Nghiên cứu sản xuất dầu tho từ trái bơ trồng tại đăk lăk

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản

Số 2/2016

THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DẦU THÔ TỪ TRÁI BƠ TRỒNG TẠI ĐĂK LĂK
STYDY ON PRODUCING CRUDE OIL FROM AVOCADO CULTIVATED IN DAK LAK
Thái Văn Đức1, Phan Thị Khánh Vinh2, Trần Thanh Giang3
Ngày nhận bài: 26/3/2015; Ngày phản biện thông qua: 25/02/2016; Ngày duyệt đăng: 15/6/2016

TÓM TẮT
Bơ là một trong những loại trái cây bổ dưỡng nhất trên thế giới. Hàm lượng dầu trong trái bơ tương đối
cao 15 ÷ 30%. Mặc dù trên thế giới dầu bơ đã được sản xuất với số lượng lớn bằng nhiều phương pháp khác
nhau, các nghiên cứu về dầu bơ ở Việt Nam vẫn còn ít và chưa công bố rộng rãi. Nghiên cứu này nhằm sản
xuất dầu thô từ trái bơ bằng phương pháp trích ly. Kết quả cho thấy rằng độ ẩm còn lại trong nguyên liệu bơ
cho hiệu suất trích ly dầu cao nhất và chất lượng dầu thô thích hợp nhất là 30 (%). Tối ưu hoá công đoạn trích
ly dầu bơ với các thông số như sau: tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 19:12 (v/w), nhiệt độ 570C, thời gian 4,34h.
Quá trình trích ly trên cho hiệu suất cao nhất và đạt 91,37 ± 0,13%.
Từ khóa: trái bơ, Persea americana , dầu bơ thô, tối ưu hoá, trích ly
ABSTRACT
Avocado (Persea americana mill) is one of the most nutritious fruits in the world. The oil content in
avocados are relatively high 15 ÷ 30%. Although avocado oil has been produced in large quantities in the world
by many different methods, the study on avocado oil in Vietnam are not much and not widely published. This
study aimed to produce avocado oil by extraction method. The results showed that the extraction efficiency and
the quality of crude oil were highest when the remained moisture in the raw avocado reached 30%. The optimal
point of extraction was achieved at the rate of solvent/material, the extraction temperature and the extraction
time were 19.12 (v/w), 570C, 4,34h, respectively. The highest extraction efficiency was 91.37 ± 0.13%.
Keywords: avocado, Persea americana, crude avocado oil, optimization, extraction
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây bơ có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới

Trung Mỹ (Mexico, Guatemala và quần đảo
Antilles). Bơ là một trong những loại trái cây
bổ dưỡng nhất trên thế giới với tên khoa học là
Persea americana mill. Hàm lượng dầu trong
trái bơ tương đối cao 15 ÷ 30%, ở dưới dạng
nhũ dầu nên rất dễ tiêu hóa, cơ thể có thể hấp
thu đến 92,8%. Trong dầu bơ có hàm lượng

1, 2, 3

: Khoa Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Nha Trang

18 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

chất béo không bão hòa cao nên tốt cho tim
mạch và sức khỏe [3].
Trên thế giới, dầu bơ đã được sản xuất với
số lượng lớn bằng nhiều phương pháp khác
nhau như trích ly, ly tâm, ép lạnh [2,4]. Nước
sản xuất dầu bơ lớn nhất là Mexico (34%),
tiếp theo là Mỹ (8%), Israel (4%) và Nam Phi
(2%) với tổng sản lượng ước tính là 250.000
tấn [1]. Đặc biệt, hiện nay tại New Zealand có


Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản

Số 2/2016

2 nhà máy chuyên sản xuất dầu bơ với máy

Đặc điểm trái bơ: trái nhỏ có dạng thuôn dài,

móc công nghệ tiên tiến sản xuất dầu theo

kích thước đều nhau, nguyên vẹn, màu xanh

phương pháp ép lạnh, cho dầu bơ với chất

bóng, đạt độ chín kĩ thuật, khi chín có màu

lượng cao. Dầu bơ có chất lượng ngày càng

xanh hoặc tím.

