tiểu luận PHỤ GIA KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH OXY hóa LIPID (TOCOPHEROL, ACID ASCOCBIC, BHA, BHT)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
DANH SÁCH NHÓM THỰC HIỆN
CHỦ ĐỀ TIỂU LUẬN
PHỤ GIA KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH OXY HÓA LIPID (TOCOPHEROL, ACID
ASCOCBIC, BHA, BHT)
PHỤ GIA SỬ DỤNG: BHT
SẢN PHẨM ÁP DỤNG: MARGARIN
HỌC PHẦN: CHẤT PHỤ GIA THỰC PHẨM
GVHD: NGÔ THỊ HOÀI DƯƠNG
1
1. NGUYỄN HẢI BẢO MƠ_5313 0919
2. ĐÀO THỊ XUÂN QUỲNH_5313 1325
3. TRÌNH THỊ NGÂN_5313 1018
4. HUỲNH THỊ NGỌC THẠCH_5313 1591
5. NGUYỄN TRUNG CHÁNH_5313 0163
6. NGUYỄN THANH TRỌNG_5313 1853
Nha Trang, 2015LỜI MỞ ĐẦU
Margarine được chế biến lần đầu tiên tại Pháp năm 1869 để sử dụng thay thế cho bơ động
vật. Trong thời kỳ đầu sản xuất Margarine, người ta không thể sử dụng tất cả các loại
chất béo và dầu. Sau này cùng với sự hoàn thiện về kỹ thuật tinh luyện dầu, rất nhiều loại
dầu và chất béo từ động vật, cá và thực vật được sử dụng như những nguồn nguyên liệu
để sản xuất Margarine. Hơn thế nữa, chất lượng của Margarine ngày càng được nâng cao.
Ngày nay, Margarine được sử dụng không chỉ như một sản phầm thay thế bơ động vật
mà còn là một nguồn cung cấp dầu và chất béo quan trọng. Ngoài ra, nó còn có rất nhiều
ứng dụng trong các ngành sản xuất thực phẩm như: sản xuất bánh, sản xuất chocolate…
Do tính ưu việt của sản phẩm về giá trị dinh dưỡng lẫn giá trị kinh tế nên công nghệ sản
xuất Margarine ngày càng phát triển mạnh mẽ trong ngành công nghiệp chế biến dầu mỡ
thực phẩm ở tất cả các nước. Trong bài tiểu luận này chúng em xin được trình bày những
điều cần biết về margarine và chất chống oxy hóa BHT được bổ sung vào sản phẩm để

tăng cường thời gian bảo quản cho sản phẩm. Chúng em rất mong sẽ nhận được những
góp ý từ Cô để những hiểu biết của chúng em được hoàn thiện hơn sau bài tiểu luận này.
Chúng em xin được cảm ơn Cô!
2
MỤC LỤC
3
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình I.1. Một số sản phẩm magarine
Hình I.2. Tổng lượng sản xuất margarine và các sản phẩm của nó trong EU27 năm 2012

9
Hình I.3. Mô hình phân tử và công thức cấu tạo của BHT

12
Hình II.1. Sự hình thành hydroperoxide trong sự tự oxy hóa của acid linoleic

18
Hình II.2. Cơ chế phân hủy hydroperoxide để tạo thành sản phẩm oxy hóa bậc 2

19
Hình II.3. Trạng thái hoạt động và vô hoạt của chất nhạy ánh sáng

20
Hình II.4. Phản ứng của chất nhạy ánh sáng với tác chất

21
Hình II.5. Sự hình thành alkyl hydroxide từ acid oleic bởi phản ứng ene

21
Hình III.1. Quy trình công nghệ sản xuất magarine

24
Hình III.2. Các chất chuyển hóa của BHT

30
4
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng I.1. Các dạng margarine theo tiêu chuẩn sản xuất của Luật thực phẩm châu Âu
(2991/94)

8
Bảng I.2. Thông số kĩ thuật cho BHT theo Chỉ thị 2008/84/EC8 và JECFA

13
Bảng II.1. Công thức phối trộn nguyên liệu

26
Bảng III.2. Các nhóm thực phẩm được phép sử dụng BHT

31
5
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ MARGARINE VÀ BHT
I.1. TỔNG QUAN VỀ MARGARINE
I.1.1. Lịch sử phát triển [1]
Margarine được một nhà hóa học nghiên cứu về thực phẩm người Pháp tên Hippolyte
Mege Mouries tìm ra vào năm 1869, theo yêu cầu của Napoleon III.
Margarine là dạng nhũ tương nước trong dầu có cấu trúc như là bơ và được thay thế cho
bơ động vật. Khởi đầu, rất ít người đánh giá cao dạng sản phảm này và sự chấp nhận trên
thị cũng rất ít. Khi chiến tranh thế giới thứ II bùng nổ, Napoleon III đã sử dụng sản phẩm
này để nuôi dưỡng quân đội trong chiến tranh với Đức. Ngya từ đầu của cuộc chiến tranh

