Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6, vitamin e, phytosterol từ cặn khử mùi dầu đậu tương (TT)

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
-----    -----

VŨ ĐỨC CHIẾN

“NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HỖN
HỢP AXÍT BÉO OMEGA 3 VÀ OMEGA 6, VITAMIN E,
PHYTOSTEROL TỪ CẶN KHỬ MÙI DẦU ĐẬU TƢƠNG”

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Chế biến thực phẩm và đồ uống
Mã số: 62.54.02.01

Hà Nội – 2016


2

Công trình được hoàn thành tại: Viện Công nghiệp thực phẩm
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. BÙI QUANG THUẬT
2. GS.TS. PHẠM QUỐC LONG

Phản biện 1:…………………
Phản biện 2:…………………
Phản biện 3:…………………

Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Viện họp

tại Viện Công nghiệp thực phẩm
Vào hồi
giờ
ngày
tháng
năm

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc gia Việt Nam,
Thư viện Viện Công nghiệp thực phẩm


3

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết đề tài
D u thô thu nhận được t thực vật b ng phư ng pháp p ho c tr ch ly vẫn chưa s
dụng được trong công nghiệp thực phẩm vì nó c n lẫn nhi u tạp chất. M c d lượng
tạp chất này có trong d u không nhi u nhưng nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng và quá
trình bảo quản d u. Do vậy d u thô c n được tinh chế trước khi s dụng. Trong quá
trình tinh chế d u chúng ta sẽ thu được hai loại phụ phẩm ch nh là c n xà ph ng (trong
công đoạn trung h a) và c n kh m i (trong công đoạn kh m i b ng phư ng pháp
chưng cất chân không). Các quá trình tinh chế này không chỉ loại đi các tạp chất không
mong muốn c n mất đi một lượng không nhỏ các thành ph n dinh dưỡng như: các axit
b o vitamin E phytosterol ... đã bị k o theo trong c n kh m i c n xà ph ng. Với một
khối lượng quá lớn và có nhi u thành ph n có giá trị như vậy nên trong thời gian g n
đây nguồn phụ phẩm chế biến d u đã trở thành đối tượng nghiên cứu của hàng loạt các
công trình nghiên cứu trên thế giới và trở thành nguồn nguyên liệu quý cho sản xuất
nhi u loại sản phẩm. Một trong những hướng nghiên cứu và sản xuất ch nh hiện nay v
nguồn nguyên liệu này là sản xuất các hoạt chất sinh học có nguồn gốc tự nhiên ứng
dụng trong sản xuất sản phẩm thực phẩm chức năng mỹ phẩm và dược phẩm. Việc s

dụng c n kh m i làm nguyên liệu sản xuất vitamin E hỗn hợp axit b o omega 3 và
omega 6 và phytosterol không những làm giảm giá thành sản phẩm d u thực vật tinh
chế mà c n giải quyết được vấn đ môi trường.
Năm 2014 sản lượng d u thực vật trên cả nước đạt được 800.000 tấn. Với sản
lượng d u này đã đưa ra khoảng h n 2 4 nghìn tấn c n kh m i. Như vậy chúng ta có
ti m năng rất lớn để phát triển sản xuất vitamin E phytosterol và các ax t b o omega 3
và omega 6. Tuy nhiên ở nước ta hiện nay c n kh m i mới chỉ được s dụng làm d u
bôi tr n cho khuôn bánh làm phụ liệu cho thức ăn gia súc... mà chưa được tận dụng
như nguồn nguyên liệu quý giá cho sản xuất vitamin E phytosterol và các axit b o
omega 3 và omega 6. M t khác nhu c u trong nước v các sản phẩm này làm nguyên
liệu phục vụ cho công nghiệp dược phẩm mỹ phẩm và thực phẩm chức năng ngày một
tăng mạnh và trở nên cấp thiết. Ph n lớn các sản phẩm hay nguyên liệu d ng để sản
xuất đ u được nhập t nước ngoài. Do vậy vấn đ : “Nghiên cứu quy trình công nghệ
sản xuất hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6, vitamin E, phytosterol từ cặn khử
mùi dầu đậu tương” là việc làm c n thiết và có ý nghĩa khoa học
2. Mục đích của Luận án
- Nghiên cứu quy trình công nghệ thu nhận đồng thời hỗn hợp axit b o omega 3 và
omega 6, vitamin E, phytosterol t c n kh m i d u đậu tư ng.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Nguyên liệu c n kh m i d u đậu tư ng t nguồn phụ phẩm chế biến d u thực vật
Việt Nam.
4. Nội dung của Luận án
- Nghiên cứu lựa chọn và x lý nguồn phụ phẩm chế biến d u thực vật cho mục đ ch
thu nhận hỗn hợp các ax t b o omega 3 và omega 6, vitamin E và phytosterol.
- Nghiên cứu công nghệ thu nhận hỗn hợp axit b o t c n kh m i d u đậu tư ng
- Nghiên cứu công nghệ làm giàu hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6
- Nghiên cứu công nghệ tách phytosterol
- Nghiên cứu công nghệ tinh chế vitamin E
- Nghiên cứu phư ng pháp bảo quản các sản phẩm và th độ ổn định của sản phẩm hỗn

4

hợp các axit b o omega 3 và omega 6
- Nghiên cứu hoàn thiện và sản xuất th nghiệm các sản phẩm hỗn hợp axit b o omega
3 và omega 6, vitamin E và phytosterol trên dây chuy n thiết bị pilot, ứng dụng chúng
để sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án
5.1. Ý nghĩa khoa học
- T v c n kh m i d u đậu tư ng - nguồn phụ phẩm chế biến d u thực vật Việt Nam
đã thu nhận được nhi u sản phẩm có giá trị cao: hỗn hợp các ax t b o omega 3 và
omega 6, phytosterol, vitamin E đóng góp nhất định vào việc nâng cao công nghệ sản
xuất và chế biến d u thực vật. Luận án góp ph n thúc đẩy sự phát triển công nghệ chiết
tách tinh chế và chuyển hóa các sản phẩm tự nhiên.
- Luận án là nguồn tư liệu tốt giúp cho sinh viên và các nhà khoa học quan tâm đến lĩnh
vực này tham khảo.
5.2. Ý nghĩa thực tế:
- Luận án góp ph n nâng cao giá trị và tận thu nguồn phụ phẩm chế biến d u Việt Nam,
đồng thời góp ph n vào việc phát triển cây d u và chế biến d u thực vật tại nước ta.
- Các sản phẩm t c n kh m i d u đậu tư ng khi được ứng dụng vào sản xuất thực
phẩm chức năng và dược phẩm sẽ góp ph n chăm sóc và nâng cao sức khỏe cộng đồng.
6. Tính mới của luận án
- Luận án đã nghiên cứu một cách tổng thể v c n kh m i d u đậu tư ng – nguồn phụ
phẩm chế biến d u thực vật Việt Nam t phân t ch đánh giá nguyên liệu phân tách,
tinh chế được 03 chế phẩm có giá trị cao ứng dụng cho sản xuất thực phẩm chức năng
và dược phẩm
- Là công trình đ u tiên ở Việt Nam đã nghiên cứu xây dựng được quy trình tổng thể
chiết tách đồng thời hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6, phytosterol và vitamin E t
c n kh m i d u đậu tư ng.
- Quy trình công nghệ sản xuất hỗn hợp ax t b o omega 3 và omega 6 (omega 3 &

omega 6) t c n kh m i d u đậu tư ng đã được cấp B ng độc quy n sở hữu tr tuệ mã
số VN 2-0001425 theo Quyết định số 55359/QĐ-SHTT ngày 05/09/2016.
7. Kết cấu luận án
Ngoài ph n mở đ u mục lục và phụ lục luận án gồm 4 chư ng: chư ng I: Tổng
quan tài liệu chư ng II. Nguyên vật liệu và phư ng pháp nghiên cứu chư ng III. Kết
quả và thảo luận. chư ng IV. Kết luận và kiến nghị. Luận án gồm 164 trang với 6 kết
luận 2 đ nghị 54 bảng 15 hình 10 s đồ 20 đồ thị và 121 tài liệu tham khảo (12 tài
liệu tiếng Việt) 5 công trình liên quan đến luận án được công bố.
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Phụ phẩm chế biến dầu thực vật
Quá trình tinh chế d u thực vật tạo ra hai loại phụ phẩm ch nh là c n xà ph ng và
c n kh m i. C n kh m i là phụ phẩm của quá trình kh m i nó có thành ph n hóa
học chủ yếu là axit b o vitamin E phytosterol hydrocarbon (squalene) các chất sáp
chất màu aldehyd xeton và các sản phẩm phân hủy của axit b o và acylglycerol… và
chiếm khoảng 0 2 - 0,3% so với d u thô đưa tinh chế. Theo đó với sản lượng d u đậu
tư ng của Việt Nam năm 2014 đạt 230.000 tấn thì sẽ đưa ra khoảng 7.000 tấn c n xà
ph ng và h n 600 tấn c n kh m i. Hiện tại ở nước ta loại phụ phẩm này mới chỉ được
s dụng làm d u bôi tr n bổ sung trong thức ăn gia súc… Do vậy, giá trị s dụng của
chúng không cao trong khi ở ngoài nước c n kh m i là nguồn nguyên liệu quý giá và


