Tải bản đầy đủ (.docx) (22 trang)

HÓA THỰC PHẨM Đề tài: Tìm hiểu về triglyceride và ứng dụng của phản ứng hidro hóa trong công nghiệp chế biến dầu mỡ.

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (704.38 KB, 22 trang )

Nhóm 15
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
THỰC PHẨM TP. HCM
HÓA THỰC PHẨM
Đề tài: Tìm hiểu về triglyceride và ứng
dụng của phản ứng hidro hóa
trong công nghiệp chế biến
dầu mỡ.
GVHD: Nguyễn Thủy Hà
Page 1
Nhóm 15
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 2
I) TRIGLYCERIDE 3
1) Khái quát về triglyceride. 3
2) Cấu tạo và thành phần hóa học của triglyceride. 4
3) Tính chất của trglyceride 5
3.1) Tính chất vật lý 5
3.1.1) Nhiệt độ nóng chảy 5
3.1.2) Độ sôi. 6
3.1.3) Tính tan. 6
3.2)Tính chất hóa học 6
3.2.1) Sự hydrogen hóa 6
3.2.2) Sự halogen hóa 6
3.2.3) Sự thủy phân 7
3.2.4) Sự ôi hóa. 8
4) Triglyceride và đời sống. 8
II) ỨNG DỤNG CỦA PHẢN ỨNG HIDRO HÓA TRONG CÔNG
NGHIỆP CHẾ BIẾN DẦU MỠ 12
1) Khái quát về quá trình hidro hóa dầu mỡ 12


2) Cơ sở lý thuyết của quá trình hidro hóa dầu 12
3) Ứng dụng 15
LỜI KẾT 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO 19
LỜI MỞ ĐẦU
Cơ thể sinh vật đều được cấu tạo từ các nguyên tố là C, H, O, N,… theo
nhiều cách kết hợp khác nhau mà cho ra các loại hợp chất khác nhau tham gia
vào thành phần cấu tạo của cơ thể. Một trong những thành phần đó là
Page 2
Nhóm 15
triglyceride. Triglyceride được mọi người hiểu đơn giản như là một lớp mỡ bao
quanh các bộ phận trong cơ thể, làm cơ thể trở nên nặng nề, mệt mỏi, có hại cho
sức khỏe mà quên đi rằng nếu không có nó chúng ta cũng không thể tồn tại. Vậy
triglyceride là gì mà nó lại có vai trò quan trọng đến như vậy?
Hàng ngày ai cũng sử dụng dầu mỡ và các sản phẩm từ nó. Các sản phẩm
đó đều ít nhiều trải qua quá trình chế biến của con người trong sản xuất nhằm
tăng thêm sự phong phú cho bữa ăn của chúng ta. Một trong những cách thức
chế biến các sản phẩm từ dầu mỡ động thực vật là sử dụng phản ứng hidro hóa.
Phản ứng này có nhiều ứng dụng quan trọng trong sản xuất thực phẩm. Vậy ứng
dụng của nó là gì?
Để trả lời những câu hỏi trên nhóm chúng em đã tham gia tìm hiểu đề tài
“Tìm hiểu về triglyceride và ứng dụng của phản ứng hidro hóa trong công
nghiệp chế biến dầu mỡ”.
I ) TRIGLYCERIDE
1) Khái quát về triglyceride .
Triglyceride là một chất béo có trong cơ thể động, thực vật. Chúng có nhiều và
quan trọng nhất trong số các loại chất béo có trong cơ thể động vật và giữ vai trò
quan trọng trong cơ thể thực vật.
Page 3
Nhóm 15

