Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dầu cám gạo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM H

Khoa Cơ Khí – Cơng Nghê
-----0O0-----

KHĨA LUẬN

TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
Khảo sát các ́u tớ ảnh hưởng đến hiêu suất thu hồi dầu cám gạo

Sinh viên thực hiên

: Bùi Thị Phương Thủy

Lớp

: Công Nghê Thực Phẩm

Giáo viên hướng dẫn : Th.S Đồn Thị Thanh Thảo
Bộ mơn

: Công nghê thực phẩm

NĂM 2016


Lời Cảm Ơn
Để thực hiện và hồn thành xong khóa luận
tốt nghiệp này ngoài sự nỗ lực của bản thân thì
tơi xin chân thành cảm ơn q Thầy Cơ giáo

trường Đại học Nông Lâm Huế đã truyền đạt kiến
thức cho tơi trong suốt q trình học tập tại nhà
trường.
Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến cơ giáo
ThS. Đồn Thị Thanh Thảo đã tận tình trực tiếp
hướng dẫn tơi trong suốt thời gian thực tập và
hồn thành khóa luận này.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô tại
phịng thí nghiệm khoa Cơ Khí Cơng Nghệ cũng
như gia đình, bạn bè đã ln động viên, chia sẻ
và hỗ trợ tôi về mọi mặt trong suốt thời gian qua
để tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành
khóa luận tốt nghiệp này.
Do hạn chế về mặt thời gian và khả năng bản
thân nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót.
Rất mong sự thơng cảm và đóng góp ý kiến của
q thầy cơ, cũng như bạn đọc để khóa luận được
hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Huế, tháng 02 năm 2016
Sinh viên
Bùi Thị Phương Thủy

MỤC LỤC


MỤC LỤC............................................................................................................2
DANH MỤC CÁC BẢNG...................................................................................5
ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................................................7
PHẦN 1.................................................................................................................9

TỔNG QUAN TÀI LIỆU....................................................................................9
1.1. Khái quát về cám gạo...................................................................................................................9
1.1.1. Giới thiệu về cám gạo...............................................................................................................9
1.1.1. Thành phần hóa học của cám gạo...........................................................................................10
1.1.2. Cơng dụng của cám gạo..........................................................................................................13
1.2. Giới thiệu về dầu cám gạo.........................................................................................................14
1.3. Công nghệ sản xuất dầu thực vật[5]..........................................................................................17
1.3.1. Công nghệ trích ly chất béo....................................................................................................17
1.3.2. Bản chất hóa lý của q trình trích ly......................................................................................18
1.3.3. Các phương pháp trích ly........................................................................................................19
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình trích ly............................................................................20
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước................................................................................22
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước...........................................................................................22
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước...........................................................................................23

PHẦN 2. ĐỐI TƯỢNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................24
2.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................................................24
2.2.Thiết bị thí nghiệm, dụng cụ, hóa chất........................................................................................24
2.2.1. Thiết bị thí nghiệm..................................................................................................................24
2.2.2. Dụng cụ...................................................................................................................................24
2.2.3. Hóa chất..................................................................................................................................24
2.3. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................................................25
2.3.1. Quy trình xử lý nguyên liệu và trích ly dầu cám thô từ cám gạo.............................................25
2.3.2. Phương pháp hóa lý................................................................................................................27
2.3.2.1. Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi [3]..................27
2.3.2.2. Xác định hàm lượng lipid [3]................................................................................................27
2.3.2.3. Xác định hàm lượng protein [3]...........................................................................................27
2.3.2.4. Xác định hàm lượng tinh bột [3]..........................................................................................27
2.3.2.5. Xác định hàm lượng cenllulose [3].......................................................................................28
2.3.2.7. Xác định chỉ số peroxide [3].................................................................................................28

2.3.2.8. Xác định chỉ số iod [3]..........................................................................................................28


2.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm...............................................................................................29
2.3.3.1. Thí nghiệm 1........................................................................................................................29
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất trích ly....................................................................29
2.3.3.2. Thí nghiệm 2........................................................................................................................30
2.3.3.3. Thí nghiệm 3........................................................................................................................31
2.3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu...................................................................................................31

PHẦN 3. KÊT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................32
3.1. Thành phần hóa học của cám gạo..............................................................................................32
3.2. Khảo sát mợt số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly..........................................................33
3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly.........................................................33
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly........................................................35
3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu : dung môi lên hiệu suất trích ly............................37
3.2.4.Các chỉ tiêu chất lượng của dầu cám gạo thô..........................................................................39

PHẦN 4. KÊT LUẬN VÀ KIÊN NGHI............................................................42
4.1. Kết luận......................................................................................................................................42
4.2. Kiến nghị....................................................................................................................................42

TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................43


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần chính của cám gạo [18].................................................11
Bảng 1.2. Hàm lượng khoáng chất trong cám gạo[18].....................................11
Bảng 1.3. Hàm lượng các vitamin trong hạt lúa [2]..........................................12

Bảng 1.4. So sánh hàm lượng các acid béo trong dầu cám gạo với một sốloại
dầu khác)[27]......................................................................................................16
Bảng 1.5. Độ thấm điên môi của một số dung môi hữu cơ (nhiêt độ 200C)[5] 19
Bảng 2.1. Một số tính chất, đặc điểm của n – hexan[5].....................................25
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của cám gạo.....................................................32
Bảng 3.2.Chỉ tiêu chất lượng của dầu cám gạo thô...........................................40


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Quy trình xử lý ngun liêu và trích ly dầu cám thơ từ cám gạo.....25
Hình 2.2. Sơ đờ bớ trí thí nghiêm.......................................................................29
Hình 3.1. Đờ thị biểu diễn sự thay đổi hiêu suất trích ly dầu theo nhiêt độ trích
ly
34
Hình 3.2. Đờ thị biểu diễn sự thay đổi của hiêu suất trích ly ở các mốc thời
gian khác nhau....................................................................................................36
Hình 3.3. Đờ thị biểu diễn sự thay đổi hiêu suất trích ly ở các tỷ lê nguyên
liêu : dung môi khác nhau..................................................................................38


