong phân
tử glixerit bị thùy phân tạo thành glyxerin và axit béo hoặc muối của axit béo.
to, p, xt
+ H2O
R1COOH + R2COOH R3COOH
RCOOH + NaOH
Các muối này được gọi là xà phòng.
RCOONa +H2O
to, p, xt
+3NaOH
R1COONa + R2COONa R3COONa
Phương trình tổng quát:
Xà phòng bình thường là hỗn hợpcác muối natri của các axit béo. Muối
kali của axit béo tạo ra xà phòng mềm. xà phòng làm từ dấu oliu thường nổi
trong nước vì bão hòa khí. Người ta thường thêm vào xà phòng các chất thơm và
chất diệt khuẩn.
Đây là phản ứng cơ bản trong quá trình sản xuất xà phòng và glyxerin đi
từ dầu mỡ.
Trang 49
3.2.2. Phản ứng thủy phân.
Với sự hiện diện của nước và hơi nước, dầu mỡ thủy phân để giải phóng
axít béo và glycerin. Phản ứng có xúc tác axit vô cơ hoặc enzym. Thực chất quá
trình thủy phân xảy ra qua 3 giai đoạn, trong đó mỗi giai đoạn là một phản ứng
thuận nghịch, cụ thể là:
Giai đoạn 1:
Xt, to
+ H2O
OCOR2
+ R1COOH
OCOR3
CH2 OH CH CH2
Giai đoạn 2:
Xt,to
+ H2O
+ R3COOH
Giai đoạn 3:
Xt, to
OCOR2
+ H2O
+ R3COOH
OH
CH2 OH CH CH2 3.2.3. Phản ứng rượu phân (phân giải alcol)
Glycerit khi đun nóng (đến 80oC) với rượu metylic hoặc etylic có xúc tác
axit vô cơ như (H2SO4, HCl) có thể tiến hành este hóa trao đổi với các rượu bậc
một (như rượu metylic, rượu etylic ) tạo thành các este của axit béo và rượu đơn
chức. Ví dụ : este trao đổi với rượu etylic. Glycerit khi đun nóng và có mặt chất
xt
OCOR
+ 3CH3OH
+ 3RCOOCH3
OCOR
Trang 50
xúc tác bởi KOH có thể bị phân giải thành glycerin và metyleste hoặc etyleste.
CH2 OCOR CH CH2
Khi có chất xúc tác thích hợp ( NaOH, Ca(OH)2, PbO) tryglycerit phản
ứng với glycerin để tạo ra monoglycerit hay diglycerit.
Đây là phản ứng căn bản để điều chế nhựa Ankit hay vecni uretan dầu
xt
OH
OH
CH2OH CHOCOR + CH2OCOR
CH2OCOR CH CH2
béo.
3.2.4. 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
hidro hóa là phản ứng gắn hydro vào nối đôi của acid béo không no trong các
glyceride.
Phản ứng này có ý nghĩa thực tiễn 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 giảm khả năng oxy hóa của dầu, giữ dầu không bị
- CH – CH -
tO, p, xt - C = C- + H2
ôi. Được dung để chế biến dầu thành phẩm.
Ngoài ra, thành phần acid béo của dầu thường chứa đồng thời acid oleic,
acid linoleic, acid linolenic. Mặc dù acid linolenic có vai trò sinh học quan trọng,
Trang 51
nhưng cũng là nguyên nhân quan trọng gây lên sự trở mùi thực phẩm. Vì thế quá
trình hydro hóa chọn lọc để giảm 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 cộng
hợp với nhóm halogen. Người ta ứng dụng một số phản ứng cộng hợp halogen
vào phân tích kiểm nghiệm dầu mỡ. Dầu mỡ cũng có thể bị sunfua hóa với acid
sulfuric đậm đặc tạo thành sản phẩm có tính tan trong nước.
3.2.5. Phản ứng đồng phân hóa.
Dưới tác dụng của bazơ hòa tan trong rượu thích hợp có sự chuyển đổi
đồng phân nối đôi từ vị trí cũ không liên hợp đến vị trí mới liên hợp. Phản ứng
tăng tính khô của dầu.
