TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG GIÁO TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU MỠ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

GIÁO TRÌNH

CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU MỠ THỰC PHẨM
Mã số: CB 351

Biên soạn: Th.s. TRẦN THANH TRÚC

NĂM 2005


Công nghệ chế biến dầu thực phẩm

Trần Thanh Trúc

MỤC LỤC
TRANG
CHƯƠNG I. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA DẦU MỠ...............................................1
1.1. Tổng quan về dầu mỡ ..............................................................................................................1
1.2. Thành phần hóa học của dầu mỡ............................................................................................2
1.2.1. Các thành phần chính .............................................................................................................2
1.2.2. Các thành phần phụ ...............................................................................................................6
1. 3. Tính chất lý hóa của dầu mỡ .............................................................................................11
1.3.1. Tính chất vật lý......................................................................................................................11
1.3.2. Tính chất hóa học của dầu mỡ ..............................................................................................11
1.4.

Phân loại dầu mỡ thực phẩm .............................................................................................13

1.4.1. Nhóm chất béo sữa..............................................................................................................13
1.4.2. Nhóm acid lauric (dầu dừa và dầu hạt cọ)...........................................................................13
1.4.3. Nhóm bơ thực vật (bơ cacao)..............................................................................................13
1.4.4. Nhóm mỡ động vật (mỡ heo) ..............................................................................................13
1.4.5. Nhóm dầu cá (dầu cá và dầu gan cá)...................................................................................13
1.4.6. Nhóm acid oleic và acid linoleic (dầu olive, dầu cọ, dầu bắp, dầu hướng dương)..............14
1.4.7. Nhóm acid linolenic (dầu đậu nành, dầu hạt lanh)..............................................................14
1.4.8. Nhóm acid erulic (C22:1)....................................................................................................14
1.4.9. Nhóm hydroxy acid.............................................................................................................14
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN DẦU MỠ.................................................................15
2.1. Hạt chứa dầu (seed oils) ...........................................................................................................15
2.2. Cây chứa dầu (oils from oil-bearing trees).................................................................................20
2.3. Mỡ động vật (animal fats)..........................................................................................................22
2.4. Dầu từ động vật biển (marine oils).............................................................................................23
Chương 3. KHÁI QUÁT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THÔ .............................................25
3.1. Sản xuất dầu từ hạt chứa dầu .................................................................................................25
3.1.1. Bảo quản và sơ chế hạt dầu..................................................................................................25
3.1.2. Giai đoạn tiền xử lý hạt dầu .................................................................................................32
3.1.3. Chưng sấy bột nghiền (gia công nhiệt ẩm) ..........................................................................38
3.1.4. Chiết tách dầu bằng quá trình ép..........................................................................................40
i


Công nghệ chế biến dầu thực phẩm

Trần Thanh Trúc

3.1.5. Chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly ...........................................................................43
3.2. Sản xuất dầu từ thịt quả chứa dầu (fruit flesh oil, pulp oil).................................................50
3.2.1. Dầu cọ ..................................................................................................................................50

3.2.2. Dầu olive..............................................................................................................................51
3.3. Tách chiết mỡ động vật ...........................................................................................................52
3.4. Dầu cá........................................................................................................................................52
CHƯƠNG 4. KỸ THUẬT TINH LUYỆN DẦU MỠ..................................................................54
4.1. Giới thiệu chung .......................................................................................................................54
4.2. Các cơng đoạn chính của quá trình tinh luyện......................................................................56
4.2.1. Các phương pháp tinh luyện cơ học.....................................................................................56
4.2.2. Thủy hóa dầu (degumming).................................................................................................58
4.2.3. Tách sáp và đơng hóa dầu ....................................................................................................61
4.2.4. Trung hòa.............................................................................................................................63
4.2.5. Tẩy trắng ..............................................................................................................................66
4.2.6. Khử mùi ...............................................................................................................................68
4.3. Tiêu chuẩn của dầu mỡ thực phẩm ........................................................................................70

CHƯƠNG 5. CÁC Q TRÌNH LÀM THAY ĐỔI ĐẶC TÍNH DẦU MỠ ................. 73
5.1. Khái quát chung .......................................................................................................................73
5.2. Chiết phân đoạn và đông hóa dầu (Fractionation-Winterization) ......................................74
5.2.1. Giới thiệu .............................................................................................................................74
5.2.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình ...............................................................................................74
5.2.3. Kỹ thuật chiết phân đoạn .....................................................................................................75
5.2.4. Điều kiện thực hiện ..............................................................................................................76
5.2.5. Sản phẩm- Khả năng ứng dụng............................................................................................77
5.3. Q trình hydro hóa dầu (hydrogenation) ............................................................................78
5.3.1. Giới thiệu .............................................................................................................................78
5.3.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình ...............................................................................................78
5.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình hydro hóa ...................................................................80
5.4. Q trình ester hóa nội phân tử (Interesterification) ...........................................................82
CHƯƠNG 6. CÁC SẢN PHẨM TỪ DẦU MỠ ...........................................................................85
6.1. Giới thiệu chung .......................................................................................................................85
6.2. Margarine ................................................................................................................................85

ii


Công nghệ chế biến dầu thực phẩm

Trần Thanh Trúc

6.3. Shortening.................................................................................................................................95
6.4. Mayonaise .................................................................................................................................96
6.5. Dầu chiên ..................................................................................................................................98
6.6. Dầu salad...................................................................................................................................99
TÁI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................................100

iii


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

CHƯƠNG I.
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA DẦU MỠ
1.1.

TỔNG QUAN VỀ DẦU MỠ

Dầu mỡ từ động vật và thực vật đã được sử dụng trong sản xuất cũng như trong đời
sống từ rất lâu, đây cũng chính là một nguồn cung cấp năng lượng lớn. Dầu mỡ được
dùng rất phổ biến trong quá trình nấu nướng hằng ngày, xuất phát từ văn hóa cổ đại,
như Trung quốc, Ai cập, Hy lạp – La mã cổ xưa. Cho đến ngày nay, việc sử dụng dầu

mỡ trong quá trình chế biến thức ăn vẫn đóng một vai trị hết sức quan trọng, mặc dù
việc thay đổi tập quán ăn uống đã góp phần làm giảm sản lượng sản xuất và sử dụng
thành phần này.
Dầu mỡ được biết đến đầu tiên có lẽ từ đế chế Ai cập (năm 1400 trước CN), ngoài
phục vụ cho ăn uống, việc sản xuất xà phòng từ dầu mỡ cũng đã được ứng dụng. Ánh
sáng ban đêm của người cổ đại cũng được tạo ra từ mỡ động vật chứa trong lọ và một
ống sứa được sử dụng như bấc đèn ngày nay. Người La Mã xưa cũng đã biết chế tạo
nến từ mỡ động vật trộn với sáp ong. Bên cạnh đó, rất nhiều thực vật cũng được sử
dụng làm nguồn cung cấp dầu: dầu olive có nguồn gốc từ vùng Địa Trung Hải, hạt cải
dầu được sử dụng phổ biến ở Châu Âu, dầu mè ở Ấn độ và đặc biệt, Trung quốc là
quốc gia biết sử dụng dầu sớm nhất; cho đến ngày nay, dầu đậu nành vẫn được ưa
chuộng ở nước này. Hiện nay, có rất nhiều loại động thực vật cho dầu mỡ đã được
khai thác, mỡ không chỉ thu được từ các động vật chủ yếu như heo, bò, cừu mà mỡ từ
động vật biển cũng được quan tâm.
Song song với quá trình sử dụng dầu mỡ, cơng nghệ chế biến dầu cũng rất phát triển:
từ khâu chiết tách thu dầu mỡ đến kỹ thuật tinh luyện giúp dầu mỡ có chất lượng cao
hơn. Tuy nhiên, bước ngoặt lớn giúp nền công nghiệp chế biến dầu mỡ phát triển gắn
liền với việc ứng dụng máy nghiền ép dầu dạng con lăn của Smeaton vào năm 1752.
Tiếp theo đó, cơng nghệ chiết tách dầu có kết hợp chưng sấy cũng bước đầu được
nghiên cứu trong những năm 1795 (Brahma), 1800 (Neubauer), 1891 (Montgolfier).
Deiss (1855) đã thử nghiệm trích ly dầu thành cơng từ dung mơi là CS2, sau đó Irvine,
Richardson và Lundy (1864) đã đưa ra phát minh cho việc sử dụng dung mơi trích ly
dầu là hydrocarbon và hiện vẫn cịn được áp dụng. Cùng với công nghệ chiết tách dầu,
công nghệ tinh luyện dầu mỡ cũng được phát triển song song. Thêm vào đó, các
phương pháp kiểm định và đánh giá chất lượng của dầu mỡ cũng được nghiên cứu và
ứng dụng: khái niệm về chỉ số acid (Merz, 1879), chỉ số xà phịng hóa (Koettstorfer,
1879), chỉ số iod (Huebl, 1879); việc ứng dụng phương pháp sắc ký trong xác định giá
trị dầu mỡ cũng đã được ứng dụng từ năm 1906 (Tswett, sắc ký cột) và phát triển dần .