giữa Pháp với Đức, những cơ sở sản xuất margarine đã được đặt gần ở trung tâm thủ đô
Paris, nhưng thời gian ngắn sau đó thì đóng cửa khi quân đội Pháp chiến thắng trong
cuộc chiến tranh đó.
Bằng phát minh cho công nghệ sản xuất margarine được cấp thông qua hai nhà phân phối
bơ Hà Lan. Sau hai trong nhiều sự kiện đặc biệt đó, sản phẩm margarine đã khẳng định
được vị trí và được chấp nhận trên tất cả các nước ở châu Âu những năm sau. Cũng từ đó
margarine đã giành được thế phân phối quan trọng trong cuộc cạnh tranh với sản phẩm
bơ động vật ở nhiều bang thuộc châu Âu. Lúc đầu margarine không được đánh giá đúng
bởi những nhà sản xuất sản phẩm bơ. Những nhà quý tộc có thể làm bất ức thứ gì để tẩy
chay những sản phẩm thay thế tập quán tiêu dùng của họ.
6
Hình I.1. Một số sản phẩm magarine
Từ những bắt đầu như trên, margarine được phát triển cùng với trào lưu chế biến ra các
sản phẩm cung cấp chất béo. Tính chất của margarine có thể được điều chỉnh để đáp ứng
nhu cầu khác nhau trong nấu nướng hàng ngày, chế biến bánh nì và nhiều sản phẩm khác.
Điều này được phản hồi trên khối lượng của sản phẩm được sản xuất và sử dụng hàng
năm. Ở châu Âu, khối lượng này phù hợp với thói quen ăn uổng riêng của mỗi nước đó.
Ở những nơi được mệnh danh là “đất nước dầu” như Nam Âu, dầu được chế biến theo
phương pháp truyền thống (dầu lỏng) được sử dụng chủ yếu, việc tiêu thụ sản phẩm mới
như margarine không nhận được sự chấp nhận cao. Trong khi đó, ở những “quốc gia sữa”
như Hà Lan và Đan Mạch, margarine được tiêu thụ với số lượng rất lớn.
Bảng I.1. Các dạng margarine theo tiêu chuẩn sản xuất của Luật thực phẩm châu
Âu (2991/94)
7
I.1.2. Cấu trúc và tính chất đặc trưng
I.1.2.1. Cấu trúc [2]
Margarine là dạng nhũ tương nước trong dầu, gồm có 80% chất béo và dầu và 20% là ở
dạng dung dịch chứa các thành phần hòa tan trong dầu. Khoảng 20% (ít nhất là 12%)
triglycerid của chất béo ở dạng rắn trong điều kiện nhiệt độ phòng, phần còn lại vẫn giữ ở
trang thái lỏng. Pha dầu của margarine hình thành mạng tinh thể chất béo, phần dầu lỏng

được nhốt lại và phân bố đều khắp trong hệ thống mạng này. Mỗi đơn vị của mạng lươi
có kích thước khoảng . Sự ổn định cơ học của margarine từ mạng tinh thể cũng tốt như là
sự ổn định của nhũ tương. Những giọt nước có kích thước được phân tán rất mịn trong
hệ thống mạng này. Thuận lợi lớn nhất của việc sắp xếp có trật tự những giọt nước nhỏ
này là giúp ngăn chặn được sự tấn công của vi khuẩn trong hệ nhũ tương: những giọt
nước có kích thước nhỏ hơn vi khuẩn làm cho vi khuẩn không phát triển được.
Yêu cầu đặt ra trong chế biến margarine là hàm lượng chất béo cao và cấu trúc chặt chẽ.
Điều này làm cho quá trình liên kết tạo nhũ tương phải được phát triển tối đa. Đây cũng
8
Hình I.2. Tổng lượng sản xuất margarine và các sản phẩm của nó trong EU27
năm 2012
là nguyên nhân tạo động ngược: các bộ phận cấu thành của mạng tinh thể có xu hướng bị
phá vỡ bởi liên kết quá mức. Trong trường hợp này, sự kết tụ của tinh thể được đề nghị
nhằm tạo nên sự ổn định cấu trúc trở lại. Các tinh thể vẫn tiếp tục phát triển sau quá trình
chế biến và bao gói hoặc để trong chậu, điều này giúp cho margarine chín và cứng.
Tính chất dẻo của chất béo, chủ yếu là tính cứng và đặc tính dẻo phụ thuộc chủ yếu vào
số lượng tinh thể hiện diện, kích thước, hình dạng, sự pahan bố và lực liên kết của chúng
tồn tại trong hệ thống. Hỗn hợp chất béo sử dụng trong margarine thường kết tinh ở dạng
, nhưng trong quá trình chế biến, do sự gia tăng nhiệt độ, các tinh thể này chuyển sang
dạng . Sự biến đổi này phụ thuộc rất lớn vào loại trigkycerid hiện diện trong chất béo,
hàm lượng, cấu tạo và chiều dài mạch acid béo của từng thành phần và quy luật chuyển
I.1.2.2. Tính chất đặc trưng [13]
I.1.2.2.1. Tính phết được
Tính phết được là một trong những tính chất quan trọng nhất để đánh gia tính chất của
margarine chỉ sau mùi vị. Đối với người tiêu dùng, khả năng phết được đồng nghĩa với
việc chúng có thể phết thành một lớp mỏng trên bánh mì. Tính chất này phụ thuộc rất
nhiều vào quá trình tiến hành. Để sản xuất được margarine có khả năng phết được cần có
3 điều kiện như sau:
- Hai pha rắn và lỏng của dầu phải đồng nhất.
- Những tinh thể rắn phải phân tán tốt bên trong toàn bộ khối sản phẩm bằng những lực

