Tách chiết dầu từ cám gạo

Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản

Số 2/2013

THÔNG BÁO KHOA HỌC

TÁCH CHIẾT DẦU TỪ CÁM GẠO
EXTRACTION OF OIL FROM RICE BRAN
Vũ Duy Đô 1
Ngày nhận bài: 24/01/2013; Ngày phản biện thơng qua: 4/5/2013; Ngày duyệt đăng: 15/5/2013

TĨM TẮT
Để xây dựng qui trình cơng nghệ tách chiết dầu từ cám gạo cần lựa chọn nguyên liệu, xác định các thơng số kỹ thuật
cơng nghệ thích hợp. Nghiên cứu này đã thực hiện tách chiết dầu từ loại cám thường gặp là cám gạo nở. Việc tách chiết
dầu được thực hiện nhờ phương pháp ngâm và trích ly bằng thiết bị sohxlet. Kết quả đã thu được dầu với tỷ lệ thu nhận
khá cao, chỉ số acid, chỉ số xà phòng, chỉ số iod ở trong khoảng cho phép của tiêu chuẩn dầu thô dùng trong công nghiệp
tinh chế dầu ăn. Đã xác định những thơng số kỹ thuật chính của quá trình tách chiết là hàm lượng ẩm của nguyên liệu, thời
gian ngâm, thời gian trích ly và nhiệt độ trích ly.
Từ khố: dầu cám gạo

ABSTRACT
To establish a rice bran’s oil extraction process, it is necessary to select the good raw materials and to measure
the correct technical parameters. The rice bran’s oil was extracted from blooming rice bran. The method of soaking and
solvent extraction with Sohxlet were used to extract the oil from blooming rice bran. The results of this study show a high
extraction rate and the allowed ranges of acid value, saponification value, and iodine value. The main parameters of the
extraction process like moisture content of raw materials, soaking time, extraction time and extraction temperature were
identified in this study.
Keyword: Rice bran oil

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cám gạo là phụ phẩm quan trọng thu được từ

lúa khi xay xát. Cám chiếm tỷ lệ khoảng 10% so
với khối lượng lúa. Trong cám có nhiều protein,
vitamin và chất béo. Hàm lượng protein trong cám
gạo từ 12% đến 20%, hàm lượng chất béo từ 16%
đến 22%. Cám được sử dụng chủ yếu là làm thức
ăn chăn nuôi. Khi tách chiết chất béo trong cám để
dùng vào những mục đích khác, giá trị của nó sẽ
tăng lên rất nhiều.
Dầu cám gạo thơ chứa rất nhiều chất dinh
dưỡng quí. Thành phần chủ yếu của dầu cám gạo
thơ là tryglyceride. Trong đó, acid béo khơng bão
hịa chủ yếu là oleic và linoleic chiếm hơn 70% tổng
acid béo. Ngồi ra cịn có những chất có tác dụng
chống oxi hóa rất tốt như: tocopherol, tocotriencol,
gamma oryzanol, phytosterol, polyphenol. Đặc biệt

1

là gamma oryzanol trong dầu cám gạo còn là chất
có khả năng giúp đào thải cholesterol xấu, phịng
chống xơ vữa động mạch, làm chậm q trình
lão hóa.
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu tách chiết
dầu cám gạo và ứng dụng vào sản xuất các mặt
hàng thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm. Trong lĩnh
vực thực phẩm dầu cám gạo thể hiện ưu điểm lớn
là có điểm sơi cao, khả năng chịu nhiệt tốt. Khi gia
nhiệt ở nhiệt độ cao ít tạo ra các chất polymer, hạn
chế những biến đổi xấu của protein. Trong lĩnh vực
mỹ phẩm và dược phẩm dầu cám gạo được dùng

trong các thuốc trị mụn, da nhờn, bị mẩn ngứa,
thuốc ngừa và trị bệnh thiếu vitamin, bệnh tim mạch,
thối hóa điểm vàng.
Ngun liệu cám gạo rất đa dạng về chủng
loại. Mỗi loại nguyên liệu đòi hỏi các thông số