-Triglyceride có trong động vật là các tế bào mô mỡ. Đối với động vật trên cạn
thì triglyceride là các chất béo no cao, có mạch cacbon dài, dạng rắn còn với động
vật dưới nước thì là các chất béo không no cao, dạng lỏng (dầu cá trích 75%).
Triglyceride trong động vật còn tồn tại ở dạng dịch lỏng là sữa .
- Ở thực vật triglyceride xuất hiện trong hạt, phôi hạt, có mạch cacbon ngắn,
phần trăm axit béo không no cao và thường ở dạng lỏng.
2) Cấu tạo và thành phần hóa học của triglyceride.
Triglyceride được hình thành bằng cách kết hợp glyxêrin với ba phân tử của
axit béo. Các phân tử glyxêrin có ba nhóm chức hiđrôxyl (HO-). Mỗi axit béo có
một nhóm chức carboxyl (-COOH). Trong triglyceride, các nhóm chức hiđrôxyl
của glyxêrin kết hợp với các nhóm cacboxyl của axit béo hình thành liên kết este:
Page 4
Nhóm 15
HOCH
2
CH(OH)CH
2
OH + RCOOH + R'COOH + R''COOH →
RCOOCH
2
CH(OOCR')CR'' + H
2
O
Ba axit béo (RCOOH, R'COOH, R''COOH trong phương trình ở trên) thường
khác nhau. Chiều dài của chuỗi các axit béo trong triglyceride tự nhiên khác nhau,
nhưng hầu hết có 16, 18, hoặc 20 nguyên tử cacbon. Các axit béo tự nhiên được
tìm thấy ở thực vật và động vật thường chỉ gồm các số chẵn của các nguyên tử
cacbon. Tuy nhiên, vi khuẩn có khả năng tổng hợp các chuỗi axít béo có số
nguyên tử cacbon lẻ và phân nhánh. Vì vậy, mỡ của các động vật nhai lại có các
chuỗi axít béo số lẻ, chẳng hạn như 15, là do vi khuẩn trong dạ cỏ tổng hợp mà

thành. Rất nhiều các axit béo là không no. Hầu hết các chất béo tự nhiên có chứa
một hỗn hợp phức tạp của các triglyceride, vì vậy, chúng tan chảy trong một phạm
vi nhiệt độ rộng.
Ví dụ về một phân tử triglyceride. Phần bên trái: glyxêrin, phần bên phải từ
trên xuống: axit palmitic, axit oleic, axit alpha-linolenic, công thức hóa học:
C
55
H
98
O
6
.
Không có loại dầu, mỡ nào chỉ có toàn một loại no hay không no. Tất cả các
loại chất béo và dầu tự nhiên đều bao gồm nhiều loại axit no và không no. Bảng
dưới đây là một ví dụ cụ thể.
Page 5
Nhóm 15
3) T
í
n
h
chất của triglyceride.
3.1) Tính chất vật lý.
3.1.1) Nhiệt độ nóng chảy.
- Nhiệt độ nóng chảy phụ phụ thuộc vào số cacbon của axit béo, axit béo có
chuỗi cacbon càng dài thì nhiệt độ nóng chảy cao và ngược lại. Nhưng axit béo
có số cacbon lẻ có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn axit béo có số cacbon nhỏ hơn nó
1 đơn vị.
- Nhệt độ nóng chảy còn phụ thuộc vào số nối đôi trong phân tử axit béo,
axit béo chứa nhiều nối đôi thì nhiệt độ nóng chảy càng thấp.

- Không có điểm nóng chảy rõ ràng, thường là một khoảng nóng chảy.
3.1.2) Độ sôi.
Axit béo có chuỗi cacbon dài thì độ sôi càng cao, thường áp dụng tính chất
này để tách các axit béo ra khỏi nhau.
3.1.3) Tính tan.
- Không tan trong nước, trừ một số loại axit béo mạch ngắn (4,6,8), các axit
béo có mạch 10, 11 cacbon khó tan, mạch 12 cacbon trở đi không tan.
Page 6
Chất béo No Không no đơn Không no đa
Dầu canola 6% 62% 32%
Dầu safflower 10% 13% 77%
Dầu hướng dương 10% 20% 70%
Dầu bắp 13% 25% 62%
Dầu đậu nành 15% 24% 61%
Dầu ô liu 14% 77% 4%
Mỡ gà 31% 47% 22%
Mỡ heo 41% 47% 12%
Mỡ bò 52% 44% 4%
Dầu cọ 51% 39% 10%
Bơ 66% 30% 4%
Dầu dừa 92% 6% 2%
Nhóm 15
- Trong dung môi hữu cơ không phân cực như benzene, ether, ether dầu hỏa
axit béo dễ tan.
- Trong dung môi hữu cơ phân cực như aceton, axit béo khó hòa tan hay
hòa tan rất ít.
3.2) Tính chất hóa học.
3.2.1) Sự hidro hóa.
Axit béo không no có thể kết hợp với H
2