cao và đa dạng chủng loại, đáp ứng cho không

Hoá chất: Hexan do Trung Quốc sản xuất

chỉ công nghiệp mỹ phẩm mà còn cho ngành

với tính chất sau: tỷ trọng: 0,658 ÷ 0,663g/ml,

thực phẩm [3]. Ở nước ta, tuy mỗi năm cung

định tính chất không bay hơi ≤ 0,001%, định

ứng ra thị trường khoảng 80.000 tấn bơ [1]

tính giới hạn axit-kiềm đạt yêu cầu.

nhưng các sản phẩm chế biến từ bơ không
nhiều, đa số chỉ được sử dụng như một món
ăn tươi, chế biến thành sinh tố hoặc sản xuất
bơ lạnh đông xuất khẩu. Chính vì lí do đó giá
trị kinh tế của chuỗi giá trị gia tăng vẫn còn
thấp. Bên cạnh đó, các nghiên cứu ở Việt Nam
về dầu bơ vẫn chưa nhiều. Một số công trình
nghiên cứu dầu bơ do sinh viên các trường Đại
học Công Nghiệp, Đại học Nông Lâm thành
phố Hồ Chí Minh thực hiện, tuy nhiên vẫn chưa
công bố rộng rãi. Do đó, nghiên cứu này được
thực hiện nhằm đưa ra quy trình sản xuất dầu
bơ và đề xuất các thông số tối ưu cho quá trình
trích ly dầu thô từ trái bơ. Kết quả ban đầu này
sẽ góp phần giúp phổ biến sản phẩm dầu bơ
này hơn.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1 Đối tượng nghiên cứu

2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng ẩm
đến hiệu suất trích ly dầu và chất lượng dầu
bơ thô
Mẫu tươi (M0) được giữ nguyên độ ẩm ban
đầu 79,07x ± 0,2685%, 5 mẫu còn lại được sấy
bằng máy sấy nóng kết hợp sấy lạnh, nhiệt độ
sấy ở 35oC đến các độ ẩm (so với khối lượng
mẫu ban đầu) khác nhau, lần lượt là: độ ẩm
75% (M1), 60% (M2), 45% (M3), 30% (M4),

15% (M5).
Sau đó đem 6 mẫu đi trích ly bằng dung
môi hexan, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu: 12/1
(v/w), thời gian 3,5 giờ, nhiệt độ 500C. Mẫu
dầu thô sau khi đi cô quay thu hồi dung môi
được đem đi xác định hiệu suất trích ly và chỉ
số peroxyt nhằm so sánh, đánh giá hiệu suất
trích ly và chất lượng dầu giữa các mẫu. Từ đó

Trái bơ dùng làm nguyên liệu trong nghiên

phân tích số liệu và chọn ra độ ẩm thích hợp

cứu thuộc chủng Mexico: trái nhỏ, thuôn dài;

để cho hiệu suất dầu và chất lượng dầu thích

vỏ mỏng, trơn tru, chuyển sang xanh, vàng

hợp nhất.

xanh, hay đỏ tím, đỏ sẫm khi chín; hạt hơi lớn,

2.2. Nghiên cứu tối ưu hóa công đoạn trích ly

vỏ hạt mỏng, khi chín hạt nằm lỏng trong lòng

dầu thô từ thịt trái bơ

quả, lắc không kêu; thịt quả màu vàng kem hay

Mẫu bơ có độ ẩm đã được chọn ở thí

vàng đậm. Ở Việt Nam thường gọi là bơ sáp,

nghiệm 2.1. Cho mẫu bơ có khối lượng 10g

có hàm lượng chất béo rất cao: 15 ÷ 30%. Đây

vào bình tam giác 250 ml. Sau đó bổ sung

là chủng bơ có chất lượng cao nhất.