1

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DẦU MỠ
1.2.1. Các thành phần chính
(i) Các acid béo
Hợp chất béo có chứa các acid hữu cơ có số nguyên tử C trong mạch lớn hơn 4 được
gọi là acid béo (fatty acid). Tùy thuộc vào chiều dài mạch carbon, các acid béo được
chia làm 3 dạng chính: acid béo mạch ngắn (4-6 Carbon), acid béo mạch trung bình (814 C) và acid béo mạch dài (≥ 16 C); ngoài ra, tùy thuộc vào liên kết giữa các nguyên
tử C trong mạch, acid béo cũng có thể được chia thành 2 loại chính: acid béo bão hịa
và acid béo chưa bão hịa. Có hơn 10 loại acid béo được tìm thấy chủ yếu trong thực
phẩm (bảng 1.1).
-

Acid béo bão hòa: Thuật ngữ “bão hòa” được sử dụng để chỉ sự thỏa mãn về hóa
trị của nguyên tử C trong mạch acid (ngoài trừ C tạo nên gốc acid –COOH); nói
cách khác, liên kết giữa các nguyên tử C trong mạch là liên kết đơn (liên kết σ).
Ký hiệu: Cx:0 với x: số nguyên tử C trong mạch
0: khơng có sự tồn tại của liên kết đơi (liên kết π).

-

Acid béo khơng bão hịa: Các acid béo có chứa liên kết đơi trong mạch carbon
được gọi là acid béo khơng bão hịa. Trong tự nhiên, lượng acid béo khơng bão hịa
chiếm tỷ lệ rất lớn. Hầu hết các acid béo có xu hướng hình thành liên kết đơi ở vị
trí C số 9 và số 10 trong mạch. Mặc dù vậy, sự hình thành các liên kết đơi khơng
bão hịa này cũng có thể được tìm thấy ở tất cả các vị trí trên mạch C, điều này làm

gia tăng đáng kể lượng đồng phân của acid béo khơng bão hịa. Thêm vào đó, sự
xuất hiện của liên kết đơi cũng giúp cho việc hình thành cấu hình cis- và trans- của
acid béo, ảnh hưởng đến đặc tính sinh học của chúng. Ngoại trừ một số trường hợp
đặc biệt, hầu hết các acid béo không bão hịa trong thực phẩm có cấu hình cis-; tuy
nhiên q trình tinh luyện dầu hay các quá trình tác động làm thay đổi đặc tính dầu
mỡ (chế biến margarine, hydro hóa dầu) có thể làm chuyển đổi các acid béo khơng
bão hịa có cấu hình cis- thành dạng đồng phân hình học trans-, đây cũng chính là
mối nguy lớn cho việc gia tăng bệnh xơ vữa động mạch và bệnh tim.
Ký hiệu:
Các acid béo khơng bão hịa có thể được ký hiệu theo hai hệ thống:
- Hệ thống 1: Cx:y, zc (hoặc zt) với: x: số nguyên tử C trong mạch
y: số liên kết đơi hiện diện
z: vị trí của liên kết đôi trong mạch C (đánh
số bắt đầu từ C kế cận nhóm COOH)
c,t: cis- hay trans-

2


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

- Theo hệ thống EEC (End-of-Carbon-Chain): (Cx:y,ωm) hay (Cx:y,nm); khi đó ω
hay n: vị trí của liên kết đơi trong mạch C (đánh số ngược lại hệ thống 1, C1 là C
bắt đầu của mạch C- nhóm CH3).
Thí dụ:
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-(CH2)6-COOH
- Theo danh pháp IUPAC: 9,12,15-Octadecatrienoic acid
- Tên thông thường: α-linolenic acid

- Ký hiệu theo hệ thống 1: C18:3,9c,12c,15c
- Ký hiệu hệ thống EEC: C18:3ω3 hay C18:3n3
Acid oleic (C18:1ω9) là acid béo có 1 nối đôi chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần các
acid béo (hơn 50%), acid này được tìm thấy trong hầu hết các loại dầu thực vật cũng
như mỡ động vật.
Bảng 1.1. Các acid béo chủ yếu trong thực phẩm
Acid béo

Acid béo

Chiều dài mạch C

Nhiệt độ nóng

(theo hệ thống IUPAC)

(tên thơng thường)

(Cx:y,ωm)

chảy (oC)

Decanoic

Capric

10:0

31,6

Dodecanoic

Lauric

12:0

44,4

Tetradecanoic

Myristic

14:0

54,3

Hexadecanoic

Palmitic

16:0

62,9

Octadecanoic

Stearic

18:0

70,0

9-Octadecanoic

Oleic

18:1ω9

13,0

9-trans-Octadecanoic

Elaidic

18:1ω9

36,0

13-Docosenoic

Erucio

22:1ω9

33,5

9,12-Octadecadienoic

Linoleic

18:2ω6,9

-3,0

9,12,15-Octadecatrienoic

α-Linolenic

18:3ω3,6,9

-11,9

5,8,11,14-Eicosatetraenoic

Arachidonic

20:4ω6

5,8,11,14,17-Eicosapentanoic

EPA

20:5ω3

4,7,10,13,16,19Docosahexaenoic

DHA

20:6ω3

- Acid béo khơng bão hịa mạch dài ω3 và ω6
Trong số các acid béo khơng bão hịa mạch dài, acid béo ω3 và ω6 là hai loại acid béo
cần thiết và có giá trị dinh dưỡng cao nhất; các nghiên cứu cho thấy cơ thể người và
động vật không thể tổng hợp các acid béo này, mà chủ yếu được cung cấp qua nguồn
3


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

thức ăn - dầu thực vật. Acid linoleic (C18:2ω6) và acid α-linolenic (C18:3ω3) là hai
acid quan trọng nhất đại diện cho nhóm này. Các acid béo thuộc nhóm ω3 và ω6 cũng
có thể được hình thành nhờ vào q trình biến đổi như kéo dài mạch carbon hay loại
bão hòa (desaturation): acid arachidonic (AA, C20:4ω6), acid eicosapentaenoic (EPA,
C20:5ω3), acid docosahexaenoic (DHA, C22:6ω3) (hình 1.1)
18:1ω9

18:2ω6

18:3ω3

loại bão hịa (desaturase)
18:2ω9

18:3ω6

18:4ω3

kéo dài mạch (elongase)

20:2ω9

20:3ω6

20:4ω3

loại bão hịa (desaturase)

20:3ω9

20:4ω6

20:5ω3

kéo dài mạch
22:4ω6

22:5ω3

loại bão hịa

24:5ω3
24:6ω3

22:5ω6

22:6ω3

Hình 1.1. Các biến đổi hình thành acid béo khơng bão hịa mạch dài (polyunsaturated fatty acid)

Trong tự nhiên, AA cũng có thể tìm được trong thịt gà và một số động vật khác, EPA
và DHA cũng tồn tại với lượng lớn trong cá và một số hải sản khác.
Các nghiên cứu gần đây đã cho thấy các acid béo khơng bão hịa mạch dài này được
xem là một trong những acid béo cần thiết và quan trọng nhất nhờ vào sự hình thành
các hợp chất có đặc tính sinh học (eicosanoid) của chúng, giúp vô hoạt khả năng sinh
cholesterol trong cơ thể người. Acid arachidonic được chuyển đổi nhờ enzyme thành
các hợp chất như protaglandin, thromboxan, leukotrien giúp cơ thể người thực hiện
một số chức năng sinh lý. Thêm vào đó, các acid béo này cịn có vai trị cần thiết cho
sự phát triển, là hợp chất căn bản cho việc thành lập thành tế bào cũng như hình thành
hợp chất cấu trúc cần thiết của phospholipid.

4


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

- Các acid béo có cấu trúc khơng đặc trưng (cấu trúc hiếm):
Bên cạnh các acid béo bão hịa và khơng bão hòa thường gặp, trong thực phẩm còn
xuất hiện một lượng acid béo với cấu trúc ít gặp hơn. Các acid này thường khơng có
vai trị quan trọng trong thực phẩm, và chỉ tìm thấy ở một số nguồn đặc biệt, chủ yếu
trong các loại rau. Khác với các acid béo thơng thường, các acid béo dạng này thường
khơng có cấu trúc mạch thẳng, chuỗi hydrocarbon được hình thành từ một hay nhiều
nhóm methyl và ethyl: acid béo mạch nhánh. Các acid béo mạch nhánh hiện diện chủ
yếu trong vi sinh vật và một lượng nhỏ được tìm thấy trong sữa và mỡ của động vật
nhai lại (trâu, bò…). Trong số này, acid ricinoleic (12-hydroxy-9-octadecenoic acid) là
hydroxy acid quan trọng nhất, đây là thành phần chính của dầu hải ly (castor oil).
(ii) Triglycerid
Triglycerid là sản phẩm được tạo thành từ phản ứng của một phân tử glycerol với ba

(3) phân tử acid béo (hình 1.2). Tùy thuộc vào acid béo gắn vào các vị trí trên mạch C
của glycerol sẽ xác định đặc tính và tính chất của triglycerid:
-

Triglycerid đơn giản: tạo thành từ 3 acid béo giống nhau.

-

Triglycerid phức tạp: do acid béo khác nhau

Trên thực tế, dầu và mỡ đều là sản phẩm chủ yếu của triglycerid phức tạp. Sự phân bố
của acid béo trong cấu trúc triglycerid đã được khám phá và nghiên cứu trong một thời
gian dài, rất nhiều học thuyết khác nhau về khả năng liên kết này đã được đề nghị:
-

“Thuyết phân bố ngẫu nhiên”: sự phân bố acid béo vào các vị trí khác nhau
trong triglycerid hoàn toàn theo ngẫu nhiên.

-

“ Thuyết phân bố cân bằng”: các acid béo có khuynh hướng phân bố rộng rãi ở
tất cả các triglycerid.

-

“Thuyết phân bố ngẫu nhiên có giới hạn”: sự phân bố acid béo vào các vị trí
khác nhau trong triglycerid cũng theo quy luật ngẫu nhiên, tuy nhiên có một vài
điểm giới hạn đặc biệt xảy ra trong dầu thực vật và mỡ động vật . Thí dụ: ở dầu
thực vật, các acid béo bão hịa có xu hướng ester hóa ở vị trí số 1 và 3; trong khi
sự gắn kết các acid này thường xảy ra ở vị trí số 2 trong mỡ động vật.

Hình 1.2. Cấu trúc triglycerid

5


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

(iii)

Trần Thanh Trúc

Các thành phần phụ

Các acid béo tự do và mono- , diglycerid
Trong dầu mỡ, ngoại trừ thành phần chính là triglycerid cịn có sự hiện diện của một
lượng nhất định acid béo tự do (không liên kết với glycerl) và mono- , diglycerid.
Trong cấu tạo của các mono- và diglycerid vẫn cịn sự hiện diện của hai hay một nhóm
hydroxyl (-OH), chúng được xem như dấu hiệu nhằm xác định sự tổng hợp khơng
hồn tồn triglycerid sinh học (quả chưa chín, hạt) hay dấu hiệu của quá trình phân
giải lipid (lipolysis) sau thu hoạch do hoạt động của enzyme. Tuy nhiên, ngồi vai trị
như chất chỉ thị chất lượng, mono- và diglycerid cịn có một vai trị quan trọng đặc
biệt nhờ vào khả năng liên kết mạnh của nó với các phần tử thân dầu và thân nước;
chính vì thế mono- và diglycerid được sử dụng như một chất nhũ hóa trong rất nhiều
thực phẩm.
Bên cạnh mono- và diglycerid, acid béo tự do là sản phẩm cuối trong quá trình phân
giải lipid, là giảm chất lượng dầu cụng như sản phẩm thực phẩm.
Phospholipid
Trong hạt dầu bao giờ cũng có mặt phospholipid là một trong những thành phần lipid
phức tạp chủ yếu, bao gồm khung glycerophosphate kết hợp với hai chuỗi acid béo dài

đã được ester hóa ở vị trí C1 và C2, đồng thời một alcohol base gắn vào nhóm
phosphate (hình 1.3).

R1, R2: acid béo

Hình 1.3. Cấu trúc của phospholipid

6


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

Phospholipid được phân thành 5 nhóm chính theo sự thay thế tự nhiên (X) trên acid
glycerophosphoric:
(1) Phospholipidic acid (PA): khơng có thành phần thay thế
(2) Phospholipidyl ethanolamine (cephalin): PE
(3) Phospholipidyl choline (lecithine): PC
(4) Phospholipidyl serine: PS
(5) Phospholipidyl inositol: PI
Phospholipid là các hợp chất chứa dinh dưỡng dự trữ, cung cấp năng lượng cho các
phản ứng trao đổi chất và tăng cường hô hấp của hạt. Trong công nghệ thực phẩm,
phospholipid được sử dụng rộng rãi như một chất nhũ hóa , tác nhân kết dính (antispattering) và làm giảm độ nhớt trong nhiều thực phẩm. Nhiều hiệu quả đặc biệt của
phospholipid đã được biết đến như ngăn cản hay chữa khỏi bệnh mất trí nhớ, viêm
khớp và hàm lượng choloseterol trong máu cao. Tuy nhiên, cho đến ngày nay, các ích
lợi của phospholipid về mặt dinh dưỡng đã không được khoa học chứng minh.
Trong hạt dầu, phospholipid nằm ở dạng liên kết phức tạp với glucid, protid và chỉ có
khoảng 30% ở dạng tự do. Do đặc tính tan trong chất béo, khi khai thác dầu thực vật,
phospholipid sẽ có mặt trong dầu.

Các hợp chất khơng có tính xà phịng hóa
Các hợp chất khơng có tính xà phịng hóa thường có mặt trong dầu mỡ với vai trò quan
trọng là: sterol, tocopherol, hợp chất màu, sáp, hydrocarbon và vitamin.
Sterol: hợp chất hòa tan trong chất béo với cấu trúc căn bản từ steran
(cyclopentanoperhydrophenantrene) (hình 1.4).