để tạo thành axit béo no.
Người ta dùng phản ứng này để chế tạo thực phẩm như margarine,
shortening,…
3.2.2) Sự halogen hóa.
- Axit béo không no kết hợp với các nguyên tố halogen(F, Cl, Br, I) để tạo
thành axit béo no.
Có thể dùng phản ứng này để xác định số nối đôi trong phân tử axit béo.
Phản ứng dễ dàng hay khó xảy ra đều phụ thuộc vào vị trí nối đôi đối với nhóm
cacboxyl, nối đôi càng gần nhóm cacboxyl phản ứng càng khó xảy ra.
Để xác định số nối đôi người ta căn cứ vào chỉ số iot.
Chỉ số Iod: Là số gam Iod cần thiết để tác dụng lên 100gam chất béo. Do
đó chỉ số iod càng lớn thì số nối đôi càng nhiều.
Page 7
Nhóm 15
3.2.3) Sự thuỷ phân:
Este khi thuỷ phân sẽ tạo thành rượu glycerol và axit béo. Tác nhân thủy phân
là axit, kiềm, nước hay enzyme.
- Thủy phân bằng nước cần nhiệt độ và áp suất cao.
- Thủy phân bằng kiềm: NaOH hay KOH.
Chỉ số xà phòng hoá: số mg KOH cần thiết để trung hoà 1g chất béo.
Do đó chỉ số xà phòng càng lớn thì độ dài mạch càng ngắn, nên được dùng để
xác định độ dài của mạch cacbon.
Để xác định tính chất của chất béo người ta còn căn cứ vào một số chỉ số khác
như chỉ số axit.
Chỉ số axit: số mg KOH dùng để trung hoà tất cả axit béo tự do có trong 1g
chất béo.
Page 8
Nhóm 15
- Thuỷ phân bằng enzyme: trong cơ thể lipid bị thuỷ phân bằng enzyme
lipase.

3.2.4) Sự ôi hóa:
Dầu mỡ để lâu có mùi và vị khó chịu gọi là sự ôi hóa, một trong những nguyên
nhân gây ra là do oxy không khí kết hợp vào nối đôi tạo thành peroxide. Nếu oxy
kết hợp vào nguyên tử cacbon đứng cạnh liên kết đôi thì sẽ tạo thành hydrogen
peroxide. Sau đó peroxide và hydrogen peroxide sẽ bị phân giải để tạo thành
aldehyde và ketone. Các aldehyde và ketone này đều là những chất có mùi và vị
khó chịu.
4) Triglyceride và đời sống.
Triglyceride có vai trò rất quan trọng trong đời sống hằng ngày của chúng ta.
Nó là sản phẩm cuối cùng của việc phân giải chất béo mà chúng ta ăn hằng ngày,
chiếm toàn bộ nguồn năng lượng cho việc hoạt động trong cơ thể con người nói
riêng và trong cơ thể sinh vật nói chung.
Các loại triglyceride mà thành phần chủ yếu là các axit béo không no loại cis
rất tốt cho cơ thể, chúng giúp cho việc vận chuyển máu được tốt, tăng khả năng
hấp thụ các chất trong cơ thể, giúp tuần hoàn não hoạt động tốt làm ta minh mẫn
và thông minh hơn,…
- Dầu oliu giúp bạn hấp thu được những dưỡng chất, vitamin E, vitamin A.
Chất béo trong dầu oliu là những chất béo không no giúp bạn tránh những cơn đau
tim hoặc nguy cơ bị bệnh tim.
Page 9
Nhóm 15
- Dầu vừng giúp bạn hấp thu vitamin E, vitamin B, canxi, và sắt .
- Dầu hướng dương và hạt bí giúp bạn có được làn da mịn màng, não hoạt
động tốt, giảm những tai biến có hại .
………
.Dầu triglyceride chuỗi trung bình được dùng khá phổ biến trong dinh dưỡng
của những người hoạt động thể thao và là thành phần trong nhiều công thức chế
tạo thuốc chữa trị bệnh .Dầu dừa chứa triglyceride chuỗi trung bình ( chứa 100%
axit béo trung bình) mà phần lớn là các axit béo no, được sử dụng trong viêc chữa
Page 10

