Công nghệ sản xuất thịt, cá , trứng sữa và dầu mỡ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
THỊT, CÁ, TRỨNG, SỮA VÀ DẦU MỠ

CHỦ ĐỀ: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU MỠ
THỰC PHẨM

BIÊN SOẠN: ThS. LÊ THỊ TƯỞNG
NHA TRANG, THÁNG 6/2018

1

NỘI DUNG MÔN HỌC
Chương 1: Giới thiệu về dầu mỡ thực phẩm.
Chương 2: Nguyên liệu sản xuất dầu mỡ thực phẩm
Chương 3: Công nghệ sản xuất dầu mỡ thô
Chương 4: Tinh chế dầu mỡ thực phẩm

2

1


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dầu mỡ trong sản xuất và đời sống.
Chu Phạm Ngọc Sơn – NXB.TP.HCM
2. Kỹ thuật sơ chế bảo quản hạt có dầu.
Nguyễn Mạnh Thân, Lại Đức Cận. NXB. Nông nghiệp
3. Kỹ thuật ép dầu và chế biến dầu mỡ thực phẩm

Nguyễn Quang Lộc, Lê văn Thạch, Nguyễn Nam Vinh.
NXB. Khoa học và kỹ thuật

3

TÀI LIỆU THAM KHẢO
4. Những khái niệm về sự tự oxy hoá dầu mỡ ăn.
NXB. Khoa học và kỹ thuật Hà Nội - Dịch nguyên bản
từ tiếng Nga
5. Chế biến hạt dầu
NXB. Nông nghiệp - Dịch nguyên bản từ tiếng Nga
6. Lipid oxydation in seafood.
7. Edible oil processing
8. Antioxidants.

4

2


BÀI MỞ ĐẦU
- Theo số liệu của Tổ chức Dầu thế giới 1998, có 17 loại dầu và
mỡ với sản lượng trên 100 triệu tấn. Trong đó, có 4 loại mỡ có
nguồn gốc từ động vật (21%); 13 loại dầu thực vật (79%).
- Trong 100 triệu tấn dầu mỡ, 14% dùng vào mục đích công
nghiệp, chủ yếu sản xuất xà phòng và các chất hoạt động bề mặt;
81% phục vụ con người (chủ yếu dầu nành, hướng dương, cọ và
cải); 5% phục vụ gia súc.
- Có sự dao động lớn về sản lượng tiêu thụ dầu mỡ giữa các vùng
khác nhau trên thế giới, như TQ và Ấn độ: 10-12kg/người/năm.

Sudan và Bangladesh: 5-7kg/người/năm, trong đó Mỹ và Tây Âu
là 40-45kg/người/năm.

5

6

3


7

Chương 1
Giới thiệu chung về dầu mỡ thực phẩm
I. Vai trò của dầu mỡ trong công nghiệp, đời sống và
cách phân loại dầu mỡ Tp.
1. Trong đời sống:
- Là chất không thể thiếu trong cơ thể con người.
- Có giá trị nhiệt lượng cao nhất.
- Chứa nhiều axit béo không no.
- Chứa nhiều vitamin cần thiết cho cơ thể.
- Ngoài ra, dầu mỡ còn tạo hương vị thơm ngon và góp
phần làm tăng giá trị dinh dưỡng cho TP.
8

4


2. Trong công nghiệp: Có nhiều ứng dụng trong các
ngành thực phẩm, như:

- Bánh kẹo
- Mì tôm
- Đồ hộp
- Cà phê
- Magarine
- Shortening
- Mayonnaise
,………
9

3. Phân loại dầu mỡ thực phẩm:
Có hai cách phân loại phổ biến nhất:
Cách 1: Căn cứ vào nguồn gốc của dầu mỡ:
+ Dầu mỡ có nguồn gốc từ thực vật.
+ Dầu mỡ có nguồn gốc từ động vật.
Cách 2: Căn cứ vào trạng thái của dầu mỡ:
+ Dầu thực vật thể lỏng và mỡ động vật thể lỏng.
+ Dầu thực vật thể đặc và mỡ động vật thể đặc.

10

5


 I.2. Thành phần hoá học của dầu mỡ thô:

CHẤT BÉO

THÀNH PHẦN CHÍNH
Triglyceride

THÀNH PHẦN KHÁC
acid béo tự do
mono- và diglyceride
phospholid
vitamin tan trong dầu
sáp
sterol
sắc tố: chlorophyll, carotene
protein
carbohydrate
kim loại
Enzyme,.

11

1. Glyceride
Gồm: mono, di và triglyceride, trong đó
- Thành phần chủ yếu là triglyceride
- Là este của glyxerin và axit béo.
- Chiếm trên 95% trong dầu mỡ thô.
- Công thức cấu tạo của triglyceride:
CH2 – OCOR1
|

CH – OCOR2
|

CH2 – OCOR3

12

6


ACYLGLYCEROL
(Glyceride)
ACYLGLYCEROL
(GLYCERIDE)

ESTER CỦA GLYCEROL VÀ ACID BÉO

O

O

+

HO

R1

H2C

HC OH

+

C
O

HO

R2

H2C OH

+

C
O

HO

C

R3

C
O

R1

HC

OH
O C
O

R2

H2C

O C
OH

R3

O

acyl 1
acid
béo 1
glycerol

H2C OH

acid 2béo 2
acyl
acid 3béo 3
acyl

13

- Hàm lượng triglyceride trong dầu mỡ phụ thuộc:
+ Nguyên liệu sản xuất
+ Kỹ thuật sản xuất dầu
- Căn cứ vào các gốc hydrocacbon của axit béo, người ta phân
loại triglyceride hỗn hợp và triglyceride đồng nhất
- Trong phân tử triglyceride, axit béo chiếm 90% khối lượng
phân tử còn glyxerin chiếm 10%. Vì vậy, tính chất của dầu mỡ

phụ thuộc chủ yếu vào cấu tạo và tính chất của axit béo tạo nên
dầu mỡ đó.

14

7


2. Axit béo:
ACID BÉO
R–COOH

ACID BÉO BÃO HÒA
(saturated fatty acid)

ACID BÉO KHÔNG BÃO HÒA
(unsaturated fatty acid)

CH3–(CH2)n–COOH
ACID BÉO KHÔNG BÃO HÒA ĐƠN
(monounsaturated fatty acid)
Arachidonic acid
C20:4, n=6

CH3–(CH2)x–CH=CH–(CH2)y–COOH

Eicosapentaenoic acid)
C20:3, n=3

ACID BÉO KHÔNG BÃO HÒA ĐA

(polyunsaturated fatty acid)

Docosahexaenoic acid
C20:6, n=3

CH3–(CH2)x–CH=CH–CH3–CH=CH–(CH2)y–COOH
15

Formic acid
Acetic acid
Propionic acid
Butyric acid
Valeric acid
Caproic acid
Caprylic acid
Capric acid
Lauric acid
Myristic acid
Palmitic acid
Stearic acid
Oleic acid
Linoleic acid
Linolenic acid
Arachidic acid
Arachidonic acid
Behenic acid
Erucic acid
Lignoceric acid
Nervonic acid

1:0
2:0
3:0
4:0
5:0
6:0
8:0
10:0
12:0
14:0
16:0
18:0
18:1
18:2
18:3
20:0
20:4
22:0
22:1
24:0
24:1

9
9, 12
9, 12, 15
5, 8, 11, 14
13
15

16

8


17

18

9


3. Glyxerin
- Trong dầu mỡ glyxerin tồn tại chủ yếu ở dạng liên kết
trong glyceride và chỉ một phần tồn tại ở dạng tự do.
- Glyxerin tồn tại ở dạng tự do sẽ không có lợi cho dầu
mỡ cũng như sức khỏe người tiêu dùng.
- Glyxerin tự do dưới tác động của nhiệt độ cao trong
thời gian dài, bị khử 2 phân tử nước, tạo nên hợp chất
aldehyt, là thành phần không mong muốn trong dầu
(CH2=CH-CHO)
19

4. phospholid
- Là chất xà phòng hóa trong dầu.
- Là thành phần phụ trong dầu mỡ. Hàm lượng dao động
từ 0,5 – 3% tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu. Ví dụ:
Dầu đậu nành 3.2%; dầu cải 2,5%; dầu hướng dương
1,5%; dầu cọ chứa rất ít hoặc không chứa phosphotid.
- Hai hợp chất điển hình và phổ biến của phospholid
trong dầu mỡ là leuxithin và xephalin.

20

10


Leuxitin
CH2 – OCOR1
|

CH – OCOR2
O
CH2 – O – P = O
O – (CH2)2 – N – (CH3)3
Xephalin
CH2 – OCOR1
|

|

CH – OCOR2
OH
CH2 – O – P = O
O – (CH2)2 – NH2

|

21

Leuxithin là hợp chất có khả năng chống oxy hóa cho dầu mỡ.

Tuy nhiên, sự có mặt của phospholid làm cho dầu trở nên đục. Vì
vậy, khi tinh chế dầu mỡ, loại bỏ càng nhiều phospholid ra khỏi
dầu mỡ thì chất lượng dầu mỡ càng cao.
5. Vitamin:
- Trong dầu mỡ tồn tại các vitamin: A, E, K, F.
- Đây là những vitamin tan trong dầu, cơ thể không thể tự tổng
hợp được, rất cần thiết cho cơ thể tồn tại và phát triển nhưng dễ bị
tổn thất do phản ứng oxy hóa lipit. Hơn nữa, vitamin E có hoạt
tính chống oxy hóa lipit rất tốt. Vì vậy, trong CNSXDM cần phải
bảo vệ các vitamin này.

22

11


6. Chất màu:
- Trong dầu có hai chất màu chủ đạo là :Carotenes và chlorophyll
- Hàm lượng chất màu trong dầu dao động rất lớn, phụ thuộc từng
loại nguyên liệu.
VD: Chlorophyll trong dầu olive: 1-20ppm; dầu cải Canola: 535ppm; dầu đậu nành: 1-1.5ppm (sau khi tinh chế còn 15ppb); dầu
hướng dương < 30ppb; dầu cọ: 250-1800ppb; Carotenes hiện diện
trong tất cả các loại dầu, trong đó dầu cọ chiếm nhiều nhất: 500700ppm carotenes.
- Dầu có màu càng đậm thì chất lượng dầu càng xấu. Vì vậy, trong
CNSX dầu mỡ người ta tẩy màu bằng phương pháp hấp phụ bề
mặt: Dùng hỗn hợp than hoạt tính và đất hoạt tính.
23

7. Chất gây mùi
+ Các chất gây mùi trong dầu mỡ, chủ yếu là các hợp chất aldehyt

(R-CHO), xeton (R-CO-R,) , xetoacid (R-COCOOH), acid béo,
RCOOH), …
+ Phần lớn chất gây mùi tồn tại trong dầu mỡ là do dầu mỡ đã xảy
ra các phản ứng thuỷ phân và oxy hoá tạo nên các hợp chất có
phân tử lượng thấp, mang gốc gây mùi.
+ Trong CNSX dầu mỡ, người ta khử mùi bằng phương pháp
dùng hơi nước quá nhiệt sục vào dầu trong điều kiện chân không.

24

12


7. Sáp
- Là este của a.béo cao phân tử và rượu đơn chức.
- Hàm lượng sáp trong dầu mỡ khoảng 1,5 ÷2,5%, tuỳ thuộc vào
loại dầu mỡ.
- Sự có mặt của sáp trong dầu mỡ sẽ làm dầu mỡ vẩn đục. Vì vậy,
trong CNSXDM cần loại bỏ càng nhiều sáp càng tốt.
8. Cholesterol
Low-Density Lipoprotein (LDL) VÀ High-Density Lipoprotein (HDL)
Cấu trúc màng tế bào

Thực phẩm
COLESTEROL
Tổng hợp (gan)

Cân bằng giữa
nguồn thực phẩm &
tổng hợp

Tiền tố các hormone steroid
Acid mật và muối mật
25

Fats and Oils Nonglyceride Components

Fat or Oil

Phosphatides
(%)

Sterols
(ppm)

Cholesterol
(ppm)

Tocopherols
(ppm)

Tocotrienols
(ppm)

