Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
Phần I: Nguyên liệu sản xuất dầu
I/ Thành phần hóa học của hạt dầu:
_ Thành phần của hạt dầu bao gồm: các chất lipit, các chất không béo, các
chất không xà phòng hóa, các hợp chất có Nitơ (có đặc tính protein và phi
protein), các chất gluxit và dẫn xuất của chúng, các nguyên tố khoáng (chất
tro).
_ Trong đó thành phần lipit là cấu tử hóa học quan trọng của hạt dầu, nó
quyết định giá trị sử dụng công nghiệp.
_ Hàm lượng lipit dao động từ 1/4 đến 3/4 khối lượng hạt. Trong các hạt
dầu, lipit thường liên kết với các chất khác, với protein, sacarit và các dẫn
xuất của chúng, tạo thành các kiểu hợp chất khác nhau và bền vững. Trong
đó triglixerit là thành phần chiếm chủ yếu 95-98% của lipit quả và hạt dầu.
II/ Các nguyên liệu dầu chủ yếu:
1/ Hướng dương:
Cây hướng dương có giá trị kinh tế cao, có hàm lượng dầu cao,sản lượng
cao và có khả năng chịu được những tác hại xấu của đồng ruộng.
Thành phần hóa học (% chất khô)
Hạt và các phần
của hạt
Lipit Protein Xenlulo Tro Fitin
Hạt
Vỏ hạt (Vỏ quả)
Nhân kèm vỏ
hạt ( vỏ lụa)
52,4-54,9
1,8-2,8
64,3-66,5
15,6-17,0
5,1-5,7
13,9-18,9
12,9-14,0
56,0-59,4
1,7-2,1
2,98-3,31
2,7-3,1
2,83-3,71
0,9-0,99
0,06-0,07
1,18-1,27
Hàm lượng các nhóm lipit trong các sản phẩm chế biến
(% lượng lipit chung)
Sản
phẩm
Tri
glixerit
Axit béo
tự do
Phospho
lipit
Sáp Diglixerit Mono
glixerit
Sterol
Nhân
Vỏ hạt
Vỏ lụa
96,8
32,4
30,6
0,78
16,3
37,3
1,12
0,01
0,02
0,43
42,1
19,2
0,87
2,5
3,1
_
2,81
5,54
0,75
3,87
4,21
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 1
Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
2/ Bông:
Giá trị kinh tế chủ yếu của cây bông là lấy sợi bông. Do phương hướng
trồng bông là để thu được sợi với chất lượng cao nhất, nên đã dẫn đến tình
trạng hàm lượng dầu trong hạt vẫn ở mức thấp.
Thành phần hóa học (% chất khô)
Các phần của hạt Lipit Protein Xenlulo Tro
Hạt
Nhân
Vỏ
22,3-25,2
37,3-40,2
0,4-0,6
25,5-29,4
34,1-37,5
3,4-4,6
12,4-18,7
1,2-2,1
39,4-51,4
4,2-4,5
4,9-5,2
1,2-1,9
3/ Lanh:
Giá trị kinh tế của cây lanh là lấy sợi, còn hạt để chế biến thành dầu công
nghiệp quí.
Thành phần hóa học (% chất khô)
Các phần của hạt Lipit Protein Xenlulo Tro
Hạt
Nhân
Vỏ hạt
40-48
56-60
7-9
20-22
30-34
1-2
4-6
2-5
17-18
4-5
4-6
3-4
4/ Gai:
Gai là cây có sợi, hạt có dầu. Từ sợi gai người ta sản xuất vải thô, dây để
bao gói, dây thừng. Từ hạt, người ta thu được dầu công nghiệp quí.
Thành phần hóa học (% chất khô)
Lipit Protein Xenlulo Tro
H ạt 30,21-38,3 17,6-25,1 13,8-26,9 2,5-6,8
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 2
Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
5/ Đậu tương:
Đậu tương là loại cây có đạm có dầu. Protein của hạt đậu có hoạt tính sinh
học cao và có thể hỗ trợ khi thiếu protein động vật. Phần lớn hạt đậu tương
dùng để sản xuất dầu thực phẩm và chế phẩm protein.
Thành phần hóa học (% chất khô)
Hạt và các thành
phần của hạt
Lipit Protein Xenlulo Tro
Tứ diệp
Phôi
Vỏ hạt
20,7
10,4
0,6
41,3
36,9
7,0
14,6
17,3
21,0
4,3
4,0
3,8
6/ Lạc:
Hạt lạc có nhiều protein, tiêu hóa tốt ở cơ thể người. Vì vậy phần lớn hạt
lạc được dùng để làm thức ăn trực tiếp hay để chế biến thành những sản
phẩm thực phẩm khác nhau trong sản xuất bánh kẹo. Hạt còn dùng để sản
xuất dầu thực phẩm.
Thành phần hóa học (% chất khô)
Lipit Protein Xenlulo Tro
Hạt 40,2-60,7 20-37,2 1,2-4,9 1,8-4,6
7/ Thầu dầu:
Giá trị kinh tế của thầu dầu là từ hạt, người ta thu được dầu quí. Dầu ve
được ứng dụng trong mọi lĩnh vực kĩ thuật hiện đại.
Thành phần hóa học (% chất khô)
Quả và các
TP của quả
Lipit Protein Xenlulo Tro
Quả
Vỏ quả
Hạt
Vỏ quả
Nhân
43,8-44,6
2,9-3,4
52,0-56,3
1,2-1,6
66,0-68,2
19,8-20,2
8,8-9,4
18,9-19,7
6,5-7,0
25,3-26,9
18,0-19,2
30,2-34,0
20,1-20,6
67,1-68,4
0,6-0,9
3,9-4,0
8,4-9,8
2,9-3,1
2,8-3,0
2,4-2,7
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 3
Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
8/ Cải dầu:
Dầu lấy từ hạt cải dầu và bột cải được dùng trong công nghiệp thực phẩm
và công nghiệp dược liệu.
Thành phần hóa học (% chất khô)
Lipit Protein Xenlulo Tro
Hạt 32,0-44,8 20,5-29,7 8,2-11,1 8,4-9,5
9/ Dừa:
Dầu dừa có chứa nhiều axit béo no nên là chất béo rắn, được dùng để sản
xuất macgarin và xà phòng. Bã hoặc khô dầu được dùng làm thức ăn cho gia
súc.
Thành phần hóa học (% chất khô)
Lipit Protein Xenlulo Tro
Cùi dừa 62,0-74,0 7,8-8,2 5,8-6,1 2,4-3,7
10/ Cọ dầu:
Cọ dầu có tính chất và ứng dụng gần giống như nguyên liệu dừa
Thành phần hóa học (% chất khô)
Lipit Protein Xenlulo Tro
Nhân cọ 47,5-53,8 8,2-9,1 6,1-7,2 1,9-2,3
Công nghệ sản xuất dầu
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 4
Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
Hiện nay trong công nghiệp sản xuất dầu được áp dụng 2 phương pháp:
_ Phương pháp ép bằng các máy ép có cơ cấu khác nhau
_ Phương pháp trích ly bằng các dung môi hữu cơ
DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT DẦU
Phần II: Sơ chế nguyên liệu có dầu
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 5
Thu nhận vận chuyển hạt
Sấy hạt
Làm sạch
Bóc tách vỏ
Bảo quản
Làm sạch
Ép kiệt hoặc trích ly
Đóng thùng
Nghiền
Chưng sấy
Nghiền
Ép sơ bộ
Đóng thùng
Đóng bao
Làm sạch
Bảo quản Bảo quản
Chưng sấy
Nhân
Dầu
dầu
Khô
Vỏ
Tạp chất
Khô
Cặn dầu
Bã
Cặn dầu
Dầu thô
Cặn dầu
Dầu thô
Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
I/ Tách nhân khỏi vỏ:
a/ Nguyên nhân:
_ Dầu có trong các mô của hạt dầu phân bố không đều, phần dầu chủ yếu ở
nhân hạt, trong khi đó ở vỏ quả và vỏ hạt chỉ có một lượng rất ít với thành
phần không giống lipit của nhân.