Nhóm 15
trị chứng không hấp thụ, xơ u nan, động kinh, giúp tăng cường protein, chuyển
hóa chất béo và hấp thu khoáng chất. Ngoài ra triglyceride trung bình có trong dầu
dừa còn là thành phần chính của thuốc chữa trị bỏng trầm trọng và sữa nhi đồng
cho các bé sinh thiếu tháng, giúp lực sĩ giảm và duy trì cân nặng, gia tăng sức
luyện tập. Không những thế dầu dừa còn giúp bạn giảm cân hiệu quả và là thành
phần trong một số sản phẩm mĩ phẩm chăm sóc da hiệu quả.
Page 11
Nhóm 15
Việc hấp thu nhiều triglyceride bên cạnh nhiều mặt tốt còn có những mặt xấu.
Nếu ta hấp thu quá nhiều triglyceride mà cơ thể không cần sẽ gây ảnh hưởng xấu
đến sức khỏe, đặc biệt là các triglyceride chứa nhiều axit béo no chuỗi dài, tương
Page 12
Nhóm 15
tự như cholesterol sẽ gây ra một số bệnh nguy hiểm như: sơ vữa động mạch, nhồi
máu cơ tim, cao huyết áp, tim mạch,…. Vì vậy một chế độ ăn ít calo, chất béo từ
mỡ động vật, tăng cường các loại dầu tốt cho sức khỏe sẽ làm bạn có một trái tim
khỏe mạnh, một bộ não sáng suốt,và một thân hình hoàn hảo, tránh được nhiều
bệnh tật .
II) Ứng dụng phản ứng hidro hóa trong công nghệ chế biến dầu mỡ.
1) Khái quát về quá trình hidro hóa dầu mỡ.
Quá trình hidro hóa có xúc tác được Sabatier (Toulouse) phát minh vào năm
1987. Việc hidro hóa dầu dựa trên phản ứng cộng H
2
và nối đôi các axit chưa no
chứa trong dầu với sự xúc tác của Niken và nhiệt độ.
2) Cơ sở lý thuyết của quá trình hidro hoá dầu.
Quá trình hidro hóa dầu trên thực tế là một biến đổi phức tạp. Phản ứng hidro
hoá dầu có thể biểu diễn cách tổng quát:
Việc tìm hiểu cơ sở lý thuyết của quá trình hidro hóa này đặc biệt có ý nghĩa

quan trọng trong việc hiểu rõ các bước xảy ra trong tiến trình, nhằm ngăn cản các
phản ứng phụ xảy ra theo đường hướng không mong muốn.Các bước chủ yếu
trong quá trình hidro hóa dầu được tổng hợp ở hình sau:
Page 13
Nhóm 15
Page 14
Nhóm 15
Page 15
Nhóm 15
Trong quá trình hidro hóa sẽ xảy ra sự cạnh tranh ở các vị trí hoạt động của
chất xúc tác bởi các axit béo no khác nhau, quá trình biến đổi này đựơc gọi là
“chuyển hóa chọn lọc”. Nếu lượng hidro sử dụng thừa, quá trình hidro hóa các acit
béo trong dầu xảy ra theo trình tự:
Axit Linolenic → Axit Linoleic → Axit Oleic → Axit Stearic.
Quá trình hidro hóa các hợp chất axit linolenic thành axit linoleic xảy ra theo
hai đường hướng chủ yếu: tạo đồng phân vị trí và đồng phân hình học (đồng phân
cis, trans). Tiến trình này đỏi hỏi phải quan tâm và kiểm soát nghiêm ngặt do ảnh
hưởng của các sản phẩm tạo thành đến giá trị dinh dưỡng và tính chất vật lý của
dầu. Ngoài ra, việc tạo ra sản phẩm có cấu hình trans- (hydro hóa một nấc tạo axit
linolenic hay 2 nấc tạo axit oleic) là điều không mong muốn: cấu hình trans-
không có giá trị sinh học, là nguyên nhân gây nên bệnh tim mạch (tính chất tương
tự axit béo no), thêm vào đó, nó có nhiệt độ nóng chảy cao hơn khi so sánh với
cấu hình cis
Hoá chất sử dụng trong quá trình hidro hoá dầu:
-Khí H
2
: Được điện phân nước với sự hiện diện của dung dịch KOH 28%.
-Niken: Đã được hoạt hoá và được bọc bằng dầu thực vật hidro hoá đến điểm
nóng chảy cao để chóng ẩm. Khi cho vào thiết bị, dầu rắn tan ra phóng thích
Niken kim loại. Niken có hoạt tính cao sẽ xúc tác cho phản ứng hidro hoá dầu.

3) Ứng dụng.
Phản ứng hidro hóa trong công nghiệp chế biến dầu mỡ chủ yếu giúp dầu có
thể kéo dài thời gian tồn trữ và tạo điều kiện cho quá trình chế biến các sản phẩm
khác.
Page 16
Nhóm 15
- Ứng dụng trong bảo quản: Dầu lỏng sau khi hidro hoá sẽ giảm tỉ lệ axit béo
chưa no chứa nhiều nối đôi trong thành phần dầu, giảm khả năng oxy hoá của oxy
không khí. Do đó dầu sau khi đã hidro hoá sẽ ổn định hơn, bảo quản dễ hơn và
thời gian bảo quản kéo dài hơn
- Ứng dụng trong tham gia sản xuất: Dựa vào sự thay đổi đặc tính vật lý của
dầu nhờ quá trình hidro hóa. Dầu lỏng sau khi hidro hoá sẽ trở nên rắn hơn và có
nhiệt độ tan chảy cao hơn; được sử dụng trong ngành công nghiệp bánh kẹo, sản
xuất margarine….Tùy theo mục đích sử dụng, dầu sau khi hidro hoá đạt đến nhiệt
độ nóng chảy nhất định.
Page 17
Nhóm 15
Tùy thuộc vào mức độ hidro hoá mà người ta thu được các loại dầu có điểm
đông đặc khác nhau, thông thường có các loại chủ yếu như: 38
o
C, 45
o
C, 52
o
C,
60
o
C .
Những loại dầu hidro hoá có chất lượng tốt thường dùng thay mỡ động vật
trong sản xuất bơ nhân tạo, chế biến bánh kẹo…

Page 18
Nhóm 15
LỜI KẾT
Triglyceride có vai trò quan trọng trong đời sống của sinh vật đặc biệt là với
con người. Nhưng nếu cung cấp cho cơ thể quá nhiều triglyceride không cần thiết
sẽ gây ảnh hưởng xấu đến cơ thể chúng ta, gây ra các hậu quả về bệnh tật không
mong muốn.Nhưng nếu thiếu nó cơ thể cũng không thể hoạt động bình thường
được vì thiếu năng lượng cho các quá trình hoạt động. Cần biết cách cân bằng
lượng thức ăn hằng ngày để đảm bảo rằng bạn cung cấp cho cơ thể một lượng cần
thiết triglyceride, không thừa cũng không thiếu.
Hidro hóa dầu mỡ là một trong những phản ứng hóa học của triglyceride. Phản
ứng này đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp chế biến thực phẩm với nhiều
ứng dụng khác nhau như: sử dụng như một cách thức bảo quản thực phẩm hay với
những tình năng của mình nó giúp ta tạo ra nhiều sản phẩm thực phẩm hơn làm
phong phú hơn trong các bữa ăn.
Bài tiều luận của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót cần nhiều góp ý
của cô để lần sau được tốt hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn.
Page 19
Nhóm 15
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Web : Thuviencongdong.com.
- Giáo trình hóa học thực phẩm do trường Đại học CNTP tp HCM biên soạn.
- Hóa học thực phẩm của tác giả Hoàng Kim Anh.
- Hóa sinh công nghiệp của tác giả Lê Ngọc Tú.
Page 20
Nhóm 15
ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN.
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

…………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………….
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Page 21
Nhóm 15
…………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………
Page 22

×