dung môi hexan với các thông số đã bố trí theo

Bơ được mua từ Đăk Lăk, vận chuyển về
bằng thùng gỗ, được ủ chín ở điều kiện thường.

mô hình mã hóa như bảng 1. Hàm mục tiêu là
hiệu suất trích ly dầu bơ (R).
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 19


Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản

Số 2/2016

Bảng 1. Mô hình tối ưu hóa hiệu suất trích ly dầu bơ
STT

A: Tỉ lệ dung môi/nguyên
liệu (v/w)

C: Thời gian
(h)

B: Nhiệt độ
(0C)

R: Hiệu suất
trích ly (%)

Mã hóa

Thực nghiệm

Mã hóa

Thực nghiệm

Mã hóa

Thực nghiệm

1

-1

15

-1

45

0

4

60,11

2

1

20

-1

45

0

4

84,90

3

-1

15

1

65

0

4

61,21

4

1

20

1

65

0

4

89,47

5

-1

15

0

55

-1

3

54,92

6

1

20

0

55

-1

3

82,33

7

-1

15

0

55

1

5

66,69

8

1

20

0

55

1

5

87,67

9

0

17,5

-1

45

-1

3

74,04

10

0

17,5

1

65

-1

3

76,41

11

0

17,5

-1

45

1

5

82,06

12

0

17,5

1

65

1

5

83,17

13

0

17,5

0

55

0

4

87,50

14

0

17,5

0

55

0

4

85,85

15

0

17,5

0

55

0

4

86,50

Tính toán xử lý kết quả và vẽ đồ thị và đưa
ra phương trình hồi quy về hiệu suất trích ly dầu
bằng phần mềm Design - Expert 8.0.7.1 Trial.
Phương trình hồi quy tuyến tính bậc 2 về
hiệu suất trích ly dầu có dạng:
R = b0 + b1A + b2B + b3C + b4AB + b5AC +

b6BC + b7A2 + b8B2 + b9C2
3. Phương pháp phân tích
Xác định độ ẩm ban đầu theo phương
pháp sấy đến khối lượng không đổi.
XH

2O

G1 - G2
= ————
* 100(%)
G1 - G

Trong đó:
XH2O: Độ ẩm của thực phẩm (%).
G1: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử trước sấy (g).
G2: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử sau sấy (g).
G: Khối lượng cốc sấy (g).
Xác định chỉ số acid theo TCVN 6217:2007
(ISO 660:1996).
Xác định chỉ số iod theo TCVN 6122:2007
(ISO 3961:1996).

20 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Xác định chỉ số peroxyt theo TCVN
6121:2007 (ISO 3960:2001).
Xác định phần trăm hàm lượng lipid trong
nguyên liệu ban đầu và trong bán thành phẩm
sau công đoạn sấy theo phương pháp Folch.

- Xác định hiệu suất thu hồi dầu: Hiệu suất
trích ly dầu ở công đoạn trích ly được tính theo
công thức:
Trong đó: R: Hiệu suất trích ly dầu (%).
H1: Hàm lượng dầu trích ly được tính theo
phần trăm khối lượng (%).
H2: Hàm lượng dầu có trong nguyên liệu
sau khi sấy tính theo phần trăm khối lượng (%).
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
1. Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến hiệu
suất trích ly dầu dầu thô từ thịt trái bơ
Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến hiệu
suất trích ly dầu từ thịt trái bơ được trình bày
ở hình 1.


Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản

Số 2/2016

Hình 1. Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến hiệu suất trích ly dầu từ thịt trái bơ

Từ kết quả ở đồ thị hình 1 cho khi độ ẩm
còn lại trong nguyên liệu giảm từ 100% xuống
30%, hiệu suất trích ly dầu tăng lên và đạt cực
đại 62,6% ở độ ẩm 30%. Khi độ ẩm còn lại
trong nguyên liệu tiếp tục giảm xuống 15%,
hiệu suất trích ly dầu vẫn giữ nguyên ở 62,6%.
Điều này có thể được giải thích như sau: Khi
độ ẩm trong nguyên liệu cao, cấu trúc kết

dính của nguyên liệu cao cùng với sự liên kết
chặt chẽ của các phân tử nước với protein và
các phân tử háo nước khác làm cản trở sự di
chuyển của dung môi vào trong nguyên liệu,
từ đó làm giảm quá trình khuếch tán đối lưu
của dầu vào dung môi, giảm khả năng trích
ly dầu, nên hiệu suất trích ly dầu thấp [2,4].
Trong quá trình sấy, các phân tử nước tự do
cũng như nước liên kết sẽ linh động hơn, bứt
ra khỏi liên kết với protein và các phân tử khác,
thoát ra khỏi bề mặt nguyên liệu tạo thành các
khe trống giữa các phân tử. Lúc này dung môi

dễ dàng di chuyển vào bên trong nguyên liệu
hơn, làm tăng khả năng khuếch tán của dầu
vào dung môi, tăng khả năng trích ly dầu.
Tuy nhiên, khi tiếp tục sấy đến độ ẩm 15%,
thì hiệu suất trích ly dầu không tăng nữa, điều
này có thể do dưới tác dụng của nhiệt độ sấy
và thời gian sấy kéo dài làm cho nguyên liệu
khô cứng lại, các mao quản bị bịt kín, dẫn đến
dầu khó thoát ra bên ngoài. Ngoài ra, nguyên
liệu tiếp xúc với oxy không khí lâu, làm tăng
quá trình oxy hóa, một phần dầu mất đi do bị
oxy hóa và chuyển thành sản phẩm cấp thấp.
2. Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến chỉ
số peroxyt của dầu thô được trích ly từ thịt
trái bơ
Chỉ số peroxyt thể hiện chất lượng của dầu,
chỉ số peroxyt càng cao chứng tỏ chất lượng

dầu càng giảm sút. Sự biến đổi chỉ số peroxyt
của dầu thô được thể hiện trong hình 2.

Hình 2. Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến chỉ số peroxyt của dầu thô được trích ly từ thịt trái bơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 21


Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản

Số 2/2016

Khi độ ẩm còn lại trong nguyên liệu giảm
thì chỉ số peroxyt cũng tăng dần. Điều này là
do, trong quá trình sấy, xảy ra sự tiếp xúc giữa
nguyên liệu và oxy không khí nên các phân tử
lipid bị tác động, cắt mạch tạo các gốc tự do
và phân tử cấp thấp hơn, dễ dàng bị oxy hóa
tạo thành peroxyt, làm cho chất lượng dầu bị
giảm mạnh.
Từ các kết quả trên ta thấy rằng độ ẩm còn
lại trong nguyên liệu bơ thích hợp cho quá trình
trích ly dầu cho hiệu suất trích ly dầu cao nhất
và chất lượng dầu thô thích hợp nhất là 30%.

trích ly dầu từ thịt trái bơ được thiết kế bằng
phần mềm tối ưu Design - Expert 8.0.7.1 Trial.
Kết quả phân tích ANOVA (bảng 2) cho thấy
giá trị “p-value” (prob > F) ở các yếu tố được
chấp nhận khi có giá trị “< 0,0500”. Các giá

trị p-value của yếu tố A, B, C, AC, A2, B2, C2
đều “< 0,0500” vì vậy các yếu tố này đều có
ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất trích ly dầu.
Còn giá trị p-value của yếu tố AB và BC đều
“> 0,0500”, do đó mức độ tương tác đôi của hai
yếu tố tỉ lệ dung môi/nguyên liệu - nhiệt độ và