ĐẶT VẤN ĐỀ
“ Việt Nam đất nước ta ơi, mênh mông biển lúa đâu trời đẹp hơn ”. Từ
ngàn đời nay cây lúa đã gắn bó thân thiết với con người, làng quê Việt Nam.
Lúa là một thực vật quý giá, là cây trồng quan trọng nhất trong nhóm ngũ cốc,
đồng thời là cây lương thực chính của người Việt Nam nói riêng và người dân
Châu Á nói chung. Với điều kiện tự nhiên thuận lợi là nằm trong vùng có khí
hậu nhiệt đới gió mùa, do đó Việt Nam có rất nhiều điều kiện thuận lợi trong
canh tác cũng như các ngành khác. Chính vì vậy nên rất thích hợp cho nền nơng
nghiệp lúa nước. Tính đến năm 2012 thì Việt Nam là nước xuất khẩu gạo đứng
thứ 2 trên thế giới. Trong quá trình chế biến gạo đã tạo ra một lượng lớn phụ

phẩm là cám mà hiện nay chưa được sử dụng hiệu quả. Hiện nay lượng cám gạo
chiếm khoảng 8% trọng lượng hạt lúa, chúng hiện đang được sử dụng để làm
thức ăn chăn nuôi là chủ yếu, mà chưa khai thác hết được tiềm năng về giá trị
vốn có của nó [6].
Trong cám gạo ngồi những thành phần có giá trị dinh dưỡng như protein,
glucocide, vitamin, chất xơ tiêu hóa được trong hạt thóc..., cám gạo còn chứa
lipit và nhiều hợp chất quan trọng khác hay còn gọi là dầu cám gạo [16].
Dầu cám gạo được biết đến như là một loại thực phẩm mang tính thương
mại cao, nhờ tác dụng chống ơ xi hóa tuyệt vời do trong cám gạo có chứa các
chất tocopherol, tocotrienol và gramma-oryzanol. Nhiều nghiên cứu cho thấy
dầu cám gạo giúp làm giảm lượng cholesterol có hại (LDL) mà khơng làm ảnh
hưởng đến cholesterol hữu ích khác (HDL). Ngồi ra, tocotrienol xem như là
một nguồn vitamin E tự nhiên dồi dào và quý giá và là chất có hiệu quả trong
việc phịng chống ung thư. Đồng thời ngồi những tác dụng trên thì dầu cám gạo
được xem như là một loại mặt nạ không thể thiếu cho các phụ nữ. Đặc biệt ở
Nhật Bản thì họ thường sử dụng dầu cám gạo để dưỡng da mặt giúp da căng và
láng mịn. Việc dưỡng da bằng dầu cám gạo giúp ngăn ngừa sự hình thành
melanin, là tác nhân chủ yếu gây sạm da. Dầu cám gạo vốn rất giàu vitamint E
do đó giúp làm chậm q trình lão hóa da và ngăn ngừa hình thành vết nhăn ở
người có tuổi. Đặc biệt trong dầu cám gạo có hợp chất gamma oryzanol - có thể
ngăn chặn q trình làm da bị sẫm màu nhờ kiềm chế hoạt tính “eryhema” của
enzim tyrosinase, cũng như các tia cực tím trên bề mặt da và cản trở sự phát tán
của tia tử ngoại, cũng vì thế, dầu cám gạo còn được dùng trong các sản phẩm
chống nắng và chất dưỡng tóc. Ngồi ra dầu cám gạo ít gây dị ứng, và đối với

7


một số người khơng dung nạp được dầu ăn thì việc sử dụng dầu cám gạo sẽ dễ
dàng hơn, giúp cơ thể hấp thu tốt hơn [18].

Xuất phát từ thực tiễn đó mà tơi đã tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát
các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dầu cám gạo”.
Mục tiêu của đề tài là tiến hành trích ly dầu cám gạo để tận dụng tối đa
nguồn dầu trong cám gạo. Sau đó khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến q trình
trích ly để từ đó xác định được các thơng số tối ưu cho q trình trích ly dầu
cám gạo.

8


PHẦN 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái quát về cám gạo
1.1.1. Giới thiệu về cám gạo
Gạo là một loại lương thực chính của thế giới. Tầm quan trọng của cây lúa coi
như là một mặt hàng chủ lực cho các nước đang phát triển sẽ tăng khi dân số tăng
với tốc độ cao hơn so với các nước phát triển. Đến năm 2000, các sản phẩm lúa gạo
và gạo sẽ là nguồn cung cấp năng lượng chính cho 40% dân số thế giới, qua đó
vượt lúa mì. Dựa vào khả năng của nó để phát triển và sản xuất ra thực phẩm có
lượng calo cao do đó cây lúa được xem như là loại cây ngũ cốc quan trọng nhất thế
giới. Hơn nữa, gần đây Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) phát hiện cho thấy cám
gạo tốt như hoặc thậm chí tốt hơn so với yến mạch [7], [18]. Bởi vì nó cung cấp
phần lớn calo cho một nửa dân số thế giới. Trong số 475 triệu tấn gạo xay xát được
sản xuất trên tồn cầu, thì có 85% con người tiêu thụ, còn lại 15% được sử dụng
cho động vật [18]. Lúa được trồng phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới, khoảng
hơn 100 quốc gia và có khoảng 18.000 giống chiếm khoảng 25 % sản lượng lương
thực trên thế giới. Tính trung bình, mỗi đầu người tiêu thụ lúa là 56,9 kg mỗi năm
[16], [13]. Châu lục có sản lượng gạo lớn chủ yếu là châu Á chủ yếu như Việt
Nam, Thái lan, Indonesia... nó là sản phẩm nơng nghiệp lớn thứ 3 trên thế giới chỉ
sau mía và ngô, theo số liệu năm 2012 FAOSTAT. Trong quá trình xay xát gạo,

thu được 70% gạo (nội nhũ) là sản phẩm chính và các sản phẩm khác bao gồm
20% vỏ trấu , cám gạo 7 - 8% và 2% mầm lúa [11], [23]. Cám gạo là một sản phẩm
của chế biến lúa gạo. Cám tạo nên khoảng 5% -8,% tổng số hạt có màu vàng nhạt,
phần lớn có mùi thơm, dưới dạng các hạt mịn, có lẫn một ít vỏ trấu thu được từ quá
trình xay xát gạo. Cám gạo gồm vỏ quả, lớp vỏ trần (lớp bao gồm các nội nhũ).
Aleurone (lớp bên ngoài vỏ), và sub-Aleurone (lớp phía dưới vỏ)[14], [11], [22].
Sau khi lớp cám được lấy ra từ nội nhũ trong quá trình xay xát, các tế bào riêng lẻ
bị phá vỡ, và dầu cám gạo sẽ lập tức phản ứng với enzyme lipase. Cám gạo vừa xát
có tuổi thọ ngắn do sự phân hủy của các acid béo tự do, làm giảm tính kinh tế của
dầu gạo ăn. Trong cám gạo, sự thủy phân xảy ra dưới sự xúc tác của các enzyme
nội sinh (lipaza), hay vi sinh vật ở một mức độ nào đó [19]. Quá trình thủy phân
chất béo làm cho cám gạo trở nên rõ ràng trong nhiều cách như: làm thay đổi
hương vị như có hương vị xà phịng, tăng nồng độ axit, giảm độ pH, các thay đổi
trong tính chất chức năng, và tăng tính nhạy cảm của các axit béo oxy hóa. Cám
gạo là nguồn phong phú để cung cấp dầu, protein, chất xơ và các chất dinh dưỡng
9


thiết yếu cho cuộc sống, và chúng còn chứa một lượng lớn dầu khoảng 12-23% tùy
thuộc vào chất lượng cám, đồng thời nó cịn chứa các acid béo khơng có khả năng
sinh cholesterol, các chất béo khơng no có khả năng ổn định nhiệt[9]. Hơn nữa,
chất chống oxy hóa tự nhiên như tocopherol và oryzanol cũng có mặt trong dầu
cám gạo. Tất cả các thành phần này góp phần hạ thấp cholesterol huyết thanh, có
đặc tính chống ung thư và bảo vệ cơ thể khỏi các gốc tự do [18].
Các giá trị dinh dưỡng cũng như thành phần hóa học trong cám gạo thay
đổi rất lớn, chúng phụ thuộc nhiều vào kĩ thuật xay xát gạo. Q trình xát gạo
khơng tốt có thể làm tổn thất nhiều thành phần có giá trị trong cám gạo như các
protein, vitamin E, chất xo, chất khoáng, hàm lượng dầu.., cám gạo chứa lượng
lớn protein với khoảng 12 – 14%. Protein trong cám gạo bao gồm albumin 37%,
globulin 36%, prolamins 5%, glutelins 22%...[2].