Soybean

2.2 ± 1.0

2965 ± 1125

28 ± 7

1293 ± 300

86 ± 86

Canola

2.0 ± 1.0

8050 ± 3230

53 ± 27

692 ± 85

—

Corn

1.25 ± 0.25

15,050 ± 7100

57 ± 38

1477 ± 183

355 ± 355

Cottonseed

0.8 ± 0.1

4560 ± 1870

68 ± 40

865 ± 35

30 ± 30

Sunflower

0.7 ± 0.2

3495 ± 1055

26 ± 18

738 ± 82

270 ± 270

Peanut

0.35 ± 0.05

1878 ± 978

54 ± 54

482 ± 345

256 ± 218

Olive

<0.1

100

<0.5

110 ± 40

89 ± 89

Palm

0.075 ± 0.025

2250 ± 250

16 ± 3

240 ± 60

560 ± 140

Palm kernel

<0.07

1100 ± 310

25 ± 15

3

30 ± 30

Coconut

<0.07

805 ± 335

15 ± 9

6±3

Lard

<0.05

1150 ± 50

3500 ± 500

—

—

Tallow

<0.07

1100 ± 300

1100 ± 300

—

—

49 ± 22

26

13


I.3. Tính chất chủ yếu của dầu mỡ
1. Tính chất lý học của dầu mỡ
- Tỷ trọng
- Độ nhớt
- Độ hoà tan
- Điểm nóng chảy (độ nóng chảy)
- Độ đông đặc

- Điểm bốc khói
- Điểm cháy
27

ĐIỂM NÓNG CHẢY
chiều dài
chuỗi carbon

cấu hình nối đôi
(cis / trans)
ĐIỂM NÓNG CHẢY
cấu trúc tinh thể
α, β, β'

độ bão hòa
(số lượng nối đôi)
TỶ LỆ PHA RẮN
TRẠNG THÁI VÂT LÝ
CỨNG / MỀM DẼO / LỎNG

TÍNH CHẤT CÔNG NGHỆ

TÍNH CHẤT CẢM QUAN

28

14


ĐIỂM BỐC KHÓI – ĐIỂM CHÁY

Điểm bốc khói (smoke point): nhiệt độ chất béo bắt đầu phân hủy và bốc khói (tạo
thành acrolein)
Điểm cháy (flash point): nhiệt độ ngọn lửa xuất hiện và bùng lên trên bề mặt chất
béo)

Điểm bốc khói
(oC)

Diểm cháy
(oC)

Dấu cải

218

317

Dầu đậu phọng

207

315

Dầu hạt bông

223

322

Dầu đậu nành

213

317

Dầu hướng dương

209

316

Dầu dừa

194

288

Dầu cọ

223

314

Loại dầu

29

2. Tính chất hoá học của dầu mỡ
a. Phản ứng hydro hóa
- Cộng hydro vào các nối đôi mạch cacbon của a.béo không no,

chuyển thành dạng no trong điều kiện nhiệt độ và chất xúc tác
thích hợp (nhiệt độ cao: 1950C và niken).
- Phản ứng này được ứng dụng để tạo nên các chất béo có độ đông
đặc theo mong muốn ở điều kiện nhiệt độ thường.
- Phản ứng hydro hóa ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng vì nó làm
giảm hàm lượng các acid béo cần thiết và tổn thất hàm lượng
vitamin, cũng như chất màu carotenes có mặt trong dầu.
- Ngoài ra, sản phẩm của phản ứng hydro hóa cũng tạo nên các
acid béo dạng đồng phân trans và không thể tách triệt để chất xúc
tác niken ra khỏi sản phẩm.
30

15


31

2. Tính chất hoá học của dầu mỡ
b. Phản ứng xà phòng hóa.
- Dưới tác dụng của ezyme lipaza, axit hoặc kiềm, liên
kết este trong phân tử glyceride bị thủy phân tạo thành
glyxerin, acid béo hoặc muối của acid béo. Các muối
này gọi là xà phòng.


CH2 – OCOR1



CH2 – OH



I



I



CH – OCOR2



CH – OH



I



I



CH2 – OCOR3



CH2 – OH



+ NaOH

R1 COONa


+

R2 COONa
R3 COONa

32

16


2. Tính chất hoá học của dầu mỡ
c. Phản ứng thủy phân
- Dưới tác dụng của ezyme lipaza hoặc axit, glyceride bị
thủy phân. Phản ứng xảy ra mạnh mẽ hơn khi có yếu tố
nhiệt độ, ánh sáng,...với sự tham gia của nước.
- Trong thực tế quá trình thuỷ phân xảy ra không đến
cùng . Vì vậy, sản phẩm thuỷ phân ngoài glyxerin và
a.béo tự do còn có diglyceride và monoglyceride
- Quá trình thuỷ phân làm giảm chất lượng dầu mỡ (tăng
chỉ số acid). Vì vậy, trong quá trình chế biến và bảo

quản dầu mỡ cần hạn chế phản ứng thuỷ phân xảy ra.
33



CH2 – OCOR1



CH2 – OH



I



I



CH – OCOR2



CH – OCOR2 



I



I



CH2 – OCOR3



CH2 – OCOR3



+ H20



CH2 – OH



CH2 – OH



I



I



CH – OCOR2



CH – OH



I



I



CH2 – OCOR3



CH2 – OCOR3



+ H20



CH2 – OH



CH2 – OH



I



I



+ H20



CH2 – OH

I



I

CH2 – OCOR3



CH2 – OH



CH – OH




+

R1COOH
(1)