thời gian - nhiệt độ không ảnh hưởng đến hiệu
3. Tối ưu hóa quá trình trích ly dầu thô bằng
suất trích ly dầu. Qua đó ta thấy các hệ số b1,
dung môi hexan
b2, b3, b5, b7, b8, b9 là có ý nghĩa với mức độ tin
Sau khi sàng lọc các yếu tố chính ảnh
cậy là 95%.
hưởng đến hiệu suất trích ly dầu, công đoạn
Bảng 2. Bảng ANOVA tối ưu hóa hiệu suất trích ly dầu tại công đoạn trích ly
Source

Sum of Squares df Mean Square

F value

p-value Prob > F

Model

1830,62

9

203,40

189,19

< 0,0001

A-Tỉ lệ dung môi
moimmmoimoi/nguyen lieu

1286,48

1

1286,48

1196,60

< 0,0001

B-Nhiệt độ

10,47

1

10,47

9,74

0,0262

C-Thời gian

127,07

1

127,07

118,19

0,0001

AB

2,99

1

2,99

2,78

0,1564

AC

10,34

1

10,34

9,62

0,0268

BC

0,40

1

0,40

0,37

0,5680

A2

322,95

1

322,95

300,39

< 0,0001

B

2

41,17

1

41,17

38,30

0,0016

C2

70,07

1

70,07

65,17

0,0005

Residual

5,38

5

1,08

Lack of Fit

4,00

3

1,33

1,93

0,3586

Pure Error

1,38

2

0,69

1836,00

14

Cor Total

Significant

Not significant

Từ đó, ta được phương trình hồi quy tuyến tính về hiệu suất trích ly dầu ở công đoạn trích ly
như sau:
R = 86,61 + 12,68A + 1,14B + 3,99C - 1,61AC - 9,35A2 - 3,34B2 - 4,36C2
Sau khi đưa ra phương trình hồi quy tuyến
tính về hiệu suất trích ly dầu đã được kiểm định
sự tương thích với thực nghiệm, phần mềm

22 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

đã vẽ ra biểu đồ tối ưu hiệu suất trích ly dầu
tại công đoạn trích ly được thể hiện ở hình 3
và hình 4.


Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản

Hình 3. Biểu đồ bề mặt 3D tối ưu hiệu suất trích ly
dầu bơ tại công đoạn trích ly

Số 2/2016

Hình 4. Biểu đồ đường đồng mức tối ưu hiệu suất
trích ly dầu bơ tại công đoạn trích ly

Hiệu suất trích ly dầu đạt tối ưu dự đoán là 91,49% tại tâm của vùng có giá trị cao nhất. Và giá

trị các yếu tố tại điểm tối ưu: tỷ lệ dung môi/nguyên liệu là 19,12 v/w, thời gian trích ly là 4,34 h và
nhiệt độ trích ly là 570C.
Bảng 3. Kết quả thực nghiệm tối ưu hiệu suất trích ly dầu
Thí nghiệm

Tỉ lệ dung môi/nguyên liệu (v/w)

Nhiệt độ (0C)

Thời gian (h)

Hiệu suất trích ly (%)

16

19,12

51

4

90,52

17

19,12

54

4

90,59

18

19,12

57

4,34

91,37

19

19,12

54

4,68

90,70

20

19,12

51

4,68

90,65

Qua kết quả thực nghiệm ta thấy, hiệu suất
trích ly tại điểm tối ưu là 91,37%, cao hơn các
điểm khảo sát xung quanh tại vùng lân cận.
Vậy, dự đoán của mô hình là phù hợp với thực
nghiệm. Tuy nhiên, kết quả không đạt như dự
đoán là 91,5%, điều này có thể giải thích là do
trong quá trình làm thí nghiệm có xảy ra sự thất
thoát do thao tác, do sai số của thiết bị, nhưng
mức độ chênh lệch không cao 0,2%, có thể
chấp nhận được.