Cám gạo tuy chỉ chiếm 8% trọng lượng lúa nhưng lại chứa hầu hết lượng dầu
và phần lớn lượng đạm, khoảng ba phần tư tổng số dầu trong lúa. Đồng thời chiếm
đến 60% lượng vitamin có trong mỗi hạt gạo. Hàm lượng dầu trong cám gạo
khoảng 15 – 20 % và và xơ khoảng 7- 8%. Tuy nhiên, theo kết quả phân tích thì sự
biến động này rất lớn. Cụ thể, hàm lượng chất béo thô khoảng 110 -180 g/kg vật
chất khô (VCK) và lượng xơ biến động trong khoảng 90 – 120 g/kg VCK [28].
1.1.1. Thành phần hóa học của cám gạo
Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cám gạo ở nước ta biến động
rất lớn chủ yếu phụ thuộc vào kỹ thuật xay xát gạo hay ở mức độ tách trấu trước
khi xát gạo. Nếu tách được hết vỏ trấu trước khi xát gạo thì ta sẽ thu được cám gạo
mịn có giá trị dinh dưỡng tương đối cao, giàu protein béo và ít xơ. Cám gạo rất
giàu chất dinh dưỡng với hàm lượng protein là 14% -16%, xơ thơ khoảng 7-8% và
giá trị năng lượng có thể đạt 2600-2700 kcal ME/kg. Cám gạo thu được khi xát gạo
có lẫn nhiều trấu gọi là cám thơ, cám bổi. Tùy thuộc ở tỷ lệ vỏ trấu còn lẫn trong
cám mà giá trị dinh dưỡng của cám thô rất khác nhau, protein có thể chỉ cịn 6-7%,
xơ thơ có thể lên đến 6-7%. Cám gạo lau là sản phẩm thu được trong q trình
đánh bóng gạo, thường chiếm khoảng 3% khối lượng lúa. Cám gạo lau thường có
tỷ lệ protein, chất béo, xơ thô thấp hơn và tinh bột cao hơn so với cám gạo thường.
Ít có sự khác nhau về thành phần cám gạo giữa các giống lúa khác nhau [1]. Giá trị
dinh dưỡng của protein trong cám gạo là tương đối cao vì có hàm lượng lysine cao,
và là một trong các axit amin thiết yếu. Carbohydrates có hàm lượng lớn trong cám
là hemicellulose (8,7% -11,4%), cellulose (9% -12,8%), tinh bột (5% -15%), và ßglucan (1%). Cám gạo có chứa 15% -23% dầu. Ba axit béo quan trọng, palmitic
10


(12% -18%), oleic (40% -50%), và linoleic (30% -35%), chiếm 90% tổng số axit
béo. Dầu cám gạo thô chứa 3% -4% sáp và khoảng 4% chất béo khơng xà phịng
hóa. Oryzanol và vitamin E là chất chống oxy hóa mạnh có mặt trong cám gạo
(Saunders, 1985). Cám gạo cũng chứa nhiều loại vitamin B. Các thành phần
khoáng chất của cám gạo phụ thuộc vào dưỡng chất sẵn có trong đất.

Bảng 1.1. Thành phần chính của cám gạo [18]
Thành phần
Tổng số lipid
Cellulose
Protein
Chất xơ thô
Tro
Tinh bột

Hàm lượng
15-23%
9-12,8%
14-16%
2.3-13.4%
5.9-18.2%
5-15%

Cám gạo chứa một lượng lớn chất khoáng như PP, SiO 2, P2O5, CaO, MgO,
K2O…
Bảng 1.2. Hàm lượng khoáng chất trong cám gạo[18]
Khoáng chất
Silicon (g)
Photphat (g)
Kali (g)
Magie (g)
Natri (g)
Mangan (g)
Kẽm (g)
Đồng (g)
Fe (g)

Nhôm (g)
Canxi (g)
Clo (g)

Tối thiểu
1,700
14,800
13,200
8,600
180
110
50
3
130
54
250
510

Tối đa
7,600
28,700
22,700
12,300
290
880
160
17
530
369
1,310

970

11


Bảng 1.3. Hàm lượng các vitamin trong hạt lúa [2]
Loại vitamin
B1
B2
B6
B12
PP(axit nicotic)
Axit pantotênic
Axit phơlêic
H(biơtin)

Thóc
2,3 - 3,7
0,67
6,6
44,4 – 69
9,0
24 – 40
0,4 – 1

Gạo
0,8
0,25
1,3
24,0

4,0
-

Cám
25 – 33
2,68
31,4
0,031
332,0
15 – 27
-

Ngồi ra cám gạo có chứa một lượng lớn chất chống oxy hóa có lợi bao
gồm tocopherols, tocotrienols, và oryzanols [17], [12]. Rong et al 1997 đã chỉ ra
rằng oryzanol có khả năng làm giảm sự hấp thụ cholesterol [26]. Komiyama et
al (1992) và Nesaretnamet al (1998) đã chỉ ra tác dụng chống ung thư của
tocotrienols. Như vậy, cám gạo được xem như là một nguồn tiềm năng có giá trị
cao trong việc chống oxy hóa nhằm sử dụng để làm phụ gia trong thực phẩm,
dược phẩm cũng như và mỹ phẩm [11].
Dầu cám gạo chứa lượng lớn các chất chống oxy hóa tocopherol so với hạt
dầu khác khoảng 1,0% các phần khơng xà phịng hóa của dầu cám gạo là
vitamin E (α-tocopherol). Cám gạo cũng chứa một chất tương tự vitamin E được
gọi là tocotrienol. Khoảng 1,7% trong phần khơng xà phịng hóa của dầu cám
gạo là tocotrienol. Cả hai tocopherol và tocotrienols chứa các đồng phân là α, β,
và γ, ngoài ra tocopherol phân lập từ cám gạo cũng có một đồng phân là δ. Cả
tocopherol và tocotrienols có hoạt tính chống oxy hóa mạnh. Đồng thời là nguồn
tuyệt vời cung cấp vitamin và các chất dinh dưỡng khác.Vitamin trong cám gạo
gồm B1, B2, B6, B12, PP, E, D và chứa các khoáng chất như sắt, kali, canxi,
clo, magiê và mangan. Hầu hết các loại vitamin như B1, B2, B6, B12, PP trong
cám đều cao hơn trong lúa hay trong gạo, cám gạo chứa khoảng 20% lipid giống