_ Vì vậy, khi chế biến hầu hết các loại hạt dầu cần tiến hành tách nhân, mô
chứa dầu chủ yếu khỏi lớp vỏ ngoài của hạt (vỏ hoặc hạt vỏ quả) chứa ít dầu.
b/ Mục đích:
_ Tách vỏ khỏi nhân sẽ làm tăng thêm hàm lượng dầu của nguyên liệu chế
biến do được loại bỏ phần ít dầu, nâng cao năng suất thiết bị công nghệ, tăng
chất luợng dầu do lipit của vỏ hạt với thành phần chủ yếu là sáp và các chất
tương tự không chuyển vào dầu làm giảm giá trị mặt hàng. Bởi vì:
+ Vỏ hạt và vỏ quả lại có tính xốp nên khi tiếp xúc với dầu có khả năng hấp
thụ dầu, hình thành liên kết giữ dầu lại (thấm dầu), làm tăng tổn thất dầu
trong sản xuất.
+ Vỏ hạt và vỏ quả có độ bền cơ lớn hơn nhân rất nhiều, nên khi nhân lẫn
vỏ hạt hoặc vỏ quả sẽ làm giảm hiệu suất làm việc của các máy và thiết bị,
gây chóng mòn các bộ phận làm việc của máy.
c/ Thực hiện:
_ Thực hiện tách vỏ khỏi nhân bằng càch phá vỡ vỏ hạt, xay, xát và sau đó
phân ly hỗn hợp xay ra nhân và vỏ.
_ Để việc xay xát hạt đạt hiệu quả cao cần tạo ra cho khối hạt có kích thước
đồng đều theo từng lô. Từ đó, dễ dàng điều chỉnh chính xác chế độ làm việc
của các máy xay xát. Nâng cao độ đồng đều của hạt bằng tiến hành phân loại
theo kích thước.
_ Tỉ lệ hài hòa giữa độ ẩm của vỏ và độ ẩm của nhân ảnh hưởng quan trọng
đến hiệu quả xay xát hạt và phân ly vỏ khỏi nhân. Nhân cần ẩm hơn vỏ. Từ
đó, khi phá vỡ vỏ khô sẽ giòn, nhân sẽ dai, giữ nguyên được hình dạng nhân
và dễ dàng tách khỏi vỏ.
Trong công đoạn sơ chế phải bao gồm các khâu phân loại hạt theo kích
thước và điều hòa độ ẩm cho hạt.
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 6
Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
SƠ ĐỒ SƠ CHẾ NGUYÊN LIỆU TRƯỚC KHI TÁCH CHIẾT DẦU
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 7
Làm sạch ra khỏi tạp chất
Sấy hạt
Làm sạch hạt khỏi tạp chất
Điều hoà độ ẩm
Xay,xát vỏ
Phân ly hỗn hợp xay
Nghiền nhân hạt
Gia công nhiệt ẩm bột nghiền
Tách dầu sơ bộ
Nghiền khô dầu
Gia công nhiệt ẩm bột khô dầu
Chế biến bột dẹt
Trích lyÉp kiệt
Hạt sạch
Tạp chất
Hạt khô
Hơi nước
Hạt sạch
Tạp chất
Hỗn hợp xay
Nhân
Vỏ
Bột nghiền
Bột chưng sấy
Dầu
Khô dầu
Bột khô dầu
Bột khô dầu
Bột khô dầu dạng
dẹt (bột dẹt)
Nguyên liệu có dầu
Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
Tuyển lựa hạt theo kích thước và điều hòa độ ẩm:
_ Khi xát vỏ, hạt có cỡ đồng đều, nhân giữ được nguyên hình dạng, trong
hỗn hợp xay ít hạt sót, ít tấm và bụi dầu so với trường hợp xát vỏ không qua
phân loại theo cỡ.
_ Việc phân loại hạt theo kích thước đạt hiệu quả chế biến cao khi xay xát
hạt hướng dương, các loại hạt quả và hạt cải dầu.
Xay xát vỏ hạt:
_ Phá vỡ vỏ quả các loại hạt dầu có thể thực hiện bằng các phương pháp
khác nhau.
_ Các phương pháp thường gặp là:
+ Phá vỡ vỏ do ma sát với bề mặt nhám
+ Phá vỡ vỏ hạt do kết quả của sự va đập lên bề mặt rắn
+ Phá vỡ vỏ hạt do cắt hạt bằng các cơ cấu dao
+ Phá vỡ vỏ hạt bằng nén ép trong khe giữa các trục quay
_ Các nhân tố ảnh hưởng đến xay xát vỏ hạt:
+ Độ ẩm
+ Kích thước hạt
+ Đặc điểm hạt
+ Động học phá vỡ vỏ hạt khi xát vỏ hạt
Phân ly hỗn hợp xay ra các thành phần:
_ Trong hỗn hợp xay gồm có các mảnh nhân vỡ lớn, nhỏ, trung bình và
nguyên, vỏ nát, nhân nguyên và nửa nhân, bụi dầu tức là cám. Cần chia hỗn
hợp này thành nhân và vỏ.