Vậy, ở tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 19,12
(v/w), nhiệt độ trích ly là 570C, thời gian trích ly
là 4,34h là điểm tối ưu của công đoạn trích ly
dầu từ thịt trái bơ cho hiệu suất trích ly là cao
nhất nằm trong vùng 91,37 ± 0,13%.
Sản phẩm dầu thô thu được bằng quá trình
trích ly trong dung môi hexan với các thông số
tối ưu như trên có màu vàng xanh và đạt các
chỉ tiêu hóa học thể hiện trong bảng 4.

Bảng 4. Một số chỉ tiêu hóa học của sản phẩm dầu thô từ trái bơ
STT

Tên chỉ tiêu

Hàm lượng

1

Chỉ số acid (mg KOH/g dầu)

0,9476 ± 0,045

2

Chỉ số iod (g iod/g dầu)

4,23 ± 0,0488

3

Chỉ số peroxyt (Meq/kg)

3,042 ± 0,0968

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 23


Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận:
Dựa trên kết quả nghiên cứu thử nghiệm
quy trình sản xuất dầu thô từ thịt trái bơ
bằng phương pháp trích ly đưa ra một số kết
luận sau:
- Độ ẩm còn lại trong nguyên liệu ảnh

hưởng đáng kể đến hiệu suất trích ly dầu và
chất lượng dầu. Độ ẩm còn lại trong nguyên
liệu là 30% cho hiệu suất trích ly dầu là cao
nhất và chất lượng dầu tốt nhất.
- Thiết lập được phương trình biểu diễn mối
tương quan giữa hiệu suất trích ly và thời gian,
nhiệt độ, tỷ lệ dung môi như sau: R = 86,61
+ 12,68A + 1,14B + 3,99C - 1,61AC - 9,35A2
- 3,34B2 - 4,36C2. Hiệu suất trích ly dầu đạt
cực đại với 91,37 ± 0,13% sau 4,34 giờ trích
ly ở nhiệt độ 57oC và tỷ lệ dung môi/nguyên

Số 2/2016
liệu 19,12 (v/w). Hiệu suất thu hồi dung môi
bằng phương pháp cô quay chân không
là 93,67%.
2. Kiến nghị
- Ứng dụng dầu thô thu được vào thực
phẩm chưa nhiều vì thế cần nghiên cứu tinh
chế dầu thô thành dầu tinh luyện, giúp tăng giá
trị của dầu bơ.
- Nghiên cứu sử dụng dầu bơ thô vào các
thực phẩm giúp tăng giá trị dầu bơ thô.
- Lượng dung môi thu hồi được là rất lớn,
ít lẫn tạp chất, tuy nhiên do quy mô phòng
thí nghiệm nên chưa nghiên cứu tái sử dụng
được. Do đó, trong quy mô công nghiệp có thể
tái sử dụng lại lượng dung môi để giảm hao phí
và đảm bảo tính kinh tế.
- Nghiên cứu tách chiết dầu bơ bằng

phương pháp ly tâm.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1.

Chương trình phát triển MPI-GTZ SME. Phân tích chuỗi giá trị bơ Đăk Lăk.

2.

Nguyễn Quang Lộc, Lê Văn Thạch, Nguyễn Nam Vinh. Kỹ thuật ép dầu và chế biến dầu, mỡ thực phẩm. NXB
Khoa học Kỹ thuật, 1993, 13-27.

3.

Cv. Hass. International trends in fresh avocado and avocado oil production and seasonal variation of fatty acids
in new zealand-grown. L. Cecilia Requejo-Tapia, 1999, 45.

4.

Wolf Hamm, Richard J.Hamilton. Edible oil processing. Sheffield Academic Press, 2000.

5.

Frank D. Gunstone, Vegetable oils in food technology: composition, properties and uses, Blackwell Publishing,
2002

Tiếng Anh

24 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG