KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH OXY HÓA LIPID TRONG SẢN PHẨM MARGARINE BẰNG CHẤT CHỐNG OXY HÓA BHT

LỜI 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!
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,
Hình I.1. Một số sản phẩm magarine

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.
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)
Hình I.2. Tổng lượng sản xuất margarine và các sản phẩm của nó trong EU27
năm 2012
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 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.
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.
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:
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
Hình I.3. Mô hình phân tử và công thức cấu tạo của BHT
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 -
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 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.
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:
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.
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
Hình II.1. Sự hình thành hydroperoxide trong sự tự oxy hóa của acid linoleic
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 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.
Hình II.2. Cơ chế phân hủy hydroperoxide để tạo thành sản phẩm oxy hóa bậc 2
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.
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,
Hình II.3. Trạng thái hoạt động và vô hoạt của chất nhạy ánh sáng
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 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.
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
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 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 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.
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
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