GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU MỠ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
















GIÁO TRÌNH

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU MỠ THỰC PHẨM

Mã số: CB 351

Biên soạn: Th.s. TRẦN THANH TRÚC













NĂM 2005

Công nghệ chế biến dầu thực phẩm Trần Thanh Trúc



i
MỤC LỤC

TRANG
CHƯƠNG I. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA DẦU MỠ 1
1.1.

Tổng quan về dầu mỡ 1
1.2.

Thành phần hóa học của dầu mỡ 2
1.2.1. Các thành phần chính 2
1.2.2. Các thành phần phụ 6
1. 3. Tính chất lý hóa của dầu mỡ 11
1.3.1. Tính chất vật lý 11
1.3.2. Tính chất hóa học của dầu mỡ 11
1.4. Phân loại dầu mỡ thực phẩm 13
1.4.1.

Nhóm chất béo sữa 13
1.4.2.

Nhóm acid lauric (dầu dừa và dầu hạt cọ) 13
1.4.3.

Nhóm bơ thực vật (bơ cacao) 13
1.4.4.

Nhóm mỡ động vật (mỡ heo) 13
1.4.5.

Nhóm dầu cá (dầu cá và dầu gan cá) 13
1.4.6.

Nhóm acid oleic và acid linoleic (dầu olive, dầu cọ, dầu bắp, dầu hướng dương) 14
1.4.7.

Nhóm acid linolenic (dầu đậu nành, dầu hạt lanh) 14
1.4.8.

Nhóm acid erulic (C22:1) 14
1.4.9.

Nhóm hydroxy acid 14

CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN DẦU MỠ 15
2.1. Hạt chứa dầu (seed oils) 15
2.2.

Cây chứa dầu (oils from oil-bearing trees) 20
2.3.

Mỡ động vật (animal fats) 22
2.4.

Dầu từ động vật biển (marine oils) 23

Chương 3. KHÁI QUÁT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THÔ 25
3.1.

Sản xuất dầu từ hạt chứa dầu 25
3.1.1.

Bảo quản và sơ chế hạt dầu 25
3.1.2.

Giai đoạn tiền xử lý hạt dầu 32
3.1.3.

Chưng sấy bột nghiền (gia công nhiệt ẩm) 38

3.1.4.

Chiết tách dầu bằng quá trình ép 40
Công nghệ chế biến dầu thực phẩm Trần Thanh Trúc



ii
3.1.5.

Chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly 43
3.2.

Sản xuất dầu từ thịt quả chứa dầu (fruit flesh oil, pulp oil) 50
3.2.1.

Dầu cọ 50
3.2.2.

Dầu olive 51
3.3.

Tách chiết mỡ động vật 52
3.4.

Dầu cá 52

CHƯƠNG 4. KỸ THUẬT TINH LUYỆN DẦU MỠ 54
4.1.

Giới thiệu chung 54
4.2.

Các công đoạn chính của quá trình tinh luyện 56
4.2.1.

Các phương pháp tinh luyện cơ học 56
4.2.2.

Thủy hóa dầu (degumming) 58
4.2.3.

Tách sáp và đông hóa dầu 61
4.2.4.

Trung hòa 63
4.2.5.

Tẩy trắng 66
4.2.6.

Khử mùi 68
4.3.

Tiêu chuẩn của dầu mỡ thực phẩm 70

CHƯƠNG 5. CÁC QUÁ TRÌNH LÀM THAY ĐỔI ĐẶC TÍNH DẦU MỠ 73
5.1.

Khái quát chung 73

5.2.

Chiết phân đoạn và đông hóa dầu (Fractionation-Winterization) 74
5.2.1.

Giới thiệu 74
5.2.2.

Cơ sở lý thuyết của quá trình 74
5.2.3.

Kỹ thuật chiết phân đoạn 75
5.2.4.

Điều kiện thực hiện 76
5.2.5.