như các hạt có dầu khác nhưng dầu cám gạo lại chứa các chất béo không xà
phịng hóa cao hơn so với các dầu thực vật khác [14], [11].
Theo Takano 1993 thì cám gạo có chứa một số loại lipase như
phospholipases, glycolipases, và esteraza. Trong cám gạo, lipase có khối lượng
phân tử là 40 kDa, pH tối ưu của 7,5-8,0, và nhiệt độ tối ưu là 37 0C. Các
enzyme phân cắt các axit béo ở vị trí 1,3. Phospholipases bao gồm
12


phospholipase A1, phospholipase A2, phospholipase B, chúng hoạt động trên
các bộ phận của este axit béo, và phospholipase C và phospholipase D hoạt động
trên một phần của phosphate. Sau khi lớp cám được lấy ra từ nội nhũ trong quá
trình xay xát, thì các tế bào riêng lẻ bị phá vỡ, và dầu cám gạo sẽ lập tức phản
ứng với enzyme lipase. Cám gạo vừa xát có tuổi thọ ngắn do sự phân hủy của
các acid béo tự do, làm cho nó khơng thích hợp cho người tiêu dùng và tính
kinh tế của dầu gạo ăn. Trong cám gạo , sự thủy phân xảy ra dưới sự xúc tác của
các enzyme nội sinh (lipaza), hay vi sinh vật ở một mức độ nào đó [18], [21].
Q trình thủy phân chất béo làm cho cám gạo thay đổi hương vị như có
mùi xà phịng, tăng nồng độ axit, giảm độ pH, các thay đổi trong chức năng, và
tăng tính nhạy cảm của các axit béo oxy hóa. Các axit béo bị thủy phân sâu sắc
(bị oxy hóa) và kết quả khơng chỉ làm thay đổi các gốc tự do mà còn có hương
vị xấu cũng như làm mất giá trị dinh dưỡng. Trong đó enzyme lipase ảnh hưởng
lớn nhất đến chất lượng lưu trữ, và việc sử dụng cám gạo trong cơng nghiệp.
lipase chủ yếu thúc đẩy q trình thủy phân của dầu trong cám thành glycerol và
acid béo tự do. Tuy nhiên, sự gia tăng hàm lượng acid béo tự do trong cám do
hoạt hóa lipase sẽ ảnh hưởng đến hàm lượng dầu trích ly trong q trình chiết
xuất. Khi các acid béo tự do bị thủy phân sâu sắc thì chúng khơng chỉ làm thay
đổi các gốc tự do mà còn gây ra hương vị xấu cũng như mất giá trị dinh dưỡng
của dầu cám gạo [18].
1.1.2. Công dụng của cám gạo

Cám gạo là thành phần thu được sau quá trình xay xát lúa gạo. Thành phần
dinh dưỡng khá đa dạng, nó bao gồm protein, lipit, gluxit, các nguyên tố vi
lượng và nhiều loại vitamin…Đặc biệt, trong cám gạo có chứa nhiều chất có
hoạt tính chống oxy hóa cao.
Tuy thành phần đa dạng song cám gạo chỉ được sử dụng phần lớn cho thức
ăn chăn nuôi. Theo các chuyên gia ngành chăn ni, nguồn ngun liệu cám gạo
có vai trò quan trọng trong việc giảm giá thành trong chế biến thức ăn chăn nuôi,
bởi Việt Nam là nước sản xuất và xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới. Tuy nhiên,
có một thực tế là nước ta cịn phải nhập khẩu nguyên liệu từ nước ngoài quá
nhiều để chế biến thức ăn chăn ni. Tình trạng này đang gây khó khăn cho
ngành chăn nuôi nước ta. Tại hội nghị “Khai thác hiệu quả nguồn nguyên liệu
cám gạo nội địa trong chế biến thức ăn chăn nuôi” mới đây, các doanh
nghiệp ngành chăn nuôi cũng khẳng định, nguồn nguyên liệu cám gạo có vai trị
quan trọng trong việc giảm giá thành trong chế biến thức ăn chăn nuôi [23].
13


Ngồi việc sử dụng cám gạo thì người ta cịn sử dụng dầu cám gạo đã được
tách ra từ cám gạo để làm thức ăn, bổ sung chất dinh dưỡng trong chăn nuôi. Do
trong dầu cám gạo chứa một lượng lớn các dưỡng chất có ích cho cơ thể động
vật, trong đó, đáng chú ý nhất là thành phần các chất chống ơxy hóa tự nhiên
như vitamin E (tocopherols, tocotrienols), phytosterols, inositols... các nghiên
cứu gần đây đã chứng minh gamma-oryzanol trong dầu cám gạo có tác dụng gấp
bốn lần vitamin E trong việc ngăn chặn các mơ bị ơxy hóa. Dầu cám gạo đã và
đang được sử dụng như một thành phần trong khẩu phần thức ăn chăn nuôi gà
trong nhiều năm [8].
Purushothaman và cộng sự (2000) đã tiến hành thí nghiệm và kết luận,
trọng lượng gà con tăng nhanh khi sử dụng thức ăn có bổ sung dầu cám gạo.
Cám gạo còn được sử dụng trong ngành dược phẩm. Sở dĩ cám gạo có một số
tính năng như vậy là do sự hiện diện của các thành phần như oryzanol,

phytosterol và tocotrienol, đồng thời trong lipid của cám gạo cịn có tinh dầu
cám gạo (gamma oryzanol) – là một hoạt chất có tác dụng chống acid hóa, ngăn
chặn sự xâm nhập của tia cực tím có thể bảo vệ cho làn da chống lại các tia UV
có hại, cản trở hoạt động bài tiết sắc tố melamin trong biểu bì, do đó có tác dụng
phịng chống nám da và sự lão hóa của da [24].
Các nghiên cứu về dinh dưỡng ở người và động vật đã cho thấy cám gạo và
thành phần của nó làm giảm cholesterol. Chế độ ăn giàu chất béo khơng bão hịa
axit như oleic, linoleic và linolenic acid, có mặt trong dầu cám gạo, sẽ làm giảm
LDL- cholesterol xấu khi thay thế chất béo bão hòa [23].
1.2. Giới thiêu về dầu cám gạo
Dầu cám gạo là một loại dầu thực vật độc đáo, chúng được chiết xuất từ
cám gạo, là một sản phẩm phụ thu được từ các lớp ngoài của hạt gạo màu nâu
trong q trình đánh bóng gạo [16]. Trái ngược với hầu hết các loại dầu thực vật
thông thường, dầu cám gạo thơ chứa một phần khơng xà phịng hóa phong phú
(lên đến 5%) chủ yếu gồm sterol (43%), rượu triterpene (28%), 4-methyl-sterol
(10%) và các thành phần phân cực kém (19%) [10]. Ngồi ra chúng cịn chứa
các axit béo khơng bão hịa, chiếm 38-42% axit oleic và 32-35% axit linoleic.
Các axit linoleic được công nhận là một loại axit béo thiết yếu và có tác dụng
trong việc làm giảm cholesterol trong máu, ngăn ngừa xơ vữa động mạch. Chính
vì vậy dầu cám gạo là một loại dầu ăn thực vật lý tưởng cho bữa ăn hằng ngày
[14], [11], và được sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Đài
Loan và Thái Lan như là một loại dầu ăn cao cấp [19].
14


Dầu cám gạo là dầu ăn lành mạnh nhất thế giới, có chứa vitamin, chất
chống oxy hóa và chất dinh dưỡng. Ấn Độ là nước sản xuất lớn thứ hai về dầu
cám gạo, hầu như 50% cám được sử dụng để sản xuất dầu cám gạo và 19% dầu
cám gạo được dùng để đun nấu, do đó dầu cám gạo rất khả thi cho mục đích
thương mại [16].

Dầu cám gạo có một chổ đứng nhất định trong các loại dầu ăn bởi vì nó là
một chất chống oxy hố có giá trị dinh dưỡng độc đáo phức tạp hiện diện trong
thành phần của nó. Chúng được tạo ra sau quá trình trích ly dầu, nó chiếm lượng
lớn trong cám, tùy thuộc vào chất lượng cám mà hàm lượng dầu cám gạo nhiều
hay ít. Tùy thuộc vào từng loại gạo mà dầu cám gạo chứa khoảng 3-5% chất béo
khơng xà phịng hóa, chứa khoảng 0,9-2,9% oryzanol và 100-1000 mg/ kg
tocopherols và tocotrienols gọi tắt là tocols. Oryzanol hoặc oryzanol là một hỗn
hợp của các este sterol của acid ferulic đầu tiên được cô lập bởi Kaneko và
Tsuchiya (1955) [17], [8].
Một số nghiên cứu khoa học được tiến hành ở Ấn Độ và nước ngồi cho
thấy dầu cám gạo có tính chất độc đáo như vậy là do sự hiện diện của oryzanol
& tocotrienols giúp giảm cholesterol, chống lại bệnh tật, tăng cường hệ thống
miễn dịch, và chống gốc tự do so với các loại dầu thơng thường khác. Ngồi ra
dầu cám gạo có một tỷ lệ lý tưởng về các acid béo bão hịa, acid béo khơng bão
hịa đơn, và acid béo khơng bão hịa đa. Sự có mặt tocotrienol trong dầu cám có
tác dụng chống huyết khối và ung thư đồng thời tốt cho da do nó có 4- hydroxy3- methoxy axit cinnamic kích thích sự tiết nội tiết tố và làm trẻ hóa sức khỏe
giúp cải thiện màu da, và giảm sự hình thành nếp nhăn [18].
Đồng thời dầu cám gạo có một sự cân bằng tốt giữa axit oleic và linoleic,
với một hàm lượng axit linolenic thấp. Một tính năng thú vị của dầu cám gạo là
hàm lượng các chất khơng xà phịng hóa của nó cao hơn so với các loại dầu
khác. Nó chứa chất chống oxy hóa gamma oryzanol độc đáo, mà hầu như khơng
có trong các loại dầu khác. Dầu trong gạo chưa xát và gạo nâu là khá bền vững
vì các enzym lipolytic trong hạt gạo còn nguyên vẹn, chúng nằm chủ yếu trong
các tế bào của vỏ hạt, và hầu hết dầu được lưu trữ trong các lớp aleurone và
mầm. Khi quá trình xát diễn ra, thì các chất này bị phá vỡ, và enzyme lipase sẽ
tiếp xúc với chất béo và trung hòa chúng, gây thủy phân các chất béo và glycerol
trong cám [18], [19].
Hàm lượng sáp trong dầu cám gạo có thể thay đổi, tùy thuộc vào giống cây
trồng và các thông số chế biến. Các phospholispids trong dầu cám gạo chủ yếu
15

bao gồm phosphatidylcholine, phosphatidylethanaolamine và phosphatidylinositol. Cám gạo có chứa một số loại lipase như phospholipases,
glycolipases, và esteraza. Trong cám gạo, lipase có khối lượng phân tử là 40
kDa, pH tối ưu của 7,5-8,0, và nhiệt độ tối ưu là 37 0C. Các enzyme phân cắt các
axit béo ở vị trí 1,3. Phospholipases bao gồm phospholipase A1, phospholipase
A2, phospholipase B, chúng hoạt động trên các bộ phận của este axit béo, và
phospholipase C và phospholipase D hoạt động trên một phần của phosphate.
Chính những men này làm cho dầu cám gạo bị oxy hóa nhanh nếu như khơng xử
lý kịp thời [18].
Đồng thời do hàm lượng chất chống oxy hóa cao trong dầu cám gạo mà
tuổi thọ của nó cao hơn so với các dầu thông thường khác. Mặc dù hàm lượng
axit béo khơng bão hịa đa trong dầu cám gạo là thấp hơn nhiều so với các loại
dầu thông thường khác, nhưng nó lại có khả năng làm giảm cholesterol cao hơn
cả các loại dầu giàu axit béo không bão hịa đa. Oryzanol là một chất chống oxy
hóa mạnh mẽ chỉ được tìm thấy trong dầu cám gạo.
Bảng 1.4. So sánh hàm lượng các acid béo trong dầu cám gạo với một sốloại
dầu khác)[27]
Dầu cám
Dầu đậu
Dầu đậu
Acid béo(%)
Dầu Bông
gạo
phộng
nành
Myristic (14:0)
0.2
0
0.2

0.8
Palmitic (16:0)
15.0
8.1
10.7
27.3
Stearic (18:0)
1.9
1.5
3.9
2.0
Oleic (18:1)
42.5
49.9
22.8
18.3
Linoleic (18:2)
39.1
35.4
50.8
50.5
Linolenic (18:3)
1.1
0
6.8
0
Arachidic (20:0)
0.5
1.1
0.2

0.3
Behenic (22:0)
0.2
2.1
0.1
0
Theo Rong et al (1997) thì oryzanol có hiệu quả trong việc giảm mức
cholesterol trong máu, làm giảm tổng hợp cholesterol gan và điều trị rối loạn
mãn kinh. Dầu cám gạo thơ có chứa gamma oryzanol khoảng 1,5% hoặc nhiều
hơn, là một nhóm các este ferulate của rượu triterpene và phytosterol. Nghiên
cứu đã chỉ ra một số hiệu ứng sinh lý liên quan đến các thành phần dầu gammaoryzanol và cám gạo. Chúng bao gồm khả năng làm giảm cholesterol trong
huyết tương, làm giảm sự hấp thụ cholesterol và giảm xơ vữa động mạch sớm,
ức chế sự kết tập tiểu cầu và tăng sự bài tiết của mật. Oryzanol cũng đã được sử
dụng để điều trị sự mất cân bằng thần kinh và rối loạn thời kỳ mãn kinh [18].
16


