Tải bản đầy đủ (.pdf) (251 trang)

công nghệ sản xuất dầu mỡ thực phẩm

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (20.34 MB, 251 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CHẾ BIẾN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
DẦU MỠ THỰC PHẨM
BIÊN SOẠN: ThS. LÊ THỊ TƯỞNG
NHA TRANG, THÁNG 6/2011
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CHẾ BIẾN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
DẦU MỠ THỰC PHẨM
BIÊN SOẠN: ThS. LÊ THỊ TƯỞNG
NHA TRANG, THÁNG 6/2011
NỘI DUNG MÔN HỌC
Chương 1: Giới thiệu về dầu mỡ thực phẩm.
Chương 2: Nguyên liệu sản xuất dầu mỡ thực phẩm
Chương 3: Công nghệ sản xuất dầu mỡ thô
Chương 4: Tinh chế dầu mỡ thực phẩm
Chương 5: Công nghệ sản xuất một số sản phẩm từ dầu
mỡ TP
Chương 6: Chuyên đề mở rộng
2
Chương 1: Giới thiệu về dầu mỡ thực phẩm.
Chương 2: Nguyên liệu sản xuất dầu mỡ thực phẩm
Chương 3: Công nghệ sản xuất dầu mỡ thô
Chương 4: Tinh chế dầu mỡ thực phẩm
Chương 5: Công nghệ sản xuất một số sản phẩm từ dầu
mỡ TP
Chương 6: Chuyên đề mở rộng


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dầu mỡ trong sản xuất và đời sống.
Chu Phạm Ngọc Sơn – NXB.TP.HCM
2. Kỹ thuật sơ chế bảo quản hạt có dầu.
Nguyễn Mạnh Thân, Lại Đức Cận
NXB. Nông nghiệp
3. Kỹ thuật ép dầu và chế biến dầu mỡ thực phẩm
Nguyễn Quang Lộc, Lê văn Thạch,
Nguyễn Nam Vinh
NXB. Khoa học và kỹ thuật
3
1. Dầu mỡ trong sản xuất và đời sống.
Chu Phạm Ngọc Sơn – NXB.TP.HCM
2. Kỹ thuật sơ chế bảo quản hạt có dầu.
Nguyễn Mạnh Thân, Lại Đức Cận
NXB. Nông nghiệp
3. Kỹ thuật ép dầu và chế biến dầu mỡ thực phẩm
Nguyễn Quang Lộc, Lê văn Thạch,
Nguyễn Nam Vinh
NXB. Khoa học và kỹ thuật
TÀI LIỆU THAM KHẢO
4. Những khái niệm về sự tự oxy hoá dầu mỡ ăn.
NXB. Khoa học và kỹ thuật Hà Nội - Dịch nguyên
bản từ tiếng Nga
5. Chế biến hạt dầu
NXB. Nông nghiệp - Dịch nguyên bản từ tiếng Nga
6. Edible oil processing (2000)- Edited by Wolf Hamm
and Richard J. Hamilton, UK
7. Antioxidants and food stability, Edited by many
authors of university of reading.

8. Fats and oils– Edited by Richard D. O Brien, 2004 by
CRC press LLC
4
4. Những khái niệm về sự tự oxy hoá dầu mỡ ăn.
NXB. Khoa học và kỹ thuật Hà Nội - Dịch nguyên
bản từ tiếng Nga
5. Chế biến hạt dầu
NXB. Nông nghiệp - Dịch nguyên bản từ tiếng Nga
6. Edible oil processing (2000)- Edited by Wolf Hamm
and Richard J. Hamilton, UK
7. Antioxidants and food stability, Edited by many
authors of university of reading.
8. Fats and oils– Edited by Richard D. O Brien, 2004 by
CRC press LLC
BÀI MỞ ĐẦU
- Dầu mỡ được biết đến từ 1400 trước công nguyên thời đế chế Ai
Cập (phục vụ ăn uống, sản xuất xà phòng, làm nến).
- 1752, Smeaton – máy nghiền ép dầu ra đời
- 1795 đến 1891, Brahma và cộng sự - công nghệ tách dầu kết hợp
với chưng sấy.
- 1864, Irvine và cộng sự - công nghệ sử dụng dung môi trích ly
dầu.
- 1879, Merz và cộng sự – ra đời khái niệm chỉ số acid, chỉ số xà
phòng, chỉ số iod và ứng dụng pp sắc ký xác định các acid béo
trong dầu mỡ.
5
BÀI MỞ ĐẦU
- Dầu mỡ được biết đến từ 1400 trước công nguyên thời đế chế Ai
Cập (phục vụ ăn uống, sản xuất xà phòng, làm nến).
- 1752, Smeaton – máy nghiền ép dầu ra đời

- 1795 đến 1891, Brahma và cộng sự - công nghệ tách dầu kết hợp
với chưng sấy.
- 1864, Irvine và cộng sự - công nghệ sử dụng dung môi trích ly
dầu.
- 1879, Merz và cộng sự – ra đời khái niệm chỉ số acid, chỉ số xà
phòng, chỉ số iod và ứng dụng pp sắc ký xác định các acid béo
trong dầu mỡ.
BÀI MỞ ĐẦU
- Theo số liệu của Tổ chức Dầu thế giới 1998, có 17 loại dầu và
mỡ với sản lượng trên 100 triệu tấn. Trong đó, có 4 loại mỡ có
nguồn gốc từ động vật (21%); 13 loại dầu thực vật (79%).
- Trong 100 triệu tấn dầu mỡ, 14% dùng vào mục đích công
nghiệp, chủ yếu sản xuất xà phòng và các chất hoạt động bề mặt;
81% phục vụ con người (chủ yếu dầu nành, hướng dương, cọ và
cải); 5% phục vụ gia súc.
- Có sự dao động lớn về sản lượng tiêu thụ dầu mỡ giữa các vùng
khác nhau trên thế giới, như TQ và Ấn độ: 10-12kg/người/năm.
Sudan và Bangladesh: 5-7kg/người/năm, trong đó Mỹ và Tây Âu
là 40-45kg/người/năm.
6
BÀI MỞ ĐẦU
- Theo số liệu của Tổ chức Dầu thế giới 1998, có 17 loại dầu và
mỡ với sản lượng trên 100 triệu tấn. Trong đó, có 4 loại mỡ có
nguồn gốc từ động vật (21%); 13 loại dầu thực vật (79%).
- Trong 100 triệu tấn dầu mỡ, 14% dùng vào mục đích công
nghiệp, chủ yếu sản xuất xà phòng và các chất hoạt động bề mặt;
81% phục vụ con người (chủ yếu dầu nành, hướng dương, cọ và
cải); 5% phục vụ gia súc.
- Có sự dao động lớn về sản lượng tiêu thụ dầu mỡ giữa các vùng
khác nhau trên thế giới, như TQ và Ấn độ: 10-12kg/người/năm.

Sudan và Bangladesh: 5-7kg/người/năm, trong đó Mỹ và Tây Âu
là 40-45kg/người/năm.
7
Source Oil World Annual 1999, pub.ISTA Mielke GmbH Hamburg, Germany
8
(From Oil World Annual 1998)
Chương 1
Giới thiệu chung về dầu mỡ thực phẩm
I. Vai trò của dầu mỡ trong công nghiệp, đời sống và
cách phân loại dầu mỡ Tp.
1. Trong đời sống:
- Là chất không thể thiếu trong cơ thể con người.
- Có giá trị nhiệt lượng cao nhất.
- Chứa nhiều axit béo không no.
- Chứa nhiều vitamin cần thiết cho cơ thể.
- Ngoài ra, dầu mỡ còn tạo hương vị thơm ngon và góp
phần làm tăng giá trị dinh dưỡng cho TP.
9
Chương 1
Giới thiệu chung về dầu mỡ thực phẩm
I. Vai trò của dầu mỡ trong công nghiệp, đời sống và
cách phân loại dầu mỡ Tp.
1. Trong đời sống:
- Là chất không thể thiếu trong cơ thể con người.
- Có giá trị nhiệt lượng cao nhất.
- Chứa nhiều axit béo không no.
- Chứa nhiều vitamin cần thiết cho cơ thể.
- Ngoài ra, dầu mỡ còn tạo hương vị thơm ngon và góp
phần làm tăng giá trị dinh dưỡng cho TP.
2. Trong công nghiệp: Có nhiều ứng dụng trong các

