Nghiên cứu quá trình ôxy hoá và biện pháp hạn chế bằng chất chống ôxy hoá tự nhiên

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH OXY HÓA VÀ BIỆN
PHÁP HẠN CHẾ BẰNG CHẤT CHỐNG OXY
HÓA TỰ NHIÊN
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÃ SỐ:

LÊ PHƯỚC TRUNG

Hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN DUY THỊNH

HÀ NỘI - 2006


1

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 7
PHẦN 1 – TổNG QUAN.............................................................................. 10
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ........................................................... 11
1.1.1. Tình hình dầu thực vật trong nước ........................................... 11
1.1.2. Tình hình tiêu thụ dầu trên thế giới .......................................... 12
1.2. Một số loại hạt có dầu chủ yếu ......................................................... 14
1.3. Dầu nành ........................................................................................... 21

1.4. Cơng nghệ trích, chiết dầu thực vật .................................................. 23
1.4.1. Phương pháp ép thủy lực .......................................................... 23
1.4.2. Phương pháp ép bằng máy ép vis ............................................. 23
1.4.3. Phương pháp trích ly dung mơi ................................................ 26
1.4.4. Thành phần hóa học chủ yếu của dầu nành thơ ....................... 28
1.5. Qui trình tinh luyện dầu .................................................................... 29
1.5.1. Qui trình tinh luyện vật lý ......................................................... 30
1.5.2. Qui trình tinh luyện hóa học ..................................................... 31
1.5.3. Thành phần chủ yếu của dầu nành sau tinh luyện ................... 33
1.5.4. Các chất phụ gia dùng trong tinh luyện dầu ............................ 33
1.6. Hiện tượng Oxy hóa hóa học ............................................................ 37
1.6.1. Tự oxy hóa liên quan đến oxygen phân tử ................................ 39
1.6.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ gia tăng ............................... 39
1.7. Sự trở mùi và biến đổi mùi của sản phẩm ........................................ 42
1.7.1. Sự trở mùi của sản phẩm .......................................................... 42
1.7.2. Sự biến đổi mùi của sản phẩm .................................................. 42
1.8. Hình thành, phân hủy Hydrogen Peroxide ....................................... 43
1.8.1. Acid oleic .................................................................................. 43
1.8.2. Acid linoleic .............................................................................. 45
1.8.3. Acid linolenic ............................................................................ 48
1.8.4. Tự oxy hóa bậc hai của acid linoleic và linolenic .................... 51
1.9. Cơ chế chống Oxy hóa và một số chất chống Oxy hóa .................... 53
1.9.1. Cơ chế phản ứng chống oxy hóa............................................... 53
1.9.2. Các chất chống oxy hóa ............................................................ 54
1.10. Cơng thức cấu tạo các chất chống Oxy hóa tự nhiên ..................... 55
1.10.1. Cơng thức cấu tạo của tocopherol.......................................... 55
1.10.2. Cơng thức cấu tạo của nhóm carotenoids .............................. 56
PHẦN 2 – NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 58
2.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................... 59
2.1.1. Tính chất vật lý.......................................................................... 59

2.1.2. Tính chất hóa học ..................................................................... 59


2

2.1.3. Tính chất hóa lý ........................................................................ 59
2.1.4. Các chất nhiễm lạ cho phép có trong dầu tinh luyện ............... 60
2.1.5. Bao gói sản phẩm...................................................................... 61
2.2. Phương pháp nghiên cứu, thí nghiệm và tối ưu hóa......................... 62
2.2.1- Phân tích chỉ tiêu hóa học ........................................................ 62
2.2.2- Phân tích chỉ tiêu vật lý ............................................................ 67
2.3. Phương pháp qui hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa sản phẩm ........ 69
2.3.1.Mục đích qui hoạch thực nghiệm ............................................... 69
2.3.2.Nội dung phương pháp .............................................................. 69
PHẦN 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 71
3.1. Nghiên cứu ở nhiệt độ thường (30-320C) ......................................... 72
3.1.1. Nghiên cứu biến thiên chỉ số acid ............................................. 72
3.1.2. Nghiên cứu biến thiên chỉ số peroxide ..................................... 75
3.2. Nghiên cứu ở nhiệt độ cao (160-1900C) ........................................... 78
3.2.1. Yếu tố cố định............................................................................ 78
3.2.2. Yếu tố thay đổi .......................................................................... 78
3.2.3. Kết quả thu nhận oxy hóa ở nhiệt độ cao ................................. 78
3.2.4. Kết quả thí nghiệm thu nhận được acid béo ............................. 83
3.3. Tối ưu hóa hàm lượng chất chống Oxy hóa tự nhiên ....................... 86
3.3.1. Các thông số chọn cố định ........................................................ 86
3.3.2. Các thông số cần tối ưu ............................................................ 86
3.3.3. Chỉ tiêu cần tối ưu..................................................................... 86
3.3.4. Thiết lập ma trận thực nghiệm .................................................. 87
3.3.5. Kiểm tra sự đồng nhất các phương sai theo chuẩn Cocbran ... 88
3.3.6. Tính hệ số tự do của phương trình hồi quy............................... 90

3.3.7. Kiểm tra sự có nghĩa của hệ số hồi quy theo chuẩn student .... 90
3.3.8. Kiểm tra sự phù hợp mơ hình bằng chuẩn Fisher .................... 91
3.3.9. Đổi biến để xác định phương trình hồi quy thực tế .................. 92
3.3.10. Tối ưu hóa dầu nành tinh luyện bằng chất chống oxy hóa..... 92
3.3.11. Số lần thí nghiệm và kết quả thu nhận được .......................... 94
3.4. Thảo luận .......................................................................................... 96
3.4.1.Cơ chế phản ứng ........................................................................ 96
3.4.2. Dựa trên thí nghiệm thực tế ...................................................... 97
3.4.3. Tính qui luật qua thí nghiệm và cơ sở lý thuyết khoa học ........ 98
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... 101
PHỤ LỤC ................................................................................................ 103