Sản phẩm- Khả năng ứng dụng 77
5.3.

Quá trình hydro hóa dầu (hydrogenation) 78
5.3.1.

Giới thiệu 78
5.3.2.

Cơ sở lý thuyết của quá trình 78
5.3.3.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hydro hóa 80

5.4.

Quá trình ester hóa nội phân tử (Interesterification) 82

CHƯƠNG 6. CÁC SẢN PHẨM TỪ DẦU MỠ 85
6.1.

Giới thiệu chung 85
6.2.

Margarine 85
Công nghệ chế biến dầu thực phẩm Trần Thanh Trúc



iii
6.3.

Shortening 95
6.4.

Mayonaise 96
6.5.

Dầu chiên 98
6.6.

Dầu salad 99

TÁI LIỆU THAM KHẢO 100

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


1
CHƯƠNG I.
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA DẦU MỠ

1.1. TỔNG QUAN VỀ DẦU MỠ
Dầu mỡ từ động vật và thực vật đã được sử dụng trong sản xuất cũng như trong đời
sống từ rất lâu, đây cũng chính là một nguồn cung cấp năng lượng lớn. Dầu mỡ được
dùng rất phổ biến trong quá trình nấu nướng hằng ngày, xuất phát từ văn hóa cổ đại,
như Trung quố
c, Ai cập, Hy lạp – La mã cổ xưa. Cho đến ngày nay, việc sử dụng dầu
mỡ trong quá trình chế biến thức ăn vẫn đóng một vai trò hết sức quan trọng, mặc dù
việc thay đổi tập quán ăn uống đã góp phần làm giảm sản lượng sản xuất và sử dụng
thành phần này.
Dầu mỡ được biết đến đầu tiên có lẽ từ đế chế Ai cập (năm 1400 tr
ước CN), ngoài
phục vụ cho ăn uống, việc sản xuất xà phòng từ dầu mỡ cũng đã được ứng dụng. Ánh
sáng ban đêm của người cổ đại cũng được tạo ra từ mỡ động vật chứa trong lọ và một
ống sứa được sử dụng như bấc đèn ngày nay. Người La Mã xưa cũng đã biết chế tạo
nến từ mỡ
động vật trộn với sáp ong. Bên cạnh đó, rất nhiều thực vật cũng được sử
dụng làm nguồn cung cấp dầu: dầu olive có nguồn gốc từ vùng Địa Trung Hải, hạt cải
dầu được sử dụng phổ biến ở Châu Âu, dầu mè ở Ấn độ và đặc biệt, Trung quốc là
quốc gia biết sử dụng dầu sớm nhất; cho đến ngày nay, dầu đậu nành v
ẫn được ưa
chuộng ở nước này. Hiện nay, có rất nhiều loại động thực vật cho dầu mỡ đã được
khai thác, mỡ không chỉ thu được từ các động vật chủ yếu như heo, bò, cừu mà mỡ từ

động vật biển cũng được quan tâm.
Song song với quá trình sử dụng dầu mỡ, công nghệ chế biến dầu cũng rất phát triển:
từ khâu chiết tách thu dầ
u mỡ đến kỹ thuật tinh luyện giúp dầu mỡ có chất lượng cao
hơn. Tuy nhiên, bước ngoặt lớn giúp nền công nghiệp chế biến dầu mỡ phát triển gắn
liền với việc ứng dụng máy nghiền ép dầu dạng con lăn của Smeaton vào năm 1752.
Tiếp theo đó, công nghệ chiết tách dầu có kết hợp chưng sấy cũng bước đầu được
nghiên cứu trong những năm 1795 (Brahma), 1800 (Neubauer), 1891 (Montgolfier).
Deiss (1855) đã thử nghiệm trích ly dầu thành công từ dung môi là CS
2
, sau đó Irvine,
Richardson và Lundy (1864) đã đưa ra phát minh cho việc sử dụng dung môi trích ly
dầu là hydrocarbon và hiện vẫn còn được áp dụng. Cùng với công nghệ chiết tách dầu,
công nghệ tinh luyện dầu mỡ cũng được phát triển song song. Thêm vào đó, các
phương pháp kiểm định và đánh giá chất lượng của dầu mỡ cũng được nghiên cứu và
ứng dụng: khái niệm về chỉ số acid (Merz, 1879), chỉ số xà phòng hóa (Koettstorfer,
1879), chỉ số iod (Huebl, 1879); việc ứng dụ
ng phương pháp sắc ký trong xác định giá
trị dầu mỡ cũng đã được ứng dụng từ năm 1906 (Tswett, sắc ký cột) và phát triển dần .