ngành thực phẩm, như:
- Bánh kẹo
- Mì tôm
- Đồ hộp
- Cà phê
- Magarine
- Shortening
- Mayonnaise,…
Ngoài ra, dầu mỡ còn ứng dụng trong công nghiệp sản
xuất xà phòng, nến, sơn-vecni, thức ăn động vật,
10
2. Trong công nghiệp: Có nhiều ứng dụng trong các
ngành thực phẩm, như:
- Bánh kẹo
- Mì tôm
- Đồ hộp
- Cà phê
- Magarine
- Shortening
- Mayonnaise,…
Ngoài ra, dầu mỡ còn ứng dụng trong công nghiệp sản
xuất xà phòng, nến, sơn-vecni, thức ăn động vật,
3. Phân loại dầu mỡ thực phẩm:
Có hai cách phân loại phổ biến nhất:
Cách 1: Căn cứ vào nguồn gốc của dầu mỡ:
+ Dầu mỡ có nguồn gốc từ thực vật.
+ Dầu mỡ có nguồn gốc từ động vật.
Cách 2: Căn cứ vào trạng thái của dầu mỡ:
+ Dầu thực vật thể lỏng và mỡ động vật thể lỏng.
+ Dầu thực vật thể đặc và mỡ động vật thể đặc.

11
3. Phân loại dầu mỡ thực phẩm:
Có hai cách phân loại phổ biến nhất:
Cách 1: Căn cứ vào nguồn gốc của dầu mỡ:
+ Dầu mỡ có nguồn gốc từ thực vật.
+ Dầu mỡ có nguồn gốc từ động vật.
Cách 2: Căn cứ vào trạng thái của dầu mỡ:
+ Dầu thực vật thể lỏng và mỡ động vật thể lỏng.
+ Dầu thực vật thể đặc và mỡ động vật thể đặc.
CHẤT BÉO
THÀNH PHẦN CHÍNH
Triglyceride
THÀNH PHẦN KHÁC
acid béo tự do
mono- và diglyceride
phospholid
vitamin tan trong dầu
sáp
sterol
sắc tố: chlorophyll, carotene
protein
carbohydrate
kim loại
Enzyme,.
 I.2. Thành phần hoá học của dầu mỡ thô:
12
THÀNH PHẦN KHÁC
acid béo tự do
mono- và diglyceride
phospholid

vitamin tan trong dầu
sáp
sterol
sắc tố: chlorophyll, carotene
protein
carbohydrate
kim loại
Enzyme,.
1. Glyceride
Gồm: mono, di và triglyceride, trong đó
- Thành phần chủ yếu là triglyceride
- Là este của glyxerin và axit béo.
- Chiếm trên 95% trong dầu mỡ thô.
- Công thức cấu tạo của triglyceride:
CH
2
– OCOR
1
|
CH – OCOR
2
|
CH
2
– OCOR
3
13
1. Glyceride
Gồm: mono, di và triglyceride, trong đó
- Thành phần chủ yếu là triglyceride

- Là este của glyxerin và axit béo.
- Chiếm trên 95% trong dầu mỡ thô.
- Công thức cấu tạo của triglyceride:
CH
2
– OCOR
1
|
CH – OCOR
2
|
CH
2
– OCOR
3
ACYLGLYCEROL
(GLYCERIDE)
ESTER CỦA GLYCEROL VÀ ACID BÉO
ACYLGLYCEROL
(Glyceride)
C
HO
O
R
1
C
HO
O
R
2

H
2
C
OH
HC
OH
+
+
glycerol
acid béo 1
acid béo 2
acyl 1
acyl 2
O
C
O
R
1
OH
C
O
O
R
2
O
H
2
C
HC
14

C
HO
R
2
C
HO
O
R
3
H
2
C
OH
+
+
glycerol
acid béo 3acyl 3
OH
C
O
R
2
OH
C
O
O
R
3
HC
H

2
C
- Hàm lượng triglyceride trong dầu mỡ phụ thuộc:
+ Nguyên liệu sản xuất
+ Kỹ thuật sản xuất dầu
- Căn cứ vào các gốc hydrocacbon của axit béo, người ta phân loại
triglyceride hỗn hợp và triglyceride đồng nhất
- Trong phân tử triglyceride, axit béo chiếm 90% khối lượng phân
tử còn glyxerin chiếm 10%. Vì vậy, tính chất của dầu mỡ phụ
thuộc chủ yếu vào cấu tạo và tính chất của axit béo tạo nên dầu
mỡ đó.
15
- Hàm lượng triglyceride trong dầu mỡ phụ thuộc:
+ Nguyên liệu sản xuất
+ Kỹ thuật sản xuất dầu
- Căn cứ vào các gốc hydrocacbon của axit béo, người ta phân loại
triglyceride hỗn hợp và triglyceride đồng nhất
- Trong phân tử triglyceride, axit béo chiếm 90% khối lượng phân
tử còn glyxerin chiếm 10%. Vì vậy, tính chất của dầu mỡ phụ
thuộc chủ yếu vào cấu tạo và tính chất của axit béo tạo nên dầu
mỡ đó.
ACID BÉO
R–COOH
ACID BÉO BÃO HÒA
(saturated fatty acid)
ACID BÉO KHÔNG BÃO HÒA
(unsaturated fatty acid)
ACID BÉO KHÔNG BÃO HÒA ĐƠN
(monounsaturated fatty acid)
2. Axit béo:

C
n
H
2n-2a
O
2
C
n
H
2n
O
2
16
ACID BÉO KHÔNG BÃO HÒA ĐƠN
(monounsaturated fatty acid)
ACID BÉO KHÔNG BÃO HÒA ĐA
(polyunsaturated fatty acid)
CH
3
–(CH
2
)
x
–CH=CH–(CH
2
)
y
–COOH
CH
3

–(CH
2
)
x
–CH=CH–CH
2
–CH=CH–(CH
2
)
y
–COOH
Arachidonic acid
C20:4, ω6
Eicosapentaenoic acid)
C20:5, ω3
Docosahexaenoic acid
C22:6, ω3
- Trong dầu thô, acid béo chủ yếu tồn tại ở dạng liên kết trong
glyxerid, chỉ một phần rất nhỏ tồn tại dạng tự do.
- Đặc điểm chung của acid béo trong dầu mỡ: Mạch c thẳng, số c chẵn
và chủ yếu có 1 gốc COOH
Ký hiệu acid béo:
Các acid béo không bão hòa có thể được ký hiệu theo hai hệ thống
- Hệ thống 1: Cx:y,zc (hoặc zt)
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
17

- Trong dầu thô, acid béo chủ yếu tồn tại ở dạng liên kết trong
glyxerid, chỉ một phần rất nhỏ tồn tại dạng tự do.
- Đặc điểm chung của acid béo trong dầu mỡ: Mạch c thẳng, số c chẵn
và chủ yếu có 1 gốc COOH
Ký hiệu acid béo:
Các acid béo không bão hòa có thể được ký hiệu theo hai hệ thống
- Hệ thống 1: Cx:y,zc (hoặc zt)
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
- Hệ thống EEC (End-of-carbon-chain): Cx:y, m hay Cx:y, nm
ω hay n: vị trí liên kết đôi trong mạch (đánh số ngược lại hệ thống 1,
C1 là C bắt đầu của mạch C- nhóm CH3)
Ví 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 (International Union of Pure and Applied
Chemistry, tạm dịch liên hiệp hóa học thuần túy và ứng dụng quốc tế):
9,12,15 – Octadecatrienoic acid
- Tên thông thường: α - Linolenic acid
- Ký hiệu theo hệ thống 1: C18:3,9c,12c,15c
- Ký hiệu theo hệ thống EEC: C18:3, ω3 hay C18:3, n3
18
- Hệ thống EEC (End-of-carbon-chain): Cx:y, m hay Cx:y, nm
ω hay n: vị trí liên kết đôi trong mạch (đánh số ngược lại hệ thống 1,
C1 là C bắt đầu của mạch C- nhóm CH3)
Ví 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 (International Union of Pure and Applied
Chemistry, tạm dịch liên hiệp hóa học thuần túy và ứng dụng quốc tế):
9,12,15 – Octadecatrienoic acid