DANH MỤC CÁC BẢNG
B.1.1: Các thành phần chủ yếu của dầu nành thơ sau trích chiết ................. 29
B.1.2: Thành phần acid béo của các loại dầu thực vật ................................. 30
B.1.3: Thành phần chủ yếu của dầu nành trước và sau tinh luyện ............... 34
B.1.4: Các chất chống Oxy hóa tổng hợp được sử dụng trong thực phẩm .. 35
B.1.5: Các yếu tố gia tăng và hạn chế sự Oxy hóa ....................................... 42
B.1.6: Các sản phẩm đặc trưng khi bị cắt đứt ............................................... 43
B.1.7: Các sản phẩm bị cắt đứt tạo nên sự biến đổi mùi .............................. 44
B.2.1: Các chỉ tiêu hóa lý dầu nành sau tinh luyện ...................................... 61
B.2.2: Các chất nhiễm lạ cho phép hiện diện trong dầu tinh luyện .............. 61
B.3.1: Biến thiên chỉ số acid với hàm lượng tocopherol .............................. 74
B.3.2: Biến thiên chỉ số peroxide với hàm lượng tocopherol ....................... 77
B.3.3.(1): Sự thay đổi peroxide ở nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa ..... 79
B.3.3.(2): Sự thay đổi peroxide ở nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa ..... 80
B.3.3.(3): Sự thay đổi peroxide ở nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa ..... 80
B.3.3.(4): Sự thay đổi peroxide ở nhiều hàm lượng chất chống oxy hóa ..... 80

B.3.4: Tóm tắt tốc độ oxy hóa ở nhiệt độ cao............................................... 81
B.3.5.(1): Acid béo tự do nhận được cho các lần thí nghiệm lặp lại ............ 84
B.3.5.(2):Acid béo tự do nhận được cho các lần thí nghiệm lặp lại ............. 84
B.3.5.(3): Acid béo tự do nhận được cho các lần thí nghiệm lặp lại ............ 85
B.3.5.(4): Acid béo tự do nhận được cho các lần thí nghiệm lặp lại ............ 85
B.3.6: Cho thấy acid béo tự do sinh ra ở nhiệt độ cao .................................. 85
B.3.7: Các giá trị y j và S 2j ........................................................................... 90
B.3.8: Kết quả thí nghiệm ở tâm ................................................................... 91
B.3.9: Các kết quả thực nghiệm tối ưu ......................................................... 94
B.3.10. Số lần thí nghiệm chất chống oxy hóa khác nhau............................ 95
B.3.11.Tóm tắt kết quả thí nghiệm ghi nhận ................................................ 96
B.3.3.(1-4): Sự thay đổi Peroxide ở nhiều hàm lượng ................................. 90
B.3.4: Tóm tắt tốc độ oxy hóa ở nhiệt độ cao............................................... 91
B.3.5(1-4): Acid béo tự do nhận được cho các lần thí nghiệm lặp lại ......... 95
B.3.6: Cho thấy acid béo tự do sinh ra ở nhiệt độ cao 190°C ...................... 96
B.3.7: Mức thí nghiệm của các yếu tố .......................................................... 99
B.3.8: Ma trận thực nghiệm và kết quả ........................................................ 100
B.3.12: Số lần thí nghiệm, nhiều hàm lượng chất chống Oxy hóa khác ...... 106
B.3.13: Tóm tắt kết quả thí nghiệm ghi nhận ............................................... 107


3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
H.1.1: Sản lượng dầu nành của thế giới các năm qua ................................. 22
H.1.2: Sản lượng dầu, béo thực vật ăn được của thế giới ............................ 22
H.1.3: Mức tăng sản lượng dầu nành của các nước..................................... 23
H.1.4: Sơ đồ cơng nghệ trích ly dung mơi liên tục ....................................... 24
H.1.5: Buồng trích ly dạng lọc ...................................................................... 25
H.1.6: Dung môi xuyên thấu ......................................................................... 25

H.1.7: Sơ đồ công nghệ ép nhiệt liên tục ...................................................... 27
H.1.8: Thiết bị ép nhiệt (theo kiểu ép trục vis) ............................................. 28
H.1.9: Sơ đồ tinh luyện dầu liên tục (Phương pháp vật lý) .......................... 31
H.1.10: Sơ đồ tinh luyện dầu liên tục (Phương pháp hóa học) .................... 32
H.1.11: Cấu trúc phân tử các chất chống Oxy hóa tổng hợp ....................... 35
H.1.12: Cấu trúc của α- Tocopherol ............................................................ 36
H.1.13: Các phản ứng chuyển đổi gốc tự do của hợp chất Phenolic ........... 36
H.1.14: Quá trình Oxy hóa chất béo ............................................................. 39
H.1.15: Cơng thức cấu tạo các dạng của Tocopherol .................................. 56
H.1.16: Công thức cấu tạo của β-caroten .................................................... 57
H.1.17: Công thức cấu tạo của Lycopen....................................................... 57
H.2.1: Đo độ ổn định của dầu (xác định chỉ số peroxide PV) ...................... 64
H.2.2: Định lượng acid béo tự do (chỉ số acid AV) ...................................... 65
H.2.3: Cân phân tích chính xác 1/10000 ...................................................... 68
H.2.4: Xác định tỉ khối (bằng pycnometer) .................................................. 69
H.2.5: Mơ tả q trình nghiên cứu và tối ưu hóa ......................................... 70
H.3.1: Biểu diễn sự thay đổi AV theo thời gian τ ......................................... 74
H.3.2: Biểu diễn sự thay đổi PV theo thời gian τ ......................................... 77
H.3.3: Tủ sấy có cài nhiệt độ ........................................................................ 80
H.3.4: Thiết bị chiên, rán sản phẩm thực phẩm trong chân không .............. 80
H.3.5: Thiết bị chiên, rán chuối, mít trong chân khơng................................ 81
H.3.6: Các sản phẩm chiên , rán trong chân không ..................................... 81
H.3.7: Biểu đồ hình thành Peroxide ở nhiệt độ cao lần (1) .......................... 82
H.3.8: Biểu đồ hình thành Peroxide ở nhiệt độ cao lần (2) .......................... 82
H.3.9: Biểu đồ hình thành Peroxide ở nhiệt độ cao lần (3) .......................... 83
H.3.10: Ở nhiệt độ cao có sự hình thành acid béo tự do TN lần 1 ............... 85
H.3.11: Ở nhiệt độ cao có sự hình thành acid béo tự do TN lần 2 ............... 85
H.3.12: Ở nhiệt độ cao có sự hình thành acid béo tự do TN lần 3 ............... 86