TS. Vũ Duy Đô: Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang

28 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG


Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản

Số 2/2013

kỹ thuật tách chiết khác nhau. Nghiên cứu tìm phương pháp tách chiết dầu từ những loại nguyên liệu cám
gạo khác nhau là rất cần thiết. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở quan trọng cho việc xây dựng qui trình sản
xuất dầu cám gạo trong thực tế. Dự kiến sản phẩm thu được là dầu cám thô dùng trong lĩnh vực thực phẩm.
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu được sử dụng để tách dầu trong nghiên cứu này là cám gạo nở. Cám được lấy từ nhà máy
xay xát gạo với phương pháp lấy mẫu đại diện ngẫu nhiên. Cám nguyên liệu có màu sáng đều, mùi đặc trưng,
khơng bị nấm mốc, sâu mọt, vón cục. Các mẫu nguyên liệu được sàng bỏ tạp chất, bao gói cách ẩm và bảo
quản ở nhiệt độ -18oC trong thời gian không quá 10 ngày.
Thực hiện tách chiết dầu từ cám bằng phương pháp ngâm và trích ly bằng thiết bị sohxlet. Quá trình được
thực hiện theo sơ đồ ở hình 1.

Hình 1. Sơ đồ qui trình tách chiết dầu cám gạo

Trong sơ đồ trên, cám nguyên liệu được sàng bỏ tạp chất, sấy đến độ ẩm theo yêu cầu, ngâm trong dung
môi hexane lỏng ở điều kiện áp suất và nhiệt độ thường nhằm làm cho một phần dầu trong ngun liệu khuếch

tán vào dung mơi. Nhờ đó, giảm được thời gian trích ly. Sau khi ngâm, dầu trong hỗn hợp được trích ly bằng
thiết bị sohxlet. Quá trình trích ly thực hiện ở 70oC. Sau khi trích ly, dầu cùng dung môi được để lắng trong 1 giờ
và lọc bỏ cặn. Sau đó, chưng cất đuổi dung mơi để thu dầu thơ.
Trong q trình tách chiết dầu cám gạo, những thơng số kỹ thuật chính được chọn để nghiên cứu là hàm
lượng ẩm của nguyên liệu, thời gian ngâm dung mơi hexane, thời gian trích ly dầu. Dầu thu được từ các mẫu
thí nghiệm đem xác định khối lượng. Từ khối lượng dầu và khối lượng mẫu tính được tỷ lệ dầu thu nhận. Dựa
vào tỷ lệ dầu thu nhận chọn giá trị thích hợp cho các thơng số kỹ thuật của q trình tách chiết.
Tỷ lệ dầu thu nhận là tỷ lệ khối lượng dầu thô thu được trên khối lượng mẫu. Tỷ lệ dầu thu nhận được tính
theo cơng thức:

g: Tỷ lệ dầu thu nhận (%)
GD: Khối lượng dầu thu được (g)
G: Khối lượng mẫu (g)
Các thí nghiệm xác định hàm lượng ẩm thích hợp của nguyên liệu khi chiết dầu được thực hiện theo sơ đồ
ở hình 2. Trong đó, các mẫu ngun liệu có hàm lượng ẩm khác nhau được ngâm ngập trong dung môi với thời
gian 1,5 giờ. Sau khi ngâm, thực hiện trích ly dầu ở 70oC, trong thời gian 60 phút, lắng, lọc, đuổi dung môi và
xác định tỷ lệ dầu thu nhận. Dựa vào tỷ lệ dầu thu nhận chọn hàm lượng ẩm thích hợp của nguyên liệu khi chiết.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 29


Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản

Số 2/2013

Các thí nghiệm xác định thời gian ngâm dung mơi được thực hiện như sau: tiến hành ngâm cám ngập trong
dung mơi hexane ở nhiệt độ thường, các mẫu có thời gian ngâm dung môi thay đổi từ 0,5 đến 2,5 giờ, bước
nhảy là 0,5 giờ. Sau đó đem lọc lấy dịch chiết, sấy dịch ở 70oC cho bay hơi hết dung mơi, cân lượng dầu thu
được rồi tính tỷ lệ dầu thu nhận. Dựa vào đây chọn thời gian ngâm dung mơi thích hợp.
Các thí nghiệm xác định thời gian trích ly dầu được thực hiện tương tự như các thí nghiệm xác định hàm

lượng ẩm của nguyên liệu khi chiết dầu. Trong đó, các thơng số đã biết được cố định, thời gian trích ly dầu được
thay đổi từ 70 đến 110 phút, bước nhảy là 10 phút.
Hàm lượng ẩm của nguyên liệu được xác định bằng phương pháp sấy đến khối lượng khơng đổi, cịn hàm
lượng tro được xác định bằng phương pháp đốt.