R1 COOH
+

R2 COOH
(2)

R1 COOH


+

R2 COOH
R3 COOH
34

17


2. Tính chất hoá học của dầu mỡ
d. Phản ứng oxy hóa
- Các điều kiện kích thích phản ứng oxy hóa xảy ra: Nhiệt
độ, ánh sáng, chất vô cơ, ẩm, men lipoxydaza có sự tham gia
của oxy.
- Các acid béo càng nhiều nối đôi, khả năng bị oxy hóa càng
lớn, sản phẩm là các hợp chất mang mùi, có phân tử lượng
thấp như: Aldehyt, xeto, xetoacid, rượu, alkocxyl,…
- Quá trình oxy hóa làm giảm chất lượng dầu mỡ (tăng chỉ số
peroxyt và tổn thất các vitamin). Vì vậy, trong quá trình chế
biến và bquản dầu mỡ cần hạn chế phản ứng oxy hóa xảy ra.
35

2. Tính chất hoá học của dầu mỡ
e. Phản ứng este hóa
- Các gốc acid béo trong cùng một triglyceride hoặc giữa
các triglyceride có thể đổi chỗ cho nhau trong điều kiện
nhiệt độ và môi trường thích hợp (không có nước và chất
xúc tác alcolat kiềm: natri etylat hoặc natri metylat)
- Ứng dụng phản ứng này để loại bỏ các glyceride kết
tinh (nhiệt độ nóng chảy cao), tạo nên các chất béo có
nhiệt độ nóng chảy thấp dùng trong sản xuất bánh ngọt
và kem đá. Hay tạo nên các chất béo rắn nhưng vẫn chứa

các acid béo cần thiết như acid linoleic để sản xuất
margarin,
36

18


HOÁN ĐỔI ESTER
interesterification
O
H2 C
HC
H2 C

O
O
O

O

C
O

R1

C
O

R2

C

R3

H2 C
HC
H2 C

O
O

C
O

R1

C

R2
H2 C

OH
O

O

C

O

R3

OH

O

C
O

R1

HC

O

C
O

R2

H2 C

O

C

R1

O
H2 C

O

O

C
O

R1

HC

O

C
O

R2

HC

O

R2

H2 C

O

C

R3

C
O

H2 C

O

C

R3

O
H2 C

R1

C

O

O
H2 C

O

C
O

R3

HC

O

C
O

R2

H2 C

O

C

R3
37

•hay đổi vị trí của các acid béo trên triglyceride:
trong cùng một triglyceride
trên các glyceride khác nhau
từ một acid béo tự do
• không thay đổi IV
• không đồng phân hóa

• thay đổi điểm nóng chảy
• thay đổi đặc tính kết tinh

Áp dụng trong :
- bánh kẹo (coating fat)
- margarine
- nấu ăn (cooking oil)
- chiên rán (frying fat)
- shortening

38

19


3.Cơ chế oxy hóa lipit

39

40

20


41

42

21


43

44

22


CHƯƠNG 2
NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT DẦU MỠ THỰC PHẨM

45

46

23


47

Nguyên liệu hướng
dương (Sunflower)

48

24


DẦU HƯỚNG DƯƠNG (Sunflower)
Helianthus annuus
• Hạt hướng dương: 40 – 50% dầu chủ yếu là linoleic
oleic

20%
palmitic 6%
stearic 5%
• Triglyceride: LLL, LLO, và LLP
• Tocopherol: 530 – 700 ppm chủ yếu là
α-tocopherol
• Sterol: 0,26 to 0,30% (sterol tự do
72%, sterol ester 28%)
• Phospholipid: 0,72 to 0,86%
• Carotenoid: 1,1 – 1,6 ppm
• Sáp: 300 – 600 ppm (từ vỏ hạt)
49

Nguyên liệu cải
canola/Rape

50

25