_ Vỏ hạt dầu là phần phế thải, làm giảm năng suất thiết bị công nghệ và làm
tăng tổn thất dầu theo khô dầu.
_ Phương pháp phổ biến để tách vỏ khỏi nhân là dùng các máy sàng để phân
ly theo kích thước, sau đó phân ly tiếp bằng quạt gió nhờ tính chất khí động
học của các thành phần.
_ Các thiết bị thường dùng để phân ly hỗn hợp xay:
+ Phân ly vỏ nhân bằng máy sàng quạt MrS-50
+ Phân ly hỗn hợp xay bằng máy sàng điện
+ Tách vỏ hạt bằng máy sàng lắc kép
+ Tách nhân hạt khỏi vỏ bằng máy sàng đập
+ Tách nhân khỏi vỏ hạt bằng máy sàng tính
+ Tách nhân khỏi vỏ bằng máy sàng lắc V-120
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 8
Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
II/ Nghiền hạt dầu và nhân hạt:
_ Nghiền nhân và hạt dầu nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu
chứa dầu để dầu dễ dàng thoát ra khỏi phần protein khi ép cơ học hoặc trích
ly. Hạt hoặc nhân nguyên sau khi bị nghiền phá vỡ cấu trúc lại tạo ra cho bột
nghiền có cấu trúc mới.
_ Có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để nghiền nguyên liệu có
dầu: mài, cán, cắt và đập
Những biến đổi hóa học và sinh hóa học của hạt khi nghiền:
_ Dầu trong nội bào sau khi được giải phóng ra do việc phá vỡ cấu trúc tế
bào khi nghiền, hấp phụ trên một diện tích rộng lớn ở bề mặt các hạt bột.
Khi đó, trong dầu bắt đầu qua các quá trình oxy hóa và thủy phân, vì các hệ
enzym của hạt trong tế bào bị phá vỡ chỉ giảm một phần hoạt tính và sau khi
bị phá vỡ cấu trúc, tạo ra khả năng tiếp xúc rộng lớn giữa dầu và Oxy, không
khí ẩm của khí quyển. Trên bề mặt bột, có sự phát triển mạnh các hệ vi sinh
vật, vì bao giờ trong bột nghiền cũng có mặt vi sinh vật.
_ Cường độ các quá trình phá hủy xảy ra trong bột càng mạnh khi dầu càng
đuợc giải phóng ra dưới dạng một lớp màng mỏng, phủ ở bề mặt trong cũng
như mặt ngoài các hạt bột.
_ Khi nghiền hạt cũng có khả năng làm biến tính các chất protein với mức
độ nào đó.
Ảnh hưởng của độ ẩm hạt đến quá trình nghiền:
_ Hạt ẩm dẻo hơn nhưng ít giòn hơn hạt khô, do đó, sự biến dạng dẻo tăng
lên khi độ ẩm hạt tăng lên. Hạt ẩm khi nghiền sẽ bị cán bẹp, không bị đập
vỡ. Bột nghiền thoát ra khỏi khe trục có dạng dẹt, trong khi đó từ hạt khô sẽ
thu được bột tơi, mịn, nhiều cám, tấm.
_ Tăng độ nhiệt cũng ảnh hưởng đến đặc tính nghiền. Tăng độ nhiệt, tính
dẻo của hạt cũng tăng lên.
Phần III: Tách sơ bộ dầu từ nguyên liệu có dầu
_ Khi chế biến các loại hạt có hàm lượng dầu cao, việc tách dầu được tiến
hành theo 2 bước: tách sơ bộ (vỡ) và tách kiệt (lại) từ nguyên liệu đó.
_ Mục đích: Việc chế biến nguyên liệu có dầu có bước tách dầu sơ bộ sẽ
nâng đuợc năng suất máy ép kiệt lên 30%, giảm lượng dầu tổn thất theo khô
dầu 1-1,2% , hạ giá thành dầu xuống 14-18% và thu được 50% dầu chất
lượng tốt và loại I.
_ Áp dụng tách sơ bộ dầu từ nguyên liệu có dầu trong trường hợp bước tách
kiệt dầu tiếp theo bằng các máy ép vít ép kiệt dầu hoặc trích ly.
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 9
Tổng quan về một số loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao
_ Có thể sử dụng các loại máy ép với cơ cấu khác nhau để tách sơ bộ dầu,
khô dầu. Ép sơ bộ được đem xử lý để ép lại hoặc trích ly trong các thiết bị
trích ly, lấy nốt lượng dầu còn lại. Tách dầu sơ bộ chưa phải là giai đoạn
tách dầu cuối cùng, mà là một công đoạn công nghệ chuẩn bị để tách hoàn
toàn lượng dầu có trong nguyên liệu.
_ Khô dầu ép sơ bộ thường có hàm lượng dầu trong phạm vi 12-18% còn ở
khô dầu ép kiệt 4,5-8% .
_ Gia công bột chưng sấy trước khi tách dầu được thực hiện theo 2 giai
đoạn:
+ Giai đoạn đầu: Gia công bột chưng sấy cho ép sơ bộ
+ Giai đoạn 2: Gia công bột chưng sấy cho ép kiệt dầu bằng các máy ép
kiệt hoặc trích ly lượng dầu còn lại trong khô dầu ép sơ bộ.
_ Thực hiện tách dầu sơ bộ ở độ nhiệt bột chưng sấy 75-105
0
C, độ ẩm bột
chưng sấy 6-12%, thực hiện tách kiệt dầu bằng các máy ép kiệt ở độ nhiệt
bột chưng sấy 110-125
0
C và độ ẩm bột dưới 4%.
I/ Gia công nhiệt ẩm (chưng sấy) nguyên liệu có dầu:
Nguyên nhân:
_ Dầu trong bột phân bố ở dạng màng mỏng trên mặt các hạt bột nghiền,
bám giữ bằng lực liên kết bề mặt, về trị số lớn hơn nhiều so với áp lực mà
các máy ép dầu hiện đại có thể tạo ra.
_ Tách dầu đạt hiệu quả một khi làm mất đi hoặc ít ra làm giảm một cách rõ
rệt bề mặt giữ dầu có trong bột. Khi làm ẩm bột bằng nước sẽ làm yếu mối
liên kết của dầu, dầu chuyển sang trạng thái tự do. Tiếp theo, thực hiện sấy
khô bột bằng đun nóng. Dưới tác động của ẩm và nhiệt, tính chất cơ lí của
bột nghiền sẽ thay đổi, từ bột nghiền trở thành bột chưng sấy.
Mục đích:
Tạo ra cho nguyên liệu có một cấu trúc mới, thuận lợi cho việc tách kiệt
dầu với chi phí điện năng ít, đồng thời, trong thời gian đó không làm biến
đổi 1 cách đáng kể các chất protein và dầu.
Quá trình chưng sấy bột:
_ Bột rơi lên bề mặt đun nóng được làm nóng lên và nước trong bột khi tiếp
xúc với bề mặt đun nóng sẽ bốc thành hơi. Hơi bốc ra sẽ xông vào lớp bột
rồi thoát ra ngoài. Đây là quá trình chuyển dịch của các phân tử hơi nước.
_ Hơi nước khi đi qua lớp bột sau khi truyền nhiệt cho bột sẽ bi nguội,
ngưng tụ thành những hạt nước. Độ ẩm của nguyên liệu ở lớp tiếp xúc với
bề mặt truyền nhiệt sẽ giảm, bột ở lớp giữa và lớp trên được tăng ẩm.
_ Ẩm ngưng tụ lại thấm xuống đến lớp tiếp xúc với bề mặt truyền nhiệt, tiếp
đó lại tạo thành hơi bốc lên, lớp bột thô cứ thế dời chỗ lên đến lớp mặt. Bằng
cách đó, ẩm ở dạng hơi thấm đều vào nội tâm các hạt bột và đảo trộn đều
toàn bộ lớp bột trong nồi, kể từ lớp sát mặt truyền nhiệt đến lớp trên cùng.
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 10