Sự đồng phân hóa còn cò thể thực hiện đượcvới chất xúc tác thích hợp (Ni, to=170oC). Vì vậy nên sau khi hydrohóa dầu tự nhiên ở trạng thái đồng phân
(Al2O3, to=250oC)
C C
C C
cis sẽ chuyển sang dạng đồng phân trans có cấu trúc chặt chẽ và bền vững hơn.
Trans có tác dụng tăng độ nóng chảy
3.2.6. 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
đồng hóa thấp.Oxy hóa glycerit bằng oxy phân tử : khái niệm về quá trình này
thường dựa trên cơ sở nghiên cứu sự oxy hóa dầu mỡ có chứa khoảng 97%
glycerit. Khi tiếp xúc với oxy không khí, glycerit, 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 peroxyt, cetoacid...
Nếu 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 hỏng của dầu mỡ thường
Trang 52
xảy ra khi bảo quản ở các điều kiện thích hợp cho quá trình oxy hóa.
O O
R`
+O2
R C C R` H H
R C C H H
Trong một số trường hợp khác, quá trình oxy hóa sâu thì trong dầu mỡ
xuất hiện những tính chất hóa, lý mới. Từ dầu oxy hóa mạnh có thể nhận được
các vật liệu quý. Ví dụ oxi hóa dầu để thu nhận sản phẩm 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 axit béo đã bị polyme hóa hoặc trùng hợp,
trong phần tử của chúng có chứa cácnhóm chức chứa oxy.
Từ đặc tính lý hóa của dầu mỡ nói chung, các nghiên cứu về hiện tượng
trở mùi của dầu mỡ khi chúng được tồn trữ trong thời gian dài đã đưa ra hai
nguyên nhân chủ yếu cho sự biến đổi này:
Sự thủy phân giải phóng chất béo từ tryglycerit: sự thủy phân này
có thể xảy ra khi mạch cacbon của tryglycerit ngắn hay dưới tác
dụng của enzym lipase.
Sự ôi dầu do phản ứng oxy hóa hóa học: phản ứng này xảy ra dễ
dàng với dây triglycerid có chứa nhiều nối kép nó thường bắt
nguồn từ phản ứng cộng oxy vào các nối kép hay xen vào cacbon
alpha đối với các nối kép để tạo hydroperoxyt. Các hydroperoxyt
tiếp tục bị phân hủy cho ra các sản phẩm sau cùng như các hợp chất
carbonyl, andehit, alcohol, aceton
Trang 53
Tổng quát:
Việc tìm ra nguyên nhân biến đổi mùi trong quá trình bảo quản có ý nghĩa
thực tế rất quan trọng, đây chính là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm
Trang 54
làmthay đổi đặc tính dầu mỡ như ester hóa nội phân tử, hydrohóa...
KẾT LUẬN
Tìm hiểu về lipit - đây là một đề tài rất thú vị, giúp chúng ta hiểu thêm về
tính chất của dầu mỡ nói riêng và của toàn thể lipit nói chung. Chúng ta có thể
gặp lipit bất cứ đâu trong tự nhiên cũng như trong cuộc sống đặc biệt chúng góp
phần cấu tạo nên cơ thể của chính chúng ta.
Tìm hiểu về tính chất hóa học và vật lý của lipit trong hạt có dầu bổ sung
thêm một lượng kiến thức về thành phần cơ bản của lipit tồn tại và có thể biến
đổi trong quá trình bảo quản và sản xuất hạt có dầu.
Lipid là hợp chất rất quan trọng cho cơ thể của con người, nhưng nếu không biết
sử dụng hợp lý nó cũng mang lại cho chúng ta nhiều hậu quả nghiêm trọng cho
sức khỏe. Nên chúng ta cần phải biết cân bằng hàm lượng lipid cùng những chất
Trang 55
khác trong bữa ăn để có được sức khỏe tốt nhất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.http://translate.google.com.vn/translate?hl=vi&langpair=en%7Cvi&u=http://w
ww.web-books.com/MoBio/Free/Ch1B2.htm
2. Hóa sinh công nghiệp . Lê Ngọc Tú. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . Năm
2002.
3. Giáo trình công nghệ sản xuất dầu thực vật. Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị
Mai Hương. Năm 2005.
4. http://baigiang.violet.vn/present/showprint/entry_id/2407427
Trang 56
5. http://wikipedia.com.