Hình 2. Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu cám khi chiết dầu

Tiến hành chiết dầu từ cám theo thông số kỹ thuật thích hợp đã chọn ở trên. Sản phẩm thu được đem xác
định các chỉ tiêu: tỷ lệ thu nhận dầu, chỉ số acid (theo TCVN6122:2007), chỉ số xà phịng (theo TCVN6126:1996)
và chỉ số iod (theo TCVN6122:2007).
Mỗi thí nghiệm được thực hiện 3 lần. Kết quả thí nghiệm là giá trị trung bình của các lần thí nghiệm. Các số
liệu thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm MS Excel.
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
1. Kết quả xác định hàm lượng ẩm và tro của nguyên liệu ban đầu
Dùng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi và phương pháp đốt chúng tôi đã xác định được hàm
lượng ẩm và tro của cám khi mới thu nhận. Kết quả thu được hàm lượng ẩm trung bình của cám là 13,1 % cịn
hàm lượng tro trung bình là 2,3%.
2. Kết quả xác định hàm lượng ẩm thích hợp của nguyên liệu khi chiết dầu
Để tìm hiểu ảnh hưởng của hàm lượng ẩm của cám nguyên liệu đến khả năng trích ly dầu chúng tơi thực
hiện thí nghiệm theo sơ đồ ở hình 2. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên hình 3.

30 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG


Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản

Số 2/2013

Kết quả thí nghiệm ở hình 3 cho thấy trong cùng thời gian chiết, khi giảm hàm lượng ẩm của nguyên liệu, tỷ
lệ dầu chiết được tăng lên. Đó là do sự có mặt của nước trong nguyên liệu cản trở dung mơi ngấm vào để hịa

tan dầu. Ở khoảng hàm lượng ẩm 5- 13 % sự biến đổi tỷ lệ dầu thu nhận phụ thuộc nhiều vào hàm lượng ẩm
của nguyên liệu. Khi hàm lượng ẩm của nguyên liệu giảm xuống dưới mức 5% tỷ lệ dầu thu nhận tăng không
đáng kể theo sự giảm hàm lượng ẩm của nguyên liệu. Vì vậy, chọn hàm lượng ẩm của nguyên liệu thích hợp
là 5%.

Hình 3. Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm của nguyên liệu đến tỷ lệ dầu thu nhận

3. Kết quả xác định thời gian ngâm nguyên liệu
Quá trình tách chiết dầu được thực hiện trong 2 công đoạn là ngâm ngun liệu trong dung mơi và trích ly
dầu ở nhiệt độ sơi của dung mơi. Thí nghiệm xác định thời gian ngâm được thực hiện theo giải thích ở mục II.
Tỷ lệ dầu thu nhận từ các mẫu được thể hiện ở hình 4.

Hình 4. Ảnh hưởng của thời gian ngâm nguyên liệu đến tỷ lệ dầu thu nhận

Kết quả thí nghiệm ở hình 4 cho thấy trong cùng điều kiện thí nghiệm, khi thời gian ngâm tăng thì tỷ lệ dầu
thu nhận tăng. Tuy nhiên, sự tăng tỷ lệ dầu thu nhận chủ yếu là ở khoảng thời gian nhỏ hơn 2 giờ, còn với thời
gian ngâm lớn hơn 2 giờ tỷ lệ dầu thu nhận tăng theo thời gian khơng đáng kể. Do đó, chọn thời gian ngâm
thích hợp là 2 giờ.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 31


Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản

Số 2/2013

4. Kết quả xác định thời gian trích ly dầu
Việc ngâm nguyên liệu trong dung môi chỉ tách
được một phần dầu. Vì trong điều kiện nhiệt độ
bình thường khả năng khuếch tán của dung môi và

dầu bị hạn chế. Khi nâng nhiệt độ lên và cho dịng
dung mơi chuyển động qua khối nguyên liệu sẽ làm
tăng khả năng ngấm dung môi vào nguyên liệu và
khuếch tán dầu, nhờ đó tăng tỷ lệ dầu thu được.
Tuy nhiên ở nhiệt độ cao dầu dễ bị biến đổi chất
lượng. Vì vậy, chúng tơi sử dụng phương pháp kết
hợp ngâm ở nhiệt độ thường với trích ly ở nhiệt độ

sơi của dung mơi. Để hạn chế sự bay hơi dung môi
ra môi trường, cả 2 q trình được thực hiện trong
thiết bị sohxlet kín. Giai đoạn đầu cám được ngâm
ngập trong dung môi với thời gian 2 giờ. Giai đoạn
sau nâng nhiệt độ lên 70oC cho dung mơi bay hơi và
chuyển động tuần hồn trong thiết bị.
Để thấy rõ tác dụng của việc ngâm nguyên liệu
trong dung mơi, tiến hành các thí nghiệm đối chứng
(các mẫu không ngâm). Sự phụ thuộc của tỷ lệ
dầu thu nhận vào thời gian trích ly được thể hiện
ở hình 5.

