Tiểu luận ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghệ thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP. HỒ CHÍ MINH


MÔN: THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT DẦU THỰC VẬT
GVHD: TRẦN THỊ CÚC PHƯƠNG
NHÓM 1_Sáng thứ 2
Họ và tên
Nguyễn Ngọc Kha
Nguyễn Lê Phương Linh
Lê Chí Thắng
Nguyễn Thị Hoài

MSSV
2005120260
2005120334
2005120359
2005120261

Tp.HCM, tháng 10

BÀI 2: KHAI THÁC DẦU THÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP


TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật

Nhóm 1

1. Giới thiệu về đậu phộng và dầu đậu phộng

1.1. Đậu phộng
-

Đậu phộng hay còn gọi là “lạc”, hay “đậu phụng”, có tên khoa học là Arachis
hypogen. Đậu phộng thuộc họ thân bò và thẳng, mọc thành bụi. hoa sau khi nở chui
xuống đất kết quả và thành củ.loài cây này sinh trưởng nhiều ở vùng nhiệt đới và một
số vùng ôn đới. trên thế giới, nơi có nhiều lạc nhất là các nước thuộc châu Phi, Ấn

-

Độ, miền nam Liên Xô.
Ở Việt Nam, đậu phộng được trồng nhiều trên các lưu vực song Hồng, sông Mã, song
Lam, một số huyện thuộc Hà – Bắc và một số nông trường. Nghệ An và Hà Bắc được
xem là hai trung tâm trồng lạc của miền Bắc nước ta.Năng suất chưa ổn định, chủ yếu

-

phụ thuộc vào giống và đất.
Trồng đậu phộng không những có thể tăng màu mỡ cho chất đất (do tác dụng vi sinh
vật cố định đạm của các nốt sần có ở rễ lạc làm tăng chất đạm cho đất), mà còn cho
nguyên liệu cho nghành dầu thực phẩm, cho nguồn đạm thực vật phục vụ nhu cầu
nước chấm của người tiêu dung và là mặt hang có giá trị xuất khẩu lớn. từ khô dầu lạc
có thể chế biến thành bột bánh, kẹo, bột dinh dưỡng phẩm chất tốt, loại có phẩm chất

-

kém hơn thì được dung làm thức ăn gia súc.
Trước đây người ta chỉ chú trọng đến dầu trong hạt đậu phộng mà chưa chú ý đến
lượng protein khá cao có chứa trong dầu, trong các bộ phận khác của cây đậu phộng.
Tình trạng thiếu protein hiện nay trên thế giới đòi hỏi phải nghiên cứu sử dụng triệt để

-

loại cây này, một cây cho dầu và cho đạm.
Thành phần hạt đậu phộng:
• Nhân: chiếm 70 – 76% (theo trọng lượng hạt).
• Vỏ màng của nhận: 2,5 – 4% (theo trọng lượng nhân).
Thành phần nhân đậu phộng (theo trọng lượng nhân):

Thành phần
Lipid
Protid
Xenlulose
Chất hòa tan không chúa nito

2

Tỉ lệ (%)
40 – 55
20 – 37.2
1.2 – 4.9
6.0 – 24.5


TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật

Nhóm 1

Chất tro

1.8 – 4.6

Bảng 1: Thành phần hóa học của nhân đậu phộng
1.2.
-

-

Dầu đậu phộng
Dầu đậu phộng là một hỗn hợp glicerid gồm : 80% acid béo không no và 20% acid
béo no. Thành phần acis béo trong hạt thay đổi tùy theo giống và điều kiện trông trọt.
Các glicerid trong dầu phộng chứa 3 acid béo chính:
• Acid oleic : 43 – 65%
• Acid linoleic : 20 – 37%
• Acid palmitic: 14- 20%
Dầu đậu phộng chứa các vitamin hòa tan trong dầu, trong đó nhiều nhất là vitamin E
– một yếu tố quan trọng tổng hợp hocmone sinh dục, chống lão hóa. Hai acid bão hòa
có trong dầu đậu phộng là acid arachidic và acid lignoceric thấy trong bơ ca cao và
trong sữa bò. Đây là hai acid béo bão hòa dạng cis nên không gây nguy hiểm cho tim

-

mạch..
Ở nhiệt độ bình thường, dầu đậu phộng là một chất lỏng màu vàng nhạt, có độ nhớt

-

thấp, có hương thơm và mùi vị như hạt dẻ.
Dầu đậu phộng có rất nhiều công dụng, được dùng chủ yêu làm dầu thực phẩm, sẩn
xuất bơ nhân tạo, dầu cứng v.v… Ngoài ra còn được dung sản xuất xà phòng, sản xuất

-

axid oleic cũng như trong xông nghiệp sản xuất hàng tiêu dung.
Dầu có màu vàng nhạt, giàu acid béo đơn không bão hoà, không có vị.