Dầu cám gạo thơ sau khi trích ly cịn chứa khá nhiều tạp chất màu như sáp,..
do đó người ta tiến hành tinh chế dầu bằng cách trung hòa bằng chất kiềm, hoặc
tẩy trắng bằng than hoạt tính. Tuy nhiên việc tinh chế hóa chất trong dầu cám gạo
sẽ gặp nhiều khó khăn so với các dầu thực vật khác do chúng chứa một lượng lớn
các axit béo tự do và các thành phần phi triacylglycerol. Dầu cám gạo có nhiều
thành phần nhỏ như gamma oryzanol, tocopherols, phytosterol và tocotrienols.
Các dầu làm từ các nguồn cám gạo khác nhau thì thành phần nhỏ đó cũng khác
nhau, điều đó làm cho dầu cám gạo lọc phức tạp hơn so với các loại dầu tinh chế
khác, tuy nhiên việc tinh luyện sẽ gây một số thiệt hại như sự mất mát của
oryzanol trong dầu tinh chế là > 85% so với nguyên liệu ban đầu [22].
Dầu cám gạo được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dược
phẩm, thực phẩm và hóa chất do tính độc đáo của nó và giá trị dược liệu cao. Nó
là dầu lý tưởng cho margarine và shortening, hương vị của nó cho vị ngon tốt.

Dầu cám gạo thơ cũng có thể được sử dụng để sản xuất xà phịng, chất nhũ hố,
axit béo, chất dẻo, mỹ phẩm và tocopherol (vitamin E).
1.3. Công nghê sản xuất dầu thực vật[5]
1.3.1. Cơng nghệ trích ly chất béo
Trích ly dầu được thực hiện dựa trên đặc tính hịa tan tốt của dầu thực vật
trong các dung môi hữu cơ không phân cực cực như xăng, hexan, dicloetan ...,
chủ yếu là hexan. Việc chuyển dầu phân bố bên trong cũng như mặt ngoài các
cấu trúc vật thể rắn như hạt, bột chưng sấy, khô dầu vào pha lỏng của dung mơi
là một q trình truyền khối xảy ra trong lớp chuyển động, dựa vào sự chênh
lệch nồng độ dầu trong ngun liệu và dịng chảy bên ngồi. Khai thác dầu bằng
phương pháp trích ly đem lại hiệu quả kinh tế cao, được nhiều nước trên thế giới
áp dụng do có nhiều ưu điểm:
- Máy móc thiết bị được cơ giới hóa và tự động hóa hồn tồn nên quy
trình sản xuất liên tục, năng suất thiết bị cao, thao tác dễ dàng, hiệu suất lao
động cao.
- Trích được triệt để hàm lượng dầu từ nguyên liệu, hàm lượng dầu còn lại
trong bã rất thấp (0,1- 0,3%). Do đó, dầu tổn thất trong q trình sản xuất khơng
đáng kể.
- Đối với các loại nguyên liệu có chứa hàm lượng dầu thấp (17- 18%) và
loại nguyên liệu chứa dầu quý thì chỉ dùng phương pháp trích ly có hiệu quả
khai thác cao. Tuy nhiên, q trình trích ly địi hỏi hệ thống trích ly phải đảm
bảo, tránh hiện tượng cháy nổ do dung mơi có nhiệt độ sơi thấp, dung mơi sử
17


dụng có chất lượng cao, phù hợp với từng loại nguyên liệu nhằm tránh tổn thất
cũng như giảm phất chất của dầu.
1.3.2. Bản chất hóa lý của q trình trích ly
Bản chất của q trình trích ly là q trình ngâm chiết dầu trong dung môi
hữu cơ. Đây là kết quả của 4 quá trình kết hợp:

-

Sự di chuyển vật lý của dầu từ hạt.

Khử dung môi và hạt đã tách dầu: sản phẩm là khô dầu được sử dụng
trong chế biến thức ăn gia súc.
-

-

Tách loại dung môi từ dầu đã trích ly.

-

Thu hồi dung mơi cho các q trình sử dụng lại.

Việc chuyển dầu từ nguyên liệu vào dung mơi được thực hiện nhờ vào q
trình khuếch tán, trong đó:
-

Khuếch tán phân tử (20%): chuyển dầu từ nội tâm nguyên liệu vào dung môi.

- Khuếch tán đối lưu (80%): chuyển dầu từ bề mặt nguyên liệu vào dung mơi.
Q trình trích ly dầu thực vật diễn ra theo 2 giai đoạn:
 Giai đoạn đầu (khuếch tán đối lưu của dầu thực vật vào dung môi):
Trước tiên diễn ra sự thấm ướt dung môi trên bề mặt nguyên liệu, sau đó đó
thấm sâu vào bên trong nguyên liệu tạo ra mixen (dung dịch dầu trong dung
môi). Sau khi đẩy các bọc khơng khí trong khe vách tế bào ra ngồi, mixen
chiếm đầy các khe vách trống đó và thực hiện hịa tan dầu trên lớp bề mặt. Sau
đó nhờ dung môi đã thấm sâu vào các lớp bên trong, tiếp tục hòa tan dầu đã

phân bố trong các ống mao dẫn bọc kín. Q trình hịa tan dầu vào dung môi
tiếp tục diễn ra đến khi đạt sự cân bằng nồng độ mixen ở lớp bên trong với lớp
mặt ngoài của nguyên liệu. Việc tạo mức chênh lệch thường xuyên ổn định giữa
nồng độ mixen trong nguyên liệu và bên ngồi nhờ dịng dung mơi chuyển động
mang ngun liệu trích ly.
 Giai đoạn hai (Khuếch tán phân tử của dầu thực vật vào dung môi)
Dung môi tiếp tục thấm sâu qua các thành tế bào chưa bị phá vỡ và hòa tan
dầu trong các khe vách tế bào. Lượng dầu cịn sót lại trong nội tâm ngun liệu
chỉ chiếm khoảng 20% do đó dung mơi thấm rất khó khăn vào các tế bào chưa bị
phá vỡ này.
Độ hòa tan các chất phụ thuộc vào lực tương tác giữa các phân tử dung môi
18


và chất tan. Cường độ lực tương tác này do độ thấm điện môi quyết định, thể
hiện mức phân cực của các thành phần hợp thành phân tử chất đó. Do đó các
loại dầu thực vật sẽ hịa tan tốt trong các dung mơi có độ thấm điện mơi gần với
độ thấm điện môi của dầu thực vật (độ thấm điện môi của các loại dầu thực vật
nằm trong khoảng 3,0- 3,2). Các dung mơi có độ thấm điện mơi >20 có khả
năng hịa lẫn trong nước (bảng 1.3).
Bảng 1.5. Độ thấm điện môi của một số dung môi hữu cơ (nhiệt độ 200C)[5]
Dung môi hữu cơ
Xăng
Hexan
Benzen
Dicloetan
Aceton

Độ thấm điên môi
2,00

1,89
2,20
10,36
21,50

1.3.3. Các phương pháp trích ly
Trích ly gián đoạn (ngâm chiết)
Nguyên liệu và dung môi được cho vào ngâm một thời gian nhất định chiết
mixen ra, cho dung môi mới vào ngâm chiết và cứ thế cho đến khi nồng độ
mixen đạt đến giá trị cân bằng.
• Nhược điểm: thời gian dài và nồng độ mixen thấp.
• Ưu điểm: nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với dung môi nên dễ dàng cho
việc khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất trích ly. Thiết bị đơn giản, dễ
sử dụng.
Tuy nhiên, phương pháp trích ly gián đoạn khơng hồn chỉnh nên hiện nay
ít được sử dụng.
Trích ly liên tục
Đây được xem là phương pháp phổ biến hơn do có hiệu suất cao và thời
gian ngắn, nó được thực hiện bằng cách ngâm ngun liệu trong dịng dung mơi
chuyển động ngược chiều hoặc dội tưới liên tục, nhiều đợt dung môi hoặc mixen
lỗng lên lớp ngun liệu chuyển động.
• Ưu điểm: nồng độ mixen cao, tỉ lệ sử dụng dung môi và nguyên liệu
giảm, đồng thời mixen thu được sạch hơn do nó được tự lọc bởi lớp ngun liệu
trích ly.

19


• Nhược điểm: hệ số sử dụng thiết bị thấp (45%), có thể dễ cháy nổ hơn
khi dung mơi tiếp xúc với khơng khí trong thiết bị, hệ thống tuần hồn dung mơi

phức tạp, phải dùng bơm nhiều.
Trong cơng nghiệp, người ta sử dụng cả hai phương pháp. Giai đoạn đầu,
ngâm ngun liệu trong dịng dung mơi chuyển động. Giai đoạn hai là tưới dung
mơi sạch hoặc mixen lỗng lên nguyên liệu. Như vậy, có thể tận dụng được
những ưu điểm của hai phương pháp.
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình trích ly
Mặc dù các phương pháp xử lý có ảnh hưởng khơng nhỏ đến hiệu suất thu
hồi dầu từ cám gạo. Tuy nhiên trong q trình trích ly có nhiều yếu tố khác cũng
ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dầu như nguyên liệu, dung môi, nhiệt độ trích
ly, thời gian trích ly...
+ Nguyên liêu.
Ảnh hưởng của nguyên liệu đến hiệu suất trích ly dầu được thể hiện bởi hai
yếu tố: Kích thước của nguyên liệu và độ ẩm của nguyên liệu.
Về kích thước của nguyên liệu: Mức độ phá vỡ của nguyên liệu ảnh hưởng
đến hiệu suất trích ly dầu. Kích thước nguyên liệu càng nhỏ thì bề mặt tiếp xúc
của ngun liệu với dung mơi càng lớn, do đó hiệu suất trích ly càng được nâng
cao. Rõ ràng rằng khi nguyên liệu càng nhỏ thì q trình thẩm thấu của dung
mơi vào ngun liệu sẽ nhanh hơn. Ngồi ra, với kích cỡ và hình dạng thích
hợp, q trình chuyển động của các phân tử trong máy trích ly sẽ dễ dàng hơn.
Tuy nhiên nếu nguyên liệu quá mịn thì sẽ làm tắc ống mao dẫn cản trở tiến trình
trích ly ở một vài vị trí, nơi mà dung môi không thể thấm qua.
Về độ ẩm của nguyên liệu: Độ ẩm của nguyên liệu càng cao làm cgo
nguyên liệu dính bết lại với nhau làm ngăn cản q trình trích ly. Đồng thời, ẩm
trong ngun liệu trích ly sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác,
ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong nguyên liệu làm chậm quá
trình khuếch tán phân tử và đối lưu. Do đó giảm hiệu suất thu hồi dầu.
Kích thước và hình dạng hạt: Kích thước và hình dạng hạt ảnh hưởng đến
vận tốc chuyển động của dung mơi qua lớp ngun liệu. Ngun liệu trích ly
bền, khơng bị vỡ vụn, trong q trình trích ly sẽ tạo các hạt mịn lắng đọng trên
những phần nguyên liệu chưa bị phá vỡ cấu trúc, làm tắc các ống mao dẫn, dung

mơi sẽ lưu thơng trên tồn bề mặt lớp nguyên liệu. Mặt khác, các hạt mịn này sẽ
bị dịng dung mơi cuốn vào mixen, làm cho mixen ra khỏi thiết bị có nhiều
thành phần phân tán, gây phức tạp cho quá trình làm sạch mixen.
20


+ Tỷ lê dung môi và nguyên liêu
Với khối lượng nguyên liệu ban đầu cố định, khi lượng dung môi gia tăng,
q trình trích ly diễn ra nhanh chóng và lượng dầu còn lại trong bã sẽ giảm.
Tuy nhiên nếu lượng dung môi quá lớn cũng không làm tăng sự thẩm thấu của
dung môi vào trong nguyên liệu. Nhiều nghiên cứu đã sử dụng tỷ lệ nguyên liệu
và dung môi là 1:10 (tức 1g nguyên liệu tương ứng với 10ml dung môi) [6].
+ Nhiêt độ trích ly
Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự chuyển động của các phân tử trong quá trình
trích ly. Nhiệt độ càng cao thì dung mơi càng xâm nhập dễ dàng vào nguyên
liệu. Đồng thời nó cũng làm tăng sự hịa tan dầu vào dung mơi. Như vậy nhiệt
độ càng cao thì hiệu suất trích ly dầu càng cao tuy nhiên nhiệt độ quá cao thì sẽ
làm biến đổi các chất có trong dầu. Tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu, phương
pháp trích ly mà hiệu suất thu hồi dầu dao động khác nhau, tuy nhiên ứng với
mỗi loại, hiệu suất trích ly thường gia tăng theo sự gia tăng nhiệt độ.
+ Thời gian trích ly
Thời gian trích ly càng dài thì hiệu suất thu hồi càng cao vì thời gian tiếp
xúc giữa dung mơi và ngun liệu càng dài. Tuy nhiên càng về sau thì hàm
lượng dầu trong bã giảm. Do vậy nếu kéo dài thời gian trích ly thì hiệu suất cũng
khơng tăng được bao nhiêu mà gây nên các tổn thất không mong muốn.
+ Vận tốc chuyển động của dung môi
Nếu tăng tốc độ chuyển động của dung mơi thì tăng tốc độ khuếch tán tăng
tốc độ mixen do đó rút ngắn được thời gian trích ly. Tuy nhiên nếu vận tốc
chuyển động của dung mơi q nhanh thì sẽ làm nồng độ mixen giảm, dung mơi
hao tổn nhiều.