5

LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn :
- PGS TS Nguyễn Duy Thịnh, thầy là người đã tận tình hướng dẫn và truyền
đạt những kinh nghiệm trong quá trình nghiên cứu để tôi thực hiện các nội
dung khoa học của bài luận văn tốt nghiệp. Tôi mãi luôn ghi nhớ những lời
góp ý, nhắc nhở và đặc biệt là sự quan tâm giúp đỡ của thầy trong suốt thời
gian tôi thực hiện đề tài nghiên cứu này.
-Ban giám đốc Trung tâm sau đại học, Trường đại học Bách khoa Hà nội.
-Ban giám hiệu Trường đại học Bách Khoa Hà Nội
-Viện Công Nghệ Sinh Học và công nghệ thực phẩm luôn tạo điều kiện và
giúp đỡ chúng tơi hồn tất cơng việc nghiên cứu đề tài đúng thời hạn.
- Ban Giám hiệu trường Cao Đẳng Thực Phẩm nơi tôi công tác đã giúp đỡ và
tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và thực hiện đề tài
- Các thầy, cơ Bộ mơn Cơng Nghệ Hóa Thực Phẩm, Viện Cơng Nghệ Sinh
Học và công nghệ thực phẩm và Bộ môn Tốn Cơ Bản đã truyền đạt kiến
thức cho tơi trong suốt thời gian học tập, là nền tảng kiến thức giúp tôi thực
hiện tốt đề tài.
- Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô GS.TS, PGS.TS là chủ tịch hội đồng và
các ủy viên hội đồng đã dành nhiều thời gian quý báu để đọc, nhận xét tham
gia phản biện và chấm luận văn.
- Cuối cùng xin chân thành cảm ơn gia đình, các đồng nghiệp, bạn bè ln
ủng hộ và động viên tôi trong suốt thời gian nghiên cứu đề tài.


6

LỜI CAM ĐOAN
Thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học

“Quá trình oxy hóa và biện pháp hạn chế bằng chất chống oxy hóa tự nhiên”
Các kết qủa thu nhận được trong luận văn là chính do tơi nghiên cứu, thực
hiện và đã ghi trong đề tài.
Tôi cam đoan trước hội đồng bảo vệ luận văn về các số liệu và kết quả
nghiên cứu và chịu hoàn toàn trách nhiệm nội dung đề tài .
Ngày 18 tháng 11 năm 2006
Người cam đoan

Lê Phước Trung


7

PHẦN MỞ ĐẦU


8

Hiện tượng oxy hóa dầu, mỡ thực phẩm thường xảy ra nhất ở các xứ nóng
hoặc những nơi có độ ẩm cao. Đây chính là nguyên nhân chủ yếu gây nên
hiện tượng dầu, mỡ thực phẩm bị ôi chua. Do vậy dầu, mỡ bị ơi có thể thực
hiện qua các biến đổi hóa học như sau :
• Hiện tượng thủy phân có thể do nguyên liệu hoặc do sản phẩm thực phẩm
có độ ẩm cao. Ngồi ra các loại dầu, mỡ có chuỗi carbon ngắn như dầu
dừa (C 12 chiếm tỉ lệ 48- 51%) cũng dễ bị thủy phân. Do vậy dầu dừa được
sử dụng trong thực phẩm với một tỉ lệ phối chế rất thấp.
• Hiện tượng thủy phân có thể do tác dụng của men lipaza như ở dầu cám
gạo. Ở độ ẩm thích hợp men lipaza đóng vai trị xúc tác làm q trình
thủy phân xảy ra nhanh. Do vậy với dầu cám gạo thường có chỉ số Acid
(AV) tăng nhanh nếu chưa kịp xử lý, sau khi ép hoặc trích ly dung mơi.

• Hiện tượng oxy hóa với men lipoxidaza tác dụng chủ yếu trên các
triglyceride có nhiều nối đơi như trường hợp thường gặp ở các loại mỡ
động vật như mỡ heo, mỡ cá …Với mỡ heo có (C 18:1 và C 18:2 khoảng 5657%), mỡ cá basa có (C 18:1 và C 18:2 khoảng 60-61%).
Hiện tượng oxy hóa hóa học đặc biệt thường xảy ra tương đối dễ dàng trên
các chuỗi có nối đơi của các acid béo chưa no, nhất là ở điều kiện nhiệt độ,
xúc tác thích hợp (như các kim loại thuộc nhóm chuyển tiếp như Fe 2+, Cu 2+,
Zn 2+…) tạo điều kiện thuận lợi cho q trình oxy hóa xảy ra theo cơ chế oxy
hóa gốc tự do. Hiện tại theo xu thế trong nước cũng như thế giới, nguồn cung
cấp chất béo bổ sung vaøo thực phẩm chủ yếu là dầu đậu nành (dầu đậu tương)
có tỉ lệ acid béo chưa no chiếm khoảng 85,3%, rất có lợi cho sức khỏe (do hệ
số tiêu hóa cao). Ðó là mục tiêu của đề tài.
Nghiên cứu q trình oxy hóa của dầu nành sau chế biến, baûo quản và hướng
khắc phục q trình oxy hóa dầu này bằng chất chống oxy hóa tự nhiên. Trình
tự tiến hành nghiên cứu các vấn đề được thực hiện như sau :