5

chủ yếu để sản xuất các hoạt chất sinh học có giá trị như: vitamin E phytosterol và hỗn
hợp các axit b o nhất là các axit b o omega 3 và omega 6.
Hiện nay trên thế giới người ta đã sản xuất được hỗn hợp các axit b o omega 3 và
omega 6, phytosterol, vitamin E ở quy mô công nghiệp.
1.2. Axít béo không no, omega 3 và omega 6 (omega 3 và omega 6)
Ax t b o omega 3 và omega 6 là các ax t b o đa nối đôi c thể không tự tổng hợp
được mà phải lấy t thức ăn bên ngoài. Có hai họ ax t b o omega 3 và omega 6 quan

trọng là omega-3 và omega-6. Ax t b o omega-3 (-3) là một họ các ax t b o không no
đa nối đôi chúng có nối đôi C=C đ u tiên ở vị tr cacbon thứ 3 t nh t đ u metyl của
mạch ax t b o. Trong các ax t b o omega-3 quan trọng nhất là: ax t -linolenic (ALA),
ax t eicosapentaenoic (EPA) và ax t docosahexaenoic (DHA). Ax t b o omega-6 (-6)
là một họ các ax t b o không no đa nối đôi chúng có nối đôi C=C đ u tiên ở vị tr
cacbon thứ 6 t nh t đ u metyl của mạch ax t b o. Các ax t b o trong họ omega-6 là
ax t linoleic (AL) ax t gamma linoleic (AGL) ax t eicosadienoic ax t dihomo-gammalinoleic (DGLA) ax t arachidonic (AA).
Cả hai loại ax t b o omega-3 và omega-6 đ u có nhi u trong thuỷ hải sản, các loại
d u thực vật và phụ phẩm chế biến d u thực vật. Omega-3 và omega-6 có khả năng
ngăn ch n phản ứng của hệ miễn dịch gây ra chứng viêm khớp bớt cứng và sưng làm
thuyên giảm các triệu chứng của bệnh này. Hỗn hợp omega-3 và omega-6 c n có tác
dụng ngăn ng a tiểu huyết c u d nh với nhau ngăn ng a cholesterol bám vào vách
mạch máu do đó giúp mạch máu khỏi bị nghẽn tránh được nguy c nhồi máu c tim.
Đ c biệt hai loại ax t b o DHA và EPA có khả năng bảo vệ những tế bào tim không
tham gia vào hoạt động nhanh của tim giúp giảm nguy c đột t …
1.3. Vitamin E
Vitamin E bao gồm các tocopherol và các tocotrienol. Vitamin E tự nhiên tồn tại
dưới 8 dạng đồng phân khác nhau trong đó có 4 tocopherol và 4 tocotrienol. Tất cả đ u
có v ng chromanol với nhóm hydroxyl có thể cung cấp nguyên t H để kh các gốc tự
do và nhóm R (ph n c n lại của phân t ) kỵ nước để cho ph p thâm nhập vào các màng
sinh học.
Vitamin E là chất lỏng không màu có khả năng h a tan tốt trong d u thực vật rượu
và ete. α-Tocopherol có thể kết tinh chậm trong rượu metylic nếu giữ ở nhiệt độ thấp 350C. Tocopherol khá b n với nhiệt chịu được nhiệt độ 1700C khi đun nóng trong
không kh chịu được đến 1000C khi đun với ax t HCl đ c nhưng dưới tác dụng của tia
cực t m thì lại bị phá hủy một cách nhanh chóng. Vitamin E bị ôxy hóa bởi các chất ôxy
hóa khác nhau như sắt (III) clorua.
V khả năng chống ôxy hóa: γ-tocopherol có hoạt t nh chống ôxy hóa cao h n tuy
nhiên v cả hoạt t nh sinh học nói chung thì α-tocopherol lại mạnh nhất.
Vitamin E có khả năng ngăn ch n phản ứng của các gốc tự do, ngoài chức năng
ngăn ch n sự tạo thành những gốc tự do trong tế bào vitamin E c n bảo vệ những chất

tạo nên tế bào như protein, ax t nucleic làm tăng tác dụng của protein và vitamin A.
Vitamin E c n có tác dụng tốt đối với quá trình sinh sản hỗ trợ đi u trị vô sinh
1.4. Phytosterol
Các phytosterol là các triterpen có cấu trúc tư ng tự cholesterol không chỉ v m t
cấu trúc gồm một nhân steroid có 4 v ng; nhóm hydroxyl 3 beta và thường có nối đôi
ở vị tr 5 6 mà c n cả v chức năng đó là b n hóa hai lớp màng phospholipit của màng
tế bào. Các sterol trong thực vật tồn tại chủ yếu dưới dạng các este với axit b o không
chứa gốc rượu các steryl glycosides và các acylated steryl glycosides. Trong d u thực


6

vật các phytosterol chủ yếu tồn tại dưới dạng tự do và dạng este. Các phytosterol đóng
vai tr quan trọng trong một số lĩnh vực nhưng quan trọng nhất là công nghiệp dược
(sản xuất các thuốc steroid) trong thực phẩm chức năng dinh dưỡng (hỗ trợ đi u trị
giảm cholesterol và ph ng chống ung thư) và mỹ phẩm (kem và son môi).
1.5. Phƣơng pháp thu nhận axít béo, vitamin E và phytosterol
Hiện nay c n kh m i d u đậu tư ng được xem là nguồn nguyên liệu quý để thu
nhận các axit b o omega 3 và omega 6 omega 3 & omega 6 đ c biệt là vitamin E và
phytosterol bởi vì hàm lượng của vitamin E trong c n kh m i cao h n t 5 - 10 l n so
với d u nguyên bản tư ng tự như vậy phytosterol cũng có hàm lượng cao h n d u
nguyên bản t 6-10 l n. Cho đến nay trên thế giới đã có vô số các công trình nghiên
cứu v đ c t nh và thành ph n của c n kh m i d u đậu tư ng cũng như các phư ng
pháp thu nhận hỗn hợp các axit b o omega 3 và omega 6 phytosterol và vitamin E
trong đó có nhi u phư ng pháp đã được ứng dụng vào sản xuất ở quy mô công nghiệp.
Thông thường trong quá trình chiết tách các hoạt chất sinh học t c n kh m i d u
đậu tư ng công đoạn đ u tiên và đ n giản nhất là chiết tách hỗn hợp các axit b o. Hai
phư ng pháp thông dụng nhất cho việc chiết tách hỗn hợp axit b o t c n kh m i d u
thực vật và đã được áp dụng ở quy mô công nghiệp là phư ng pháp xà ph ng hóa và
phư ng pháp este hóa các axit b o. Tiếp đó người ta thường làm giàu hỗn hợp axit b o

omega 3 & omega 6 t hỗn hợp axit b o thu được b ng nhi u phư ng pháp mà trong đó
phư ng pháp tạo phức với urê được xem là đ n giản và hiệu quả nhất.
Sau khi tách hỗn hợp các axit b o t c n kh m i d u đậu tư ng,sẽ thu được hỗn
hợp giàu phytosterol và vitamin E. Công đoạn tiếp theo là tách phytosterol ở dạng tự do
b ng phư ng pháp kết tinh ở nhiệt độ thấp ho c chuyển hóa phytosterol thành steryl
este của các axit b o rồi d ng chưng cất phân t để tách ra khỏi vitamin E.
Công đoạn cuối c ng là làm giàu và tinh chế vitamin E - sản phẩm có giá trị nhất
trong c n kh m i d u đậu tư ng và đây cũng là công đoạn khó khăn và phức tạp nhất.
Để làm giàu và tinh chế vitamin E trên thế giới người ta phải d ng nhi u phư ng pháp
và kỹ thuật kết hợp. Ngoài các phư ng pháp và kỹ thuật truy n thống như: este hóa xà
ph ng hóa kết tinh tr ch ly lỏng – lỏng sắc ký... người ta đã s dụng nhi u kỹ thuật
mới: soxhlet cải tiến chưng cất phân t hấp phụ phân đoạn cải tiến tr ch ly với CO 2
siêu tới hạn s dụng enzyme lipase Candida rugosa.
Ở Việt Nam ngoài công trình của Lưu Đức Huy và cộng sự nghiên cứu chiết tách
phytosterol t phụ phẩm chế biến d u đậu tư ng chưa có công trình nào nghiên cứu
chiết tách đồng thời hỗn hợp axit b o omega 3 & omega 6 vitamin E và phytosterol t
c n kh m i d u đậu tư ng nói riêng và t d u thực vật nói chung.
Do vậy việc “Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất hỗn hợp axit béo omega
3 và omega 6, vitamin E, phytosterol từ cặn khử mùi dầu đậu tương” là việc làm c n
thiết có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
CHƯƠNG II. NGUYÊN VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Nguyên liệu và hoá chất sử dụng
2.1.1. Nguyên liệu
Phụ phẩm chế biến d u thực vật mua tại Công ty CP d u thực vật Tường An Công ty
CP d u thực vật Quang Minh và Công ty CP d u thực vật Cái Lân và một số công ty
d u thực vật khác trong nước, được bảo quản trong bao bì k n tối màu và ở nhiệt độ
thấp. Trước mỗi l n th nghiệm đ u kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng.
2.1.2. Hoá chất: Các hóa chất thông dụng và hóa chất cho phân t ch.
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm:

7

S dụng các thiết bị chuyên d ng và các thiết bị phân t ch hiện đại thường quy. Dây chuy n
thiết bị pilot sản xuất hỗn hợp axit b o omega 3 & omega 6 phytosterol và vitamin E t
c n kh m i d u đậu tư ng quy mô 80 kg nguyên liệu/mẻ.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp phân tích
2.2.1.1 Xác định độ ẩm của nguyên liệu: bằng phương pháp chưng cất với toluen (theo
DĐVN IV 4–2009).
2.2.1.2. Xác định chỉ số axit theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6127:2010
2.2.1.3. Xác định chỉ số este theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8453:2010
2.2.1.4. Xác định chỉ số peroxyt theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6121:2010
2.2.1.5. Xác định thành phần axít béo theo phương pháp AOCS Ce1e-91
2.2.1.6. Xác định hàm lượng vitamin E tổng bằng phương pháp so màu
2.2.1.7. Phân tích hàm lượng vitamin E theo Dược điển Việt Nam
2.2.1.8. Phân tích phytosterol bằng GC và GC-MS
2.2.1.9. Phân tích xác định màu sắc, mùi và độ trong dầu thực vật TCVN 2627:1993
2.2.1.10. Phân tích chỉ tiêu vi sinh theo TCVN
- Phân t ch VSV tổng số theo TCVN 4884:2005
- Phân t ch Coliforms và E. coli theo TCVN 6187-2:1996.
- Phân t ch Salmonella theo TCVN 4829:2005.
- Phân t ch nấm men nấm mốc: theo TCVN 8275:2010
2.2.1.11. Phương pháp định tính urê trong sản phẩm hỗn hợp omega-3 và omega-6 (28
TCN 184 : 2003)
2.2.1.12. Phân tích kim loại nặng
T ng chỉ tiêu phân t ch được tiến hành theo các phư ng pháp th :
- Hàm lượng Pb - Phư ng pháp th : AOAC 999.11
- Hàm lượng As - Phư ng pháp th : AOAC 986.15
- Hàm lượng Cd - Phư ng pháp th : AOAC 999.11