2. Giới thiệu về phương pháp ép
Hiện nay, việc khai thác dầu ở qui mô trung bình và qui mô lớn thường sử dụng các loại
máy ép vít với cơ cấu khác nhau. Để làm sáng tỏ quá trình khai thác dầu bằng phương
pháp ép, ta nghiên cứu các vấn đề sau:
 Cơ chế của quá trình ép:

3


TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật

Nhóm 1

Khi ép, dưới tác dụng của ngoại lực, trong khối bột xãy ra sự liên kết bề mặt bên trong
cũng như bên ngoài của các phần tử, ta có thể chia ra làm hai quá trình chủ yếu:
-

Quá trình xãy ra đối với phần lỏng: đây là quá trình làm dầu thoát ra khỏi các khe
vách giữa các bề mặt bên trong cũng như bên ngoài của tế bào. Khi bắt đầu ép, do lực
nén các phần tử bột sít lại gần nhau, khi lực nén tăng lên, các phần tử bột bị biến
dạng. Các khoảng trống chứa dầu bị thu hẹp lại và đến khi lớp dầu có chiều dày nhất
định, dầu bắt đầu thoát ra. Tốc độ thoát dầu phụ thuộc vào độ nhớt của lớp dầu và phụ

-

thuộc vào áp lực ép, độ nhớt càng bé, áp lực càng lớn thì dầu thoát ra càng nhanh.
Quá trình xãy ra đối với phần rắn: khi lực nén tăng lên, sự biến dạng xãy ra càng
mạnh cho đến khi các phần tử liên kết chặt chẽ với nhau thì sự biến dạng không xãy
ra nữa. Nếu như trong các khe vách không bị giữ lại một ít dầu và áp lực còn có thể
tiếp tục tăng lên thì từ các phần tử bột riêng biệt sẽ tạo thành một khối chắc dính liền
nhau. Trên thực tế, áp lực ép cũng chỉ đạt đến một giới hạn nhất định, có một lượng
nhỏ dầu còn nằm lại ở những chỗ tiếp giáp nhau, cho nên khô dầu vẫn còn có tính
xốp. Đặc biệt khi ra khỏi máy ép, tính xốp của khô dầu lại tăng lên khi không còn tác
dụng của lực nén nữa.
 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ép:

-

Đặc tính cơ học của nguyên liệu ép ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất ép, đặc tính này
do các công đoạn chuẩn bị, đặc biệt là khâu chưng sấy quyết định. Ngoài ra, mức độ
nghiền bột, nhiệt độ, độ ẩm của bột cũng là các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu
suất ép.

-

Các điều kiện hình thành trong quá trình ép như áp lực ép, nhiệt độ ép, cơ cấu máy
ép.

-

Thời gian ép phải đủ lớn, nếu thời gian ép quá ngắn, dầu chảy ra chưa hết, ngược lại,
nếu thời gian ép quá dài sẽ ảnh hưởng đến năng suất máy ép. Việc cải tiến cơ cấu máy
ép cũng có thể rút ngắn được thời gian ép.

4


TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật
-

Nhóm 1

Độ nhớt của dầu phải bé để trở lực khi dầu chuyển động bé, từ đó thời gian để dầu
thoát ra khỏi nguyên liệu sẽ ngắn. Để độ nhớt của dầu bé, bột ép phải có nhiệt độ cao
và trong quá trình ép nhiệt độ phải ổn định. Khi bột ép bị nguội, độ nhớt của dầu tăng
và tính dẻo của bột giảm ảnh hưởng đến sự thoát dầu. Tuy nhiên, khi nhiệt độ bột ép
quá cao, dầu sẽ bị oxy hóa mạnh, dầu sẽ bị sẩm màu và khô dầu sẽ bị cháy khét. Vì
thế, việc dùng nước hoặc dầu nguội để làm mát lòng ép là việc làm rất cần thiết, tránh
được hiện tượng phát nhiệt khi máy ép làm việc.

-

Áp suất chuyển động của dầu trong các khe vách và các ống mao quản của tế bào
nguyên liệu càng lớn, dầu chảy ra càng nhanh, muốn như thế thì ngoại lực tác dụng
lên dầu phải lớn. Ngoại lực tác động lên nguyên liệu (bột ép) gồm có hai phần: một
phần tác động lên dầu và một phần tác động lên các phần tử rắn để làm các phần tử
này biến dạng. Do đó, để cho áp lực tác động lên dầu lớn, ta cần phải thay đổi tính
chất cơ lý của các phần tử rắn (qua công đoạn chưng sấy) để làm giảm phần áp lực
làm cho các phần tử biến dạng, nhờ đó, áp lực tác động lên phần dầu sẽ tăng. Tuy
nhiên, việc tăng ngoại lực cũng thực hiện đến một giới hạn nào đó, nếu vượt quá giới
hạn này sẽ dẫn đến sự co hẹp các ống mao quản dẫn dầu hoặc các khe vách chứa dầu
một cách nhanh chóng làm hiệu quả thoát dầu giảm.