9

• Nghiên cứu về lý thuyết của cơ chế oxy hóa dầu nành theo gốc tự do.
• Theo dõi q trình tự oxy hóa dầu nành chưa chế biến.
• Theo dõi q trình tự oxy hóa dầu nành sau tinh luyện (chưa có chất
chống oxy hóa).
• Nghiên cứu q trình tự oxy hóa dầu nành sau tinh luyện (có chất chống
oxy hóa tổng hợp).
• Nghiên cứu q trình tự oxy hóa dầu nành sau tinh luyện bằng chất
chống oxy hóa tự nhiên ở nồng độ thích hợp, đó cũng là mục tiêu chính
của đề tài nhằm đảm bảo chất lượng ổn định dầu sau tinh luyện và an toàn
về thực phẩm của người tiêu dùng .
Đặc điểm của đề tài nghiên cứu là dùng chất bảo quản tự nhiên có sẵn trong
nước, thay thế chất bảo quản tổng hợp hiện các nhà máy sản xuất dầu thực

vật trong nước đang sử dụng như BHA, BHT và TBHQ …


10

PHẦN 1

TỔNG QUAN


11

Dầu, mỡ là thực phẩm không thể thiếu trong đời sống do quá trình đốt cháy
tạo ra năng lượng (9,40 Kcal/g), so với các thành phần khác như protide (5,60
Kcal/g) và glucide (4,10Kcal/g). Nhằm cung cấp năng lượng cho hoạt động
của sự sống con người. Do vậy việc đẩy mạnh ngành công nghiệp chế biến
các sản phẩm thực phẩm không thể tách rời với việc tìm hiểu và phát triển dầu
thực vật đạt chất lượng, số lượng và an toàn cung cấp cho thị trường hiện nay
là rất cần thiết, ở một số nước có nền cơng nghiệp tiên tiến, ngành công
nghiệp sản xuất và chế biến dầu thực vật phát triển mạnh mẽ và trở thành một
ngành quan trọng trong công nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm. Bên
cạnh các cơ sở sản xuất được trang bị hiện đại, nhiều áp dụng khoa học tiên
tiến được đưa vào ứng dụng từ các trường đại học, viện nghiên cứu đều tập
trung vào nghiên cứu với mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm ở nhiều
điều kiện khác nhau, nhằm giảm thiểu những mối nguy hại ở sản phẩm sau
chế biến với mục đích có lợi về sức khỏe cho người tiêu dùng, đó cũng là mục
tiêu của đề tài nghiên cứu cơ bản cho quá trình chế biến và bảo quản dầu sau
tinh luyện.
1.1- TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ :
1.1.1- Tình hình dầu thực vật trong nước :

Ngành cơng nghệ dầu thực vật đã có quy hoạch tổng thể trình Bộ Cơng
Nghiệp từ năm 1995, nhưng chưa có cấp thẩm quyền phê duyệt. Hiện nay,
nhu cầu trong nước về dầu thực vật ngày càng tăng với mức tiêu thụ bình
quân đầu người tăng từ 0,3 kg/năm vào năm 1990 lên 0,7 kg/năm vào năm
1995 và 2,5 kg/năm vào năm 2000 và đạt 4 kg/năm vào năm 2005 dự án 6 - 8
kg/năm vào 2010. Cơng suất tồn ngành năm 1999 là 240 ngàn tấn/năm, mức
huy động 75,3% năm 1999 và ước đạt 84,6% năm 2000 năm 1999 toàn ngành
sản xuất được gần 200.000 tấn dầu tinh luyện tăng 200% so với năm 1998.
Đặc biệt, năm 1998 ngành dầu thực vật đã xuất khẩu đạt 10,6 triệu USD và


12

năm 1999 ước đạt 21 triệu USD. Về nguyên liệu, hiện nay nguyên liệu trong
nước mới đáp ứng được 10% do sản lượng nhỏ, phân tán giá thành cao nên
toàn ngành phải nhập 90% nguyên liệu từ các nguồn nguyên liệu như dầu cọ,
dầu nành, dầu cải …
1.1.2- Tình hình tiêu thụ dầu trên thế giới :
Dự báo cung cầu hạt có dầu trên thế giới năm 2005 - 2006 tổng sản lượng
loại hạt có dầu chủ yếu của thế giới năm 2005 - 2006 dự báo so đạt 389,29
triệu tấn, tăng mạnh so với 380,14 triệu tấn của năm 2004 - 2005 trong đó sản
lượng cơm dừa so đạt 5,38 triệu tấn, hạt bông 42,49 triệu tấn, nhân cọ 9,55
triệu tấn, hạt cải dầu 46,68 triệu tấn, đậu nành 222,76 triệu tấn và hạt hướng
dương 29,82 triệu tấn.
Tổng xuất khẩu bảy loại hạt có dầu trên thế giới năm 2002 - 2006 dự báo
đạt 77,86 triệu tấn, tăng so với 74,94 triệu tấn của năm 2004 - 2005.
Tổng sản lượng bảy loại hạt có dầu đem trích chiết trên thế giới trong năm
2005 - 2006 dự báo đạt 311,39 triệu tấn, tăng so với 301,61 triệu tấn của kết
quả năm trước, trong đó riêng đậu nành đạt 183,84 triệu tấn.
Tổng dự trữ bảy loại hạt có dầu kể trên thế giới cuối niên vụ 2005 - 2006

dự báo đạt 62,59 triệu tấn tăng so với 52,19 triệu tấn cuối niên 2004 - 2005.
Sản xuất và tiêu dùng hạt có dầu ở Trung Quốc năm 2005 - 2006 dự báo
đạt 54,07 triệu tấn giảm so với 57,97 triệu tấn của năm 2004 - 2005. Trong đó
sản lượng đậu nành so đạt 17,0 triệu tấn, lạc 18,3 triệu tấn, hạt cải dầu 11,4
triệu tấn, hạt bông 10,27 triệu tấn và các loại hạt khác 1,6 triệu tấn tổng mức
tiêu dùng của các loại hạt có dầu. Năm 2005 - 2006 dự báo đạt 43,13 triệu tấn
so với 40,18 triệu tấn của năm 2004 - 2005. Trong đó tiêu dùng đậu nành so
đạt 27,0 triệu tấn hạt cải dầu 7,6 triệu tấn, lạc 2,79 triệu tấn. Tiêu dùng các
loại dầu thực vật năm 2005 - 2006 dự báo đạt 21,76 triệu tấn, tăng so với
20,40 triệu tấn của năm trước trong đó lượng dầu đậu nành đạt 8,37 triệu tấn.


13

Xuất khẩu lạc của Trung Quốc năm 2005 - 2006 dự báo đạt 950 ngàn tấn/năm
so với 1,02 triệu tấn của 2004 - 2005 nhập khẩu đậu nành vào Trung Quốc
2005 - 2006 dự báo đạt 27,5 triệu tấn tăng so với 25,8 triệu của năm trước
(Feb, 2006).
Tổng sản lượng hạt có dầu ở Ấn Độ năm 2005 - 2006 dự báo đạt 29,9 triệu
tấn tăng nhẹ so với 29,4 triệu tấn của năm 2004 - 2005. Trong đó (tính triệu
tấn/năm) :
Bông vải 7,9 ; lạc 6,6 ; đậu nành 6,0 ; hạt cải 6,8 và các loại hạt có dầu
khác chiếm 2,6 triệu tấn/năm.
Tổng mức tiêu thụ các loại hạt có dầu đạt 9,7 triệu tấn của năm 2005 2006 tăng nhẹ so với 9,6 triệu tấn của năm trước. Tiêu dùng năm 2005 - 2006
dự báo tăng đạt 12,2 triệu tấn tăng so với 12,1 triệu tấn của năm 2004 - 2005.
Dự báo 2005 - 2006 nhập 3,5 triệu tấn dầu cọ, 1,9 triệu tấn dầu nành, 95 ngàn
tấn nhân cọ. Xuất khẩu 100 ngàn tấn lạc, 24 triệu tấn bột khô đậu tương và
550 ngàn tấn bột khô hạt cải dầu (Oil seeds WM & T, Feb/16/2006). Cung
cầu so cân đối trong năm 2005 - 2006. Sản lượng dầu thực vật trên thế giới
2005 - 2006 chắc chắn so tăng ít nhất 4 triệu tấn, nhờ sản lượng hạt có dầu

tăng mạnh ở bán cầu Nam. Những yếu tố chính góp phần làm tăng sản lượng
dầu thực vật bao gồm sản lương đậu nành so tăng 1,5 triệu tấn sản lượng dầu
cọ và dầu hướng dương mỗi loại so tăng 1 triệu tấn.
Trong khi đó nhu cầu dầu cũng so tăng khoảng 4 - 4,5 triệu tấn. Như vậy
sản lượng và nhu cầu so tăng lên ở mức cung cầu bằng nhau.
Mức tăng của dầu cọ niên vụ 2005 - 2006 so đạt 1 triệu tấn. Song dự trữ
loại dầu này cịn nhiều (đạt ít nhất trên 1 triệu tấn) và lượng mua vào của các
nơi nhập khẩu như Ấn Độ thấp, khiến cho giá dầu cọ vẫn ở mức cao 1400 1450 Ringit/tấn suốt những tháng gần đây. Mặt khác, những dự báo về xu


14

hướng sử dụng nhiều dầu cọ làm nhiên liệu cho sinh học cho đến nay cũng
chưa trở thành hiện thực. Điều này tác động không nhỏ đến giá cả.
Giai đoạn tháng 1 - 3 thường là mùa giáp hạt trong sản xuất dầu cọ và giá
thường tăng. Song tháng 4 sẽ là mùa thu hoạch cao điểm, mà tới thời điểm
này giá vẫn chưa tăng có nghĩa là tình hình năm nay sẽ khơng theo quy luật
cũ, trừ khi có nhiều yếu tố khác tác động mạnh tới giá.
1.2- MỘT SỐ LOẠI HẠT CÓ DẦU CHỦ YẾU :
1.2.1- Dừa :
Tên khoa học là Coco Snucifera, Coco Sbutyracea.
Dừa là một đặc sản nhiệt đới. Trên thế giới dừa trồng nhiều ở các nước
vùng Đơng Nam Á, trong đó nhiều nhất là các tỉnh phía nam Việt Nam. Hải
Nam, Indonesia, Malaysia, Philipine, Ấn Độ, Thái lan và một số nước ở Châu
Phi, Nam Mỹ…
Miền Bắc nước ta dừa có nhiều ở một số huyện thuộc tỉnh Thanh Hóa và
được trồng nhiều ở một số địa phương khác như Bến tre, Vĩnh long, Hậu
Giang… Thường sau khi trồng khoảng 3 - 5 năm, bắt đầu có quả.
Mỗi cây hằng năm, sau vụ đầu có thể cho tới 50 quả và hơn nữa.
Phần thu nhận được dầu chủ yếu là cơm (thịt) dừa

Thành phần cơm dừa tươi như sau : ( theo % trọng lượng )
Nước

46,6

Dầu

35,9

Protid

5,5

Cellulose

2,9

Chất hịa tan khơng nitơ

8,1

Chất tro

1,0


15

Bình qn dầu có trong cơm tươi khoảng 30 - 40% phụ thuộc vào giống.
Cơm dừa tươi phơi khô tự nhiên bằng ánh nắng mặt trời hoặc sấy khô bằng

các loại thiết bị sấy sau đó xuất khẩu dưới dạng cơm khô gọi là Copra.
Bảo quản cơm dừa khô làm nguyên liệu để trích chiết dầu tốt nhất là sấy
hoặc phơi khô tự nhiên.
Dầu dừa là nguyên liệu quý trong kỹ thuật sản xuất xà phịng cứng, ngồi
ra trong cơng nghệ thực phẩm người ta thường dùng nó trong sản xuất bơ
nhân tạo (Margarine) hoặc chế biến bánh, kẹo.
1.2.2- Cọ dầu :
Tên khoa học là Elalis Guineensis. Cọ dầu trồng nhiều ở Châu Phi, Ấn Độ
Nam Mỹ, Malaysia. Ở nước ta cũng có ở Phú Thọ, Tuyên Quang, Đồng Nai
nhưng sản lượng trái không đáng kể. Dầu cọ chứa nhiều trong lớp thịt và
nhân. Hàm lượng dầu trong nhân có thể đạt đến 60 - 65% tùy thuộc vào
giống. Quả cọ gồm ba lớp: vỏ ngoài, thịt cọ và hạt. Hạt ngồi có vỏ cứng,
trong là nhân. Từ quả cọ trích chiết ra hai loại dầu: dầu thịt cọ và dầu nhân cọ.
Dầu thịt cọ thường chứa nhiều acid no C

16:0

và C

18:0

có phân tử lượng lớn

hơn dầu nhân cọ.
Dầu thịt cọ sau khi trích chiết thường được phân đoạn để thu nhận được
dầu no và chưa no và được dùng mục đích sản xuất khác nhau như xà phịng
cứng hoặc dùng vào các mục đích sản phẩm như sản xuất shortening hoặc
trong phối chế dầu cooking …
1.2.3- Lạc :
Tên khoa học là Arachis Hypogea. Lạc thuộc họ đậu than bò và thẳng, mọc

thành bụi. Hoa sau khi nở chui xuống đất và hình thành củ. Lạc sinh trưởng ở
vùng nhiệt đới và ôn đới. Trên thế giới, nơi nhiều lạc là các nước thuộc Châu
Phi, Ấn Độ.


16

Thành phần lạc vỏ như sau:
* Tỷ lệ nhân

70 - 76% (theo % trọng lượng hạt)

* Vỏ màng nhân

2,6 - 4% (theo % trọng lượng nhân)

Thành phần lạc vỏ như sau:
* Dầu

40 - 55 %

* Cellulose

1,2 - 4,9 %

* Chất hịa tan khơng chứa nitơ

6,0 - 24,5 %

* Chất tro

1,8 - 4,6 %

* Protid ( N x 6,25 )

20 - 37,2%

Dầu lạc có rất nhiều cơng dụng, được dùng chủ yếu vào dầu thực phẩm như
sản xuất dầu cooking, bơ nhân tạo, dầu hydrogen hóa… Ngồi ra cịn được
sản xuất acid oleic dùng trong công nghệ sản xuất hàng tiêu dùng.
1.2.4- Hạt hướng dương :
Tên khoa học là Helianthus Annus.
Cây hướng dương nguyên gốc ở Mecxich, về sau phát triển ở nhiều nước
trên thế giới. Đây là cây có dầu chủ yếu ở Liên Xô và một nước Đông Âu. Ở
Việt Nam cây hướng dương trồng ở vùng Sapa.
Hoa hướng dương gương sen và ln hướng theo phía mặt trời. Hạt hướng
dương khi già đen như hạt na phân bố đều theo từng ơ ở hoa. Mỗi hoa có vài
chục đến vài trăm hạt. Những hạt ở hoa thường già trước, mẩy và nhiều lầu.
Hàm lượng dầu của hạt từ 35 - 55%, tùy thuộc vào giống và vùng địa lý
cây trồng. Một số nơi trồng thí nghiệm thấy cây rất tốt, hoa to, hạt mẩy. Mỗi
cây đến 5 - 7 hoa.
Dầu hướng dương là nguồn thực phẩm quý, dùng phổ biến làm dầu ăn, đồ
hộp, sản xuất bơ nhân tạo… Khô hướng dương ở Liên Xô dùng sản xuất bột
trộn với bột mì làm bánh nướng, kẹo và chế biến thành thức ăn kiêng.
1.2.5- Olive :


17

Tên khoa học là Olea Europaea Savila

Olive xuất hiện trước tiên ở vùng Tây Á. Sau đó được trồng ở nhiều nước
trên thế giới. Hiện nay ở ven biển Địa Trung Hải, ở Mỹ, Nam Phi trồng nhiều
olive nhất.
Phần dầu tập trung chủ yếu là quả, hạt olive cũng làm nguyên liệu có dầu.
Hàm lượng dầu của quả tới 40 - 70%. Trong số các loại dầu thực vật, dầu
olive chứa tỷ lệ acid oleic cao nhất.
Pháp và một số nước lân cận hàng năm sản xuất dầu olive thực phẩm nhiều
nhất. Dầu olive còn dùng trong kỹ nghệ dược liệu, mỹ phẩm.
1.2.6- Hạt bông :
Tên khoa học là Gossypium Herbaceum
Bơng có nhiều giống khác nhau, nhưng chủ yếu là loại cho xơ dài. Hạt sau
khi tách xơ được dùng làm nguyên liệu sản xuất dầu hàm lượng dầu của hạt
khoảng 15 - 25% nhưng nếu tách vỏ, nhân có đến 40% dầu. Trong dầu bơng
có độc tố gossipol do đó trước khi chế biến dầu bơng cần loại gossipol khỏi
ảnh hưởng sức khỏe người tiêu dùng.
Hiện nay dầu bông thực phẩm do Liên Xơ sản xuất ra có phẩm chất cao do
đã có khâu tinh chế tách gossipol bằng acid antranilic.
Trong dầu bơng do có tương đối nhiều acid palmitic và stearic nên mùa
đông thường phân thành 2 lớp lỏng đặc. Người ta đã lọc nhanh để tách riêng
dầu đặc và dầu lỏng.
Dầu bông là nguồn dầu thực phẩm và cũng là dầu công nghiệp khác để sản
xuất xà phòng, dầu cứng…
1.2.6- Đậu nành :
Tên khoa học là Glycine Hispada, Maxim
Đậu nành trồng ở nhiêu nước trên thế giới. Ở Việt Nam đậu nành trồng ở
nhiều vùng khác nhau, nhiều nhất ở đồng bằng sông Cửu Long.


18

Thành phần hóa học ở đậu nành tính (theo %)
Dầu

18 - 20

Protid ( N x 6.25 )

38 - 40,0

Cellulose

20 - 22,0

Đường

6 - 7,0

Chất tro

5 - 6,0

Dầu trong đậu nành có tỉ lệ dầu thấp nhưng lượng protid rất cao, vì vậy nó
được xem là nguyên liệu có giàu protid thực vật. Dầu đậu nành khơ có mùi
tanh cá, nhưng qua tinh chế là dầu thực phẩm có giá trị sinh lý tốt.Trên thế
giới đại bộ phận dầu đậu nành dùng sản xuất dầu cứng dùng cho thực phẩm.
Dầu có chỉ số iơt cao nên có thể dùng để sản xuất sơn vì dầu có tính bán khơ.
1.2.7- Hạt mè
Tên khoa học Sesamum Indicum. Mè trồng nhiều nơi thuuộc vùng Châu
Á, Châu Phi và Châu Mỹ. Ở Việt Nam, mè có hầu hết ở các địa phương
nhưng sản lượng hàng năm cịn q thấp, chưa trở thành ngun liệu chính

cho ngành công nghiệp.
Thành phần chủ yếu của hạt mè (theo % trọng lượng)
* Dầu

45 - 55%

* Protid

13 - 25%

Dầu mè có mùi thơm, khi ép nguội có màu vàng nhạt, ép nhiệt có màu
vàng sậm và mùi thơm đặt trưng của mè.
1.2.8- Bắp:
Tên khoa học là Zea Mays.
Bắp là một cây lương thực, trồng nhiều ở Mỹ, Liên Xô, Trung Quốc.
Ở nước ta bắp cũng được trồng trên khắp mọi vùng, tuy nhiên những nơi
có đất phù sa mới thu được năng suất cao.


19

Hàm lượng dầu của hạt bắp rất thấp chỉ khoảng 10 - 12%, nhưng của phôi
bắp đến 30 - 40%. Vì vậy người ta sản xuất dầu bắp từ phơi bắp.
Để tách lấy phôi ngô, ngô hạt sau khi xay qua sàng lọc l li được gạo bắp và
cám bắp. Cám bắp tiếp tục sàng phân loại tách bớt tấm bắp thu lấy cám đem
sản xuất dầu.
Công dụng của dầu bắp rất rộng rãi. Ngoài việc dùng cho các mục đích
thực phẩm cịn được dùng trong y học.
1.2.9- Cám gạo
Cám gạo tên khoa học của lúa Oriza Sativa, thóc là lương thực chủ yếu của

dân Châu Á, thuộc họ hòa thảo.
Thóc qua xay xát ta được gạo. Hàm lượng dầu của gạo rất thấp. Dầu chủ
yếu tập trung trong phôi, hàm lượng có thể đến 20 - 28%. Vì vậy nguyên liệu
cho công nghệ sản xuất dầu là cám. Cám nhận được từ các nhà máy xay vì
cịn lại nhiều tấm và trấu, nên tỉ lệ dầu còn thấp. Khi đưa về nhà máy dầu cần
qua sang lọc tách lấy phơi. Dầu cám có tỉ lệ sáp cao nên dễ bị vẫn đục. Ngồi
ra, nếu dầu cám thơ ép được chưa thông qua lọc và tinh chế ngay phẩm chất
nhanh chóng giảm, chỉ số acid tăng nhanh, màu dầu từ vàng sang xanh thẫm
rồi đen.
Dầu cám tinh chế là nguồn thực phẩm của nhiều nước như Nhật Bản,
Trung Quốc.
Trên đà phát triển của nền nông nghiệp nước ta, cám sẽ là nguồn nguyên
liệu lớn, tương lai sẽ trở thành nguồn nguyên liệu dầu thực vật quan trọng
đứng thứ hai sau Lạc. Vì vậy, việc nghiên cứu cám, dầu cám, cách trích, chiết
và tinh chế, chế biến và bảo quản cần được quan tâm.
Từ dầu cám thơ có thể tiến hành thu hồi sáp thực vật là một nguyên liệu
cần thiết trong nhiều ngành cơng nghiệp như sản xuất xà phịng, dùng trong
mỹ phẩm, dùng trong sản xuất chất cách điện.


20

Do phẩm chất dầu cám hiện nay còn kém nên phần lớn dầu cám ở nước ta
hiện nay dùng trong cơng nghệ sản xuất xà phịng giặt.
1.2.10- Hạt cải :
Tên khoa học là Brassica Campestris.
Cải dầu được trồng nhiều ở Đông Bắc Trung Quốc, vùng Đông Á của Liên
Xô, Nhật bản, Triểu tiên.
Hạt chứa nhiều dầu. Hàm lượng dầu trung bình khoảng 35 - 40%.
Dầu cải được sản xuất theo phương pháp ép và trích li. Dầu thể lỏng, màu