kết dính bên trong mạng tinh thể khối sản phẩm. Mạng tinh thể phải có khả năng chống
lại hiện tượng tách chất béo bên trong sản phẩm.
- Tại nhiệt độ xác định thì tỷ lệ lỏng rắn phải phù hợp và phải tan ngay ở nhiệt độ cơ thể,
đối với sản phẩm có thành phần chất béo dạng rắn khoảng 10-20% chúng có khả năng
phét rất tốt tại nhiệt độ cơ thể.
9
I.1.2.2.2. Khả năng nóng chảy
Một sản phẩm margarine chất lượng cao phải có khả năng tan chảy nhanh và tạo cảm
giác mát lạnh trong vòm miệng. Hương và thành phần muối của pha lỏng sẽ nhanh chóng
được cảm nhận ở đầu lưỡi, sản phẩm không có cảm giác nhờn và sáp.
Yếu tố ảnh hưởng chính tới tính chất này chính là nhiệt độ nóng chảy của chất béo, tác
dụng của chất nhũ hóa và điều kiện bảo quản của sản phẩm.
I.1.2.2.3. Tính ổn định và cấu trúc
Tính ổn định là khái niệm chỉ độ mềm, độ đồng nhất và trạng thái dẻo của Margarine. Có
thể xếp loại từ rất mềm (trạng thái giống Vaseline), mềm, mềm vừa, cứng và rất cứng.
Kết cấu thể hiện cấu trúc của sản phẩm, nó có thể thay đổi từ trạng thái trơn nhẵn đến
trạng thái giống bột, dạng nhám, cuối cùng là thô.
Theo Greenwell thì trạng thái và kết cấu của Margarine phụ thuộc vào kỹ thuật sản xuất
và thành phần dầu mỡ để sản xuất chúng. Trong trường hợp dầu mỡ kết tinh chậm thì làm
cho Margarine có độ cứng trong bảo quản, hiện tượng này gọi là quá trình post –
hardening. Nhiệt độ kết tinh và nhiệt độ nóng chảy sai khác càng lớn thì thời gian kết tinh
sản phẩm càng dài (tốc độ kết tinh chậm).
Việc đảo trộn trong quá trình làm lạnh nhanh sẽ tạo ra sản phẩm Margarine có độ ổn định
và độ bền tốt hơn. Tuy nhiên, nếu khuấy trộn quá mức trong quá trình làm lạnh nhanh
dẫn đến hiện tượng tạo ra quá nhiều các tinh thể nhỏ, cấu trúc sẽ quá đặc dẫn đến làm
giảm kích thước các mao dẫn trong pha rắn làm độ nhớt của sản phẩm tăng và cấu trúc
sản phẩm giòn, dễ gãy. Ngược lại nếu quá trình khuấy trộn không đủ thì một số liên kết
bên trong sản phẩm vẫn chưa bị phá vỡ, nó có thể trải qua quá trình post - hardening và
làm cho cấu trúc của sản phẩm trở nên giòn, cứng hơn. Quá trình kết tinh sản phẩm trong
thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt góp phần làm cho sản phẩm ổn định hơn.