7


Cơng nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

Hình 1.4. Cấu trúc của steran và sterol

Tùy theo nguồn gốc phát sinh, sterol được chia thành hai loại chính: sterol động vật
(cholesterol) hay sterol thực vật (phytosterol: β-sitosterol). Hàm lượng sterol thay đổi
trong khoảng từ 0,05-0,60%. Cholseterol được xem như một trong những nguyên nhân
chính gây nên bệnh nhồi máu cơ tim. Chính vì thế, rất nhiều biện pháp làm giảm lượng
cholesterol trong thực phẩm đã được nghiên cứu thành cơng trong những năm gần đây.
Tuy vậy, cholesterol vẫn có một số chức năng cần thiết cho hoạt đống sống khi nó là
thành phần chính của màng tế bào, chất dự đoán cho hoạt động của hormone steroid hormone cần thiết cho quá trình lớn lên và phát triển của động vật hữu nhũ còn non.
Tocopherol: Tocopherol là chất chống oxy hóa tự nhiên rất quan trọng thuộc họ
phenolic. Tocopherol cũng có đặc tính tan trong dầu, thường tồn tại ở dạng tự do. Tùy
thuộc vào cấu tạo khác nhau của tocopherol (hình 1.5) mà đặc tính tương ứng cũng
thay đổi; phụ thuộc mạch C chính bão hịa hay chứa 3 liên kết đơi, và phụ thuộc vào số
nhóm cũng như vị trí nhóm methyl gắn kết trên mạch nhánh; có 4 loại tocopherol khác
nhau: α-tocopherol (5,7,8-trimethyl), β (5,7-dimethyl), γ (7,8-dimethyl) và δ (8methyl).
Hoạt tính chống oxy hóa của các tocopherol trong dầu và mỡ phụ thuộc chủ yếu vào
nhiệt độ và sự hiện diện của các hợp chất nhiễm vào hệ thống. Tuy nhiên, hoạt động

chống oxy hóa của các tocopherol cũng tùy thuộc vào vị trí cấu tạo:
δ > β = γ >α
8


Cơng nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của các tocopherol

Các hợp chất màu (pigment): Sự khác nhau về màu sắc của các loại dầu và mỡ
khác nhau phụ thuộc vào lượng hợp chất màu hòa tan trong dầu. Những hợp chất
màu quan trọng nhất trong dầu mỡ là carotene, chlorophyll và gossypol.
-

Carotene (hình 1.6) là nguồn cung cấp vitamine A - chất có hoạt tính chống oxy
hóa và chống ung thư. Carotene hiện diện chủ yếu trong dầu cọ, đây chính là lý
do chủ yếu làm cho dầu có màu vàng, cam hay đỏ.

-

Chlorophyll cũng chính là nguyên nhân tạo cho dầu có màu xanh tối khơng
mong muốn. Điều quan trọng là sự hiện diện của chlorophyll torng dầu là
nguyên nhân chủ yếu làm cho dầu rất nhạy cảm với ánh sáng quang hợp, gây
nên biến đổi chất lượng. Chính vì thế, trong q trình tinh luyện các loại dầu có
chứa nhiều chlorophyll (dầu olive), quá trình khử màu nhằm loại hợp chất này
rất được quan tâm.

-

Gossypol tạo màu đỏ nâu trong dầu hạt bơng vải (cottonseed oil). Gossypol có
cấu tạo là hợp chất phenol phức tạp, có mùi vị khó chịu, có tính độc. Do đó, cần
tách loại hồn tồn hợp chất này ra khỏi dầu và khơ dầu.

Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của các caroten quan trọng nhất
9


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

Hợp chất sáp: hiện diện chủ yếu trong dầu bắp và cải dầu. Về cấu tạo, sáp là ester của
rược bậc một và ít thấy đối với rượu 2 chức. Sáp có nhiệt độ nóng chảy khá cao (tnc >
80oC), bền vững và rất khó tiêu hóa, sáp khơng có giá trị về mặt dinh dưỡng. Trong
quá trình chế biến, sự tồn tại của hợp chất sáp trong dầu là nguyên nhân chủ yếu gây
đục dầu. Ngay ở điều kiện nhiệt độ bình thường, chúng tồn tại ở các dạng tinh thể nhỏ
li ti, trong một thời gian dài vẫn không lắng thành cặn, làm giảm giá trị cảm quan dầu.
Các thông số đặc trưng của sáp được cho ở bảng 1.2.
Bảng 1.2: Các thông số đặc trưng của sáp
Thông số

Giá trị

Chỉ số idoine

11,1-17,6

Hàm lượng acid béo tự do (FFA)

2,1-7,3 %

Phosphorus

0,01-0,15 %

Điểm nóng chảy

75,3-79,9oC

Việc tách sáp có thể được thực hiện bằng biện pháp đơng hóa dầu ở nhiệt độ 5oC trước
khi lọc.
Hợp chất mùi gốc hydrocarbon: bao gồm các alkan, alken (squalene, hình 1.7) và các
hydrocarbon đa vịng có mùi (polycyclic acromatic hydrocarbons – PAHs). Các hợp
chất alkan (C31-C33) hiện diện trong dầu thô với hàm lượng từ 40-100 ppb, giảm dần
sau quá trình tinh luyện. Một số hợp chất mùi như squalene có vai trị rất quan trọng
trong cơng nghiệp mỹ phẩm. Squalene hiện diện chủ yếu trong dầu gan cá nhám góc
(deep-sea dogfish, Squalus acanthus) và một số dầu cá khác; olive là dầu thực vật chủ
yếu có sự hiện diện của squalene. Ngược lại, hầu hết các hydrocarbon đa vịng có mùi
(PAHs) hiện diện ở hàm lượng lớn hơn 150 ppb trong hầu hết các dầu thực vật thơ,
chúng chỉ giảm nhẹ sau q trình tinh luyện.

Hình 1.7. Cấu trúc hóa học của squalene

Vitamin hịa tan trong dầu: bên cạnh vitamin A (retinol) - hiện diện nhiều nhất ở dầu
cá, trong dầu cịn tìm thấy một số các vitamin khác với lượng ít hơn như vitamin D,
vitamin E (α-tocopherol) và vitamin K (phytoenzymeadion). Các vitamin này rất cần
thiết cho quá trình hấp thu của cơ thể người.

10


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

1.3. TÍNH CHẤT LÝ HĨA CỦA DẦU MỠ
1.3.1. Tính chất vật lý
- Dầu mỡ nhẹ hơn nước, tỉ trọng 0,91-0,97. Mức độ khơng no càng lớn thì tỉ trọng
càng lớn.
- Chỉ số khúc xạ 1,448-1,474 . Mức độ không no càng lớn thì chỉ số khúc xạ càng cao.
- Có tính nhớt khá cao.
- Tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như eter, benzen, hexan …
- Điểm nóng chảy của dầu mỡ thể hiện không rõ ràng, tùy thuộc vào tính chất của
nguyên liệu tạo ra dầu mỡ: Khi dây acid béo càng dài, càng no thì độ nóng chảy của
triglycerid càng cao, áp suất hơi càng kém do đó có ít mùi . Dầu mỡ với cấu tạo chủ
yếu là triglycerid dây ngắn (dầu dừa) thì sự thủy phân sẽ phóng thích các acid béo tự
do có khối lượng phân tử nhỏ, dễ bay hơi, gây mùi khó chịu. Cùng một chiều dài, dây
carbon của acid nào có chứa nhiều nối kép thì có nhiệt độ nóng chảy càng thấp.
1.3.2. Tính chất hóa học của dầu mỡ
Tính chất hóa học của dầu mỡ chủ yếu do phản ứng của triglycerid, có tác động đáng
kể đến sự thay đổi chất lượng sản phẩm.
1.3.1.1 Phản ứng thủy phân và xà phòng hóa
Trong điều kiện thích hợp, dầu mỡ dễ bị thủy phân theo phản ứng
C3H5(COOR)3 + 3H2O → 3RCOOH + C3H5(OH)3
Nếu có mặt một lượng kiềm (KOH, NaOH) thì sau phản ứng thủy phân, acid béo tác
dụng với chất kiềm để tạo thành muối kiềm (xà phòng).
RCOOH + NaOH