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


2
1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DẦU MỠ
1.2.1. Các thành phần chính
(i) Các acid béo
Hợp chất béo có chứa các acid hữu cơ có số nguyên tử C trong mạch lớn hơn 4 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
xu
ất 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 họ
c 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
số bắt đầu từ C kế cận nhóm COOH)
c,t: cis- hay trans-
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


3
- 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 CH
3
).
Thí dụ:
CH
3
-CH
2
-CH=CH-CH
2
-CH=CH-CH
2
-CH=CH-CH
2
-(CH
2
)
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

Acid béo
(theo hệ thống IUPAC)
Acid béo
(tên thông thường)
Chiều dài mạch C
(Cx:y,ωm)
Nhiệt độ nóng
chảy (
o
C)
Decanoic Capric 10:0 31,6
Dodecanoic Lauric 12:0 44,4
Tetradecanoic Myristic 14:0 54,3
Hexadecanoic Palmitic 16:0 62,9
Octadecanoic Stearic 18:0 70,0
9-Octadecanoic Oleic
18:1ω9
13,0
9-trans-Octadecanoic Elaidic

18:1ω9
36,0
13-Docosenoic Erucio
22:1ω9
33,5
9,12-Octadecadienoic Linoleic
18:2ω6,9
-3,0
9,12,15-Octadecatrienoic
α-Linolenic 18:3ω3,6,9
-11,9
5,8,11,14-Eicosatetraenoic Arachidonic
20:4ω6

5,8,11,14,17-Eicosapentanoic EPA
20:5ω3

4,7,10,13,16,19-
Docosahexaenoic
DHA
20:6ω3


-
Acid béo không bão hòa mạch dài
ω
3 và
ω
6
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
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


4
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)

18:1ω9 18:2ω6 18:3ω3


18:2ω9 18:3ω6 18:4ω3
loại bão hòa (desaturase)
kéo dài
m
ạch
(
elon
g
ase
)


20:2ω9 20:3ω6 20:4ω3

20:3ω9 20:4ω6 20:5ω3
loại bão hòa (desaturase)


kéo dài
m
ạ
ch

22:4ω6 22:5ω3
24:5ω3
lo
ạib
ão hòa
24:6ω3
22:5ω6 22:6ω3
Hình 1.1. Các biến đổi hình thành acid béo không bão hòa mạch dài (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.

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


5
- 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 vậ
t 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 t
ừ 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 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.
- “ Thuy

ết 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 x
ảy ra ở vị trí số 2 trong mỡ động vật.

Hình 1.2. Cấu trúc triglycerid

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


6
(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 hoạ
ch do hoạt động của enzyme. Tuy nhiên, ngoài vai trò
như chất chỉ thị chất lượng, mono- và diglycerid còn có một 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 nh

ư sản phẩm thực phẩm.
Phospholipid
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 C
1
và C
2
, đồng thời một alcohol base gắn vào nhóm
phosphate (hình 1.3).