- Tên thông thường: α - Linolenic acid
- Ký hiệu theo hệ thống 1: C18:3,9c,12c,15c
- Ký hiệu theo hệ thống EEC: C18:3, ω3 hay C18:3, n3
Formic acid 1:0
Acetic acid 2:0
Propionic acid 3:0
Butyric acid 4:0
Valeric acid 5:0
Caproic acid 6:0
Caprylic acid 8:0
Capric acid 10:0
Lauric acid 12:0
Myristic acid 14:0
Palmitic acid 16:0
Stearic acid 18:0
Oleic acid 18:1 9
Linoleic acid 18:2 9, 12
Linolenic acid 18:3 9, 12, 15
Arachidic acid 20:0
Arachidonic acid 20:4 5, 8, 11, 14
Behenic acid 22:0
Erucic acid 22:1 13
Lignoceric acid 24:0
Nervonic acid 24:1 15
19
Formic acid 1:0
Acetic acid 2:0
Propionic acid 3:0
Butyric acid 4:0
Valeric acid 5:0

Caproic acid 6:0
Caprylic acid 8:0
Capric acid 10:0
Lauric acid 12:0
Myristic acid 14:0
Palmitic acid 16:0
Stearic acid 18:0
Oleic acid 18:1 9
Linoleic acid 18:2 9, 12
Linolenic acid 18:3 9, 12, 15
Arachidic acid 20:0
Arachidonic acid 20:4 5, 8, 11, 14
Behenic acid 22:0
Erucic acid 22:1 13
Lignoceric acid 24:0
Nervonic acid 24:1 15
20
21
22
3. Glyxerin
- Trong dầu mỡ glyxerin tồn tại chủ yếu ở dạng liên kết trong
glyceride và chỉ một phần nhỏ tồn tại ở dạng tự do.
- Glyxerin tồn tại ở dạng tự do sẽ không có lợi cho dầu mỡ cũng
như sức khỏe người tiêu dùng.
- Glyxerin tự do dưới tác động của nhiệt độ cao trong thời gian
dài, bị khử 2 phân tử nước, tạo nên hợp chất aldehyt, là thành
phần không mong muốn trong dầu (CH
2
=CH-CHO)
23

3. Glyxerin
- Trong dầu mỡ glyxerin tồn tại chủ yếu ở dạng liên kết trong
glyceride và chỉ một phần nhỏ tồn tại ở dạng tự do.
- Glyxerin tồn tại ở dạng tự do sẽ không có lợi cho dầu mỡ cũng
như sức khỏe người tiêu dùng.
- Glyxerin tự do dưới tác động của nhiệt độ cao trong thời gian
dài, bị khử 2 phân tử nước, tạo nên hợp chất aldehyt, là thành
phần không mong muốn trong dầu (CH
2
=CH-CHO)
4. Phospholipit(Phosphotid)
- Là chất xà phòng hóa trong dầu.
- Là thành phần phụ trong dầu mỡ. Hàm lượng dao động từ 0,5 –
3% tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu. Ví dụ: Dầu đậu nành
3.2%; dầu cải 2,5%; dầu hướng dương 1,5%; dầu cọ chứa rất ít
hoặc không chứa phosphotid.
- Hai hợp chất điển hình và phổ biến của phosphotid trong dầu mỡ
là leuxithin và xephalin.
24
4. Phospholipit(Phosphotid)
- Là chất xà phòng hóa trong dầu.
- Là thành phần phụ trong dầu mỡ. Hàm lượng dao động từ 0,5 –
3% tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu. Ví dụ: Dầu đậu nành
3.2%; dầu cải 2,5%; dầu hướng dương 1,5%; dầu cọ chứa rất ít
hoặc không chứa phosphotid.
- Hai hợp chất điển hình và phổ biến của phosphotid trong dầu mỡ
là leuxithin và xephalin.
Leuxitin
CH
2

– OCOR
1
|
CH – OCOR
2
|
O
CH
2
– O – P = O
O – (CH
2
)
2
– N – (CH
3
)
3
Xephalin
CH
2
– OCOR
1
|
CH – OCOR
2
|
OH
CH
2

– O – P = O
O – (CH
2
)
2
– NH
2
25
Leuxitin
CH
2
– OCOR
1
|
CH – OCOR
2
|
O
CH
2
– O – P = O
O – (CH
2
)
2
– N – (CH
3
)
3
Xephalin

CH
2
– OCOR
1
|
CH – OCOR
2
|
OH
CH
2
– O – P = O
O – (CH
2
)
2
– NH
2

×