→ RCOONa + H2O

Phương trình tổng quát:
C3H5(COOR)3 +3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3
1.3.2.2 Phản ứng cộng hợp
Phản ứng này có tác dụng cộng hydro vào các nối đôi trên dây carbon của acid béo với
sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp nhằm làm giảm số nối đôi trên dây carbon, làm
cho dầu mỡ ổn định hơn, hạn chế được các quá trình như oxy hóa, trùng hợp của dầu
mỡ. Ngồi ra, phản ứng này cịn có tác dụng giữ cho dầu khơng bị trở mùi khi bảo
quản lâu.
-CH = CH - + H2 → - CH2 – CH2 –
Phản ứng này có ý nghĩa thực tiễn quan trọng: đây chính là cơ sở lý thuyết cho quá
trình chuyển đổi dầu từ thể lỏng sang thể rắn để sử dụng trong một số trường hợp đặc
biệt (margarine, shorterning…)
Ngoài ra, thành phần acid béo của dầu thường chứa đồng thời acid oleic, acid linoleic,
acid linolenic. Mặc dù acid linolenic có vai trị sinh học quan trọng, nhưng nó cũng là
11


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

nguyên nhân chính gây nên sự trở mùi của thực phẩm, vì thế q trình hydro hóa chọn
lọc để giảm bớt hàm lượng acid linolenic thường được tiến hành trong công nghệ chế
biến dầu.
1.3.2.3 Phản ứng đồng phân hóa
Dưới tác dụng của baz hòa tan trong rượu sẽ xảy ra sự đồng phân hóa (theo cả hai
kiểu đồng phân hình học và vị trí, chương 5) các nối kép trên dây carbon, làm tăng
tính khơ của dầu. Sự đồng phân hóa có thể thực hiện với chất xúc tác Niken, nhiệt độ

180oC, Al2O3 tăng hoạt tính.
1.3.2.4 Phản ứng với rượu
Đây là phản ứng cơ bản để biến triglycerid thành ester metyl của acid béo nhằm để
phân tích thành phần hóa học bằng sắc ký khí.
1.3.2.5 Phản ứng oxy hóa
Những dầu mỡ có chứa nhiều acid béo khơng no sẽ dễ bị oxy hóa bởi oxy khơng khí.
Đa số các phản ứng xảy ra trên các nối đôi của carbon. Dầu mỡ chứa nhiều acid béo no
có ưu điểm là dễ bảo quản, ít bị biến đổi nhưng lại có hệ số đồng hóa thấp.
Từ đặc tính lý hóa của dầu mỡ nói chung, các nghiên cứu về hiện tượng trở mùi của
dầu mỡ khi chúng được tồn trữ trong thời gian dài đã đưa ra hai nguyên nhân chủ yếu
dẫn đến sự biến đổi này:
(i) Sự thủy phân giải phóng acid béo từ triglycerid
Sự thủy phân này có thể xảy ra khi mạch carbon của triglycerid ngắn, hoặc dưới
tác dụng của enzyme lipase.
(ii) Sự ơi dầu do phản ứng oxy hóa hóa học
Phản ứng này xảy ra dể dàng với dây triglycerid có chứa nhiều nối kép. Nó
thường bắt nguồn tử phản ứng cộng oxy váo các nối kép hay xen vào Cα đối với nối
kép để tạo ra các hydroperoxit. Các hydroperoxit này tiếp tục bị phân hủy để cho ra
các sản phẩm sau cùng như các hợp chất carbonyl, aldehyd, aceton, alcohol.
Tổng quát :
Aldehyd
Ceton
Acid
Chất béo + O2 ⇒ hydroperoxit ⇒ Ester
Alcohol

Việc tìm ra nguyên nhân gây biến đổi mùi trong q trình bảo quản có ý nghĩa thực tế
rất quan trọng, đây chính là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm làm thay đổi đặc
tính dầu mỡ như ester hóa nội phân tử, hydrogen hóa…(chương 5).

12


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

1.4. PHÂN LOẠI DẦU MỠ THỰC PHẨM
Dầu và mỡ thực phẩm có thể được phân thành nhiều loại dựa vào thành phần và tính
chất của các acid béo. Có thể chia dầu mỡ thành 9 nhóm chủ yếu:
1.4.1. Nhóm chất béo sữa
Chất béo thuộc nhóm này có nguồn gốc từ sữa động vật. Chất béo sữa có cấu tạo chủ
yếu từ các acid béo mạch ngắn, khơng có nối đơi (C4:0, C6:0 và C8:0). Ngồi ra, trong
chất béo sữa vẫn có sự hiện diện của các acid béo bão hòa mạch dài (C16:0 và C18:0)
và acid béo khơng bão hịa có một nối đôi (C18:1). Do sự hiện diện đa dạng của các
loại acid béo này mà chất béo sữa thường có điểm nóng chảy thấp, khoảng nhiệt độ
nóng chảy rộng, thành phần triglycerid phức tạp hơn so với dầu thực vật. Với hầu hết
các động vật, acid béo tồn tại chủ yếu ở dạng trans-. Chất béo sữa được sử dụng chủ
yếu làm nguồn thức ăn cho người do giá thành cao.
1.4.2. Nhóm acid lauric (dầu dừa và dầu hạt cọ)
Nhóm chất béo này có tính chất rất khác biệt so với các loại dầu khác do sự hiện diện
với mức độ cao của acid lauric (40-50% C12:0), kế đến là acid myristic và các acid
béo bão hịa có 8,10 và 14 C. Điểm đặc trưng của nhóm này là sự hiện diện ở tỷ lệ rất
thấp các acid béo khơng bão hịa, tương ứng với điểm nóng chảy rất thấp. Mặc dù vậy,
nhóm dầu dừa và dầu cọ vẫn được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm và trong chế
biến margarine.
1.4.3. Nhóm bơ thực vật (bơ cacao)
Nhóm chất béo này có thành phần triglycerid và acid béo rất đặc biệt: chủ yếu từ các
acid béo khơng no có 1 nối đơi như C18:1, C20:1, C24:3. Bơ thực vật có giá trị kinh tế
cao, sử dụng chủ yếu trong chế biến chocolate và kẹo.

1.4.4. Nhóm mỡ động vật (mỡ heo)
Mỡ động vật được cấu tạo chủ yếu từ acid béo C16:0, C18:0 và các acid béo có mức
độ khơng bão hịa trung bình. Nhóm chất béo này chứa một tỷ lệ mong muốn của
triglycerid bão hịa hồn tồn, tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của nó là sự hiện diện ở
mức độ rất thấp các acid béo khơng bão hịa.
1.4.5. Nhóm dầu cá (dầu cá và dầu gan cá)
Dầu cá được tạo thành từ các acid béo khơng no có mạch carbon dài (chứa ít nhất 6
liên kết đơi). Chất lượng dầu cá cao, tuy nhiên nó là loại dầu có giá thành thấp nhất do
khả năng bảo quản thấp:dầu cá khơng có tính ổn định, dễ biến đổi do q trình oxy hóa
nối đơi và phát sinh mùi khơng mong muốn.