- Hàm lượng Hg - Phư ng pháp th : AOAC 971.21
2.2.1.13. Phân t ch dư lượng n-hexan theo TCVN 6760:2000
2.2.2. Phương pháp công nghệ
2.2.2.1. Nghiên cứu xử lý cặn khử mùi dầu đậu tương
- Phư ng pháp 1: Loại nước trực tiếp b ng Na2SO4 trong quá trình khuấy đ u hỗn dịch
và nâng nhiệt độ lên 40 - 450C trong thời gian 3h rồi loại các loại c n vô c b ng cách
lọc qua giấy lọc.
- Phư ng pháp 2: Loại nước b ng Na2SO4 khi h a tan c n kh m i d u đậu tư ng trong
dung môi n-hexan (tỷ lệ c n kh m i/dung môi n-hexan: 1/4 (g/ml)) ở nhiệt ph ng
trong thời gian 3h. Sau đó lọc các loại c n vô c qua giấy lọc rồi cô kiệt dung môi.
Sau khi x lý c n kh m i d u đậu tư ng theo hai phư ng pháp trên đã loại sạch c n vô
c nhưng vẫn c n một lượng nhỏ các hợp chất dễ bay h i mang m i vị khó chịu nên
c n loại chúng b ng chưng cất chân không ở áp suất 5mbar và nhiệt độ < 150 0C.
2.2.2.2. Nghiên cứu công nghệ thu nhận hỗn hợp axit béo từ cặn khử mùi dầu đậu
tương
a. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thu nhận hỗn hợp axit béo từ cặn khử mùi dầu
đậu tương
- Phư ng pháp 1: C n kh m i d u đậu tư ng sau khi x lý (100g) được tiến hành etyl
este hóa các axit b o có trong c n kh m i với xúc tác của axit sulphuric. Sau đó các
etyl este của các axit b o được tách ra khỏi hỗn hợp thu được sau phản ứng este hóa


8

b ng chưng cất phân đoạn chân không ở áp suất 3 mbar. Sản phẩm chưng cất thu được
là các etyl este của các axit b o được tiến hành thủy phân bởi dung dịch NaOH 2N
(trong etanol 70%) để thu nhận hỗn hợp axit b o ở dạng tự do. Ph n các chất không bay
h i c n lại trong bình cất được tiến hành kết tinh ở nhiệt độ 15 0C (2 l n) với dung môi
kết tinh là axeton để thu nhận tinh thể phytosterol. Lọc các tinh thể phytosterol ra các
chất c n lại trong hỗn dịch được tiến hành các bước làm giàu và tinh chế vitamin E:

tr ch ly lỏng – lỏng với hệ dung môi etanol : axton (9/1) kết tinh lạnh ở nhiệt độ - 200C,
cuối c ng tinh chế vitamin E b ng sắc ký cột silica gel với dung môi r a giải là n-hexan
để thu sản phẩm vitamin E có độ tinh khiết cao.
- Phư ng pháp 2: C n kh m i d u đậu tư ng sau khi x lý (100g) được tiến hành xà
ph ng hóa các axit b o có trong c n kh m i b ng dung dịch KOH 1-2N (bổ sung
pyrogallol với hàm lượng 1% so với nguyên liệu) rồi d ng ete petrol để chiết các thành
ph n không xà ph ng hóa ra khỏi dung dịch xà ph ng. Dung dịch xà ph ng (trong
nước) được tiến hành axit hóa b ng axit HCl để thu nhận hỗn hợp axit b o ở dạng tự
do. Ph n các chất không xà ph ng hóa trong ete được tiến hành đuổi dung môi rồi tiến
hành kết tinh kết tinh ở nhiệt độ 150C (2 l n) với dung môi kết tinh là axeton để thu
nhận tinh thể phytosterol. Lọc các tinh thể phytosterol ra các chất c n lại trong hỗn
dịch được tiến hành các bước làm giàu và tinh chế vitamin E: tr ch ly lỏng – lỏng với hệ
dung môi etanol : axton (9/1) kết tinh lạnh ở nhiệt độ - 200C cuối c ng tinh chế
vitamin E b ng sắc ký cột silica gel với dung môi r a giải là n-hexan để thu sản phẩm
vitamin E có độ tinh khiết cao.
b. Nghiên cứu công nghệ etyl ester hoá
Các yếu tố công nghệ được khảo sát là:
- Các chất xúc tác trong phản ứng etyl este hóa: KOH 1,2%, NaOH 1,2%, H2SO4 0,8%
và xúc tác sinh học: các enzim cố định Lipozyme RM IM 8%, Lipozyme TL IM 8%
- Tỷ lệ chất xúc tác/c n kh m i: 0 4; 0 6; 0 8 và 1 0%
- Tỷ lệ etanol/c n kh m i: 16/1; 18/1; 20/1 và 22/1 (mol/mol)
- Nhiệt độ phản ứng etyl este hóa: 40 50 60 70 và 800C
- Thời gian phản ứng etyl este: 50, 60, 70, 80 và 90 phút
c. Nghiên cứu công nghệ chưng cất phân đoạn chân không tách các etyl este của các
axit béo
- Nghiên cứu ảnh hưởng của số đĩa lý thuyết của cột tách đến quá trình tách các etyl
este của các axit b o: 0 15 và 30 đĩa
- Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất chân không đến quá trình tách các etyl este của các axit
b o: 2 5 và 10 mbar
d. Nghiên cứu công nghệ thuỷ phân hỗn hợp etyl este của các axit béo

- Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch NaOH 2N/hỗn hợp etyl este đến quá trình
thuỷ phân hỗn hợp etyl este của các axit b o: 0 7/1; 0 8/1; 0 9/1 và 1/1 (v/w).
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thuỷ phân đến quá trình thuỷ phân
hỗn hợp etyl este của các axit b o: Nhiệt độ: 50 60 và 700C; Thời gian: 40 45 và 50
phút.
2.2.2.3. Nghiên cứu công nghệ làm giàu hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6
- Tỷ lệ urê/hỗn hợp ax t b o: 1,6/1; 2,0/1; 2,4/1; 2,8/1
- Tỷ lệ etanol/hỗn hợp ax t b o (theo trọng lượng): 6/1; 7/1; 8/1; 9/1
- Nhiệt độ tạo phức: 0; 5; 10 và 150C
- Thời gian tạo phức: 2 0; 2 5; 3 0 và 3 5h
2.2.2.4. Nghiên cứu công nghệ tách phytosterol


9

- Dung môi kết tinh phytosterol: metanol etanol axeton n-hexan và ete petrol
- Tỷ lệ dung môi kết tinh/hỗn hợp sản phẩm: 1 5/1; 2/1; 2 5/1 và 3/1
- Nhiệt độ kết tinh khác nhau: 0 5 10 và 150C
- Thời gian kết tinh: 10 11 12 và 13h
- Số l n kết tinh phytosterol: 1 2 và 3 l n
a. Tinh chế vitamin E bằng phương pháp trích ly lỏng- lỏng với hệ dung môi chọn lọc
- Hệ dung môi tr ch ly lỏng – lỏng: etanol : n-butanol (9:1); etanol : etyl axetat (9:1);
etanol: aceton (9:1); etanol : nước (9 5:0 5); etanol : nước (9:1) và Etanol : nước
(8,5:1,5)
- Tỷ lệ dung môi/vitamin E thô: 1/1; 1 5/1; 2/1 và 2 5/1
- Số l n tr ch ly: 1 2 và 3 l n
b. Nghiên cứu xác định nhiệt độ kết tinh lạnh
Khảo sát nhiệt độ kết tinh (ripening temperature) ở các mức -5, -10, -15 và -200C
c. Nghiên cứu lựa chọn hệ dung môi rửa giải cho quá trình tinh chế vitamin E bằng
phương pháp sắc ký cột

Tiến hành khảo sát tinh chế vitamin E b ng sắc ký cột silica gel (0,063 - 0,200 m) với
các hệ dung môi r a giải:
HDM 1: n-Hexan : etyl acetat : etanol : 8 : 1: 1 HDM 5: n-Hexan : etanol: 9 : 1
HDM 2: n-Hexan : dietyl ete : etanol: 8 : 1 : 1
HDM 6: n-Hexan : dietyl ete: 9 : 1
HDM 3: n-Hexan : etyl acetat : 9 : 1
HDM 7: n-Hexan : dietyl ete: 8 : 2
HDM 4: n-Hexan : etanol: 8 : 2
Quá trình tách cột được theo dõi b ng TLC để thu nhận vitamin E tinh khiết.
2.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Số liệu được x lý b ng chư ng trình ph n m m IRRISTAT 4.0.
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Nghiên cứu lựa chọn và xử lý nguồn phụ phẩm chế biến dầu thực vật cho mục
đích thu nhận hỗn hợp các axít béo omega 3 và omega 6, phytosterol và vitamin E
3.1.1. Nghiên cứu lựa chọn nguồn phụ phẩm chế biến dầu thực vật cho mục đích thu
nhận hỗn hợp các axít béo omega 3 và omega 6, phytosterol và vitamin E
Sau khi phân t ch thành ph n ch nh của c n kh m i c n xà ph ng của đâu đậu
tượng đ u cọ và d u hạt cải đã lựa chọn được c n kh m i d u đậu tư ng là nguyên
liệu ph hợp cho việc thu nhận ax t b o omega 3 và omega 6 phytosterol và vitamin E
3.1.2. Nghiên cứu xử lý cặn khử mùi dầu đậu tương cho mục đích thu nhận hỗn hợp
các axít béo omega 3 và omega 6, phytosterol và vitamin E
Đã tiến hành x lý các mẫu c n kh m i d u đậu tư ng theo hai phư ng pháp
Phư ng pháp 1: Loại nước trực tiếp b ng Na2SO4. Phư ng pháp 2: Loại nước khi c n
kh m i được h a tan trong n-hexan. Kết quả cho thấy c n x lý c n kh m i d u đậu
tư ng theo phư ng pháp 2 do độ ẩm của c n kh m i sau s lý đạt yêu c u (< 1%).
C n kh m i d u đậu tư ng sạch thu được sau x lý đem phân t ch các chỉ số hóa
lý và các thành ph n hóa học kết quả được trình bày ở các bảng 3.4 3.5 3.6 và 3.7.
Bảng 3.4. Chỉ số hóa lý và thành phần hóa học của cặn khử mùi dầu đậu tương
sau khi xử lý
Cặn khử mùi dầu đậu tƣơng của công ty

Nội dung
Tƣờng An
Cái Lân
Quang Minh
Độ ẩm (%)
0,45
0,50
0,55


10

Chỉ số axit (mg KOH/g)
153,3
141,6
148,4
Chỉ số este (mg KOH/g)
2,4
3,4
2,9
Axit b o (%)
77,8
72,5
75,6
Vitamin E (%)
9,2
8,9
8,8
Phytosterol (%)
4,9

5,1
5,2
Các thành ph n khác (%)
7,6
13,0
9,8
Bảng 3.5. Thành phần các axit béo của cặn khử mùi dầu đậu tương sau khi xử lý
Cặn khử mùi dầu đậu tƣơng của công ty
TT
Tên axít béo (%)
Tƣờng An
Cái Lân
Quang Minh
1
Pentadecanoic (C15:0)
1,52
2
Palmitic (C16:0)
9,95
12,56
10,67
3
Stearic (C18:0)
3,15
4,05
5,34
4
Oleic (C18:1)
25,52
23,59