3. Nguyên liệu thực hành

- Nguồn gốc: mua đậu phộng hạt ở chợ về để trong túi nilong, ở nơi thoáng mát.
- Xử lý bằng cách loại bỏ những hạt bị hư, dập nát để tránh ảnh hưởng đến chất
lượng dầu thô sau này.
4. Phương pháp thí nghiệm
 Quy trình khai thác dầu bằng phương pháp ép

Đậu phộng

Nghiền/ rây
Dầu thô
5
Chưng
Ép(Hấp)

Bã


TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật

Nhóm 1

Hình 1: Quy trình khai thác dầu bằng phương pháp ép

 Thuyết minh quy trình
Bước 1: Lựa chọn
-

Lựa chọn loại đậu phộng hạt trơn bóng, tròn, đẹp, không bị hư hại, dập nát để thu
được lượng dầu tốt, loại bỏ các hạt bị hư hỏng, dập nát tránh ảnh hưởng đến chất
lượng dầu sau này.

Hình 2: Đậu phộng sau khi lựa
Bước 2: Nghiền /rây
-

Mục đích: phá vỡ cấu trúc tế bào để dầu dễ dàng thoát ra khi ép cơ học hoặc trích
ly.Tạo cho bột ngiền có kích thước thích hợp với các quá trình chế biến như : chưng

6


TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật

Nhóm 1

hấy, ép, trích ly. Tuy nhiên đối với 2 quá trình ép và trích ly, mức độ nghiền nhỏ hạt
khác nhau.
-

Tiến hành: Đậu phộng được giã nhỏ bằng cối, sau đó được nghiền mịn bằng máy
nghiền. Mức độ phá vỡ nhân được đánh giá bằng khoảng 50% lượng bột lọt sang
đường kính lỗ 1 mm.

Hình 3: Quá trình giã, nghiền và rây đậu phộng
Bước 3: Chưng (hấp)
-

Mục đích: làm ẩm và đun nóng bột để hơi ẩm có thể xâm nhập vào trong bột làm yếu
các liên kết của dầu với các thành phần khác, để dễ dàng cho việc khai thác dầu ở các

-

bước sau.
Tiến hành: quá trình làm ẩm cần tiến hành đồng thời với quá trình đun nóng để hơi
nước có thể phân phối đều vào bột. Tiến hành hấp bột đậu trong nồi hấp, bột được trải
đều trên khăn lót, nhiệt độ hấp khoảng 70oC trong 10 phút. Lưu ý không để đậu phộng
chín và bị dính nước vì lúc ép sẽ không cho dầu nhiều và dầu thô sau khi ép sẽ có
nước bên trong.

7


TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật

Nhóm 1

Hình 4: Quá trình chưng hấp và cân khối lượng đậu sau khi hấp
Bước 4: Ép
-

Mục đích: để khai thác dầu từ nguyên liệu đậu phộng nhân.
Tiến hành: nguyên liệu sau khi hấp được đem đi ép lấy dầu bằng máy ép thủy lực.
Hình 5: Quá trình ép dầu

Bước 5: Kiểm tra
-

Mục đích: kiểm tra các chỉ tiêu về cảm quan và xác định chỉ số AV của dầu thô.
Tiến hành:

8


TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật

Nhóm 1

• Cảm quan trực tiếp về mùi, màu sắc, độ trong của dầu. Khi ép xong dầu có màu
vàng, đục, có bọt khí ở bên trên.
• Tiến hành chuẩn độ dầu thô:
+ Lấy 10g dầu cho vào bình tam giác hòa tan bằng cồn 98 o, gia nhiệt trên bếp
cách thủy 50 – 60oC đến khi dầu tan hết.
+ Chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N đã được hiệu chuẩn bằng dung dịch
acid oxalic 0,1N.
+ Đọc kết quả và tính toán các giá trị cần tìm.
AV =

5, 61.a
5, 61.0, 7 10
×f =
× = 0,561
b
10
7

+ Chỉ số AV của dầu bằng:
Với : a là số ml dung dịch NaOH 0,1N đã sử dụng
b là khối lượng mẫu thử
f là hệ số hiệu chỉnh nồng độ NaOH
5,61 là số mg KOH tương ứng với 1ml dung dịch NaOH

Hình 6: Dầu thô sau khi ép

5. Kết quả
5.1. Các biến đổi của nguyên liệu trong từ quá trình
 Nghiền:
- Hóa học: Sau khi nghiền phá vỡ cấu trúc tế bào, dầu trong nội bào được giải phóng
ra, hấp phụ trên một diện tích rộng lớn ở bề mặt các hạt bột. Dầu bắt đầu trải qua các
-

quá trình oxy hóa và thủy phân do khả năng tiếp xúc của dầu với oxy và khí ẩm tăng.
Hóa sinh: Hệ enzym trong tế bào của hạt bị phá vỡ chỉ giảm một phần hoạt tính, xúc

-

tác các quá trình oxy hóa và thủy phân của dầu.
Sinh học: Sau khi nghiền hạt, màng bảo vệ cơ học bị phá hủy, hệ vi sinh vật dễ dàng
xâm nhập và phát triển mạnh. Những biến đổi trên làm cho việc bảo quản bột nghiền

9


TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật

Nhóm 1

gặp nhiều khó khăn, bột mau bị chua, mốc. Do đó, bột sau khi nghiền phải đem chưng

-

sấy ngay.

 Chưng:
Vật lý: Giai đoạn đầu, phần ưa nước trương nở. Do làm ẩm ở nhiệt độ không cao, tính
dẻo của bột tăng lên, các hạt liên kết với nhau thành cục vón. Trong các hạt bột đã
trương nở, mối liên kết giữa dầu với phần ưa nước yếu đi, chiều dày màng dầu tăng
dần và chuyển lên bề mặt các hạt bột. Protein bị biến tính làm thay đổi tính chất bột

-

nghiền, làm giảm tính dẻo của bột, chuyển sang dạng cứng.
Hóa học: chất béo có thể bị oxy hóa hoặc bị phân hủy.
Hóa lý: một phần protein bị biến tính do nhiệt. Hóa sinh: trong giai đoạn đầu của

-

chưng sấy, diễn ra các biến đổi hóa sinh ở 60 - 70ºC.
Đáng kể nhất là quá trình thủy phân: enzyme lipase thủy phân triglicerid và
phospholipase thủy phân phospholipid. Khi nhiệt độ tăng cao hơn, các enzym bị ức

-

chế, hoạt động xúc tác của chúng bị ngừng trệ.
Sinh học: nấm mốc và vi sinh vật trong bột nghiền bị tiêu diệt.
 Ép:
Vật lý: cấu trúc tế bào của nguyên liệu bị phá vỡ, do thực hiện ở nhiệt độ cao và

nguyên liệu bị nén mạnh bởi lực cơ học của máy ép.
- Hóa lý: biến tính protein do ma sát sinh ra nhiệt.
- Hóa học: chất béo có thể bị oxy hóa nhưng không đáng kể.
5.2. Các sự cố gặp phải và biện pháp khắc phục
 Trong quá trình hấp, thời gian lâu và ở nhiệt độ cao, đậu phộng bị chín bên cạnh đó

có những giọt nước dính vào bột . Lúc đem đi ép, cho ra ít dầu, dầu bị đục do có tinh
bột tháo ra cùng với dầu, tạo bọt làm mất lượng dầu cần thu.
 Cách khắc phục: không để nhiệt độ đun nóng cao quá, thời gian quá lâu, lượng
nước cho vào vừa đủ, tránh làm chín đậu phộng.
 Lượng dẩu thu được lúc đầu quá ít, nên sau đó các nhóm phải trộn chung bột đậu lại
ép lấy dầu và xác định các chỉ số cần tìm đại diện cho cả lớp.
5.3. Tính cân bằng vật chất
- Khối lượng nguyên liệu ban đầu: 3kg đậu phộng
-

Sau khi lựa đậu còn 2,95 kg

-

Sau khi giã sơ bộ còn 2,8 kg

⇒
⇒

hao hụt
hao hụt

10

3 − 2,95
×100 = 1, 7%
3
2,95 − 2,8
×100 = 5,1%
2,95

TH Công nghệ sản xuất dầu thực vật

-

Sau khi nghiền còn 2,73 kg

-

Sau khi hấp 2,88 kg

⇒

⇒

Nhóm 1
2,8 − 2, 73
×100 = 2,5%
2,8

hao hụt

Khối lượng tăng thêm (do hơi nước ngấm vào)

2,88 − 2, 73
×100 = 5, 2%
2,88

-

Quá trình ép : dầu thô thu được là 615 g; bã là 2,12 kg.
⇒

Hiệu suất quá trình ép:

0, 615
×100 = 21,35%
2,88

 Hiệu suất của quá trình khai thác dầu:

0, 615
×100 = 20,5%
3

11