vàng hoặc sẫm mùi hanh cải, acid béo chủ yếu là Erucic.
Dầu hạt cải có thể dùng làm nguyên liệu sản xuất dầu cứng, bơ nhân tạo và
một số ngành công nghiệp khác.
Khô dầu hạt cải được người xứ lạnh dùng làm mù tạc, là loại tương gia vị
người Châu Âu ưa thích và quen dùng.
1.2.11- Hạt thầu dầu
Tên khoa học là Ricinus Communis.
Thầu dầu trồng nhiều ở các nước thuộc vùng nhiệt đới. Miền Bắc nước ta
thầu dầu trồng nhiều ở Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Thanh Hóa.
Hiện có hai giống thầu dầu chính thầu dầu bãi và thầu dầu đồi. Năng suất
có thể đạt 5 - 17 tạ/ha.
Hạt màu đen hoặc trứng cuốc, bao ngồi là lớp vỏ mỏng, khơ thì mềm,
giịn. Hàm lượng dầu của hạt 44 - 53%, nếu tách vỏ hạt dầu của nhân đạt tới
60 - 65%.
Thầu dầu còn gọi là dầu ve, sản xuất bằng ép cả nhân lẫn vỏ, hoặc ép nhân
và trích li.
Sở dĩ dầu ve có những ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành cơng
nghiệp vì trong dầu chứa nhiều acid ricinoleic khoảng 87% (có một nối đơi ở
vị trí C 9 và một nhóm – OH trong phân tử ở vị trí C 12 ) và có độ nhớt cao.


21

Vì thơ dầu có chứa độc tố Ricin nên khơng dùng vào các mục đích thực
phẩm.
Dầu ve của ta hiện nay chủ yếu dành cho xuất khẩu, một lượng nhỏ cung
cấp cho cơ quan y tế.
Khô dầu ve ngâm ủ làm phân bón cho cây thuốc lá, chè và cây ăn quả rất
tốt. Ở nhiều nước khô dầu được đem xử lí bằng hơi nước với chế độ đặc biệt
để khử độc tố recin, được sử dụng lảm thức ăn gia súc.

1.2.12- Hạt lanh
Tên khoa học là Linum Usitatissimum.
Lanh là loại cây ngắn ngày, trồng để lất sợi, nhiều nhất ở Ấn Độ, Liên Xô.
Hạt lanh nhỏ như hạt đay, hàm lượng dầu 35 - 40%. Dầu lanh thường sử dụng
trong cơng nghiệp, có thành phần hóa học chủ yếu là acid linoleic và acid
linolenic nên nó cịn gọi là dầu khô, thường được dùng trong công nghiệp sản
xuất sơn và verni. Nước ta trồng rất ít, chỉ có một vài địa phương thuộc Việt
Bắc và Tây Bắc do đó sản lượng không đáng kể. Nhu cầu dầu lanh thế giới là
rất lớn.
1.3- DẦU NÀNH :
1.3.1- Sản lượng dầu nành của thế giới :
Hiện tại, dầu nành là loại dầu thực vật đứng hàng đầu của thế giới bao gồm cả
về sản xuất và tiêu thụ. Mặc dầu, dầu nành đã được sản xuất từ lâu nhưng xét
một cách công bằng thì sự tăng sản lượng của nó so với những năm gần đây là
vượt hơn hẳn và được minh họa theo biểu đồ dưới đây :


22

triệu tấn/năm

năm
H.1.1.Sản lượng dầu nành của thế giới các năm qua (triệu tấn/năm)
1.3.2- Vị trí dầu nành trên thế giới: (1987 - 1988) triệu tấn/năm
Lần đầu tiên, dầu nành đạt được vị trí đứng đầu trong những năm 1950 - 1954
và mối tương quan của nó so với sản lượng của các loại dầu trên thế giới hiện
nay, được tóm tắt theo biểu đồ trịn như sau:
Thành phần các loại dầu:

3.37

2.77

2.72 1.63 1.15

Oliu
Nhân cọ
Nành

15.35

Cọ
Hạt cải
Hướng dương

7.03

Bông vải
7.48

8.42

Đậu phộng
Dừa

H.1.2. Sản lượng dầu, béo thực vật ăn được của thế giới
1.3.3- Mức tăng sản lượng dầu nành của các nước trên thế giới :
Mỹ là nước tiếp tục dẫn đầu về sản lượng dầu nành của thế giới. Các quốc gia
khác như Argentina, Brazil, Trung quốc đang tăng cường gia tăng sản lượng

23

chia xẻ thị phần dầu nành, để cùng nhau đóng góp làm tăng lượng dầu nành
của thế giới. Theo số liệu về sản lượng dầu nành của các nước dẫn đầu đã
được thống kê qua các năm, được mô tả theo biểu đồ sau.
triệu tấn/năm

năm

H.1.3. Mức tăng sản lượng dầu nành của các nước
1.4- CƠNG NGHỆ TRÍCH, CHIẾT DẦU THỰC VẬT :
Dầu thực vật thơ được trích,chiết từ hạt chủ yếu theo 3 phương pháp như sau
• Phương pháp trích chiết dầu bằng trích ly dung mơi.
• Phương pháp trích chiết dầu bằng máy ép vis.
• Phương pháp trích chiết dầu bằng ép thủy lực.
1.4.1- Phương pháp ép thủy lực :
Ép thủy lực là một phương pháp ép xưa nhất, do tiến trình ép từng mẻ, nhu
cầu lao động chân tay nhiều và khả năng thu hồi dầu lâu hơn, phương pháp
này khơng dùng phổ biến cho việc trích chiết đậu nành.
1.4.2- Phương pháp trích ly dung mơi :
Thiết bị trích ly dung mơi dùng trích, chiết trên các loại nguyên liệu có hàm
lượng dầu thấp hoặc kết hợp giữa ép sơ bộ và trích ly dung mơi, cho các loại
nguyên liệu có hàm lượng dầu cao


24

a- Sơ đồ cơng nghệ trích ly: (cho các ngun liệu có hàm lượng dầu thấp)

Hạt có dầu

Nghiền cán

Hơi nước

Chưng

Tạo vẩy

Dung mơi
n-hexan

Trích ly

Khử dung mơi

Dầu thơ

Bã trích
n-hexan
hơi nước

Khử dung mơi

Làm nguội

Bã

Nhập kho

H.1.4- Sơ đồ cơng nghệ trích ly dung mơi liên tục.

Nhậpkho