R
1,
R
2
: acid béo


Hình 1.3. Cấu trúc của phospholipid


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


7
Phospholipid được phân thành 5 nhóm chính theo sự thay thế tự nhiên (X) trên acid
glycerophosphoric:
(1) Phospholipidic acid (PA): không có thành phần thay thế
(2) Phospholipidyl ethanolamine (cephalin): PE

(3) Phospholipidyl choline (lecithine): PC
(4) Phospholipidyl serine: PS
(5) 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 nhiề
u thực phẩm. Nhiều hiệu quả đặc biệt của
phospholipid đã được biết đến như ngăn cản hay chữa khỏi bệnh 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 chấ
t 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).
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


8

Hình 1.4. Cấu trúc của steran và sterol

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 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 phầ
n 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 ch
ống 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

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


9

Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của các tocopherol

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
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 chị
u, có tính độc. Do đó, cần
tách loại hoàn toàn hợp chất này ra khỏi dầu và khô dầu.

Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của các caroten quan trọng nhất

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


10
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 (t
nc
>
80
o
C), 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 bả
ng 1.2.
Bảng 1.2: Các thông số đặc trưng của sáp
Thông số Giá trị
Chỉ số idoine 11,1-17,6
Hàm lượng acid béo tự do (FFA) 2,1-7,3 %
Phosphorus 0,01-0,15 %
Điểm nóng chảy 75,3-79,9
o
C

Việc tách sáp có thể được thực hiện bằng biện pháp đông hóa dầu ở nhiệt độ 5
o
C 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.

Hình 1.7. Cấu trúc hóa học của squalene

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 rất cần

thiết cho quá trình hấp thu của cơ thể người.

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


11
1.3. TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA DẦU MỠ
1.3.1. Tính chất vật lý
- Dầu mỡ nhẹ hơn nước, tỉ trọng 0,91-0,97. Mức độ không no càng lớn thì tỉ trọng
càng lớn.
- Chỉ số khúc xạ 1,448-1,474 . Mức độ không no càng lớn thì chỉ số khúc xạ càng cao.
- Có tính nhớt khá cao.
- Tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như eter, benzen, hexan …
- Điểm nóng chảy của dầu mỡ thể hiện không rõ ràng, tùy thuộc vào tính chất của
nguyên liệu tạo ra dầu mỡ: Khi dây acid béo càng dài, càng no thì độ nóng chảy của
triglycerid càng cao, áp suất hơi càng kém do đó có ít mùi . Dầu mỡ với cấu tạo chủ
yếu là triglycerid dây ngắn (dầu dừa) thì sự thủy phân sẽ phóng thích các acid béo tự
do có khối lượng phân tử nhỏ, dễ bay hơi, gây mùi khó chịu. Cùng một chiều dài, dây
carbon của acid nào có chứa nhiều nối kép thì có nhiệt độ nóng chảy càng thấp.
1.3.2. Tính chất hóa học của dầu mỡ
Tính chất hóa học của d
ầu mỡ chủ yếu do phản ứng của triglycerid, có tác động đáng
kể đến sự thay đổi chất lượng sản phẩm.
1.3.1.1 Phản ứng thủy phân và xà phòng hóa
Trong điều kiện thích hợp, dầu mỡ dễ bị thủy phân theo phản ứng
C
3
H
5
(COOR)

3
+ 3H
2
O → 3RCOOH + C
3
H
5
(OH)
3
Nếu có mặt một lượng kiềm (KOH, NaOH) thì sau phản ứng thủy phân, acid béo tác
dụng với chất kiềm để tạo thành muối kiềm (xà phòng).
RCOOH + NaOH → RCOONa + H
2
O
Phương trình tổng quát:
C
3
H
5
(COOR)
3
+3NaOH → 3RCOONa + C
3
H
5
(OH)
3
1.3.2.2 Phản ứng cộng hợp
Phản ứng này có tác dụng cộng hydro vào các nối đôi trên dây carbon của acid béo với
sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp nhằm làm giảm số nối đôi trên dây carbon, 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.
-CH = CH - + H
2
→ - CH
2
– CH
2
–
Phản ứng này có ý nghĩa thực tiễn quan trọng: đây chính là cơ sở lý thuyết cho quá
trình chuyển đổi dầu từ thể lỏng sang thể rắn để sử dụng trong một số trường hợp đặc
biệt (margarine, shorterning…)
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, nhưng nó cũng là
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


12
nguyên nhân chính gây nên sự trở mùi của 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.
1.3.2.3 Phản ứng đồng phân hóa
Dưới tác dụng của baz hòa tan trong rượu sẽ xảy ra sự đồng phân hóa (theo cả hai
kiểu đồng phân hình học và vị trí, chương 5) các nối kép trên dây carbon, làm tăng
tính khô của dầu. Sự đồng phân hóa có thể thực hiện với chất xúc tác Niken, nhi
ệt độ
180
o
C, Al

2
O
3
tăng hoạt tính.
1.3.2.4 Phản ứng với rượu
Đây là phản ứng cơ bản để biến triglycerid thành ester metyl của acid béo nhằm để
phân tích thành phần hóa học bằng sắc ký khí.
1.3.2.5 Phản ứng oxy hóa
Những dầu mỡ có chứa nhiều acid béo không no sẽ dễ bị oxy hóa bởi oxy không khí.
Đa số các phản ứng xảy ra trên các nối đôi của carbon. Dầu mỡ chứa nhiều acid béo no
có ưu điểm là dễ bả
o quản, ít bị biến đổi nhưng lại có hệ số đồng hóa thấp.
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
dẫn đến sự biến đổi này:
(i) Sự thủy phân giải phóng acid béo từ triglycerid
Sự thủy phân này có thể xảy ra khi mạch carbon của triglycerid ngắn, ho
ặc dưới
tác dụng của enzyme lipase.
(ii) Sự ôi dầu do phản ứng oxy hóa hóa học
Phản ứng này xảy ra dể dàng với dây triglycerid có chứa nhiều nối kép. Nó
thường bắt nguồn tử phản ứng cộng oxy váo các nối kép hay xen vào C
α
đối với nối
kép để tạo ra các hydroperoxit. Các hydroperoxit này tiếp tục bị phân hủy để cho ra
các sản phẩm sau cùng như các hợp chất carbonyl, aldehyd, aceton, alcohol.
Tổng quát :

Aldehyd
Ceton

Acid
Ester
Alcohol

Chất béo + O
2
⇒ hydroperoxit ⇒

Việc tìm ra nguyên nhân gây 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 làm thay đổi đặc
tính dầu mỡ như ester hóa nội phân tử, hydrogen hóa…(chương 5).


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


13
1.4. PHÂN LOẠI DẦU MỠ THỰC PHẨM
Dầu và mỡ thực phẩm có thể được phân thành nhiều loại dựa vào thành phần và tính
chất của các acid béo. Có thể chia dầu mỡ thành 9 nhóm chủ yếu:
1.4.1. Nhóm chất béo sữa
Chất béo thuộc nhóm này có nguồn gốc từ sữa động vật. Chất béo sữa có cấu tạo chủ
yếu từ các acid béo mạch ngắn, không có nối đôi (C4:0, C6:0 và C8:0). Ngoài ra, trong
chất béo sữa vẫn có sự
hiện diện của các acid béo bão hòa mạch dài (C16:0 và C18:0)
và acid béo không bão hòa có một nối đôi (C18:1). Do sự hiện diện đa dạng của các
loại acid béo này mà chất béo sữa thường có điểm nóng chảy thấp, khoảng nhiệt độ
nóng chảy rộng, thành phần triglycerid phức tạp hơn so với dầu thực vật. Với hầu hết
các động vật, acid béo tồn tại chủ yếu ở dạng trans Chất béo sữa
được sử dụng chủ

yếu làm nguồn thức ăn cho người do giá thành cao.
1.4.2. 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 diện ở tỷ lệ rất
thấp các acid béo không bão hòa, tương ứng với điể
m 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.
1.4.3. Nhóm bơ thực vật (bơ cacao)
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.
1.4.4. Nhóm mỡ độ
ng vật (mỡ heo)
Mỡ động vật được cấu tạo chủ yếu từ acid béo C16:0, C18:0 và các acid béo có mức
độ không bão hòa trung bình. Nhóm chất béo này chứa một tỷ lệ mong muốn của
triglycerid bão hòa hoàn toàn, tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của nó là sự hiện diện ở
mức độ rất thấp các acid béo không bão hòa.
1.4.5. Nhóm dầu cá (dầu cá và dầu gan cá)
Dầu cá được tạo thành từ các acid béo không no có mạch carbon dài (chứa ít nhất 6
liên kết đ
ôi). Chất lượng dầu cá cao, tuy nhiên nó là loại dầu có giá thành thấp nhất do
khả năng bảo quản thấp:dầu cá không có tính ổn định, dễ biến đổi do quá trình oxy hóa
nối đôi và phát sinh mùi không mong muốn.


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc

14
1.4.6. 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%.
1.4.7. 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 nhạ
y 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.
1.4.8. Nhóm acid erulic (C22:1)
Dầu thuộc nhóm này có hàm lượng cao (40-50%) acid erulic (C22:1), hiện diện chủ
yếu trong hạt bông vải. 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 erulic. Chính vì thế, việc
nghiên cứu tìm các loại nguyên liệu cho dầu có hàm lượng erulic thấp vẫn được quan
tâm.
1.4.9. Nhóm hydroxy acid
Các nghiên cứu cho thấy, nhóm hydroxy acid chỉ hiện diện trong dầu hải ly (castor
oil): triglycerid của glycerin chủ yếu (90%) với acid ricinoleic (12-hydroxyoctadec-9-
enoic acid). Dầu hải ly không được sử dụng cho chế biến thực phẩm.
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


15
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN DẦU MỠ

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 d
ầu 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 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 đi
ểm 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.
Một s
ố hạt dầu sử dụng phổ biến trong quá trình sản xuất dầu:
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 20
o
vĩ Bắc đến 20
o
vĩ Nam của xích đạo, nhiệt độ thích hợp
cho quá trình phát triển là 30
o
C. 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 chả
y thấp (24-27
o
C). 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 20-24
o
C.
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 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.
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


16
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-
35
o
C).

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):
(i) 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.
(ii) Bơ shea: thu đượ
c 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 s
ản 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. D
ầu 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 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
-15
o
C, 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 phụ
c
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,
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


17
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 đ
ó 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 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 l
ượng 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
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


18
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.

2.1.11. Dầu đậu nành (soybean oil)
Đây là sả
n 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 nă
m 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 d
ầu 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 nhi
ệt độ dầu giảm
xuống 5
o

C, 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 B
1
, B
2
, G
1
và G
2
(hình
2.2) do điều kiện môi trường làm phát sinh nấm mốc. Việc di chuyển độc tố từ bột đậu
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


19
phộng nghiền rất khó thực hiện do chúng có khả năng chịu đến nhiệt độ 300
o
C; tuy
nhiên sự hiện diện của các độc tố này trong dầu có thể loại bỏ dễ dàng trong 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 hạ
t 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 xuấ
t 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 nh
ư 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 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.
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


20
- 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 đ
ình 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.
2.2. CÂY CHỨA DẦU (OILS FROM OIL-BEARING TREES)
Dầu thô thuộc nhóm này có nguồn gốc chủ yếu từ phần thị
t 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.
2.2.1. Dầ
u 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. Mộ
t số dầu olive từ giống nguyên liệu tốt có thể sử dụng trực tiếp mà không cần
Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc


21
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, c
ọ 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 buồ
ng 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 th
ực 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 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: