TINH SẠCH DẦU CÁ TRA SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ KẾT HỢP SÓNG SIÊU ÂM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
MÃ SỐ: 2019-15116018

TINH SẠCH DẦU CÁ TRA SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP HẤP
PHỤ KẾT HỢP SÓNG SIÊU ÂM

GVHD: TS. PHẠM THỊ HỒN

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2019

i


TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên:

Ngành: Cơng nghệ Thực phẩm
1. Tên khóa luận: Tinh sạch dầu cá tra sử dụng phƣơng pháp hấp phụ kết hợp sóng
siêu âm.
2. Nhiệm vụ của khóa luận:
-

Tinh luyện dầu thô từ mỡ cá tra;

-

Khảo sát tỷ lệ bentonite, nhiệt độ và thời gian sử dụng trong quá trình tẩy trắng
dầu cá kết hợp với sóng siêu âm.

-

Đánh giá chất lƣợng dầu trong suốt quá trình tinh luyện.

3. Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 18/01/2019
4. Ngày hồn thành khóa luận: 01/08/2019
5. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: TS. Phạm Thị Hoàn
Phần hƣớng dẫn: tồn bộ khóa luận
Nội dung và u cầu khóa luận tốt nghiệp đã đƣợc thơng qua bởi Trƣởng
ngành Công nghệ Thực phẩm
Tp.HCM, ngày

tháng

năm 2019

Trƣởng ngành

Ngƣời hƣớng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

i


LỜI CẢM ƠN
Trên con đƣờng đi đến thành công của bất kì ai cũng cần sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít
hay nhiều, trực tiếp hay gián tiếp của những ngƣời thầy, ngƣời bạn xung quanh. Chúng tôi
rất cảm ơn vì trong suốt thời gian học tập tại giảng đƣờng đại học, chúng tôi đã nhận đƣợc
rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của q Thầy cơ, gia đình và bạn bè.
Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, chúng tơi xin gửi đến q thầy cơ khoa Cơng nghệ
hóa học và Thực phẩm – Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM, cùng với tri thức và
tâm huyết của mình đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng tôi trong suốt thời gian
học tập tại trƣờng. Đặc biệt, trong kì cuối của khóa học, khoa đã tổ chức cho chúng tôi
thực hiện đồ án tốt nghiệp để chúng tôi ôn tập, củng cố các kiến thức và kinh nghiệm quý
báu để làm hành trang cho con đƣờng học tập và làm việc của chúng tôi trong tƣơng lai.
Chúng tơi xin tỏ lịng biết hơn sâu sắc đến cơ Phạm Thị Hoàn đã tận tâm hƣớng
dẫn, hỗ trợ chúng tơi hồn thành tốt đề tài về phƣơng pháp, lý luận, nội dung trong suốt
q trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng, chúng tôi gửi lời cám ơn đến gia đình, ngƣời thân đã ni nấng, quan
tâm, động viên cũng nhƣ đã hỗ trợ,động viên, chia sẽ, giúp đỡ rất nhiều trong suốt 4 năm
đại học.
Trong quá trình thực hiện khóa luận khơng thể tránh khỏi những sai sót và hạn chế.
Vì thế, chúng tơi rất mong nhận đƣợc sự góp ý, nhận xét phê bình của q thầy cô và các
bạn
Một lần nữa chúng tôi xin chân thành gữi lời cám ơn đến tất cả mọi ngƣời đã giúp
đỡ tơi trong đồ án này.
Kính chúc q thầy cơ và các bạn sức khỏe.
Tp. Hồ Chí Minh. Tháng 8 năm 2019
Sinh viên
Bùi Thị Thanh Hằng
Lại Đào Hiếu Hạnh

ii


LỜI CAM ĐOAN
Chúng tơi xin cam đoan tồn bộ nội dung đƣợc trình bày trong khóa luận tốt nghiệp
là do chính nhóm tơi thực hiện. Chúng tơi xin cam đoan các nội dung đƣợc tham khảo
trong khóa luận tốt nghiệp đã đƣợc trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định.
Ngày 01 tháng 08 năm 2019
Ký tên

Lại Đào Hiếu Hạnh

Bùi Thị Thanh Hằng

iii


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ...........................................................................I
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................... II
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................ III
MỤC LỤC ........................................................................................................................... IV
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................... VII
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................ VIII
DANH MỤC VIẾT TẮT .....................................................................................................IX
TÓM TẮT KHÓA LUẬN .................................................................................................... X
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................................ 1
1.1.

Tổng quan về cá tra ................................................................................................ 1

1.1.1. Đặc điểm sinh học.............................................................................................. 1
1.1.2

Tình hình ni trồng cá tra hiện nay .................................................................. 2

1.2 Thành phần hóa học dàu cá........................................................................................ 5
1.3 Quá trình thu hồi dầu ................................................................................................. 9
1.3.1. Phƣơng pháp ép ................................................................................................. 9
1.3.2. Phƣơng pháp enzyme ....................................................................................... 10
1.3.3. Phƣơng pháp trích ly bằng dung mơi ............................................................... 10
1.4 Q trình tinh luyện dầu .......................................................................................... 11
1.4.1

Khử gum .......................................................................................................... 12

1.4.2

Trung hòa ......................................................................................................... 13

1.4.3

Tẩy trắng .......................................................................................................... 14

1.4.4

Đơng hóa và tách sáp ....................................................................................... 18

1.4.5

Khử mùi ........................................................................................................... 19

1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nƣớc .............................................................. 20
iv


1.5.1

Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc .................................................................... 20

1.5.2

Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .................................................................... 22

CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 23
2.1 Địa điểm, nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu .... 23
2.1.1

Địa điểm ........................................................................................................... 23

2.1.2

Nguyên liệu ...................................................................................................... 23

2.1.3

Hóa chất ........................................................................................................... 23

2.1.4

Thiết bị sử dụng ............................................................................................... 23

2.2 Nội sung nghiên cứu ................................................................................................ 23
2.2.1

Trích ly dầu thơ ................................................................................................ 23

2.2.1

Quy trình tinh luyện dầu .................................................................................. 26

2.2.2

Sơ đồ nghiên cứu ............................................................................................. 28

2.2.3

Bố trí thí nghiệm .............................................................................................. 28

2.3 Các phƣơng pháp phân tích ..................................................................................... 31
2.3.1

Xác định chỉ số acid (Free fatty acid - FFA) ................................................... 31

2.3.2

Xác định chỉ số peroxide (PV) ......................................................................... 32

2.3.3

Xác định chỉ số IV ........................................................................................... 33

2.3.4

Xác định hàm lƣợng phosphorus ..................................................................... 33

2.3.5

Xác định tỷ trọng tƣơng đối với dầu ................................................................ 35

2.3.6

Xác định mật độ quang .................................................................................... 36

2.3.7

Xác định CIE L*a*b* ...................................................................................... 36

2.3.8

Các phƣơng pháp phân tích khác ..................................................................... 37

2.4 Phƣơng pháp xử lý dữ liệu ....................................................................................... 38
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ........................................................................ 39
3.1 Các chỉ tiêu chất lƣợng dầu thô nguyên liệu ............................................................ 39

v

3.2 Ảnh hƣởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ xử lý đến chất lƣợng dầu trong quá trinh
tẩy trắng theo mẻ kết hợp với sử dụng sóng siêu âm ....................................................... 42
3.2.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ xử lý đến chỉ số mật độ quang của
dầu trong quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp với sử dụng sóng siêu âm ................... 42
3.2.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ xử lý đến chỉ số PV của dầu trong
quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp với sử dụng sóng siêu âm ................................... 44
3.2.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ xử lý đến chỉ số L*a*b* (hệ màu
CIE) của dầu trong quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp với sử dụng sóng siêu âm .... 47
3.2.4. Đánh giá hiệu quả của quá trình tẩy trắng ở 80oC ............................................. 48
3.3 Ảnh hƣởng của thời gian đến chất lƣợng của dầu trong q trình tẩy trắng kết hợp
sóng siêu âm ở 80°C, tỷ lệ bentonite là 0.5% .................................................................. 50
3.4 Sự thay đổi chất lƣợng dầu cá tra qua các giai đoạn của q trình tinh luyện......... 55
3.5 Chất lƣợng dầu thơ so vớ dầu tinh luyện ................................................................. 57
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN ................................................................................................... 61
4.1 Kết luận .................................................................................................................... 61
4.2 Đề xuất ..................................................................................................................... 61
4.3 Tính ứng dụng của nghiên cứu ................................................................................ 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 62
PHỤ LỤC ................................................................................................................................

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cá tra ...................................................................................................................... 1
Hình 1.2. Cấu trúc phospholipid ............................................................................................ 7
Hình 1. 3 Cấu trúc bentonite ................................................................................................ 17
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình trích ly dầu thơ từ mỡ cá tra ....................................................... 24
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình tinh luyện dầu thơ....................................................................... 26
Hình 2.3. Sơ đồ nghiên cứu ................................................................................................. 28

Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ..................................................................................... 29
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ..................................................................................... 31
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ đến mật độ quang (OD420nm) của các
mẫu dầu với các chế độ xử lí khác nhau.........…………………………………………….43
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bentonite và nhiệt độ đến chỉ số peroxide (PV) của dầu ở
các chế độ xử lí khác nhau ................................................................................................... 45
Hình 3.3. Sự thay đổi OD420nm, PV trong q trình tẩy trắng kết hợp với sóng siêu âm ở
80 oC, tỷ lệ bentonite 0.5% .................................................................................................. 50

vii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dƣỡng trong 100g phi lê cá tra .................................................. 2
Bảng 1.2. Tổng hợp các thành phần của cá tra ...................................................................... 4
Bảng 2.1. Bảng mã hóa mẫu dầu ......................................................................................... 30
Bảng 2.2. Ý nghĩa giá trị ∆E ................................................................................................ 37
Bảng 3.1. Các chỉ tiêu chất lƣợng của dầu cá thô ................................................................ 39
Bảng 3.2. Thành phần acid béo trong dầu thô ..................................................................... 40
Bảng 3.3. Sự thay đổi chỉ số màu L* a* b* và ∆E của các mẫu dầu cá .............................. 47
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bentonite trong quá trình tẩy trắng ở nhiệt độ 800C có kết
hợp với sóng siêu âm ........................................................................................................... 49
Bảng 3.5. So sánh các chỉ tiêu chất lƣợng của dầu cá tại 80°C, tỷ lệ bentonite 0.5%, thời
gian tẩy trắng 15 phút tẩy trắng theo mẻ có và khơng sử dụng sóng siêu âm ..................... 52
Bảng 3.6. Sự thay đổi về chỉ số chất lƣợng (OD420nm, PV, FFA, tỷ trọng) của dầu cá trong
quá trình tinh luyện .............................................................................................................. 55
Bảng 3.7. Các chỉ tiêu hóa lý của dầu thơ và dầu tinh luyện ............................................... 57
Bảng 3.8. Thành phần acid béo trong dầu tinh luyện .......................................................... 58

viii

DANH MỤC VIẾT TẮT
FAO:

Food and Agriculture Organization of the United Nations

FFA:

Free fatty acid

IV:

Iod value

NHP:

Nonhydratable phosphatides

PA:

Phosphotidyl acid

PC:

Phosphotidyl choline

PE:

Phosphotidyl ethanolamin

PI:

Phosphatidyl inositol

PV:

Peroxide value

HP:

Hydratable phosphatides

ix


TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Đề tài “Tinh sạch dầu cá tra sử dụng phƣơng pháp hấp phụ kết hợp sóng siêu âm”
đƣợc thực hiện nhằm khảo sát sự ảnh hƣởng của thời gian, nhiệt độ, tỷ lệ đất sét sử dụng
trong quá trình tẩy trắng theo mẻ kết hợp sử dụng sóng siêu âm đến chất lƣợng dầu cá tra
tinh luyện. Bên cạnh đó, cũng so sánh hiệu quả tẩy trắng giữa phƣơng pháp tẩy trắng có và
khơng có sử dụng sóng siêu âm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng khi tẩy trắng dầu cá tra bằng sóng siêu âm tại
nhiệt độ 80oC, tỷ lệ bentonite là 0.5%, thời gian tẩy trắng 15 phút cho hiệu quả tẩy trắng
cao nhất đƣợc thể hiện ở giá trị mật độ quang (OD) thấp (0.20), và hệ màu CIE L*a*b* có
giá trị ∆E là 8.82 cho thấy sự khác biệt về màu sắc so với dầu thơ. Bên cạnh đó, chúng tơi
cịn xác định các chỉ số chất lƣợng khác của dầu nhƣ chỉ số peroxide (PV), chỉ số acid béo
tự do (%FFA), chỉ số iot (IV), hàm lƣợng phosphorus, hàm lƣợng sắt, thành phần acid béo
trong dầu…để đánh giá chất lƣợng dầu trong suốt q trình tinh luyện. Ngồi ra các chỉ số
vật lý nhƣ nhiệt độ nóng chảy, độ ẩm và các chất bay hơi, tỷ trọng…của dầu cá cũng đƣợc

xác định. Các chỉ tiêu chất lƣợng này đều nằm trong khoảng cho phép đối với dầu cá tinh
luyện (Bimbo, 1998).
Sản phẩm này của chúng tơi khơng những có ý nghĩa trong việc tận dụng nguồn
phụ phẩm từ cá (mỡ cá, da cá…) trong các nhà máy chế biến thủy sản mà cịn có ý nghĩa
trong việc đa dạng hóa nhóm sản phẩm dầu ăn. Dầu cá có chứa các acid béo omega3 eicosapentaenoic acid (EPA) và docosahexaenoic acid (DHA) mang lại nhiều lợi ích
cho sức khỏe của con ngƣời . Chính vì vậy, quá trình tinh sạch dầu cá nhằm tận dụng
nguồn phụ phẩm từ mỡ cá để tinh chế thành dầu ăn nhằm cung cấp cho ngƣời tiêu dùng
một sản phẩm đạt chất lƣợng tốt cũng nhƣ nâng cao giá trị kinh tế từ những phụ phẩm của
cá tra.

x


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về cá tra
1.1.1. Đặc điểm sinh học
Cá tra (Pangasius hypophthalmus) là loài cá nƣớc ngọt sống trong lƣu vực sông của
Đông Nam Á nhƣ sông Mekong, sông Chao Phraya. Thƣờng đƣợc nuôi chủ yếu trong ao
đất, sâu tới 4 m, tại đồng bằng sông Cửu Long ở miền Nam Việt Nam (Lam T Phan cùng
công sự, 2009). Cá tra thuộc ngành động vật xƣơng sống, lớp cá lƣỡng tiêm (Pisces), bộ cá
nheo (Siluriformes), họ cá tra (Pangasiidae), giống cá tra (Pangasius), loài cá tra (Nguyễn
Văn Thƣờng, 2007, Lê Ngọc Tú cùng công sự, 2001).

Hình 1.1. Cá tra
Cá tra có thân dài, khơng vẩy, màu sắc đen xám, bụng hơi bạc, phần bụng cá to trịn
vì có lá mỡ rất lớn, miệng rộng và có đơi râu dài. Cá sống chủ yếu ở nƣớc ngọt, chịu đƣợc
nƣớc lợ nhẹ (độ muối dƣới 10%), chịu đựng đƣợc nƣớc phèn có pH > 4. Cá tra có cơ quan
hơ hấp phụ nên có thể sống đƣợc ở những ao hồ chật hẹp, thiếu oxi, nên nuôi đƣợc mật độ
rất cao (Phạm Văn Khánh, 2009). Cá tra là một loài ăn tạp, thƣờng đƣợc cho ăn phụ phẩm
nông nghiệp nhƣ là cám gạo, đậu nành và phụ phẩm cá trong q trình ni (Elena Orban

cùng cơng sự, 2008).
Thành phần hóa học của thịt cá tra gồm có: Nƣớc, protein, lipid, glucid, khống
chất, vitamin, enzyme và một số hormon. Cũng giống nhƣ các loài thủy sản khác, thành
phần hóa học của cá tra khác nhau về giống lồi, về mơi trƣờng sống, trạng thái sinh lý,

1


mùa vụ, nguồn thức ăn, thời tiết khí hậu. Thành phần hóa học có ảnh hƣởng rất lớn đến giá
trị cảm quan và giá trị dinh dƣỡng của sản phẩm (Trần Minh Phú cùng công sự, 2014).
Bảng 1.1. Thành phần dinh dƣỡng trong 100g phi lê cá tra
Độ ẩm (%)

80-85

Hàm lƣợng protein (%)

12.6-15.6

Hàm lƣợng chất béo (%)

1.1-1.3

Hàm lƣợng cholesterol (mg)

21-39

Hàm lƣợng natri (mg)

222-594

Tỷ lệ acid béo khơng bão hịa (%)

12.5-18.8

Tỷ lệ aixt béo bão hòa (%)

41.1-47.8
(Nguồn:Elena Orban cùng cộng sự, 2008)

Theo một nghiên cứu khác, hàm lƣợng lipid đã đƣợc tìm thấy trong số các phần
khác nhau dao động từ 2.95% đến 93.32%, thấp nhất trong phần vây lƣng và cao nhất
trong nội tạng. Hàm lƣợng protein, độ ẩm và tro tỷ lệ nghịch với hàm lƣợng lipid giữa các
phần trong cơ thể. Khơng có sự thay đổi rõ ràng của từng thành phần acid béo ở các phần
khác nhau. Acid béo khơng bão hịa đơn là chất béo chiếm ƣu thế nhất và đƣợc tìm thấy
trong tất cả các mơ dao động từ 32.7% đến 39.9%, sau đó là acid béo bão hòa dao động từ
30.2% đến 36.5% (tổng lƣợng acid béo), trong khi đó tổng hàm lƣợng acid béo khơng bão
hịa đa là thấp nhất dao động từ 14.8% đến 24.0% (Pornpisanu Thammapat cùng cơng sự,
2010)
1.1.2 Tình hình nuôi trồng cá tra hiện nay
Cá tra là một trong các loại cá lớn nhất ở khu vực đồng bằng sơng Cửu Long, Việt
Nam và cũng có giá trị xuất khẩu cao.
Trong những năm qua, ngành hàng cá tra có sự phát triển nhanh chóng, đóng góp
lớn cho phát triển ngành thuỷ sản nói chung cũng nhƣ sự phát triển kinh tế - xã hội vùng
đồng bằng sông Cửu Long nói riêng. Chỉ trong thời gian ngắn diện tích ni thả tăng trên
10 lần, sản lƣợng đạt trên 1,4 triệu tấn. Đây là ngành kinh tế quan trọng, thu hút trên

2

200.000 lao động, hơn 70 cơ sở chế biến phi lê cá tra đông lạnh, kim ngạch xuất khẩu đạt
1,79 tỷ USD vào năm 2017 (theo Tổng cục Thủy Sản, 2017).
Năm 2017, diện tích ni cá tra ƣớc đạt 5.227 ha, tăng 3,5% so với năm 2016 với
sản lƣợng thu hoạch ƣớc đạt 1,250 nghìn tấn, tăng 5,3% so với năm 2016. Tại đồng bằng
sơng Cửu Long, các tỉnh có diện tích ni lớn đạt sản lƣợng cá tra tăng mạnh là Đồng
Tháp với 466,3 nghìn tấn, tăng 6,0%, An Giang 261,6 nghìn tấn (+5,9%), Cần Thơ đạt
174,2 nghìn tấn (+6,4%) (theo Tổng cục thống kê, 2017).
Tuy nhiên, tại một số địa phƣơng, năm 2017, sản lƣợng hoặc diện tích nuôi giảm so
với năm trƣớc nhƣ: Tiền Giang, Hậu Giang, Trà Vinh. Tính đến ngày 30/9/2017, cả nƣớc
có 104 cơ sở sản xuất giống cá tra, tập trung chủ yếu ở Đồng Tháp (78 cơ sở) và An Giang
(10 cơ sở) và khoảng 3.500 cơ sở ƣơng dƣỡng giống cá tra theo 2 giai đoạn. Số lƣợng sản
xuất đƣợc khoảng 25-28 tỷ con cá bột, hơn 2,0 tỷ cá tra giống (theo Hiệp hội chế biến và
xuất khẩu thủy sản Việt Nam).
Sản lƣợng cá tra thƣơng phẩm tăng vƣợt bậc, từ 23,250 tấn năm 1997 tăng lên
1,150,500 tấn trong năm 2013, tăng hơn 50 lần. Sản lƣợng cá tra năm 2017 đạt 1,25 triệu
tấn với diện tích khoảng 6,078 ha (theo Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt
Nam).
Năm 2018, tổng sản lƣợng cá tra ni tồn cầu ƣớc đạt 2,8 triệu tấn, tăng 6% so với
năm 2017. Trong đó, Việt Nam (tập trung chủ yếu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long)
chiếm khoảng 45% tổng sản lƣợng cá tra ni tồn cầu, với sản lƣợng thu hoạch năm 2018
đạt dƣới 1,3 triệu tấn (FAO, 2019).
Theo Tổng Cục Thống kê, giá cá tra nguyên liệu nửa đầu tháng 1/2019 giảm nhẹ so
với tháng trƣớc nhƣng vẫn ở mức cao, dao động từ 29.000 - 33.000 đồng/kg. Với mức giá
này ngƣời ni có lãi từ 5.000 - 9.000 đồng/kg. Sản lƣợng cá tra tháng 1 ƣớc tính đạt
82.100 tấn, tăng 7,5% so với cùng kì năm trƣớc. 2018 đánh dấu là năm đầu tiên trong vòng
20 năm qua kim ngạch xuất khẩu cá tra đạt ngƣỡng kỉ lục tới 2,26 tỉ USD tăng 26,5% so
với năm 2017. Trong đó Mỹ là thị trƣờng tiêu thụ cá tra lớn nhất của Việt Nam (theo Tổng
cục Thống kê, 2019).

3

Diện tích thả ni mới tính đến17/3/2019 là 879 ha (tăng 260 ha (42%) so với cùng
kỳ 2018), lũy kế diện tích hiện đang ni là 2.146 ha (tăng 217 ha (11,2%) so với cùng kỳ
2018). Diện tích thu hoạch lũy kế là 585 ha (tăng 91 ha (18,4%) so với cùng kỳ 2018). Sản
lƣợng luỹ kế là: 180.493 tấn (tăng 18.632 tấn (11,5%) so với cùng kỳ 2018) (theo Tổng cục
Thủy Sản, 2019).
Giá cá tra thƣơng phẩm loại 1 hiện dao động trong khoảng 24.000 – 24.500
đồng/kg, giảm 4.000-5.000 đ/kg so với hồi đầu năm 2019. Giá cá tra giống dao động từ
40.000 – 43.000 đồng/kg (cỡ 2 cm mẫu 30 con/kg), giá từ 65.000-70.000 đồng/kg loại1,5
cm (mẫu 70 con/kg) (theo Tổng cục Thủy Sản, 2019).
Tuy nhiên, nƣớc ta chủ yếu xuất khẩu cá tra qua các nƣớc ở dạng phi lê, các sản
phẩm phụ nhƣ đầu, da, xƣơng, mỡ (chiếm 65%) không đƣợc sử dụng và thải ra ngồi mơi
trƣờng (Lê Văn Việt Mẫn cùng cơng sự, 2011).
Bảng 1.2. Tổng hợp các thành phần của cá tra
STT

Thành phần

Tỷ lệ (%)

1

Mỡ

2.3

2

Thịt

37.1

3

Phụ phẩm

60.59

4

Sai số

0.04

(Nguồn: Lê Thị Thanh Xuân cùng cộng sự, 2018)
Trong đó chỉ có đầu và xƣơng đƣợc thu mua với số lƣợng nhỏ để chế biến thức ăn
gia súc, gia cầm và thủy hải sản. Sản lƣợng mỡ từ các nhà máy khá lớn. Hàng năm các nhà
máy chế biến thủy sản trong khu vực này thải ra khoảng 120 ngàn tấn mỡ cá phế. Do đó,
việc nghiên cứu tạo ra các sản phẩm dầu cá là rất cần thiết giúp giải quyết vấn đề phụ
phẩm, nâng cao giá trị kinh tế và cải thiện sức khỏe cho con ngƣời.

4


1.2 Thành phần hóa học của dầu cá
Dầu cá là dầu đƣợc tách ép từ mỡ hoặc gan cá: cá hồi, cá ngừ, cá tra, cá basa, ….
Dầu cá chứa eicosapentaenoic acid omega-3 (EPA) và docosahexaenoic acid (DHA) có lợi
cho cơ thể (Moghadasian, Mohammed H., 2008). Thành phần hóa học chủ yếu của dầu cá
bao gồm (O’Brien, 2003):

- Triglyceride: thành phần quan trọng và chủ yếu của dầu cá.
- Các acid béo tự do: Chiếm khoảng từ 1% đến 10% tùy loại dầu. Dầu cá có thể
chiếm tới 82.72% acid béo chƣa bão hịa, bao gồm các acid béo khơng no có nhiều hơn
một nối đơi khoảng 35.59% và các acid béo thuộc nhóm omega – 3 chiếm 17.04%. Tỷ lệ
các loại acid có thể thay đổi tùy thuộc vào phƣơng pháp tách lọc và mục đích sản xuất dầu
cá.
- Các chất hòa tan khác nhƣ vitamin A, D, E hay các nguyên tố vi lƣợng: chiếm từ
0.2 – 1%.
- Các nguyên tố siêu vi lƣợng có tỷ lệ nhỏ trong giới hạn cho phép, không gây nguy
hại đến sức khỏe: As, Cd, Hg, Pb.
Triglyceride và acid béo
Độ dài chuỗi carbon của acid béo trong dầu cá thƣờng vƣợt quá C-18 và có tỷ lệ
cao các acid béo chứa C-20, 22 có khi lên đến C-24. Tổng tỷ lệ các acid béo mạch dài này
thƣờng chiếm tới 25-30% đôi khi lên tới 50% tổng acid béo (Maurice E Stansby, 1969).
Theo Gruger (1967) đã báo cáo rằng các acid béo có nguồn gốc từ dầu cá gồm ba loại
chính: acid béo bão hịa, khơng bão hịa đơn và khơng bão hịa đa.
Các acid béo bão hòa (SAFAs) thƣờng chiếm 20-30% tổng lƣợng acid béo của các
sinh vật biển. Acid béo bão hịa có chiều dài chuỗi carbon thƣờng nằm trong khoảng từ C12 (acid lauric) đến C-24 (acid lignoceric). Một vài loại acid C-8 và C-10 cũng có thể đƣợc
tìm thấy trong một số loại dầu cá. Mặc dù có nhiều loại hợp chất hóa học, tuy nhiên chỉ có
ba acid béo bão hòa quan trọng trong dầu cá là : acid palmitic (C16: 0) chiếm 10 - 15%,
acid myristic (C14: 0) chiếm 3-13% và acid stearic (C18: 0) chiếm 1-4% (RG Ackman,
1982).
Acid khơng bão hịa đơn bao gồm acid monoethenoic và loại acid khơng bão hịa đa
bao gồm các acid polyethenoic có chứa từ 2 đến 6 liên kết ethylenic trong mỗi acid. Độ dài
5


chuỗi carbon của các acid khơng bão hịa, từ C-14 (acid 9-tetradecenoic) đến C-22 (acid
4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic). Một lƣợng nhỏ acid monoenoic C-10 và C-12 đã đƣợc
tìm thấy trong một số loại dầu cá. Trong dầu cá, khơng có acid acetylenic và acid

carboxylic hydroxy (EH Gruger, 1967).
Hầu hết các acid béo không bão hòa đa (PUFAs) trong dầu cá tồn tại dƣới dạng
omega-3 và có liên quan đến acid linolenic. Ngƣợc lại, acid béo loại omega-6 thƣờng
chiếm ƣu thế trong hầu hết các loại dầu khác. Các hợp chất này có liên quan đến sự tổng
hợp sinh học với acid linoleic (Stansby, 1982). Omega-3 đƣợc sự quan tâm nhất là acid
eicosapentaenoic (EPA) và acid docosahexaenoic (DHA) (Pigott và Tucker, 1987). EPA
(C20: 5-3) và DHA (C22: 60-3) đƣợc coi là chất bổ sung dinh dƣỡng, hoặc là chất điều
trị ức chế nhiều loại bệnh lý ở ngƣời và thƣờng đƣợc gọi là acid béo "omega-3". Trong cơ
thể ngƣời, acid linolenic có thể đƣợc chuyển đổi từ từ cả EPA và DHA, đặc biệt là với sự
có mặt của một lƣợng lớn acid linoleic cạnh tranh cho cùng một hệ thống enzyme
(Yongmanitchai và Ward, 1989)
Acid béo tự do (Free fatty acid - FFA)
Trong dầu cá, FFA hình thành do quá trình phân hủy các liên kết giữa glycerol và
các acid béo dẫn đến việc giải phóng các acid béo tự do, và sự hiện diện của nó là khơng
mong muốn về mặt thƣơng mại. Thơng thƣờng, dầu cá đƣợc bán trên thị trƣờng có FFA
dao động từ 3% - 7%. Tỷ lệ này có thể lên tới 20% trong một số trƣờng hợp nhất định
(Windsor và Barlow, 1981). Quá trình thủy phân một phần sẽ tạo ra mono- và di-glyceride
hay một số glycerol có thể bị phá vỡ thành CO2 và H2O tùy thuộc vào các điều kiện khác
nhau (Patterson, 1989).
Phospholipid
Phospholipids là các hợp chất khơng tan trong nƣớc tƣơng tự nhƣ triglyceride,
nhƣng có thành phần phốt pho thay thế cho một acid béo (Pigott và Tucker, 1987). Trong
thịt cá chứa khoảng 0,5% phospholipids (Sheppard et al, 1978). Các phospholipid chính
của động vật biển là lecithin phosphatidyl cholines, phosphatidyl ethanolamines,
phosphatidyl serine và phosphatidyl inositol với số lƣợng nhỏ sprialomyelin,
lysophosphatylcholine và cardiolipin (Malin, 19). Lecithin thƣờng chiếm tỷ lệ cao nhất.

6

Trong 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
đƣợc ester hóa ở vị trí R1 và R2, đồng thời một alcohol base gắn vào nhóm
phosphate (Trần Thanh Trúc, 2015).

Hình 1.2. Cấu trúc phospholipid
Phospholipid đƣợc phân thành 5 nhóm chính theo sự thay thế tự nhiên (X) trên acid
glycerophosphoric:
(1) Phospholipid acid (PA): khơng có thành phần thay thế
(2) Phospholipidyl ethanolamine (cephalin): PE
(3) Phospholipidyl choline (lecithine): PC
(4) Phospholipidyl serine: PS
(5) Phospholipidyl inositol: PI
Tùy vào mức độ hydrat hóa mà phospholipid đƣợc chia thành 2 nhóm là hydratable
phosphatide (HP) và non hydratable phosphatide (NHP) (Gunstone và cộng sự, 2007).
Nhóm HP bao gồm PC và PI, nhóm NHP gồm có PE và PA. Các phosphatide khơng tan
trong nƣớc nhƣng hịa tan tốt trong dầu và trong đa số các dung môi hữu cơ, chúng có khả
năng phản ứng hóa học dễ hơn triglyceride và rất dễ bị oxi hóa ở nhiệt độ cao nên làm ảnh
hƣởng đến chất lƣợng dầu tinh luyện (Sheppard và cộng sự, 1978). Do lƣợng phosphatide
thay đổi trong từng loại dầu thơ nên cần phân tích hàm lƣợng phosphorus trƣớc khi xử lý
acid để đảm bảo lƣợng acid cho vào (Hà Duyên Tƣ, 2004; Katalin, 2004).

7


Sáp
Sáp là một lipid đơn giản, nó là este của các acid béo mạch cacbon dài, (số nguyên
tử carbon từ 24 – 26) và rƣợu một hay hai chức. Sáp có nhiệt độ nóng chảy khá cao (tnc >
80oC), bền vững và rất khó tiêu hóa, sáp khơng có giá trị về mặt dinh dƣỡng. 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 thƣờng, 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. Việc tách sáp
có thể đƣợc thực hiện bằng biện pháp đơng hóa dầu ở nhiệt độ 5oC trƣớc khi lọc (Thanh
Trúc Trần, 2005).
Các hợp chất màu
Sắc tố trong dầu cá xuất phát từ hai nguồn: các sắc tố hòa tan trong dầu tự nhiên có
trong cá và sự thay đổi màu xảy ra trong dầu cá trƣớc, trong hoặc sau khi chế biến.
Carotenoids tạo thành các sắc tố phổ biến nhất trong cá (Brody, 1965). Chúng bao gồm:
asatacin - màu đỏ chính trong dầu cá hồi; fucoxantin - sắc tố màu vàng chính trong dầu
pilchard; xanthophylls, carotene - dầu cá mịi; toraxanthin và zeaxanthin - đƣợc tìm thấy
trong da của nhiều loài. Kết hợp với protein, chitin, muối canxi hoặc các loại lipit khác,
carotenoids có thể tạo ra màu xanh lam, tím, xanh lá cây, cam, đỏ, hồng và vàng (Pennock,
1977).
Ngồi ra, trong dầu cá cịn có các thành phần khác nhƣ: hydrocacbons (thƣờng
chiếm dƣới 1% trong tổng chất béo (Morris and Culkin, 1989), sterols, cùng các kim loại
nặng khác đƣợc tìm thấy trong dầu cá nhƣ: thủy ngân, chì, cadmium, đồng, kẽm, sắt
(Kinsella, 1988). Những kim loại này xúc tác cho sự phân hủy hydroperoxide thành các
gốc tự do. Trong số, đồng có khả năng hoạt động mạnh gấp mƣời lần so với sắt. Đồng làm
tăng tốc độ phá hủy hydroperoxide do đó làm gia tăng các sản phẩm oxy hóa thứ cấp, trong
khi sắt làm tăng tốc độ hình thành peroxide (Ravigadevi Sambanthamurthi cùng cơng sự,
2000).
Do đó, q trình tinh luyện dầu cá là một q trình vơ cùng quan trọng giúp loại bỏ
những chất những tạp chất có trong dầu, nhằm nâng cao chất lƣợng và giá trị cảm quan của
dầu mang đến cho ngƣời tiêu dùng một sản phẩm an toàn, đạt chất lƣợng, đáp ứng nhu cầu
sức khỏe.

8


1.3 Quá trình thu hồi dầu

Các phƣơng pháp thu hồi dầu thô thƣờng dùng là: phƣơng pháp ép (ép khô, ép ƣớt),
phƣơng pháp enzyme, phƣơng pháp trích ly bằng dung mơi.
1.3.1. Phƣơng pháp ép
Có hai phƣơng pháp ép là ép khơ và ép ƣớt
Ép khơ
Phƣơng pháp này chỉ thích hợp cho nguyên liệu có hàm lƣợng dầu thấp (Nguyễn
Thị Luyến và Đỗ Minh Phụng, 1996). Phƣơng pháp này thƣờng tiến hành theo mẻ, bao
gồm nấu chín và sấy. Các nguyên liệu thô thƣờng đƣợc cho vào một máy sấy xi lanh lớn có
hơi nƣớc. Bên trong máy sấy là một dụng cụ cạo quay giúp vật liệu tiếp xúc nhanh với
thành thiết bị nóng bên trong, ngăn khơng cho vật liệu bị dính vào thành thiết bị. Việc sấy
khơ đƣợc thực hiện kết hợp với điều kiện chân không, hoặc ở áp suất khí quyển. Dầu đƣợc
tách ra khỏi vật liệu khô bằng cách ép theo mẻ bằng máy ép thủy lực. Dầu cá là sản phẩm
duy nhất đƣợc thu hồi từ phƣơng pháp này.
Trong phƣơng pháp ép khô, các mơ mỡ đƣợc cắt nhỏ và đƣợc làm nóng đến khoảng
121°C, trong một bồn chứa hơi nƣớc nằm ngang giúp các tế bào mỡ tan chảy, giải phóng
và làm giảm độ ẩm. Cánh khuấy đƣợc sử dụng nhằm làm tăng hiệu quả truyền nhiệt. Sau 5
giờ, chất béo đƣợc giải phóng và độ ẩm đƣợc loại bỏ. Hỗn hợp nguyên liệu đƣợc ép để thu
hồi chất béo, đƣợc lọc để loại bỏ dƣ lƣợng protein bị biến tính. Phƣơng pháp ép khơ có thể
đƣợc thực hiện ở áp suất khí quyển, chân không hoặc ở áp suất cao. Phƣơng pháp áp suất
khí quyển là phổ biến nhất, với nhiệt độ 115 - 140°C (Fereidoon Shahidi, 2005)
Ép ướt
Nguyên liệu đƣợc nấu chín, sau đó ép ngun liệu cịn ƣớt để lấy bớt ra lƣợng nƣớc
và lƣợng dầu (Nguyễn Thị Luyến và Đỗ Minh Phụng, 1996).
Quá trình này đƣợc sử dụng hầu nhƣ chỉ để chế biến cá có dầu. Các bƣớc chính của
phƣơng pháp ép ƣớt là:
Đầu tiên, nguyên liệu đƣợc nấu chín, giúp dầu và nƣớc có trong cá có thể dễ dàng
tách ra khỏi protein rắn. Để đạt đƣợc sản phẩm mong muốn, nhiệt độ và áp suất nấu phải

9

đƣợc điều chỉnh theo từng loài cá cụ thể. Sau đó, nguyên liệu đƣợc ép bằng cách sử dụng
một máy ép kiểu trục vít để ép cả dầu và nƣớc từ cá. Để tách và thu hồi tối đa lƣợng dầu,
phƣơng pháp ly tâm thƣờng đƣợc sử dụng. Thông thƣờng, nƣớc nóng đƣợc thêm để tách
các tạp chất cịn lại. Q trình trích ly dầu cần phải kiểm sốt chặt chẽ nhiệt độ, vì trọng
lƣợng riêng và độ nhớt của dầu phụ thuộc vào nhiệt độ.
Trong phƣơng pháp ép ƣớt, các mô mỡ đƣợc gia nhiệt cùng với nƣớc, thƣờng ở
nhiệt độ thấp (82 - 96°C) so với phƣơng pháp ép khô. Chất béo đƣợc ép ở nhiệt độ thấp
thƣờng có màu ít hơn và hƣơng vị nhẹ hơn so với chất béo đƣợc thực hiện bằng phƣơng
pháp ép khô (Fereidoon Shahidi, 2005).
1.3.2. Phƣơng pháp enzyme
Nguyên liệu đƣợc thủy phân chuyển protein thành dung dịch acid amin, các peptit
mạch ngắn trên cơ sở đó phá vỡ các tế bào chứa dầu và cắt đứt các liên kết giữa protein –
lipid, protein – vitamin. Tồn bộ q trình thủy phân này diễn ra ở nhiệt độ thấp (40 60°C). Do đó, sản phẩm dầu cá tạo thành có chất lƣợng cao, các hoạt tính sinh học ít bị
biến đổi (Nguyễn Thị Luyến và Đỗ Minh Phụng, 1996).
Phƣơng pháp này thƣờng sử dụng enzyme khoảng 0.25-0.50% trên tổng khối lƣợng
cá. Sau quá trình phân hủy enzyme, là quá trình ép và lọc. Dầu đƣợc giải phóng sẽ nổi lên
bề mặt và có thể đƣợc tách ra bằng cách ly tâm. Shirakawa et al (1989) đã đề xuất một kỹ
thuật enzyme bằng cách sử dụng protease. Cá đƣợc ủ với protease ở 0.001-1.0% trọng
lƣợng ở 45-75°C trong 40-50 phút (Hari Eko Irianto, 1992).
Một số yếu tố có thể ảnh hƣởng đến q trình thủy phân: cơ chất, enzyme và các
điều kiện khác bao gồm nhiệt độ, pH, thời gian thủy phân và lƣợng nƣớc thêm vào. Những
yếu tố này rất quan trọng đối với hiệu suất và chất lƣợng sản phẩm và cần đƣợc kiểm sốt
trong q trình chế biến (AK Carvajal cùng cơng sự, 2016).
1.3.3. Phƣơng pháp trích ly bằng dung mơi
Trích ly là quá trình ngâm chiết làm chuyển dầu từ nguyên liệu vào dung môi thực
hiện bằng khuếch tán phân tử (chuyển dầu từ nội tâm nguyên liệu vào dung môi) và
khuếch tán đối lƣu (chuyển dầu từ bề mặt ngun liệu từ dung mơi).
Trích ly có thể sử dụng dung môi trực tiếp:
10

Quá trình này dựa trên việc sử dụng một dung mơi khơng phân cực, cụ thể là
hexane, để hịa tan dầu mà không loại bỏ protein và các hợp chất khác. Nguyên liệu đƣợc
trộn với hexane, micelle dầu-dung môi và lƣợng bột cịn lại đƣợc đun nóng để làm bay hơi
dung môi, dung môi đƣợc thu lại và tái sử dụng. Trích ly bằng dung mơi mang lại lƣợng
dầu nhiều hơn khoảng 11,5% so với phƣơng pháp ép trục vít và dầu cịn sót lại trong bột ít
hơn 1%. Nếu khơng kiểm sốt nhiệt độ của miscella dầu-dung mơi sẽ làm biến đổi màu sắc
của dầu (Fereidoon Shahidi, 2005).
Isopropanol đã đƣợc sử dụng để trích ly trực tiếp dầu cá. Cá đƣợc xay thơ và trộn
với dung mơi nóng. Sau đó, tách dầu bằng cách lọc hoặc ly tâm. Phần cặn sau đó tiếp tục
đƣợc xử lý bằng dung mơi cho đến khi nƣớc và dầu đạt đến điểm mong muốn (Hari Eko
Irianto, 1992).
Tuy nhiên, dầu đƣợc sử dụng làm thực phẩm cho con ngƣời cũng nhƣ việc thu hồi
dầu từ mỡ cá cũng khơng q khó khăn do đó nên hạn chế sử dụng các dung môi độc hại
để trích ly dầu nhƣ hexan, aceton mà thay vào đó là lựa chọn những dung môi không gây
độc hại nhƣ: ethanol, nƣớc,…Trong nghiên cứu này, chúng tôi chọn dung môi là nƣớc vì
tính an tồn của nó cũng nhƣ dễ dàng loại bỏ ở các giai đoạn của quá trình tinh luyện phía
sau.
1.4 Q trình tinh lun dầu
Để tạo ra sản phẩm hồn thiện có chất lƣợng cao thì dầu thơ sau khi đƣợc thu hồi
phải qua q trình tinh luyện. Mục đích của q trình tinh luyện là để loại màu,
phosphatide, dƣ lƣợng kim loại, và acid béo tự do có thể tạo ra các sản phẩm oxy hóa
(Daniel Swern, 1982). Về cơ bản có hai loại quy trình tinh luyện dầu, đó là tinh luyện hóa
học và tinh luyện vật lý. Tinh luyện vật lý chủ yếu loại bỏ sạch các tạp chất khơng mong
muốn có trong sản phầm bằng các phƣơng pháp lọc, giúp dầu tinh khiết hơn, màu sáng
hơn, chất lƣợng tốt hơn. Tinh luyện hóa học liên quan đến q trình khử gum, trung hịa,
tẩy trắng, đơng hóa và tẩy mùi (Mariana Lara Menegazzo cùng cơng sự, 2014). Trong số
đó tẩy trắng là q trình quan trọng nhất (Mauricio L Monte cùng công sự, 2015) nó giúp
cải thiện giá trị cảm quan của dầu thơ. Hiện nay, phƣơng pháp tinh luyện hóa học đƣợc sử

dụng phổ biến hơn (Katalin Kővári, 2004).

11


1.4.1 Khử gum
Khử gum là bƣớc đầu tiên của quá trình tinh luyện dầu thơ giúp loại bỏ tạp chất,
đặc biệt là các phosphatide hay gum từ dầu thô (Ji-Guo Yang cùng công sự, 2006). Dầu thô
chứa hai loại phospholipid: hydratable phosphatides (HP) và non hydratable phosphatides
(NHP) (Katalin Kővári, 2004) .
Phosphatide phải đƣợc loại bỏ trong đầu giai đoạn tinh luyện vì hai lý do chính:
Chúng gây tổn thất trong q trình tinh luyện cao do đặc tính nhũ hóa và chúng dễ bị phân
hủy, làm tối màu dầu do mất ổn định nhiệt (Narayana Balagopala Kaimal Thengumpillil
cùng công sự, 2004), (Jane Mara Block and Daniel Barrera-Arellano, 2009), (F Galhardo
cùng công sự, 2010).
Bản chất của phƣơng pháp khử gum là dựa vào phản ứng hydrat hóa để làm tăng độ
phân cực các hợp chất keo hòa tan trong dầu, nên làm giảm độ hòa tan của chúng, giúp các
thành phần này kết tủa lại và có thể tách ra bằng ly tâm.
Các phƣơng pháp khử gum thƣờng dùng nhƣ khử gum bằng nƣớc, khử gum bằng
acid, khử gum bằng enzyme và siêu lọc.
Khử gum bằng nước (water degumming)
Với phƣơng pháp khử gum bằng nƣớc, quá trình này sẽ đƣợc diễn ra bằng việc
thêm nƣớc vào dầu thơ, hydrat hóa các thành phần hịa tan trong nƣớc, và sau đó loại bỏ
chúng thơng qua q trình tách ly tâm (Thanh Trúc Trần, 2005).
Khử gum bằng acid (acid degumming)
Việc khử gum bằng nƣớc chỉ có thể tách đƣợc các HP, nhƣng các NHP đƣợc khơng
bị ảnh hƣởng và vẫn cịn trong pha dầu. Các NHP đƣợc thƣờng đƣợc xác định là muối
canxi và magiê của photphatidic acid.
Sau giai đoạn khử gum bằng nƣớc, NHP vẫn chƣa đƣợc loại bỏ ra khỏi dầu. Do đó,
q trình khử gum bằng acid có thể đƣợc coi là một phƣơng pháp thay thế cho quá trình

khử gum bằng nƣớc ở chỗ nó sử dụng acid kết hợp với nƣớc. Các gum khơng ƣa nƣớc
(NHP) có thể đƣợc chuyển thành dạng ƣa nƣớc (HP) khi tác dụng với acid khử. Các acid
này giải phóng PA và PE để tạo thành phức hợp với các ion kim loại hóa trị II (Ca2+, Mg2+)
và đƣợc loại bỏ bằng cách ly tâm (Balmey và cộng sự, 1997; O’Brien, 2009).

12


Trong công nghiệp tinh luyện dầu, khử gum bằng acid đƣợc sử dụng phổ biến giúp
loại bỏ hầu hết cả HP và NHP. Các loại acid thƣờng đƣợc sử dụng trong khử gum là
photphoric acid, citric acid hoặc malic acid để phân tách các NHP thành photphatidic acid
(PA) và muối biphotphat (Ana Paula Badan Ribeiro cùng công sự, 2008). Trong đó citric
acid đƣợc xem là tác nhân hiệu quả nhất về khả năng loại bỏ phosphorus và sắt (Smiles,
A., 1998).
Khử gum bằng enzyme (Enzymatic degumming)
Đây là một quá trình tƣơng đối mới. Dầu thô đƣợc xử lý trƣớc bằng sự kết hợp của
natri hydroxit và citric acid, đƣợc trộn với nƣớc và enzyme phospholipase, enzyme phản
ứng với các phospholipid, sau đó tạo thành thành lysophospholipids tan trong nƣớc và
đƣợc loại bỏ bằng cách ly tâm.
Khử gum bằng phương pháp siêu lọc (Membrane Filter degumming)
Xử lý màng đã đƣợc áp dụng để loại bỏ phospholipid khỏi hỗn hợp dầu thô và
hexane cũng nhƣ từ chính dầu thơ mà khơng cần thêm dung môi hữu cơ (C Pagliero cùng
công sự, 2001).
1.4.2 Trung hịa
Mục đích của giai đoạn trung hịa là loại bỏ acid béo tự do (FFA) và giảm hàm
lƣợng phospholipids, sắc tố và kim loại vi lƣợng trong quá trình trung hịa (Sh Mardani
cùng cơng sự, 2016). FFA có thể gây ra sự tối màu của dầu, làm giảm chất lƣợng của dầu
thành phẩm.
Bản chất của q trình trung hịa là phản ứng giữa các acid béo tự do và các tạp
chất có tính acid với dung dịch kiềm tạo thành các muối kiềm khơng tan trong dầu nhƣng

có khả năng tan trong nƣớc nên có thể đƣợc tách ra bằng cách lắng hay rửa nhiều lần. Nhờ
đó chỉ số acid của dầu giảm và cịn có thể loại một số tạp chất khác (Constantina Tzia cùng
công sự, 2015).
Trong suốt quá trình trung hịa, dầu đƣợc trộn với kiềm, dẫn đến sự hình thành của
xà phịng có thể tách ra khỏi dầu thơ. Dầu đƣợc làm nóng đến nhiệt độ xử lý tối ƣu 7080C trƣớc khi thêm kiềm. Khi phản ứng xà phịng hóa diễn ra, xà phịng đƣợc hình thành
có xu hƣớng kết tụ và kết tủa dƣới đáy. Ngồi ra, nếu có gum, chúng bị thủy phân bởi nƣớc

13


trong dung dịch kiềm. Khi phản ứng kết thúc, xà phịng đƣợc loại bỏ bằng cách ly tâm. Sau
đó dầu đƣợc rửa bằng nƣớc nóng để loại bỏ bất kỳ thành phần hịa tan trong nƣớc có trong
dầu nhƣ protein, acid amin tự do, amin trimethyl và histidine, các sản phẩm oxy hóa và
phospholipids.
Q trình trung hịa xảy ra theo phản ứng:
RCOOH + NaOH

RCOONa + H2O

Ngoài ra trong một số điều kiện khác có thể tạo ra “xà phịng”:
2RCOOH + NaOH

RCOONa.RCOOH + H2O

1.4.3 Tẩy trắng
Tẩy trắng là một trong những bƣớc quan trọng nhất trong quy trình tinh luyện dầu
thực vật hoặc động vật, nhằm nâng cao chất lƣợng dầu (Ming-Hong Ma and Chun-I Lin,
2004). Mục đích chính của tẩy trắng là giảm cƣờng độ màu của dầu đã trung hịa bằng cách
loại bỏ các thành phần khơng mong muốn nhƣ chlorophyll, carotenoid (Foletto, Volzone
và Porto, 2006; Seiragakis và Petrakis 2000) cũng nhƣ chuẩn bị cho quá trình tinh luyện

tiếp theo. Quá trình tẩy trắng sẽ loại bỏ các sắc tố, làm mất màu dầu, giảm hàm lƣợng FFA,
kim loại vi lƣợng dƣ và q trình oxy hóa sản phẩm (peroxide) cịn lại trong dầu sau khi
trung hịa. Từ đó có thể cải thiện giá trị cảm quan của dầu (Mauricio L Monte cùng cộng
sự, 2015).
Tẩy trắng là một phƣơng pháp phổ biến đƣợc sử dụng trong ngành công nghiệp chế
biến dầu giúp loại bỏ sắc tố và làm mất màu dầu. Các phƣơng pháp tẩy trắng thƣờng gặp là
phƣơng pháp tẩy trắng dùng nhiệt độ, oxy hóa hóa học và hấp phụ (Gunstone và Norris,
1983). Quá trình hấp phụ đƣợc phân làm 2 loại: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học. Hấp
phụ vật lý liên quan đến lực hút bề mặt – lực Vander Waals (liên kết lƣỡng cực và liên kết
hydrogen), khơng có sự trao đổi giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Hấp phụ vật lý là
một q trình khơng có tính đặc hiệu và có thể đảo ngƣợc. Sự hấp phụ hóa học liên quan
đến lực liên kết phân cực (liên kết ion và liên cộng hóa trị). Nếu liên kết giữa chất hấp phụ
và chất bị hấp phụ là liên kết cộng hóa trị thì sự hấp phụ đó gọi là hấp phụ hóa học yếu,
nếu là liên kết ion thì gọi là sự hấp phụ hóa học mạnh (Mohamed, E. F., 2011). Trong hầu
hết các trƣờng hợp thì sự hấp phụ thƣờng là hấp phụ vật lý (McDougall G. J., 1991).

14