26,86
5
Vaccenic (C18:1)
1,71
6
Linoleic (C18:2)
52,92
52,25
49,9
7
Linolenic (C18:3)
5,15
6,15
4,93
8
Eicosenoic (C20:1)
0,42
0,78
9
Arachidic (C20:0)
1,40
Bảng 3.6. Các dạng VTM E trong cặn khử mùi dầu đậu tương sau khi xử lý
Cặn khử mùi dầu đậu tƣơng của công ty
T
Dạng tocopherol (%)
T
Tƣờng An
Cái Lân
Quang Minh
1

22,54
13,79
13,51
-Tocopherol
2
1,36
1,44
1,29
-Tocopherol
3
59,37
68,62
61,02
-Tocopherol
4
16,73
16,15
24,18
-Tocopherol
Bảng 3.7. Các dạng phytosterol trong cặn khử mùi dầu đậu tương sau khi xử lý
Cặn khử mùi dầu đậu tƣơng của công ty
TT Dạng Phytosterol (%)
Tƣờng An
Cái Lân
Quang Minh
1
Beta-sitosterol
49,35
46,68
47,21

2
Stigmasterol
25,81
26,97
26,54
3
Campesterol
24,84
26,45
26,25
T các kết quả phân t ch thu được, c n kh m i d u đậu tư ng t Công ty D u thực
vật Tường An được lựa chọn vì có nhi u và phổ biến ở Việt Nam h n
3.2. Nghiên cứu CN thu nhận hỗn hợp axit béo từ cặn khử mùi dầu đậu tƣơng
3.2.1. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thu nhận hỗn hợp axit béo từ cặn khử mùi
dầu đậu tương
Qua tham khảo tài liệu t định hướng nghiên cứu và các kết quả thăm d nghiên
cứu sinh đã hình thành nên hai phư ng pháp thu nhận đồng thời cả ba sản phẩm hỗn
hợp axit b o vitamin E và phytosterol để t đó tìm ra phư ng pháp hữu hiệu cho việc
thu nhận ba nhóm hoạt chất này. Sự khác biệt của hai phư ng pháp này ở công đoạn thu
nhận hỗn hợp axit b o phư ng pháp 1 s dụng kỹ thuật etyl este hóa các axit b o trong
c n kh m i rồi tách các etyl este của các axit b o b ng phư ng pháp chưng cất phân
đoạn chân không nhờ sự chênh lệch đáng kể nhiệt độ sôi của etyl este này so với
vitamin E và phytosterol. Phư ng pháp 2 s dụng kỹ thuật xà ph ng hóa các axit b o
thành các chất xà ph ng tan tốt trong nước nên dễ dàng tách ra khỏi vitamin E


11

phytosterol và các chất hữu c khác. Tiến hành thu nhận hỗn hợp axit b o t c n kh
m i d u đậu tư ng đã qua x lý (mỗi mẫu 100g) b ng hai phư ng pháp này. Kết quả

được thể hiện trong bảng 3.8.
Bảng 3.8. Kết quả lựa chọn phương pháp thu nhận hỗn hợp axit béo từ
cặn khử mùi dầu đậu tương
Hiệu suất thu nhận (%)
Hỗn hợp axit béo
Phytosterol

Phƣơng
pháp
Etyl ester
hoá
Xà ph ng
hoá

Nhận xét

Vitamin E

89,81

83,45

81,27

88,60

84,79

14,43

Hỗn hợp axit có màu
vàng đẹp
Hỗn hợp axit có màu nâu
sáng phư ng pháp đ n
giản và chi ph thấp h n

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

Hiệu suất etyl
este hóa (%)

KOH

NaOH

H2SO4

Lipozyme
RM IM

Lipozyme
TL IM

Chất xúc tác

Đồ thị 3.1. Ảnh hưởng của chất xúc tác đến quá trình etyl este hóa
cặn khử mùi dầu đậu tương

Hiệu suất etyl este (%)

Hiệu suất (%)

Phư ng pháp etyl este hóa được lựa chọn là phư ng pháp th ch hợp cho việc thu
nhận hỗn hợp axit b o (phytosterol và vitamin E) t c n kh m i d u đậu tư ng.
3.2.2. Nghiên cứu lựa chọn chất xúc tác và tỷ lệ chất xúc tác cho quá trình etyl este
hoá cặn khử mùi dầu đậu tương
Chất xúc tác có ảnh hưởng quyết định đến hiệu suất phản ứng etyl este hóa. Theo
tài liệu tham khảo và kinh nghiệm nghiên cứu nghiên cứu sinh lựa chọn các chất xúc
tác hóa học: KOH NaOH H2SO4 và xúc tác sinh học: các enzim cố định lipaza
Lipozyme RM IM Lipozyme TL IM để khảo sát cho quá trình etyl este hóa các axit
b o trong c n kh m i d u đậu tư ng. Kết quả khảo sát lựa chọn chất xúc tác và tỷ lệ
chất xúc tác cho quá trình etyl este hoá được trình bày ở đồ thị 3.1 và 3.2. Đã lựa chọn
được chất xúc tác là axit H2SO4 và tỷ lệ giữa axit H2SO4/ khối lượng c n kh m i d u
đậu tư ng là 0 6%.
92
91
90
89
88
87

86
85
84
83
82

Hiệu suất etyl
este (%)

Tỷ lệ H 2 SO 4
0,4

0,6

0,8

1

Đồ thị 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ H2SO4 đến quá trình etyl este hóa

3.2.3. Nghiên cứu xác định các điều kiện thích hợp cho phản ứng etyl este hoá các
axit béo trong cặn khử mùi dầu đậu tương
Nghiên cứu sinh đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng etyl este hóa
các axit b o trong c n kh m i d u đậu tư ng và đã xác định được chất xúc tác là
H2SO4 với 0 6% (so với KL c n kh m i) và các đi u kiện công nghệ th ch hợp cho
phản ứng này khi s dụng etanol v a là dung môi v a là chất tham gia phản ứng: Tỷ lệ
etanol/các axit b o 20/1 (mol/mol); nhiệt độ phản ứng: 700C với thời gian là 80 phút.
Qua quá trình etyl este hóa các axit béo trong cặn khử mùi dầu đậu tương và chưng
cất phân đoạn chân không (với số đĩa lý thuyết 15 đĩa, áp suất chân không khoảng
5mbar) đã thu được sản phẩm etyl este của các axit béo có độ tinh khiết: 98,47% với

hiệu suất thu nhận cho toàn bộ quá trình này là: 88,76%.
3.2.4. Nghiên cứu công nghệ chưng cất phân đoạn chân không các etyl este của các
axit béo
Sau phản ứng etyl este hoá các axit b o trong c n kh m i d u đậu tư ng hỗn hợp
sản phẩm phản ứng trong etanol được đuổi kiệt dung môi trên thiết bị cô quay chân


12

100
98

Hàm lượng
este (%)

96
94
92

Hiệu suất tách (%)

Hàm lượng este (%)

không. Sau đó hỗn hợp sản phẩm được h a tan trong etyl axetat rồi được r a b ng
nước đến pH trung t nh để loại axit vô c . Tiếp đó làm khan hỗn hợp trong etyl axetat
b ng Na2SO4 trong 2h lọc loại bỏ c n vô c và cô kiệt dung môi trên thiết bị cô chân
không để thu được hỗn hợp sản phẩm. Tiếp đó c n tiến hành chưng cất phân đoạn chân
không để thu nhận etyl este của các axit b o t hỗn hợp sản phẩm. Qua khảo sát ảnh
hưởng của các yếu tố công nghệ đến quá trình chưng cất phân đoạn chân không đã xác
định được số đĩa lý thuyết của cột tách phân đoạn ph hợp nhất là 15 đĩa. Áp suất chân

không: 2-5 mbar (nhiệt độ chưng cất: 198 - 2250C) đảm bảo cho sản phẩm chất lượng
tốt.
95
94
93

91

90

90

88

89

86

88

84

Hiệu suất
tách (%)

92

87

0

15

30

Số đĩa lý thuyết

Đồ thị 3.6. Ảnh hưởng của số đĩa lý thuyết đến quá trình
chưng cất các etyl este của axit béo

2

5

10

Áp suất chân không

Đồ thị 3.7. Ảnh hưởng của áp suất chân không đến quá trình
chưng cất các etyl este của axit béo

3.2.5. Nghiên cứu công nghệ thuỷ phân hỗn hợp etyl este của các axit béo
Hỗn hợp etyl este của các axit b o (sản phẩm của quá trình chưng cất phân đoạn
chân không) được thủy phân bởi dung dịch NaOH 2N (trong etanol 70%) với các đi u
kiện: tỷ lệ giữa dung dịch NaOH 2N/hỗn hợp etyl este là 0 9/1 (ml/g) nhiệt độ: 600C và
thời gian: 45 phút. Sau khi thủy phân, trung h a lượng ki m dư (axit hóa) b ng dung
dịch H2SO4 18% đến pH khoảng 4 - 5 sẽ thu được hỗn hợp axit b o tự do (99,5%).
3.3. Nghiên cứu công nghệ làm giàu hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6
S dụng phư ng pháp tạo phức với urê để làm giàu hỗn hợp axit b o omega 3 và
omega 6 trong đó axit b o no và axit b o không no một nối đôi tạo phức b n với urê và

kết tinh ở nhiệt độ thấp nên dễ dàng tách ra khỏi hỗn hợp axit b o đa nối đôi omega 3
và omega 6. Qua nghiên cứu các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình tạo phức
đã xác định được các đi u kiện công nghệ của quá trình tạo phức: Dung môi: etanol
85%; Tỷ lệ urê/hỗn hợp axit b o: 2,4/1, tỷ lệ etanol 85%/hỗn hợp ax t b o: 8/1, nhiệt độ
tạo phức: 50C, thời gian: 3h. Với các đi u kiện công nghệ tạo phức như vậy đã thu
được sản phẩm hỗn hợp axit b o có hàm lượng axit b o omega 3 và omega 6 cao
(khoảng 95%) với hiệu suất làm giàu đạt 74 72%. Hiệu suất thu nhận hỗn hợp axit b o
omega 3 và omega 6 t c n kh m i d u đậu tư ng đạt 28 35% so với NL sau x lý.
3.4. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất hỗn hợp axít béo omega 3 và omega 6
từ cặn khử mùi dầu đậu tƣơng
Qua toàn bộ các kết quả nghiên cứu ở mục 3.1 3.2 và 3.3 nghiên cứu sinh có thể
đưa ra Quy trình công nghệ sản xuất hỗn hợp ax t b o omega 3 và omega 6 t c n kh
m i d u đậu tư ng được thể hiện tại s đồ 3.1.
3.5. Nghiên cứu công nghệ tách phytosterol
Sau khi chưng cất phân đoạn chân không tách etyl este của các axit b o ph n hỗn
hợp c n lại ở bình chưng cất (hỗn hợp không etyl este hoá) chứa chủ yếu vitamin E và
phytosterol. Ngoài ra c n một lượng nhỏ các axit b o ở dạng tự do ho c ở dạng liên
kết hydro carbon phân t lượng cao (như triterpen) … Do vậy để thu nhận được sản
phẩm vitamin E ở dạng tinh khiết trước hết c n phải tiến hành tách phytosterol ra khỏi


13

hỗn hợp. Ở nhiệt độ thấp phytosterol tồn tại ở dạng tinh thể và là chất dễ kết tinh trong
khi đó vitamin E và các chất khác ở dạng lỏng và rất khó kết tinh ngay cả nhiệt độ 200C. Vì vậy phư ng pháp tách phytosterol đ n giản và hiệu quả nhất trong trường hợp
này là phư ng pháp kết tinh lạnh. Để quá trình tách phytosterol đạt hiệu quả cao nhất
c n lựa chọn được dung môi kết tinh tỷ lệ phytosterol thô/dung môi nhiệt độ kết tinh
thời gian kết tinh và số l n kết tinh phytosterol th ch hợp.
Cặn khử mùi
dầu đậu tƣơng

Xử lí nguyên liệu (làm khan)

n-Hexan h a tan NL (tỷ lệ: 4/1
ml/g) làm khô b ng Na2SO4, 3h

Etyl este hóa
- Tỉ lệ etanol/phụ phẩm: 20/1 (mol/mol)
- Thời gian: 80 phút nhiệt độ: 700C

Ethanol thu hồi

H2SO4, (0,6% so
với NL)

Cô thu hồi dung môi

Loại axit vô cơ và nƣớc

Chƣng cất phân đoạn chân không
- Cột tách: 15 đĩa lý thuyêt
- Áp suất: 5 mbar

Nguyên liệu cho
sản xuất VTM E
và phytosterol

Thủy phân hỗn hợp etyl este của các axit béo
- Tỷ lệ NaOH 2N/etyl este: 0 9/1
- Nhiệt độ thủy phân: 600C

- Thời gian thủy phân: 45 phút

Làm giàu hỗn hợp axit béo -3 và -6
- Tỷ lệ urê/hỗn hợp axit b o: 2 4/1
- Tỷ lệ etanol 85%/ hỗn hợp axit b o: 8/1
- Nhiệt độ tạo phức: 50C thời gian: 3h

Hỗn hợp axit béo
omega 3 & omega 6

Sơ đồ 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất hỗn hợp axit béo
omega 3 và omega 6 từ cặn khử mùi dầu đậu tương

NaOH 2N
trong etanol
70%
H2SO4 18%
etanol 70%
Nguyên liệu
cho sản xuất
dầu ăn hoặc
biodiesel


14

Hiệu suất kết tinh (%)

Hiệu suất kết tinh (%)

3.5.1. Nghiên cứu lựa chọn dung môi kết tinh phytosterol
Dung môi kết tinh đóng vai tr rất quan trọng trong quá trình kết tinh phytosterol.
Tiến hành khảo sát kết tinh phytosterol với các dung môi: metanol, etanol, axeton, nhexan và ete petrol. T kết quả thu được đã lựa chọn etanol là dung môi th ch hợp nhất
cho qua trình kết tinh phytosterol
3.5.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/hỗn hợp sản phẩm và nhiệt độ kết
tinh đến quá trình tách phytosterol
84
82
80

Hiệu suất
kết tinh (%)

78
76

90
80
70
60

Hiệu suất
kết tinh (%)

50
40
30
20

74

72

1,5/1

2,0/1

2,5/1

10

Tỷ lệ DM/
hỗn hợp SP

70

3,0/1

0

0

Đồ thị 3.13. Ảnh hưởng của tỷ lệ DM/hỗn hợp SP đến quá
trình tách Phytosterol

5

10

15

Nhiệt độ (oC)

Đồ thị 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ kết tinh đến quá trình
tách Phytosterol

88
87
86
Hiệu suất
kết tinh (%)

85
84

Hiệu suất kết tinh (%)

Hiệu suất kết tinh (%)

T các kết quả thu được, nghiên cứu sinh lựa chọn tỷ lệ etanol/hỗn hợp sản phẩm ở
mức 2/1 và nhiệt độ kết tinh phytosterol là 50C.
3.5.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian kết tinh và số lần kết tinh đến quá trình
tách phytosterol
92
91
90
Hiệu suất
kết tinh (%)

89
88

83

87

82

86

81
80
10

11

12

13

Thời gian
kết tinh (h)

Đồ thị 3.15. Ảnh hưởng của thời gian kết tinh đến hiệu suất
kết tinh Phytosterol

85
1

2

3

Số lần kết tinh

Đồ thị 3.16. Ảnh hưởng của số lần kết tinh đến quá trình
tách Phytosterol

Đã lựa chọn được thời gian kết tinh phytosterol là 12h và số l n kết tinh là 2 l n.
Tinh thể phytosterol thu được trong quá trình kết tinh được r a hai l n b ng etanol
lạnh (0 - 50C) rồi đem sấy ở nhiệt độ 800C sẽ thu được tinh thể phytosterol xốp trắng
có độ tinh khiết h n 96%.
3.6. Nghiên cứu công nghệ tinh chế vitamin E
Sau khi tách phytosterol thu được hỗn hợp sản phẩm có chứa khoảng 40% vitamin
E có thể gọi hỗn hợp sản phẩm đó là vitamin E thô. Các tạp chất (không phải vitamin
E) c n lại là một lượng nhỏ các axit b o tự do ho c ở dạng este, phytosterol chưa thể
tách ra các hợp chất hydrocarbon phân t lượng cao như triterpen sáp… mà trong đó
có một hợp chất rất có giá trị trong mỹ phẩm là squalene (một loại triterpen). Theo các
tài liệu tham khảo cho biết trường hợp khó tách nhất là các chất trên kết hợp với nhau
thành t ng c p như: tocopherol-squalene, tocopherol-axit b o tocopherol-sterol, sterolsqualene... Ch nh vì vậy nghiên cứu sinh đã không thành công khi cố gắng tách các
hợp chất này b ng phư ng pháp chưng cất phân đoạn ngay cả khi áp suất chân không <
1mbar. Nghiên cứu sinh chuyển sang th nghiệm tách chúng b ng phư ng pháp tr ch ly
lỏng - lỏng với hệ dung môi chọn lọc kết hợp với phư ng pháp kết tinh lạnh.
3.6.1. Tinh chế vitamin E bằng phương pháp trích ly lỏng - lỏng với hệ dung môi
chọn lọc
3.6.1.1. Nghiên cứu lựa chọn hệ dung môi và tỷ lệ dung môi/vitamin E thô tinh chế
vitamin E


15

Hàm lượng Vit.E
sau trích ly (%)

Hàm lượng Vitamin E (%)

Dựa vào bản chất của các chất c n tách ra như triterpen axit b o … và t kết quả
các th nghiệm thăm d nghiên cứu sinh lựa chọn một số hệ dung môi cho việc tinh chế
vitamin E thô b ng tr ch ly lỏng - lỏng. Đó là: etanol : n-butanol (9:1); etanol : etyl
axetat (9:1); etanol: aceton (9:1); Etanol : nước (9 5:0 5); etanol : nước (9:1) và etanol:
nước (8 5:1 5). Kết quả cho thấy hệ dung môi etanol : nước (9:1) hay thường gọi etanol
90% cho hiệu quả tách tạp chất cao nhất.
56
55
54
53
52
Hàm lượng
Vit. E sau
trích ly (%)

51
50

60
50
40

Hàm lượng
Vit. E sau
trích ly (%)

30
20

49
48

10

47
46
EtOH:nbutanol (9:1)

EtOH:etyl
axetat (9:1)

EtOH:axeton EtOH:nước
(9:1)
(9,5:0,5)

EtOH:nước
(9:1)

Tỷ lệ DM/
Vit. E

0

Hệ dung môi

EtOH:nước
(8,5:1,5)

1/1

1,5/1

2/1

2,5/1

Đồ thị 3.18. Kết quả lựa chọn tỷ lệ dung môi / vitamin E thô

Đồ thị 3.17. Kết quả lựa chọn hệ DM cho tinh chế Vitamin E

Hàm lượng Vit. E
sau trích ly (%)

68
66
64

Hàm lượng
Vitamin E
sau trích ly
(%)

62
60
58

56

Độ tinh khiết Vitamin E (%)

T kết quả thu được, đã lựa chọn tỷ lệ dung môi/vitamin E thô th ch hợp nhất là 2/1.
3.6.1.2. Nghiên cứu xác định số lần trích ly thích hợp
Để nâng cao hàm lượng vitamin E hay hiệu suất tách tạp chất c n tiếp tục tr ch ly
vấn đ đ t ra là c n xác định được số l n tr ch ly th ch hợp cho hiệu quả tinh chế
vitamin E cao nhất. Sau khi tr ch ly l n 1 tiếp tục tr ch ly thêm 2 l n nữa với tỷ lệ dung
môi/vitamin E thô là 1/1. Kết quả cho thấy tr ch ly l n 3 không có hiệu quả Do vậy chỉ
nên tiến hành tr ch ly thêm l n 2 là hợp lý.
3.6.2. Nghiên cứu xác định nhiệt độ kết tinh lạnh
Sau khi tiến hành tr ch ly l n 2 vitamin E thô b ng etanol 90% trong lớp dung dịch
etanol xuất hiện những hạt tinh thể màu trắng chứng tỏ lượng nhỏ phytosterol c n xót
lại trong vitamin E thô tiếp tục kết tinh ở nhiệt độ - 150C để thu tinh thể phytosterol
68,5
68
Độ tinh
khiết của
VTM E sau
kết tinh (%)

67,5
67
66,5
66
65,5

54

65

52
Lần 1

Lần 2

Lần 3

Số lần trích ly

Đồ thị 3.19. Kết quả xác định số lần trích ly thích hợp

-5

-10

-15

-20

Nhiệt độ (oC)

Đồ thị 3.20. Kết quả xác định nhiệt độ kết tinh lạnh Phytosterol

Như vậy tinh chế vitamin E thô b ng phư ng pháp tr ch ly lỏng-lỏng với hệ
dung môi chọn lọc (etanol 90%) kết hợp với phư ng pháp kết tinh lạnh (-150C) chỉ
nâng được độ tinh khiết của sản phẩm đạt khoảng 67 - 68%. Theo các công trình trên
thế giới đã được công bố trong tài liệu tham khảo cho biết để thu được vitamin E có độ
tinh khiết cao (> 90%) nhất thiết phải tinh chế b ng phư ng pháp sắc ký hấp phụ

(adsorption chromatography) hay sắc ký cột (column chromatography). Do vậy nghiên
cứu sinh tiến hành giai đoạn cuối c ng của việc tinh chế vitamin E là quá trình tách
b ng sắc ký cột silicagel (0,063 - 0,200 m). Vấn đ đ t ra là phải lựa chọn được hệ
dung môi r a giải th ch hợp sao cho hiệu suất thu nhận và độ tinh khiết của sản phẩm
vitamin E đạt yêu c u đ t ra.
3.6.3. Nghiên cứu lựa chọn hệ dung môi rửa giải cho quá trình tinh chế viatamin E
bằng phương pháp sắc ký cột


16

Dung môi r a giải đóng vai tr rất quan trọng trong quá trình phân lập các hợp chất
hữu c b ng phư ng pháp sắc ký cột. T y thuộc vào t nh h a tan và phân bố của chất
c n tách và các chất khác có trong hỗn hợp để lựa chọn dung môi ho c hệ dung môi r a
giải th ch hợp (sắc ký bản mỏng (TLC) là công cụ hữu hiệu trong việc lựa chọn dung
môi r a giải). Qua kết quả các th nghiệm trên TLC nghiên cứu sinh đã lựa chọn được
một số hệ dung môi r a giải cho việc khảo sát tinh chế vitamin E b ng sắc ký cột nhồi
silica gel (0,063 - 0,200 m). Quá trình tách vitamin E trên sắc ký cột được được kiểm
tra liên tục b ng TLC để t đó biết được thời điểm ban đ u và thời điểm kết thúc của
quá trình tách vitamin E.
HDM 1: n-Hexan : etyl acetat : etanol : 8 : 1: 1
HDM 5: n-Hexan : etanol: 9 : 1
HDM 2: n-Hexan : dietyl ete : etanol: 8 : 1 : 1
HDM 6: n-Hexan : dietyl ete: 9 : 1
HDM 3: n-Hexan : etyl acetat : 9 : 1
HDM 7: n-Hexan : dietyl ete: 8 : 2
HDM 4: n-Hexan : etanol: 8 : 2
T kết quả kiểm tra cho thấy quá trình tách vitamin E trên sắc ký cột nhồi silicagel
(0,063 - 0,200 m) (đối với cả 7 hệ dung môi r a giải trên) có thể chia ra thành 3 phân
đoạn ch nh (hình 3.1):

- Phân đoạn 1: chứa chủ yếu là
các hợp chất hydrocarbon cao
phân t (độ phân cực thấp so
với các chất có trong hỗn hợp
sản phẩm)
- Phân đoạn 2: đây là phân đoạn
ch nh chứa chủ yếu là vitamin
E
- Phân đoạn 3: chứa chủ yếu là
phytosterol
Hình 3.1. TLC lựa chọn hệ dung môi rửa giải cho tinh chế vitamin E
Sau đó các phân đoạn được cô kiệt dung môi phân đoạn 2 được đem cân và
phân t ch xác định hàm lượng vitamin E (HPLC). T kết quả thu được (bảng 3.31) cho
thấy hệ dung môi n-hexan : etanol: 9 : 1 cho hiệu suất tinh chế cao nhất (88 76%) và
sản phẩm có độ tinh khiết cao nhất (90 86%) nên được xem là hệ dung môi r a giải
th ch hợp nhất để tinh chế vitamin E.
Bảng 3.31. Kết quả lựa chọn hệ dung môi rửa giải tinh chế vitamin E bằng sắc ký cột
T
Hệ DM Hiệu suất
Độ tinh
Thành phần VTM E (tocopherol)
T rửa giải
tinh chế
khiết VTM
Dạng Dạng - Dạng - Dạng (%)
E, %
1 HDM 1
83,46
85,52
67,79

1,36
28,79
2,08
2 HDM 2
84,69
87,65
67,87
1,37
28,76
2,05
3 HDM 3
80,93
81,38
67,79
1,37
28,90
2,02
4 HDM 4
88,07
90,13
67,95
1,39
28,63
2,06
5 HDM 5
88,76
90,86
68,06
1,37
28,58

2,05
6 HDM 6
87,12
89,71
68,09
1,36
28,52
2,04
7 HDM 7
86,85
89,44
68,03
1,38
28,56
2,07
Tóm lại s dụng phư ng pháp kết hợp tr ch ly lỏng – lỏng (với etanol 90%) kết tinh
lạnh (-150C) và sắc ký cột silica gel (với hệ dung môi r a giải: n-hexan/etanol: 9/1)
nghiên cứu sinh đã thành công trong việc thu nhận vitamin E t c n kh m i d u đậu


17

tư ng có độ tinh khiết đạt 90 86% và hiệu suất thu nhận cho toàn bộ quá trình nhi u
công đoạn là: 6 54% so với khối lượng c n kh m i d u đậu tư ng đã tinh chế hay
71,08% so với lượng vitamin E có trong nguyên liệu. Đây là phư ng pháp kết hợp
nhi u công đoạn khá công phu đ i hỏi sự tìm t i và sáng tạo mà chưa có công trình nào
công bố một cách cụ thể.
3.7. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất phytosterol và vitamin E từ cặn khử mùi
dầu đậu tương
Quy trình công nghệ sản xuất phytosterol và vitamin E t c n kh m i d u đậu

tư ng được thể hiện tại s đồ 3.2.
Cặn khử mùi dầu
đậu tƣơng

Xử lí nguyên liệu
Etyl este hóa
Cô thu hồi dung môi

Các etyl este của
các axit béo

Chƣng cất phân đoạn chân không
- Cột tách: 15 đĩa lý thuyêt
- Áp suất : 5 mbar

Tách phytosterol
- Tỷ lệ etanol/hỗn hợp SP: 2/1
- Nhiệt độ kết tinh: 50C
- Thời gian kết tinh: 12h
- Số l n kết tinh: 2 l n

Các loại
phụ phẩm

Trích ly lỏng – lỏng với etanol 90%
(Tr ch ly 2l n; Tỉ lệ DM/VTM E thô: 2/1 và 1/1)

CÔNG
ĐOẠN

Kết tinh lạnh trong etanol 90%
(Nhiệt độ kết tinh: - 150C; Thời gian: 6h)

TINH
CHẾ
VTM
E

Tách vitamin E bằng sắc ký cột silicagel

- K ch thước hạt: 0 063 - 0,200 m);
- Hệ DM r a giải: n-Hexan/etanol: 9/1

Sản phẩm
phytosterol

Sản phẩm
vitamin E

Sơ đồ 3.2. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất phytosterol và vitamin E từ cặn khử mùi dầu đậu tương


18

3.8. Nghiên cứu phân tích và đánh giá chất lƣợng các sản phẩm
3.8.1. Phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm hỗn hợp axít béo omega 3 và
omega 6
Bảng 3.32. Kết quả phân tích các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và an toàn thực phẩm
của sản phẩm hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6
TT

Chỉ tiêu
Đơn vị tính
Phƣơng pháp thử
Kết quả
1
Trạng thái
TCVN 8460:2010
Dạng lỏng
2
Màu sắc
TCVN 8460:2010
Màu vàng trong
3
Độ ẩm
%
DĐVN IV 4–2009
0,20
4
Chỉ số peroxyt
meqO2/kg
TCVN 6127:2010
0,45
5
Dư lượng urê
28 TCN 184 : 2003
KPH
6
Hàm lượng Pb
ppm
AOAC 999.11

0,56
7
Hàm lượng As
ppm
AOAC 986.15
KPH
8
Hàm lượng Cd
ppm
AOAC 999.11
0,007
9
Hàm lượng Hg
ppm
AOAC 971.21
KPH
10
TSVSVHK
CFU/g
TCVN 4884:2005
KPH
11
Coliforms
MPN/g
TCVN 6187-2:1996
KPH
12
E. coli
MPN/g
TCVN 6187-2:1996

KPH
13
TSTBNM-M
CFU/g
TCVN 8275:2010
KPH
Ghi chú: KPH: Không phát hiện
Bảng 3.33. Kết quả phân tích thành phần axit béo của sản phẩm hỗn hợp axit béo
omega 3 và omega 6
Hàm lƣợng so với tổng lƣợng axit béo, %
Trong sản phẩm (hỗn hợp
T
Trong nguyên liệu (c n
Tên axít béo
T
các axit b o omega 3 và
kh m i d u đậu tư ng)
omega 6)
2 Palmitic (C16:0)
9,95
0,28
3 Stearic (C18:0)
3,15
4 Oleic (C18:1)
25,52
4,67
5 Vaccenic (C18:1)
1,71
6 Linoleic (C18:2)
52,92

85,97
7 Linolenic (C18:3)
5,15
9,08
8 Eicosenoic (C20:1)
0,42
Hàm lƣợng axit béo omega
3 và omega 6 omega 3 &
58,07
95,05
omega 6
Theo kết quả phân t ch thu được cho thấy sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và
omega 6 có màu sắc tự nhiên các chỉ số đánh giá chất lượng an toàn thực phẩm đ u
đáp ứng các yêu c u cho sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm. Đ c biệt t
bảng 3.33 có thể thấy rõ sự hiệu quả của quá trình làm giàu axit omega 3 & omega 6
trong hỗn hợp axit b o b ng phư ng pháp tạo phức với urê. Với hàm lượng các axit b o
omega 3 và omega 6 omega 3 & omega 6 rất cao (khoảng 95% so với tổng lượng các
axit b o) sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 của luận án hoàn toàn có thể
s dụng trực tiếp như là thực phẩm chức năng và dược phẩm (hàm lượng axit omega 3
& omega 6 >90%).


19

3.8.2. Phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm vitamin E
Bảng 3.34. Kết quả phân tích các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và an toàn thực phẩm
của sản phẩm vitamin E
TT
Tên chỉ tiêu
Đơn vị tính

Phƣơng pháp thử
Kết quả
1
Trang thái
TCVN 8460:2010
Dạng lỏng
2
Màu sắc
TCVN 8460:2010
màu vàng sáng
3
Độ ẩm
%
DĐVN IV 4–2009
0,25
4
Chỉ số axit
mgKOH/g
TCVN 6127:2010
0,5
5
Hàm lượng Pb
ppm
AOAC 999.11
0,56
6
Hàm lượng As
ppm
AOAC 986.15
KPH

7
Hàm lượng Cd
ppm
AOAC 999.11
0,006
8
Hàm lượng Hg
ppm
AOAC 971.21
KPH
9
TSVSVHK
CFU/g
TCVN 4884:2005
KPH
10 Coliforms
MPN/g
TCVN 6187-2:1996
KPH
11 E. coli
MPN/g
TCVN 6187-2:1996
KPH
12 Salmonella
CFU/25g
TCVN 4829:2005
KPH
13 TSTBNM-M
CFU/g
TCVN 8275:2010

KPH
Bảng 3.35. Kết quả phân tích hàm lượng và thành phần tocopherol
Hàm lƣợng so với tổng các dạng tocopherol
Hàm lƣợng
Dạng
(%)
TT
trong sản
tocopherol
phẩm (%)
Trong sản phẩm
Trong NL cặn khử mùi
1
61,84
68,06
22,54
-Tocopherol
2
1,24
1,37
1,36
-Tocopherol
3
25,91
28,52
59,37
-Tocopherol
4
1,87
2,05

16,73
-Tocopherol
5
Độ tinh khiết
90,86
100
100

Hình 3.2. Sắc ký đồ phân tích sản phẩm vitamin E
T các kết quả phân t ch cho thấy sản phẩm vitamin E tự nhiên là chất lỏng trong
suốt có màu vàng sáng các chỉ số đánh giá chất lượng an toàn thực phẩm đạt tiêu
chuẩn dược điển nên đ u đáp ứng các yêu c u cho sản xuất thực phẩm chức năng và
dược phẩm. Với độ tinh khiết > 90% sản phẩm vitamin E không chỉ hoàn toàn có thể
s dụng làm nguyên liệu hay chất bảo quản trong sản xuất thực phẩm thực phẩm chức
năng mà c n có thể s dụng làm nguyên liệu cho sản xuất dược phẩm.


20

3.8.3. Phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm phytosterol
Bảng 3.36. Kết quả phân tích các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý
và an toàn thực phẩm của sản phẩm phytosterol
TT
Tên chỉ tiêu
Đơn vị tính
Phƣơng pháp thử
Kết quả
1
Trang thái
TCVN 8460:2010

Tinh thể mịn
2
Màu sắc
TCVN 8460:2010
Màu trắng
3
Độ ẩm
%
DĐVN IV 4–2009
2,15
4
Hàm lượng Pb
ppm
AOAC 999.11
0,56
5
Hàm lượng As
ppm
AOAC 986.15
KPH
6
Hàm lượng Cd
ppm
AOAC 999.11
0,005
7
Hàm lượng Hg
ppm
AOAC 971.21
KPH

8
TSVSVHK
CFU/g
TCVN 4884:2005
KPH
9
Coliforms
MPN/g
TCVN 6187-2:1996
KPH
10
E. coli
MPN/g
TCVN 6187-2:1996
KPH
11
Salmonella
CFU/25g
TCVN 4829:2005
KPH
12
TSTBNM-M
CFU/g
TCVN 8275:2010
KPH

T
T
1
2

3
4

Bảng 3.37. Kết quả phân tích hàm lượng và thành phần phytosterol
Hàm lƣợng
Hàm lƣợng so với tổng các dạng phytosterol (%)
Dạng
trong sản
Trong sản phẩm
Trong NL cặn khử mùi
phytosterol
phẩm (%)

β-sitosterol
Stigmasterol
Campesterol
Độ tinh khiết

47,54
24,86
23,89
96,29

49,37
25,82
24,81
100

49,35
25,81

24,84
100

beta-sitosterol
Stigmasterol

Campesterol

Hình 3.3. Sắc ký đồ phân tích sản phẩm phytosterol
Theo các kết quả phân t ch thu được ở bảng 3.36 và bảng 3.37 cho thấy sản phẩm
phytosterol là tinh thể min màu trắng có các chỉ số đánh giá chất lượng an toàn thực
phẩm đ u đáp ứng các yêu c u cho sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm. Với
độ tinh khiết > 96% sản phẩm phytosterol hoàn toàn có thể s dụng làm nguyên liệu
cho sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm. Kết quả phân t ch các dạng
phytosterol thành ph n cho thấy sản phẩm phytosterol t c n kh m i d u đậu tư ng có
03 phytosterol thành ph n là: beta-sitosterol (49,37%), stigmasterol (25,82%) và
campesterol (24 81% so với tổng các phytosterol thành ph n


21

3.9. Nghiên cứu phƣơng pháp bảo quản các sản phẩm
3.9.1. Nghiên cứu phương pháp bảo quản sản phẩm hỗn hợp axit béo omega 3 và
omega 6
3.9.1.1. Nghiên cứu lựa chọn chất chống ôxi hoá để bảo quản sản phẩm hỗn hợp
axit béo không thay thể
Trong nghiên cứu này các chất chống oxy hóa thường được s dụng trong bảo
quản d u mỡ như: TBHQ BHA BHT PG và vitamin E được nghiên cứu sinh s dụng
để bảo quản sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 (omega 3 và omega 6) với
tỷ lệ 0 005% so với trọng lượng sản phẩm. Tất cả các mẫu nghiên cứu đ u được sục

không kh và được gia nhiệt đến 60oC. Chỉ số peroxyt trong mẫu được xác định thường
xuyên (5h/l n) nh m xác định thời điểm mẫu đạt tới điểm hư hỏng 10 meqO2/kg hỗn
hợp sản phẩm.
Bảng 3.38. Ảnh hưởng của các chất chống ôxi hoá đến chất lượng
sản phẩm hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6
TT

Chất chống ôxi hoá

1

TBHQ

2

BHA

3

BHT

4

PG

5

Vitamin E

Thời gian (giờ)

5
10
15
20
5
10
15
20
5
10
15
20
5
10
15
20
5
10
15
20

Chỉ số peroxyt (meqO2/kg)
3,29
5,76
7,87
10,03
2,11
3,43
4,68
5,75

2,33
3,73
5,01
6,20
3,07
4,82
7,05
8,29
2,14
3,51
4,86
6,07

T kết quả bảng 3.38 cho thấy mẫu th nghiệm s dụng chất chống oxy hóa TBHQ
sau 20 giờ đã đạt tới điểm hư hỏng (có chỉ số peroxyt: 10,03 (meqO2/kg sản phẩm).
Trong khi đó các mẫu s dụng BHA và vitamin E sau 20 giờ có các chỉ số peroxyt thấp
nhất l n lượt là 5 57 và 6 07. Tuy nhiên để đảm bảo sức khoẻ người tiêu d ng nghiên
cứu sinh lựa chọn vitamin E là chất chống ôxi hoá th ch hợp nhất
3.9.1.2. Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ sử dụng vitamin E cho việc bảo quản sản phẩm
hỗn hợp axit béo không thay thể
Sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 được đóng vào chai nhựa PET
đảm bảo k n s dụng chất chống oxy hóa vitamin E với các tỷ lệ 0 005; 0 01; 0 015 và
0 02 % so với trọng lượng sản phẩm. Tất cả các mẫu được bảo quản ở nhiệt độ ph ng
(khoảng 25oC) hàng tháng được xác định chỉ số peroxyt. Qua kết quả cho thấy để đảm
bảo cho sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 có thời gian bảo quản lâu dài
(02 năm) nghiên cứu sinh lựa chọn tỷ lệ s dụng vitamin E 0 01% so với khối lượng


22

sản phẩm là th ch hợp nhất cho việc bảo quản sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và
omega 6 omega 3 và omega 6.
3.9.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng hỗn hợp axit
béo omega 3 và omega 6.
Bảng 3.40. Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng
hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6
TT

Thời gian bảo quản
(tháng)

1
2
3
4
5
6
7

0
1
2
3
4
5
6

Chỉ số peroxyt của các sản phẩm (meqO2/kg)
5 - 150C
250C

0,45
0,51
0,62
0,77
0,93
1,20
1,38

0,45
0,56
0,68
0,87
1,04
1,31
1,64

Nghiên cứu sinh lựa chọn bảo quản sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega
6 omega 3 và omega 6 ở nhiệt độ ph ng (khoảng 25°C).
3.9.2. Nghiên cứu bảo quản sản phẩm phytosterol và vitamin E
Phytosterol và vitamin E là những chất chống ôxi hóa nên chất lượng của chúng ổn
định theo thời gian bảo quản đ c biệt vitamin E c n được s dụng là chất bảo quản
trong các sản phẩm thực phẩm. Cả phytosterol và vitamin E đ u k m b n đi khi tiếp
xúc với tia cực t m kim loại n ng. Do vậy việc xác định phư ng pháp bảo quản cho
sản phẩm phytosterol và vitamin E chỉ c n chú trọng vào việc lựa chọn bao bì đựng sản
phẩm. Nghiên cứu sinh đã tiến hành bảo quản hai loại sản phẩm này trong hai loại bao
bì là lọ nhựa k n tối màu lọ nhựa trắng k n ở đi u kiện thường. Kết quả cho thấy loại
bao bì lọ nhựa k n tối màu ph h n vì sau 6 tháng bảo quản chất lượng sản phẩm
phytosterol và vitamin E h u như không bị biến đổi.
3.10. Thử độ ổn định của sản phẩm hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6 (omega
3 và omega 6)

Trong 03 sản phẩm của luận án sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6
omega 3 & omega 6 được xem là k m b n nhất trong thời gian bảo quản. Do vây
nghiên cứu sinh tiến hành th độ ổn định của sản phẩm này b ng phư ng pháp dài hạn
(Long – term Stability Studies). T n số th nghiệm là 6 tháng/l n.
Các chỉ tiêu để đánh giá độ ổn định của sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và
omega 6 được thực hiện theo yêu c u chất lượng của sản phẩm được trình bày trong
bảng 3.41.
Bảng 3.41. Yêu cầu chất lượng của sản phẩm
hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6
TT
1
2
3
4
5
6
7
8

Chỉ tiêu
Cảm quan
Độ ẩm
Chỉ số peroxyt
Hàm lượng axit b o omega 3 và
omega 6 omega 3 và omega 6
Vi sinh vật tổng
Coliforms
E. coli
Men mốc

Yêu cầu chất lƣợng
Dạng lỏng màu vàng trong
Không quá 0 5 %
Không quá 10 meqO2/kg
Lớn h n 90%
Không quá 103 CFU/g
Không phát hiện
Không phát hiện
Không quá 102 CFU/g


23
9
10
11
12

Hàm lượng As
Hàm lượng Pb
Hàm lượng Cd
Hàm lượng Hg

Không quá 1 ppm
Không quá 1 ppm
Không quá 1 ppm
Không quá 1 ppm

3.10.1. Các chỉ tiêu cảm quan
Qua quá trình theo dõi độ ổn định của sản phẩm theo các tiêu ch cảm quan nghiên
cứu sinh nhận thấy các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm h u như không biến đổi qua 22

tháng bảo quản trong các đi u kiện đã được xác định. Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm
luôn đảm bảo yêu c u chất lượng: Trạng thái: Dạng lỏng; Màu sắc: Màu vàng trong
3.10.2. Các chỉ tiêu hóa lý
a. Độ ẩm
Bảng 3.42. Kết quả phân tích độ ẩm của sản phẩm hỗn hợp
axit béo omega 3 và omega 6
TT
Sau thời gian (tháng)
Độ ẩm (%)
1
0
0,20
2
6
0,20
3
12
0,25
4
18
0,35
5
22
0,40
Kết quả phân t ch ở bảng 3.42 cho thấy độ ẩm của sản phẩm hỗn hợp axit b o
omega 3 và omega 6 thay đổi rất t trong suốt thời gian th ổn định. Sau 22 tháng sản
phẩm vẫn đạt tiêu chuẩn chất lượng đ ra.
b. Chỉ số peroxyt
Chỉ số peroxyt là chỉ số rất quan trọng để đánh giá mức độ ôxi hoá của sản phẩm
gây ôi hỏng sản phẩm d u mỡ nói chung và hỗn hợp các axit b o không no nói riêng.

Kết quả phân t ch chỉ số peroxyt cho thấy sản phẩm hỗn hợp các axit b o omega 3 và
omega 6 có tăng theo thời gian nhưng sau 22 tháng vẫn đạt tiêu chuẩn chất lượng đ ra.
c. Hàm lượng axit béo omega 3 và omega 6 omega 3 và omega 6
Hàm lượng các axit b o omega 3 và omega 6 là chỉ tiêu chất lượng hết sức quan
trọng quyết định đến chất lượng và giá trị của sản phẩm.
Bảng 3.44. Hàm lượng các axít béo omega 3 và omega 6 trong sản phẩm
hỗn hợp axít béo omega 3 và omega 6
Hàm lƣợng (%)
TT
Sau thời gian (tháng)
Omega 6
Omega 3
Tổng
1
0
85,97
9,08
95,05
2
6
85,92
9,01
94,93
3
12
85,86
8,95
94,81
4
18

85,80
8,89
94,69
5
22
85,72
8,84
94,56
T các kết quả ở bảng 3.44 hàm lượng axit b o omega 3 và omega 6 (tổng) có
giảm theo thời gian xong không đáng kể sau 22 tháng hàm lượng tổng axit b o omega
3 và omega 6 đạt 94 56% đảm bảo yêu c u chất lượng đ ra.
3.10.3. Các chỉ tiêu vi sinh
Các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 được phân
t ch theo TCVN và được kiểm tra định kỳ. Kết quả thu được có thể khẳng định các chỉ
tiêu vi sinh của sản phẩm vẫn đảm bảo yêu c u chất lượng sau 22 tháng lưu giữ.


24

Tóm lại qua các kết quả nghiên cứu th độ ổn định của sản phẩm axit b o omega 3
và omega 6 omega 3 và omega 6 có thể đưa ra kết luận: sau 22 tháng bảo quản theo các
đi u kiện đã được xác định (bảo quản trong lọ nhựa PET đảm bảo k n ở nhiệt độ ph ng
(25oC) có s dụng chất chống oxy hóa là vitamin E với tỷ lệ 0 01% so với trọng lượng
sản phẩm) sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 của luận án đạt các yêu c u
chất lượng đ ra.
3.11. Hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm các sản phẩm hỗn hợp axit béo
omega 3 và omega 6, phytosterol, vitamin E trên dây chuyền thiết bị pilot và ứng
dụng chúng để sản xuất thực phẩm chức năng và dƣợc phẩm
3.11.1. Hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm các sản phẩm hỗn hợp axit béo
omega 3 và omega 6, phytosterol, vitamin E trên dây chuyền thiết bị pilot quy mô 80kg

nguyên liệu/mẻ
Trong thực tế sản xuất ba sản phẩm phytosterol vitamin E và hỗn hợp axit b o
omega 3 và omega 6 được sản xuất liên hoàn t c ng một loại nguyên liệu là c n kh
m i d u đậu tư ng nên hai quy trình công nghệ sản xuất ba sản phẩm này phải được
gh p lại. Việc sản xuất ba sản phẩm: hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 phytosterol
và vitamin E t c n kh m i d u đậu tư ng được thực hiện qua nhi u công đoạn liên
hoàn trên dây chuy n thiết bị ở quy mô pilot là một th thách đồng thời là c hội quý
để nghiên cứu sinh hoàn thiện và khẳng định những kết quả đã thu được ở ph ng th
nghiệm (quy mô nhỏ). Giữa các thiết bị phục vụ cho nghiên cứu trên ph ng th nghiệm
và các thiết bị trong dây chuy n sản pilot có sự khác biệt t nhi u nên c n tiến hành các
th nghiệm để có thể đi u chỉnh các đi u kiện công nghệ và thông số kỹ thuật cho ph
hợp với sản xuất ở quy mô lớn ph hợp với thiết bị đ c biệt khi thực hiện tại các thiết
bị chưng cất phân đoạn chân không thiết bị cô đuổi dung môi cột sắc ký với silica
gel… để t đó đưa ra được quy trình sản xuất hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6
phytosterol và vitamin E ở quy mô pilot (80kg nguyên liệu/mẻ).
Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 và quy
trình công nghệ sản xuất phytosterol vitamin E t c n kh m i d u đậu tư ng ở quy
mô ph ng th nghiệm và t các kết quả hiệu chỉnh các đi u kiện công nghệ và thông số
kỹ thuật khi sản xuất trên dây chuy n công nghệ pilot quy mô 80kg nguyên liệu/mẻ
nghiên cứu sinh xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất đồng thời hỗn hợp axit
b o omega 3 và omega 6 phytosterol vitamin E t c n kh m i d u đậu tư ng ở quy
mô pilot (80kg nguyên liệu/mẻ) (s đồ 3.3).
T 370 kg nguyên liệu c n kh m i d u đậu tư ng mua t Công ty CP D u thực vật
Tường An có các chỉ tiêu chất lượng: Độ ẩm: 4 1%; hàm lượng ax t b o tổng: 75 2%
hàm lượng axit b o omega 3 và omega 6: 43 3% hàm lượng hàm lượng vitamin E:
8 8%; hàm lượng phytosterol: 4 7% và các dung môi hóa chất c n thiết cho quá trình
sản xuất đáp ứng đủ yêu c u chủng loại số lượng và chất lượng mà công nghệ sản xuất
đ t ra. Sản xuất th nghiệm đã được tiến hành gồm 6 mẻ (mẻ 1: 30kg mẻ 2: 40 kg; mẻ
3 và mẻ 4 mỗi mẻ 70kg; mẻ 5 và mẻ 6 mỗi mẻ 80kg c n kh m i d u đậu tư ng) theo
đúng quy trình công nghệ sản xuất đã được xây dựng. Nhìn chung các mẻ th nghiệm

diễn ra tư ng đối thuận lợi tốt đẹp không có sự cố lớn. Kết quả sản xuất th nghiệm được
tổng hợp theo 06 mẻ sản xuất th nghiệm và được trình bày trong bảng 3.46.
Như vậy qua 6 mẻ sản xuất th nghiệm (bảng 3.48) đã thu được ba sản phẩm ch nh
của luận án gồm:
- 104 44 kg sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 có chất lượng tốt với hàm


25

lượng tổng omega-3 và omega-6 đạt 94 5%; hiệu suất thu nhận đạt 28 22% so với khối
lượng nguyên liệu ban đ u.
- 23 06 kg sản phẩm vitamin E có chất lượng đạt tiêu chuẩn Dược điển với độ tinh khiết
đạt 90 8%; hiệu suất thu nhận đạt 6 23% so với khối lượng nguyên liệu ban đ u.
- 16 33 kg sản phẩm phytosterol có độ tinh khiết cao (>95%) hiệu suất thu nhận đạt
4,41% so với khối lượng nguyên liệu ban đ u.
Ngoài ra cũng nhận được một số phụ phẩm khác có giá trị.
Bảng 3.48. Kết quả tổng hợp các mẻ sản xuất thử nghiệm sản phẩm
hỗn hợp axit béo omega 3 và omega 6, phytosterol và vitamin E
Mẻ

Khối
lƣợng
nguyên
liệu, kg

1
2
3
4
5

6
Tổng

30
40
70
70
80
80
370

Hỗn hợp axit
omega 3 và omega 6
Khối
Hàm
Hiệu
lƣợng,
lƣợng,
suất,
kg
%
%
8,44
94,6
28,13
11,21
94,5
28,02
19,63
94,5

28,04
19,85
94,3
28,36
22,58
94,6
28,22
22,73
94,7
28,41
104,44
94,5
28,22

Vitamin E
Khối
lƣợng,
kg
1,87
2,46
4,35
4,42
4,97
4,99
23,06

Độ
TK,
%
90,7

90,8
90,7
90,9
90,8
90,7
90,8

Phytosterol
Hiệu
suất,
%
6,23
6,15
6,21
6,31
6,22
6,24
6,23

Khối
lƣợng,
kg
1,32
1,75
3,06
3,12
3,53
3,55
16,33

Độ
TK,
%
95,8
96,0
96,1
95,6
95,8
95,7
95,8

Hiệu
suất,
%
4,40
4,37
4,39
4,46
4,41
4,44
4,41

- Quy trình công nghệ sản xuất đồng thời hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6
phytosterol vitamin E ở quy mô pilot không có sự khác biệt nhi u so với các thông số
công nghệ trong các quy trình công nghệ đã được xác định ở quy mô ph ng th nghiệm
tr một số các thông số công nghệ được đi u chỉnh cho ph hợp với thiết bị và cho sản
xuất ở quy mô lớn.
- Các sản phẩm hỗn hợp axit b o omega 3 và omega 6 phytosterol và vitamin E thu
nhận được ở sản xuất th nghiệm (quy mô pilot) có chất lượng và hiệu suất thu hồi g n
như tư ng đư ng so với thu nhận được ở quy mô ph ng th nghiệm.