10
I.2. TỔNG QUAN VỀ BHT [14, 15]
I.2.1. Công thức hóa học, danh pháp
- Tên đầy đủ của BHT là BUTYLATED HYDROXYTOLUENE.
- Kí hiệu: BHT, INS No. 321
- Tên hóa học: 2,6-Ditertiary-butyl-p-cresol, 4-methyl-2,6-ditertiary-butyl-phenol
- Số C.A.S: 128-37-0
- Công thức hóa học: C
15
H
24
O
- Khối lượng phân tử: 220.36
- Mô tả đặc điểm: màu trắng, dạng tinh thể, không mùi hoặc có mùi đặc trưng khó chịu
của vòng thơm.
- Chức năng: chống oxy hóa
- Công thức cấu tạo:
11
Hình I.3. Mô hình phân tử và công thức cấu tạo của BHT
I.2.2. Tính chất, đặc điểm và các thông số kĩ thuật của BHT [4, 16]
BHT lần đầu tiên được sử dụng như một chất phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm
vào năm 1954, là một dẫn xuất của cresol, là một hợp chất hữu cơ thơm, trong đó 2
nguyên tử hidro được bổ sung trong vòng benzen được thay thế bởi các nhóm butyl. Tên
chuyên môn của nó là 2,6-di-tert-butyl-p-cresol.
BHT có tên thương mại là Cao-3, Embanox BHT,…có khối lượng phân tử là 220.39, còn
được gọi là butylhydroxytoluene, là một chất tan trong mỡ (tan trong chất béo) hợp chất
hữu cơ chủ yếu được sử dụng như một chất chống oxy hóa phụ gia thực phẩm cũng như
một phụ gia chống oxy hóa trong mỹ phẩm, dược phẩm…
BHT có hoạt tính chống oxy hóa thấp, với sự có mặt của sắt trong một số sản phẩm thực
phẩm hay bao bì, BHT có thể tạo ra hợp chất có màu vàng.

Các thông số kĩ thuật [5]
Các thông số kĩ thuật của BHT được quy định theo Chỉ thị 2008/84/EC8 về độc tinh khiết
và JECFA (JECFA, 2006)
Bảng I.2. Thông số kĩ thuật cho BHT theo Chỉ thị 2008/84/EC8 và JECFA
CHỈ THỊ 2008/84/EC8 JECFA (2006)
Khảo nghiệm
Tính tan Không tan trong nước và propane-
1,2-diol, tan vô hạn trong ethanol.
Không tan trong nước và
propane-1,2-diol, tan vô hạn
trong ethanol.
Điểm nóng chảy 70
0
C 69-72
0
C
Phổ Hấp thu trong khoảng bước sóng từ
230-320nm, đối với ethanol đã qua
dehydrat hóa thì bước sóng hấp thu
tối đa chỉ đạt ở 278nm
Hấp thu trong khoảng bước
sóng từ 230-320nm, đối với
ethanol đã qua dehydrat hóa
thì bước sóng hấp thu tối đa
chỉ đạt ở 278nm
Tính bền vững -
Tro sunfat
Chì
Tạp chất phenolic
Asen -

Thủy ngân -
Kim loại nặng -
12
I.2.3. Điều chế
BHT được điều chế bằng phản ứng của p-cresol (4-methylphenol) với isobutylene (2-
methylpropene) xúc tác bởi axit sulfuric :
CH
3
(C
6
H
4
)OH + 2CH
2
=C(CH
3
)
2
→ ((CH
3
)
3
C)
2
CH
3
C
6
H
2

OH
Ngoài ra, BHT được lấy từ 2,6-di-tert-butylphenol hydroxymethylation hoặc
aminomethylation trong phản ứng thuỷ phân.
I.2.4. Ứng dụng
- BHT là một chất chống oxy hóa. Nó phản ứng với các gốc oxy tự do, làm chậm quá
trình oxy hóa của các thành phần trong sản phẩm có thể gây ra những thay đổi về khẩu vị
hoặc màu.
- BHT có thể được bổ sung vào thực phẩm hoặc vào thành phần bao bì.
- Được sử dụng chủ yếu để ngăn chặn sự phân hủy chất béo.
I.2.5. Độc tính [17]
Những thử nghiệm trên loài gặm nhắm, chuột và người cho thấy khi BHT đi vào cơ thể
qua đường miệng sẽ được hấp thụ nhanh chóng qua dạ dày, ruột, sau đó sẽ được thải ra
ngoài theo nước tiểu và phân. Ở người, sự bài tiết BHT thông qua thận cũng được thử
nghiệm khi cho ăn với khẩu phần có chứa 40mg/kg thể trọng. Nghiên cứu cho thấy 50%
liều lượng này được bài tiết ra ngoài trong 24 giờ đầu, và 25% liều lượng còn lại được bài
tiết trong 10 ngày tiếp theo. Sự chuyển hóa thông qua con đường oxy hóa, trong đó sự
oxy hóa nhóm methyl trội ở loài gặm nhắm, thỏ và khỉ, còn sự oxy hóa nhóm tert – butyl
thì trội ở người.
BHT ít có khả năng gây độc cấp tính. Giá trị LD
50
lên đến 1000mg/kg thể trọng ở tất cả
các loài được thử nghiệm. Thử nghiệm trên động vật cho thấy, liều lượng BHT cao khi
13
đưa vào cơ thể trong 40 ngày hoặc hơn sẽ gây độc cho các cơ quan. Ví dụ: khi cho chuột
ăn khẩu phần có 0,58% BHT trong 40 ngày sẽ gây xuất huyết nhiều ở các cơ quan. Tuy
nhiên, ảnh hửơng này không xảy ra ở tất cả các loài, sự xuất huyết khi ăn một liều lượng
lớn BHT chỉ xảy ra ở một vài giống chuột, heo, còn ở chuột đồng, chó, thỏ và chim cút
thì không thấy có hiện tượng này. Đó là sự nhạy cảm khác nhau ở các loài.
Liều lượng BHT cao ở các loài vật được thử nghiệm cũng gây ra các ảnh huởng sau: làm
tăng sự hấp thu iod ở tuyến giáp, tăng trọng lượng của tuyến trên thận, giảm khối lượng

của lá lách, làm chậm quá trình vận chuyển các acid hữu cơ, gây tổn thương thận. Một số
lượng lớn các nghiên cứu đã được tiến hành trên một vài loài để xác định độc tính đối với
sự sinh sản và phát triển. Tổ chức sức khỏe thế giới (WHO) cũng đã xem xét các thử
nghiệm trên và kết luận rằng với liều lượng ăn vào là 50mg/kg thể trọng sẽ không gây ra
độc tính ở bất cứ cấp độ nào. BHT cũng không bị xem là chất độc đối với sự sinh sản và
phát triển. Các thử nghiệm trên một số loài động vật cho thấy BHT cũng không là chất
độc có khả năng di truyền. Những nghiên cứu về các chất sinh ung thư cũng được tiến
hành trên chuột. Kết quả cho thấy, BHT có thể là tác nhân xúc tiến cho một vài chất sinh
ung thư hóa học, tuy nhiên, tính xác đáng cho những ảnh hưởng này đối với con người thì
không rõ ràng.
14
CHƯƠNG II. QUÁ TRÌNH OXY HÓA DẦU MỠ THỰC PHẨM VÀ CÁC SẢN
PHẨM TƯƠNG TỰ HOẶC LÀM TỪ DẦU MỠ THỰC PHẨM
II.1. SỰ OXY HÓA DẦU [6]
II.1.1. Các dạng oxy hóa
Độ bền oxy hóa của dầu là khả năng chống lại xự oxy hóa trong suốt quá trình sản xuất
và bảo quản. Khả năng chống lại sự oxy hóa được diễn tả như khoảng thời gian cần thiết
để đạt đến điểm tới hạn của sự oxy hóa dù cho có sự thay đổi về cảm quan hoặc biến đổi
đột ngột trong quá trình oxy hóa hay không. Độ bền của dầu là một giá trị quan trọng để
xác định chất lượng cũng như khả năng bảo quản dầu. Sự oxy hóa dầu làm sinh ra các
hợp chất lạ cũng như phá hủy các acid béo thiết yếu có trong dầu.
Sự oxy hóa dầu có 2 dạng, xảy ra theo 2 cơ chế: tự oxy hóa và oxy hóa quang học. Cả 2
loại oxy đều có thể phản ứng với dầu.
II.1.2. Cơ chế oxy hóa dầu
II.1.2.1. Sự tự oxy hóa dầu
Sự tự oxy hóa xảy ra theo 3 giai đoạn: khởi đầu, phát triển và kết thúc
Khởi đầu:
Phát triển:
Kết thúc:
R: alkyl lipid

Khởi đầu oxy hóa bậc 2:
15
Khởi đầu oxy hóa bậc 2 dưới xúc tác kim loại:
Sự tự oxy hóa dầu cần acid béo hay acylglycerol ở dạng gốc tự do. Các acid béo và
acylglycerol thì ở trạng thái đơn bội nên khó có thể phản ứng với oxy khí quyển. Khi acid
béo hoặc acylglycerol mất đi 1 nguyên tử hidro sẽ tạo thành các gốc tự do trong giai đoạn
khởi đầu. Nhiệt độ, ánh sáng và kim loại có thể là tác nhân xúc tác để phản ứng xảy ra
nhanh hơn.
Các gốc alkyl (R*) phản ứng với oxy khí quyển để hình thành gốc peroxy (ROO*). Phản
ứng giữa alkyl và oxy khí quyển xảy ra rất nhanh chóng trong điều kiện khí quyển. Do
đó, nồng độ của alkyl lipid rất thấp so với gốc peroxy. Gốc peroxy hấp thu điện tử từ các
phân tử lipid khác và phản ứng với điện tử này để tạo thành hydroperoxide (ROOR) và 1
gốc peroxy khác. Những phản ứng này xúc tác cho các phản ứng khác và sự tự oxy hóa
lipid đực gọi là phản ứng mạch gốc tự do. Tốc độ hình thành peroxy và hydroperoxide
chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và oxy. Khi các gốc tự do phản ứng với nhau, các sản phẩm
không có gốc tự do sẽ tạo thành và phản ứng kết thúc.
16
Hydroperoxide là sản phẩm bậc 1 của sự oxy hóa dầu. Chất này bền ở nhiệt độ phòng và
khi không có mặt của kim loại xúc tác. Tuy nhiên, khi có mặt kim loại và ở nhiệt độ cao,
nó bị phân hủy thành các gốc alkoxy để sau đó hình thành nên aldehyde, ketone, acid,
ester, alcohol và các hydro cacbon mạch ngắn. Con đường phân hủy hydroperoxide là bẻ
gãy liên kết giữa oxy-oxy để tạo gốc alkoxy và gốc hydroxy. Năng lượng hoạt hóa để bẻ
gãy liên kết này là 46kcal/mol, thấp hơn năng lượng cần thiết để bẻ gãy liên kết oxy-
hydro. Sau đó, alkoxy sẽ trải qua sự phân chia hóa của liên kết C-C để tạo ra các hợp
chất oxo và gốc alkyl không no. Sau khi tái sắp xếp điện tử, thêm gốc hydroxy hay vạn
17
Hình II.1. Sự hình thành hydroperoxide trong sự tự oxy hóa của acid linoleic
chuyển hydro, sản phẩm oxy hóa bậc 2 cuối cùng là aldehyde, ketone, alcohol và hydro
cacbon mạch ngắn.
II.1.2.2. Sự oxy hóa quang học

Sự oxy hóa dầu có thể được thúc đẩy bởi ánh sáng, đặc biệt là khi có mặt của chất nhạy
ánh sáng như chlorophyll. Các chất nhạy ánh sáng (Sen), ở trạng thái đơn bội, hấp thu
ánh sáng rất nhanh và chúng trở nên cực kì hoạt động. Các chất dạng hoạt động này có
thể quay về trạng thái nền bằng cách phát ra ánh sáng hay chuyển đổi nội năng. Sự phát
huỳnh quang và nhiệt kế là kết quả của 2 quá trình tương ứng đó.
18
Hình II.2. Cơ chế phân hủy hydroperoxide để tạo thành sản phẩm oxy hóa bậc 2
Các chất nhạy ánh sáng tam bội (
3
Sen
*
) có thể nhận điện tử từ tác chất để hình thành nên
các gốc loại I (hình II.4). Các chất nhạy quang học này cũng phản ứng với nhau để hình
thành nên anion superoxide. Các anion superoxide này sẽ bị phân hủy cho ra
hydroperoxide, và hydroperoxide này sẽ phản ứng với superoxide để cho ra oxy đơn bội
1
O
2
, trong sự hiện diện của kim loại như sắt và đồng.
Năng lượng kích thích của (
3
Sen
*
) có thể được vận chuyển lên trên
3
O
2
gần kề để hình
thành nên
1

O
2
và chất nhạy ánh sáng này sẽ quay trở về trạng thái nền, dạng đơn bội
1
Sen
(loại II). Một phân tử
1
Sen
*
có thể sản sinh 10
5
phân tử
1
O
2
trước khi bị vô hoạt.
Tốc độ của phản ứng loại I và loại II phụ thuộc vào loại chất nhạy ánh sáng, tác chất,
nồng độ của tác chất và oxy. Các chất đã bị oxy hóa như phenol, amin hay những chất có
tính khử như quinon thường phản ứng theo loại I. Trong khi đó, các chất chưa bị oxy hóa
hay bị khử như olefin, diên, các hợp chất thơm thường phản ứng theo loại II. Sự oxy hóa
của chất nhạy ánh sáng là nguyên nhân gây ra sự oxy hóa dầu theo sự khởi đầu của oxy
đơn bội
1
O
2
.
1
O
2
có thể phản ứng hóa học với các phân tử khác hay vạn chuyển năng lượng vào chúng.

Khi
1
O
2
phản ứng với các acid không bão hòa, phần lớn các hydroperoxide được hình
thành theo phản ứng ene (hình II.5).
1
O
2
có thể phản ứng với các liên kết đôi có mật độ
điện tử cao mà không cần có sự hình thành các gốc alkyl và hình thành các hydroperixide
tại các liên kết đôi đó. Khi hydroperoxide được hình thành, có sự di chuyển liên kết đôi
19
Hình II.3. Trạng thái hoạt động và vô hoạt của chất nhạy ánh sáng
và hình thành các acid béo dạng trans. Hydroperoxide, được hình thành từ
1
O
2
, bị phân
hủy theo cơ chế giống như hydroperoxide bị phân hủy trong sự tự oxy hóa.
II.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ OXY HÓA DẦU [7]
II.2.1. Thành phần acid béo tự do trong dầu
Dầu càng ít bão hòa thì càng dễ bị oxy hóa. Khi mức độ không bão hòa gia tăng, cả tốc
độ ôi hóa và số lượng sản phẩm oxy hóa có bản sau thời gian khởi đầu sẽ tăng lên. Dầu
có chứa nhiều acid oleic hoặc stearic hoặc dầu được hydrogen hóa thường có độ bền oxy
20
Hình II.4. Phản ứng của chất nhạy ánh sáng với tác chất
Hình II.5. Sự hình thành alkyl hydroxide từ acid oleic bởi phản ứng ene
hóa cao. Tốc độ tự oxy hóa dầu phụ thuộc đáng kể vào sự hình thành các acid béo và các
gốc alkyl acylglycerol. Tốc độ tự oxy hóa tương đối của acid oleic, linoleic, linolenic

theo tỷ lệ 1:40-50:100 dựa trên sự hấp thu oxy (Min and Bradly 1992).
II.2.2. Quá trình xử lý dầu
Phương pháp xử lý dầu có ảnh hưởng đến độ bền oxy hóa của dầu. Độ bền oxy hóa của
dầu nành giảm theo quá trình xử lý tẩy mùi, tách sáp, tinh luyện và tẩy màu. Đối với dầu
bông trích ly bằng hexane, thời gian khởi mạch ở 90
0
C là 10,51,9h, thấp hơn so với dầu
vừng là 8,10,7h. Độ bền oxy hóa của dầu thu được từ quả óc chó trích ly bằng phương
pháp chất lỏng siêu tới hạn giảm đi đáng kể so với phương pháp ép. Quá trình rang hạt
rum và hạt vừng làm atwng độ bền oxy hóa của dầu do có sự hình thành các sản phẩm
Mailard. Các chất này đóng vai trò như những chất chống oxy hóa tự nhiên.
II.2.3. Nhiệt độ và ánh sáng
Sự tự oxy hóa dầu và sự phân hủy hydroperoxide tăng lên khi nhiệt độ tăng. Sự hình
thành các sản phẩm tự oxy hóa trong giai đoạn khởi đầu giảm xuống ở nhiệt độ thấp.
Nồng độ hydroperoxide của dầu cá trích ở 50
0
C trong tối thì cao hơn tốc độ hình thành
hydroperoxide.
Nhiệt độ ít ảnh hưởng đến sự oxy hóa. Yếu tố ảnh hưởng nhiều hơn là ánh sáng. Ánh
sáng có bước sóng càng ngắn càng ảnh hưởng đến sự ôi hóa dầu. Khi nhiệt độ gia tăng thì
ảnh hưởng của ánh sáng đối với sự ôi hóa lipid giảm.
II.2.4. Oxy
Sự oxy hóa dầu có thể xảy ra khi có sự tiếp xúc giữa dầu, oxy và chất xúc tác. Nồng độ
và loại oxy cũng ảnh hưởng đến sự oxy hóa dầu. Nồng độ oxy hóa trong dầu phụ thuộc
vào áp suất riêng phần trên mặt thoáng của nó. Khi lượng oxy trong dầu càng nhiều thì sự
oxy hóa càng nhiều. Oxy hòa tan trong dầu nhiều hơn trong nước, và trong dầu thô nhiều
hơn dầu tinh luyện. Ảnh hưởng của nồng độ oxy đến sự oxy hóa dầu tăng ở nhiệt độ cao
và có sự hiện diện của kim loại.
Tốc độ oxy hóa dầu không phụ thuộc vào nồng độ oxy khi nồng độ oxy cao. Khi nồng độ
oxy giảm xuống, tốc độ oxy hóa lipid phụ thuộc vào nồng độ oxy nhưng không phụ thuộc