Hình 5. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến tỷ lệ dầu thu nhận

Kết quả thí nghiệm ở hình 5 cho thấy trong
cùng điều kiện thí nghiệm, tỷ lệ dầu thu nhận của
mẫu ngâm dung môi luôn cao hơn của các mẫu đối
chứng. Đồng thời, khi thời gian trích ly tăng thì tỷ
lệ dầu thu nhận tăng. Tuy nhiên, sự tăng tỷ lệ dầu
thu nhận chủ yếu là ở khoảng thời gian nhỏ hơn 90
phút, còn với thời gian trích ly lớn hơn 90 phút tỷ lệ
dầu thu nhận tăng theo thời gian khơng đáng kể. Do

đó, chọn phương án công nghệ là ngâm nguyên liệu
trong dung môi trước rồi mới tiến hành trích ly và
thời gian trích ly thích hợp là 90 phút.

5. Đề xuất qui trình chiết dầu cám gạo thô
Từ kết quả nghiên cứu trên chúng tơi đề xuất
qui trình chiết dầu cám gạo thơ theo sơ đồ sau:
Cám gạo → Sàng, sấy → Ngâm → Trích ly →
Lắng, lọc → Chưng cất → Dầu cám gạo
Trong sơ đồ qui trình này nguyên liệu cám được
sấy đến hàm lượng ẩm 5%, ngâm dung môi trong 2
giờ, trích ly tuần hồn trong 90 phút, lắng, lọc sạch
tạp chất rồi chưng đuổi hết dung mơi. Dầu thu được
có màu vàng nhạt, mùi thơm đặc trưng. Một số chỉ
số hóa học của dầu được thể hiện trên bảng 1.

Bảng 1. Một số chỉ số hóa học của dầu cám gạo thơ
Kết quả thí nghiệm

Tiêu chuẩn các loại dầu thơ của công ty Dầu ăn
Nam Thịnh và công ty Dầu ăn Tân Bình

3,7

3-5

Chỉ số xà phịng (mg KOH/g dầu)

192

185-260

Chỉ số iod (g I2/100g dầu)

120

80-140

Chỉ tiêu

Chỉ số acid (mg KOH/g dầu)

Số liệu ở bảng 1 cho thấy dầu cám gạo thô
thu được trong thí nghiệm đạt được các chỉ tiêu
chất lượng cơ bản của dầu thơ dùng trong cơng

32 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

nghiệp tinh chế dầu ăn hiện đang được các công
ty Dầu ăn Nam Thịnh và công ty Dầu ăn Tân Bình
áp dụng.


Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ Thủy sản
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Dầu thơ thu được trong thí nghiệm trên chỉ là
bán thành phẩm trong qui trình sản xuất dầu ăn. Để
có được sản phẩm dầu ăn thực phẩm phải thực hiện
các công đoạn tinh chế rất phức tạp. Do điều kiện
thí nghiệm khơng thể thực hiện tinh chế dầu nên

nghiên cứu chỉ dừng ở việc tách dầu thô. Tuy vậy,
kết quả nghiên cứu cũng bước đầu mở ra hướng đi,

Số 2/2013
tạo điều kiện thuận lợi cho những nghiên cứu tiếp
theo trong lĩnh vực chế biến các sản phẩm từ phụ
phẩm của ngành sản xuất ngũ cốc.
Trên đây là một số thơng số kỹ thuật quan trọng
của qui trình sản xuất dầu thô từ cám gạo. Để thu
được các sản phẩm có giá trị cao cần nghiên cứu
phương pháp tinh sạch và tách chiết các thành phần
có hoạt tính sinh học cao trong dầu thô.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Trần Thanh Trúc, 2005. Công nghệ chế biến dầu thực phẩm. Trường Đại học Cần Thơ

2.

Lê Thị Tưởng, 2011. Công nghệ sản xuất dầu mỡ thực phẩm. Trường Đại học Nha Trang

3.

Richard D. O Brien, 2004. Fats and oils, CRC press LLC

4.

/>
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 33