+ Loại dung mơi
Dung mơi trích ly tác động đến hiệu suất thu hồi dầu cám gạo. Thực tế thì
khơng có loại dung mơi nào là lý tưởng để có thể đạt hiệu suất thu hồi dầu là
100%. Việc lựa chọn dung môi dựa vào các yếu tố sau:
-

Dung mơi trơ với máy móc, thiết bị.

-

Dung mơi có hàm lượng tạp chất thấp.

-

Giá thành rẻ.

-

Khơng có khả năng cháy nổ, hoặc ít.

-

Khơng độc, dễ làm sạch.
21


Như đã nói trên thì có nhiều dung mơi dùng để trích ly chất béo. Tuy nhiên
hiệu suất thu hồi dầu mà mỗi dung môi mang lại không giống nhau. Các dung
môi thường dùng như: n-hexan, petrolium ether, aceton, methanol... tuy nhiên
theo nghiên cứu chỉ ra rằng n-hexan là dung mơi thích hợp nhất để trích ly dầu

cám gạo. Do đó tơi sử dụng n-hexan làm dung mơi trích ly [6].
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Trên thế giới, nhờ sự tiến bộ của khoa học và cơng nghệ nên có nhiều
nghiên cứu về cơng nghệ trích ly dầu cám gạo.
Amarasinghe và các cộng sự (2009) đã nghiên cứu ảnh hưởng của các
phương pháp ổn định chất lượng cám đến các chỉ tiêu chất lượng của dầu cám gạo
ở Sri Lanka. Đồng thời ơng cịn so sánh về khả năng năng trích ly dầu bằng dung
môi nước và dung môi hexan. Kết quả cho thấy rằng dầu cám trích ly bằng dung
dịch nước có hàm lượng axit béo và màu sắc thấp so với việc trích ly dầu bằng
hexane từ cám gạo và các loại dầu thơng dụng khác.Việc trích ly bằng dung mơi
nước được tiến hành ở quy mơ phịng thí nghiệm bởi máy trộn- bể lắng, sấy bằng
khơng khí nóng làm cho điều khiển hoạt động của men lipase tốt hơn so với sấy
bằng năng lượng mặt trời. Hấp được xem là kỹ thuật giúp ổn định chất lượng cám
tốt nhất. Cơng suất trích ly cao nhất ở khoảng pH 10-12. Năng suất dầu cao thu
được khi trích ly ở nhiệt độ từ 60-80 oC. Phương pháp chần gạo qua nước sơi làm
tăng lượng dầu được trích ly. Năng suất dầu cao nhất là 161 và 131 mg/g thu
được từ phương pháp trích ly bằng nước cám sấy và cám gạo thô [6].
Oliveira và các cộng sự (2012) nghiên cứu về ảnh hưởng của các điều kiện
trích ly đến năng suất và thành phần của dầu cám gạo khichiết xuất bằng dung
môi ethanol. Dầu cám gạo được chiết xuất bằng ethanol cho các axit béo khơng
bão hịa tỷ lệ cao (lên đến 4,0: 1), tỷ lệ axit béo linoleic-to-palmitic cao (lên đến
2,7: 1), và một tỷ lệ linoleic-to-oleic acid béo gần 1. Đồng thời các chất dinh
dưỡng cũng như các hợp chất có trong dầu có thể được kiểm sốt nếu chọn các
thơng số trích ly tối ưu thích hợp [19].
Huang W.W và các cộng sự (2013) đã nghiên cứu về quá trình thu nhận
dầu cám gạo bằng phương pháp chiết tách bằng enzyme sử dụng sóng siêu âm
[14].

22

1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Hiện nay, do điều kiện trang thiết bị còn hạn chế, đồng thời trong dầu cám
gạo thơ có hàm lượng các acid béo tự do, sáp, các sắc tố cao nên khó khăn cho
quá trình tinh chế, do đó nên việc chiết xuất dầu cám gạo khơng nhiều. Chính vì
vậy nên cơng dụng của cám gạo chủ yếu là làm thức ăn cho chăn nuôi. Năm
2014, nhãn hàng dầu ăn thượng hạng Neptune đã ra mắt sản phẩm dầu gạo cao
cấp Neptune. Sản phẩm ra đời là cột mốc đánh dấu lần đầu tiên tại Việt Nam, có
một đơn vị đã sản xuất thành cơng dầu gạo ngun chất tính đến thời điểm này.
Dầu gạo cao cấp Neptune là sản phẩm của Công ty TNHH dầu thực vật Cái
Lân (Calofic) là thành viên chính thức của Hiệp hội Dầu gạo quốc tế
(International Association of Rice Bran Oil - IARBO) và tham dự các hội nghị
quốc tế về dầu gạo. Bên cạnh đó, Calofic cũng đã được Hiệp hội Dầu gạo quốc
tế ghi nhận là một thành viên tích cực và trao tặng giải thưởng vì sức khỏe cộng
đồng [25].

23


PHẦN 2. ĐỐI TƯỢNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu này là cám gạo được thu nhận tại
làng Lệ khê, thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế.
Mẫu cám thu được sau quá trình xay xát được bọc trong 2 lớp túi
polypropylen kín và được đưa về phịng thí nghiệm. Mẫu cám được bảo quản ở
nơi khơ ráo, thống mát, dùng làm ngun liệu để nghiên cứu.
2.2.Thiết bị thí nghiêm, dụng cụ, hóa chất
2.2.1. Thiết bị thí nghiệm
- Cân phân tích

- Thiết bị Soxhlet
- Thiết bị Kjeldahl
- Tủ sấy
- Tủ lạnh
- Máy điều nhiệt
- Máy cô quay chân không
- Máy đo pH
2.2.2. Dụng cụ
+ Bình tam giác, pipet, ống nghiệm và một số dụng cụ khác thường dùng
trong phịng thí nghiệm.
2.2.3. Hóa chất
 Hóa chất
Hóa chất dùng tronh thí nghiệm được mua tại công ty cổ phần thiết bị y tế
và dược phẩm Thừa Thiên Huế.Địa chỉ 157 Trần Phú, phường Phước Vĩnh,
thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế.
 Dung mơi trích ly
Dung môi được chúng tôi lựa chọn để thực hiện quá trình trích ly dầu cám
là n - Hexan.

24


Bảng 2.1. Một số tính chất, đặc điểm của n – hexan[5]
STT

Tên dung môi

Nhiêt độ
sôi (0C)

Độ tinh
khiết (%)

Nguồn
gốc

Năm SX

1

n – Hexan

69

95

TQ

2003

2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Quy trình xử lý nguyên liệu và trích ly dầu cám thô từ cám gạo
Trong đề tài này thì tơi tiến hành xử lý ngun liệu và trích ly dầu cám gạo
thơ theo quy trình như ở hình 2.1:
Cám gạo

Rây

Nghiền nhỏ

Sấy khơ

Trích ly

Thu hồi dung mơi

Dung mơi

Dầu thơ

Hình 2.1. Quy trình xử lý ngun liệu và trích ly dầu cám thơ từ cám gạo

25