21
vào nồng độ lipid. Khi nồng độ oxy trên mặt thoáng dầu trên 4-5% thì tốc độ tự oxy hóa
của dầu sẽ không phụ thuộc vào nồng độ oxy mà phụ thuộc trực tiếp vào nồng độ lipid.
Ngược lại, khi hàm lượng oxy trên mặt thoáng dầu thấp hơn 4%, tốc độ tự oxy hóa phụ
thuộc vào hàm lượng oxy và không phụ thuộc vào nồng độ lipid.
22
Nghiền
Đóng gói
Margarine
Dầu tinh luyện
Hydrat hóa
Phối trộn pha dầu
- Chất nhũ hóa
- Vitamin A, E
- Phụ gia

Nước
Phối trộn pha nước
- Sữa
- Đường, muối
- Phụ gia
Nhũ hóa
Thanh trùng
Làm lạnh – kết tinh
CHƯƠNG III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MARGARINE VÀ KỸ THUẬT SỬ
DỤNG CHẤT CHỐNG OXY HÓA BHT
III.1. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MARGARINE [18]
III.1.1. Quy trình công nghệ sản xuất margarine
23
Hình III.1. Quy trình công nghệ sản xuất magarine

III.1.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
III.1.2.1. Hydrat hóa dầu tinh luyện [3, 18]
Hydrat hóa dầu tinh luyện nhằm 2 mục đích chính: giúp dầu có thể kéo dài thời gian tồn
trữ và tạo điều kiện cho quá trình chế biến magarine.
- Mục đích bảo quản: dầu tinh luyện sau khi hydrat hóa sẽ giảm tỷ lệ acid béo chưa no
chứa nhiều nối đôi trong thành phần dầu, giảm khả năng oxy hóa của oxy không khí. Do
đó dầu sau khi đã hydrat hóa sẽ ổn định hơn, bảo quản dễ hơn và thời gian bảo quản sẽ
kéo dài hơn.
- Mục đích sử dụng: dựa vào sự thay đổi đặc tính vật lý của dầu nhờ quá trình hydrat hóa.
Dầu lỏng sau khi hydrat hóa sẽ trở nên rắn hơn và có nhiệt độ tan chảy cao hơn.
III.1.2.2. Phối trộn pha nước và phối trộn pha dầu
Pha nước thường được chuẩn bị thành từng mẻ trong các tank. Nước phải có chất lượng
tốt. Nếu nước không được đảm bảo thì yêu cầu nước phải được xử lý bằng cách dùng tia
UV hoặc dùng hệ thống lọc.
Bên cạnh nước, pha nước còn có thể chứa muối, protein sữa, đường, chất làm bền, chất
bảo quản và hương liệu. Thành phần chính trong pha béo thường là hỗn hợp của các loại
dầu và mỡ khác nhau. Để có được một loại margarine có đặc tính và chức năng mong
muốn thì tỷ lệ của dầu và mỡ phải được chọn lựa một cách thích hợp.
Các nguyên liệu dầu mỡ thường được bảo quản trong các tank và đặt ở những nơi thích
hợp cho sản xuất nhất. Chúng phải được bảo quản ở nhiệt độ ổn định, trên điểm tan của
chất béo và hạn chế sự xáo trộn để tránh sự hình thành các phân đoạn chất béo để quá
trình sản xuất được tiến hành thuận lợi.
Thông số công nghệ:
- Nhiệt độ pha dầu: cao hơn nhiệt độ tan chảy của chất béo rắn ít nhất là 5,6
0
C, thường
nhiệt độ pha dầu là 55-60
0
C.
- Nhiệt độ pha nước: thấp hơn nhiệt độ pha dầu 5-10

0
C để đảm bảo 2 pha có độ nhớt
tương tự nhau khi phối trộn, thường nhiệt độ pha nước là 45-55
0
C.
- Thời gian khuấy: tùy thuộc vào thể tích nguyên liệu.
24
- Nhiệt độ nước nóng điều nhiệt: 85-90
0
C.
Bảng II.1. Công thức phối trộn nguyên liệu
Thành phần % tổng khối lượng hệ nhũ tương
I. PHA DẦU
Dầu nành 44
Dầu cọ 15
Dầu canola 15
Palm stearin 2
Cotton stearin 2
Sorbitan tristearate 0,01
Lecithin 0,04
Phospholipid 0,1
caroten 0,01
Hương bơ 0,05
Tocopherol 0,05
II. PHA NƯỚC
Nước 16,835
Monoglyceride 0,1
Bột sữa gầy 2
Bột sữa whey 1,5
Natri clorua 1,2

Natri benzoat 0,1
Butylate hydroxytoluen (BHT) 0,005
25