13


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

1.4.6. Nhóm acid oleic và acid linoleic (dầu olive, dầu cọ, dầu bắp, dầu hướng
dương)
Đây là nhóm dầu hiện diện phổ biến nhất. Acid béo tạo nên dầu nhóm này chủ yếu là
C18:1 và C18:2. Lượng acid béo bão hòa trong nhóm dầu này chỉ chiếm tối đa 20%.
1.4.7. Nhóm acid linolenic (dầu đậu nành, dầu hạt lanh)
Đặc điểm quan trọng của dầu đậu nành và dầu hạt lanh là sự hiện diện ở hàm lượng
cao acid linolenic (C18:3). Do mức độ khơng bão hịa cao, các dầu này rất nhạy cảm
với các chất oxy hóa, điều này dẫn đến các biến đổi không mong muốn về mùi và vị.
Ngoại trừ dầu đậu nành, dầu hạt lanh không được sử dụng phổ biến cho chế biến thực
phẩm.
1.4.8. Nhóm acid erulic (C22:1)
Dầu thuộc nhóm này có hàm lượng cao (40-50%) acid erulic (C22:1), hiện diện chủ

yếu trong hạt bông vải. Một số giả thiết cho rằng một số các biến đổi sinh lý không
mong muốn trong cơ thể người do sự tham gia của acid erulic. Chính vì thế, việc
nghiên cứu tìm các loại nguyên liệu cho dầu có hàm lượng erulic thấp vẫn được quan
tâm.
1.4.9. Nhóm hydroxy acid
Các nghiên cứu cho thấy, nhóm hydroxy acid chỉ hiện diện trong dầu hải ly (castor
oil): triglycerid của glycerin chủ yếu (90%) với acid ricinoleic (12-hydroxyoctadec-9enoic acid). Dầu hải ly không được sử dụng cho chế biến thực phẩm.

14


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN DẦU MỠ
2.1.

HẠT CHỨA DẦU (SEED OILS)

Đặc điểm quan trọng của hạt dầu là độ ẩm thấp, ngăn cản sự biến đổi cơ học và sự phá
hủy của côn trùng. Dựa vào ưu điểm này, dầu thường không được tách chiết sớm ra
khỏi hạt dầu mà sẽ được bảo quản trong hạt nhằm ngăn cản các biến đổi không mong
muốn của dầu thô. Hầu hết các hạt rau quả… đều chứa dầu nhưng chỉ những nguyên
liệu có hàm lượng dầu cao mới được sử dụng trong quá trình sản xuất dầu. Tuy nhiên,
một số các hạt lại có khả năng sử dụng cho trích ly dầu là thành phần loại ra của quá
trình sản xuất một sản phẩm khác (hạt cà chua trong chế biến nước cà chua hay hạt
nho trong sản xuất rượu vang).
Nhược điểm của việc sản xuất dầu từ hạt dầu là: Dầu trong hạt dầu khơng nằm ở dạng
tự do, bên ngồi mà được nhốt trong các khe vách bên trong tế bào, q trình tách

chiết dầu khơng thể tiến hành trực tiếp mà phải qua các khâu chuẩn bị phức tạp. Một
số hạt có hàm lượng dầu cao nhưng q trình trích ly dầu có thể kèm theo sự giải
phóng một số hợp chất khơng mong muốn, khó phân tách khỏi dầu.
Một số hạt dầu sử dụng phổ biến trong quá trình sản xuất dầu:
2.1.1. Dầu dừa
Thu được từ cơm dừa khơ (Cocos nucifera, họ Palmae.). Cây dừa có thể trồng và phát
triển ở vùng vành đai từ 20o vĩ Bắc đến 20o vĩ Nam của xích đạo, nhiệt độ thích hợp
cho q trình phát triển là 30oC. Chính nhờ vào nhiệt độ cao của những vùng trồng
dừa, người ta có thể sử dụng ánh nắng mặt trời cho quá trình làm khơ cơm dừa, ngồi
ra, nguồn nhiên liệu từ vỏ dừa cũng được tận dụng- đây chính là nguyên nhân làm cho
dầu dừa thường chứa các hợp chất hydrocarbon đa vịng. Dầu dừa thuộc nhóm acid
lauric. Nhờ vào khối lượng phân tử của triglycerid ở mức trung bình, dầu dừa có nhiệt
độ nóng chảy thấp (24-27oC). Ngồi ra, mức độ khơng bão hịa trong dầu dừa thấp
(<10%), dầu dừa ít bị các biến đổi oxy hóa làm phát triển mùi ôi.
2.1.2. Dầu hạt cọ (Palm kernel oil, PKO)
Thu được từ hat của cây cọ dầu (Elaels guineensis), có tính chất tương tự dầu dừa.
Dầu hạt cọ có mức độ acid béo khơng bão hịa cao hơn dầu dừa, nhờ đó chỉ số Iod của
dầu hạt cọ thay đổi trong khoảng từ 13-23 và nhiệt độ đông đặc từ 20-24oC.
2.1.3. Dầu “ babussa”
Dầu “ babussa” được sản xuất từ cây họ cọ babussa (Orbignya speciosa) có nguồn
gốc Brazil. Loại dầu này cũng thuộc nhóm acid lauric. Trữ lượng dầu trong babussa
cao, tuy nhiên địa hình trồng các loại cây này chủ yếu ở các vùng rừng mưa nhiều,
giao thông không thuận lợi, do đó việc phát triển sản xuất dầu từ babussa còn chưa
được chú ý khai thác.
15


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

2.1.4. Bơ cacao
Đây là loại bơ thực vật quan trọng nhất. Bơ cacao có màu vàng nhạt, thu được từ hạt
của cây cacao nhiệt đới Theobroma cacao (họ Stercuiliaceae). Bơ cacao có mức độ
acid béo bão hịa cao, do đó bơ cacao có thể đơng đặc ở ngay nhiệt độ thường (3035oC).
2.1.5. Các loại bơ thực vật khác
Nhóm này chỉ chiếm một lượng nhỏ và được sử dụng như chất thay thế bơ cacao
(cocoa butter equilivalent – CBE):
(i)

Mỡ bomeo (Bomeo tallow; illipe butter): được tách chiết từ cây Shorea
stenoptera ở Malaysia. Bomeo tallow còn được gọi là “bơ xanh” do sản
phẩm có màu xanh nhạt. Loại bơ này có tính chất gần giống với bơ cacao
nhất khi so sánh với các loại bơ khác.

(ii)

Bơ shea: thu được từ cây hạt mỡ ở Tây phi (Butyrospermum parkii), có mức
độ acid béo khơng bão hòa cao hơn khi so sánh với bơ cacao. Việc phân
tách tạo stearin từ bơ shea này có thể tạo ra sản phẩm thay thế bơ cacao
(CBE).

2.1.6. Dầu hướng dương
Được chiết tách từ hạt cây hướng dương (Helianthus annuus L., họ Compositae).
Hướng dương thường sống ở những vùng khí hậu ơn hịa như Mỹ, Châu Âu và Trung
Quốc. Việc trồng và chế biến các sản phẩm từ hướng dương được phát triển mạnh
trong suốt 25 năm qua nhờ vào sự hiện diện ở hàm lượng cao của acid linoleic – thành
phần dinh dưỡng quan trọng cho cơ thể. Trong quá trình tách chiết dầu, hạt hướng
dương thường phải trải qua quá trình xử lý sơ bộ nghiêm ngặt, xay xát loại bỏ lớp vỏ
bên ngoài hạt nhằm làm giảm tối đa thành phần sáp hiện diện trong dầu sau q trình

thu hồi. Dầu hướng dương có thể thu được bằng cả hai biện pháp: ép bằng sức nước và
trích ly. Quá trình tinh luyện dầu hướng dương là khâu đặc biệt quan trọng nhằm loại
bỏ các thành phần không mong muốn có mặt trong dầu do q trình trích ly hay ép.
Dầu hướng dương thuộc nhóm acid oleic-linoleic, chứa hơn 85% acid béo khơng bão
hịa, trong đó hơn 2/3 là acid linoleic (C18:2). Điểm đông đặc của dầu hướng dương là
-15oC, chỉ số iod từ 110-145. Sau quá trình trích ly, trong khơ hay bã dầu hướng
dương cịn chứa khoảng 40-45% protein – đây là nguồn thích hợp cho việc chế biến
thức ăn gia súc.
2.1.7. Dầu cây rum (Safflower)
Được sản xuất nhờ q trình ép hay trích ly hạt cây rum Carthamus tinctorius L. (họ
Compositae). Loại cây này có nguồn gốc chủ yếu từ Ai cập, Đông Á và một số vùng
phía tây Hoa Kỳ, sau đó được phát triển với một thời gian dài ở nhiều nơi nhằm phục
vụ cho việc sản xuất dầu. Ngày nay, vai trò quan trọng của cây rum đã thay đổi đáng
kể, nguyên nhân chủ yếu do sự phát minh ra màu aniline; đồng thời màu dầu sậm,
16


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

khác màu vàng nhạt khơng cịn được ưa chuộng. Dầu rum có giá trị dinh dưỡng rất cao
do có hàm lượng acid linoleic lớn nhất (>80%), đây là nguồn quan trọng cho việc cung
cấp acid linoleic tinh khiết. Tuy nhiên, phần khơ và bã dầu rum hầu như khơng có giá
trị dinh dưỡng.
2.1.8. Dầu hạt bông vải
Chế biến từ sản phẩm phụ (phần thải) của q trình sản xuất bơng. Trữ lượng sản xuất
bông trên thế giới rất lớn, kèm theo đó một lượng lớn hạt bơng chứa tỷ lệ dầu cao được
loại ra. Ai Cập, Hoa Kỳ, Trung Quốc và Nga là những nước đã và đang chế biến dầu
từ hạt bông vải. Ở Châu Âu, dầu hạt bông chiếm tỷ lệ lớn nhất. Tuy nhiên, do tính chất

của dầu bơng vải có chứa gossypol (hình 2.1) - hợp chất đa vịng tạo mùi vị khó chịu,
khi kết hợp với protein hình thành hợp chất khơng thể tiêu hóa, gây độc. Do đó, việc
tiền xử lý và tinh luyện dầu bơng ln được quan tâm. Dầu bơng vải thuộc nhóm acid
oleic-linoleic; mặc dù thành phần dầu có chứa một tỷ lệ tương đối cao các acid béo
khơng bão hịa có nhiều nối đôi, dầu bông cũng chứa lượng acid béo bão hịa cao nhất
trong nhóm hạt dầu. Dầu bơng vải có thể được sử dụng trong nấu nướng hàng ngày
(cooking oil, salad oil) hay trong công nghiệp chế biến margarine, shortening.

Hình 2.1. Cấu tạo của gossypol

2.1.9. Dầu thuộc họ cải dầu (rapeseed, colza)
Thu được từ hạt của cây cải dầu Brassica napus L. và B. campestis L. (họ Cruciferae.).
Cây cải dầu phát triển chủ yếu ở những vùng khí hậu ôn đới hay khí hậu lạnh: Đông và
Tây Âu, Canada, Ấn Độ và Trung Quốc. Cải dầu chứa hàm lượng cao acid erulic, mặc
dù hợp chất này khơng có tác hại về dinh dưỡng, tuy nhiên các nghiên cứu tìm các loại
dầu thuộc họ này với lượng acid erulic thấp vẫn được quan tâm. Dầu “Canola” là loại
dầu từ hạt cải dầu phổ biến nhất hiện nay. Có 3 kiểu phổ biến của dầu loại này:
(i)

Dầu có hàm lượng acid erulic cao: 20-55% acid erulic

(ii)

Dầu có hàm lượng acid erulic thấp: 0-5% acid erulic

(iii)

Dầu không chứa acid erulic

17

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

Một đặc điểm quan trọng của dầu nhóm này là mức độ chuyển hóa đường thấp. Bã dầu
là nguồn thích hợp cho việc chế biến thức ăn gia súc, tuy nhiên loại có hàm lượng acid
erulic cao khơng thích hợp cho cừu và gia cầm. Hàm lượng chất xơ cao cũng là một
điểm đặc biệt của họ cải dầu.
2.1.10. Dầu bắp (corn oil)
Được chiết tách từ phần phôi (hạt bắp) của Zea mays. Dầu bắp thơ có màu đỏ sậm do
sự hiện diện của hợp chất carotene và xantophyllic. Dầu bắp chứa một lượng tương đối
cao (1-3%) phospholipid và những hợp chất khơng có đặc tính của dầu khác, chủ yếu
là sterol (≥ 1%). Dầu bắp cũng thuộc nhóm acid oleic-linoliec với mức độ acid béo
khơng bão hịa cao, được sử dụng chủ yếu trong chế biến dầu ăn.
2.1.11. Dầu đậu nành (soybean oil)
Đây là sản phẩm của quá trình ép hay trích ly hạt đậu nành Glycine max (L.) merill (họ
Leguminosae). Đậu nành là nguồn cung cấp dầu thực vật chủ yếu cho việc chế biến
thực phẩm của con người. Đậu nành có nguồn gốc từ Trung Quốc, nhưng ngày nay,
nguồn cung cấp đậu nành và dầu đậu nành chủ yếu từ Mỹ và các nước thuộc Châu Mỹ.
Chỉ bắt đầu trồng đậu nành từ khoảng năm 1970, hiện nay Nam Mỹ đã cung cấp
khoảng 25% sản lượng đậu nành trên thế giới. Mặc dù quá trình ép dầu thu được hiệu
suất vẫn khá cao, tuy nhiên quá trình này thường đi kèm với các biến đổi không mong
muốn về chất lượng: một số thành phần độc hại thu được cùng với dầu trong q trình
ép… Chính vì thế, chiết tách dầu bằng biện pháp trích ly hiện đang được sử dụng rộng
rãi, quá trình ép chỉ được tiến hành ở quy mơ nhỏ. Dầu đậu nành thuộc nhóm acid
linilenic; trong thành phần chứa hàm lượng acid linolenic rất cao khi so sánh với các
loại dầu khác. Thêm vào đó, q trình hydrogen hóa dầu đậu nành cũng thường được
áp dụng trong chế biến margarine và shortening. Bã đậu nành sau trích ly là nguồn

cung cấp protein và các chất dinh dưỡng cần thiết cho gia súc.
2.1.12. Dầu đậu phộng (peanut oil)
Dầu phộng là một trong 5 loại dầu ăn quan trọng nhất trên thế giới. Dầu phộng thu
được nhờ vào quá trình tách chiết dầu từ nhân hạt cây đậu phộng Arachis hypogeađây là loài cây trồng phổ biến ở Châu Phi, Ấn Độ và Trung Quốc. Dầu đậu nành được
sử dụng chủ yếu cho nhu cầu thực phẩm: dầu chiên nấu, shortening, margarine, dầu
trộn (salad oil). Đặc tính quan trọng của dầu phộng là sự hiện diện ở hàm lượng thấp
acid béo bão hồ, trong khi đó lại rất giàu acid béo không no chứa 1 nối đôi (chủ yếu
là acid oleic). Do các triglycreid này có độ nóng chảy cao, khi nhiệt độ dầu giảm
xuống 5oC, dầu phộng bị vẩn đục do sự tạo gel trong dầu; tuy nhiên q trình đơng hóa
có thể được áp dụng để làm trong dầu. Một vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến chất
lượng và giá trị dinh dưỡng của dầu là sự nhiễm độc tố aflatoxin B1, B2, G1 và G2 (hình
2.2) do điều kiện mơi trường làm phát sinh nấm mốc. Việc di chuyển độc tố từ bột đậu
18


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

phộng nghiền rất khó thực hiện do chúng có khả năng chịu đến nhiệt độ 300oC; tuy
nhiên sự hiện diện của các độc tố này trong dầu có thể loại bỏ dễ dàng trong quá trình
tinh luyện.

Hình 2.2. Aflatoxin

2.1.13. Dầu hạt lanh (linseed oil)
Thu được từ hạt cây lanh Linium usisitatissimum, có thể phát triển ở hầu hết các vùng
nhiệt độ khác nhau trên thế giới, tập trung nhiều nhất ở Mỹ, Argentina, Ấn độ và Nga.
Khi giá nhập khẩu sợi cotton vào thị trường châu Âu ngày càng giảm dần và giống cây
trồng phải du nhập từ Mỹ, giá trị kinh tế của sợi lanh cũng suy giảm nhanh chóng.

Chính vì thế, việc khai thác giá trị của hạt lanh được quan tâm. Dầu thơ từ hạt lanh có
thể thu được bằng cả hai biện pháp: ép và trích ly bằng dung môi. Do sự hiện diện của
acid linolenic trong dầu lanh ở hàm lượng cao (>50%), dầu hạt lanh được sử dụng chủ
yếu như nguồn nguyên liệu trong sản xuất sơn, vecni cũng như các sản phẩm công
nghiệp khác. Tuy nhiên, ở một số quốc gia, đặc biệt là Ấn Độ, hơn 40% dầu lanh được
sản xuất nhằm phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ của con người.
2.1.14. Dầu hạt vừng (mè, sesame oil)
Đây là loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao do sự hiện diện của hơn 75% acid béo khơng
bão hịa trong dầu, đặc biệt là tỷ lệ cân bằng của acid oleic và acid linoleic (Omega 6) .
Dầu vừng thu được chủ yếu nhờ vào quá trình ép hạt vừng Sesamum indicum, được
trồng và phát triển nhiều ở Ấn Độ và Trung Quốc; một số nơi khác như Châu Âu,
Châu Mỹ cũng sử dụng hạt vừng và dầu vừng với số lượng ít. Đây là nguyên nhân
chính làm cho giá dầu vừng thường rất đắt.
2.1.15. Một số dầu từ hạt cho dầu không phổ biến
Bên cạnh các loại hạt dầu phổ biến, một số nguyên liệu khác cũng được sử dụng trong
công nghệ chế biến dầu với số lượng ít:
-

Dầu hạt nho (Vitis vinifera (L.), họ Vilaceae): chứa hàm lượng acid linoleic khá
cao, tính chất tương tự dầu hạt hướng dương.

19


Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

-

Dầu từ hạt phỉ (Hazel-nut – Corylus avellana (L.) Gaertn, họ Betulaceae) và
dầu hạnh (Prunus dulcis (Mill.) D.A. Webb. họ Rosaceae): thuộc nhóm acid
oleic – linoleic.

-

Dầu bơng gạo (kapok – Ceiba pentandra (L.) Gaertn, họ Bombacaceae): tính
chất gần như tương đồng với dầu hạt bơng (cottonseed oil).

-

Dầu cây óc chó (walnut-tree, Juglans regia (L.), họ Juglandaceae): thành viên
của nhóm acid linolenic. Dầu cây óc chó chỉ được sản xuất và tiêu thụ rất ít, chủ
yếu ở mơt số gia đình thượng lưu.

-

Một số loại dầu khác vẫn được sản xuất tùy vào tập quán từng quốc gia như dầu
mustard, dầu gạo, dầu hạt olive…

2.1.16. Các nguồn dầu mới
Đây chính là các nhóm dầu có tầm quan trọng ở mỗi địa phương hay khu vực, quốc
gia, nhưng không được sản xuất và tiêu thụ phổ biến trên thế giới:
-

“ Crambe oil” (Crambe abyssinica Hochst. ex R.E. Fries và C. hispanica, họ
Brassicaceae) với hàm lượng cao acid erucic, sử dụng chủ yếu cho mục đích kỹ
thuật.

-

Dầu cây anh thảo (evening primrose oil – Oenothera biennis họ Onagraceae):
chứa hàm lượng cao Omega 6 (6,9,12 – octatrienic acid).

-

Chất béo có nguồn gốc vi sinh: chứa các thành phần đặc biệt, được sử dụng cho
thực phẩm và ứng dụng kỹ thuật.

2.2.

CÂY CHỨA DẦU (OILS FROM OIL-BEARING TREES)

Dầu thơ thuộc nhóm này có nguồn gốc chủ yếu từ phần thịt quả của các cây chứa dầu.
Quá trình chiết tách dầu từ thịt quả cần đáp ứng các yêu cầu đặc biệt: chất lượng dầu
thu được càng cao khi dầu được chiết tách từ quả tươi, ngay sau thu hoạch. Các tác
động cơ học lên bề mặt quả sau thu hoạch là nguyên nhân chính làm phá hủy màng tế
bào, điều này làm gia tăng hoạt động của enzyme, thúc đẩy quá trình thủy phân lipid
hay các hư hỏng khác xảy ra nhanh chóng.
2.2.1. Dầu olive (olive oil)
Đây là loại dầu được sản xuất và tiêu thụ rất phổ biến trên thế giới, đặc biệt là các
quốc gia vùng Địa Trung Hải. Dầu olive thu được do quá trình tách ép phần thịt quả
olive Olea europaea (L.) (họ Oleaceaei). Trong thành phần dầu olive chứa hơn 80%
acid oleic, tuy nhiên tỷ lệ acid béo khơng bão hịa mạch dài rất thấp. Điểm đặc biệt của
dầu olive là sự thay đổi lớn thành phần acid béo trong dầu theo vùng trồng nguyên
liệu. Một số dầu olive từ giống nguyên liệu tốt có thể sử dụng trực tiếp mà khơng cần

20

Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm

Trần Thanh Trúc

qua cơng đoạn tinh luyện (virgin state). Ngồi ra, tùy thuộc vào quá trình tách ép, chất
lượng dầu olive thay đổi khác nhau, có thể chia làm 3 nhóm:
(i)

Hàm lượng acid béo tối đa 1%

(ii)

Hàm lượng acid béo tối đa 1,5 %

(iii)

Hàm lượng acid béo tối đa 3,5 %

2.2.2. Dầu cọ (palm oil)
Sản phẩm từ quả của cây cọ (Elaeis guineensis), một trong hai loại cây trồng cho dầu
quan trọng nhất trên thế giới (cùng với dừa). Cọ có nguồn gốc từ Guinea, Tây Phi
nhưng ngày nay, cọ được trồng và phát triển chủ yếu ở các nước nhiệt đới ở gần đường
xích đạo (Đơng Nam Á, Châu Phi, Trung và Nam Mỹ). Việc trồng cọ và chế biến dầu
cọ gia tăng mạnh mẽ trong 3 thập niên gần đây. Malaysia và Indonesia là 2 quốc gia
sản xuất dầu cọ hàng đầu thế giới. Sản lượng sản xuất dầu cọ hiện nay là: 6 tấn dầu cọ/
30 tấn buồng cọ tươi/ hectar/ năm.
Quả cọ là nguồn nguyên liệu đặc biệt trong chế biến dầu cọ do tính chất rất đặc trưng
của nó: dầu có thể được tách chiết từ cả hạt cọ và phần thịt quả (pulp, mesocarp). Một
vấn đề cần quan tâm là lượng dầu tách chiết cần di chuyển ra ngay, nhằm tránh hiện
tượng hút dầu lại vào trong nguyên liệu. Lượng dầu cọ thu được trên thực tế chủ yếu

từ phần thịt quả, dầu từ hạt cọ chỉ chiếm từ 10-12% tổng lượng dầu cọ thu được.
Thành phần acid béo chủ yếu trong dầu cọ là acid palmitic và acid oleic (khoảng 80%
tổng acid béo trong dầu). Chính vì thành phần đặc biệt này, dầu cọ thường bị phân tách
thành 2 phần riêng biệt: lỏng và rắn ở nhiệt độ phịng.
Ngồi ra, dầu cọ cịn rất dễ bị biến đổi do họat động của các enzyme thủy phân trong
suốt thời gian sau thu hoạch và chế biến, nguyên nhân chủ yếu là do sự hiện diện ở
nồng độ cao các acid béo tự do (20-25%) trong dầu; việc chiết tách dầu với kỹ thuật
hiện đại có thể làm giảm bớt lượng acid béo tự do này, tuy nhiên sự hiện diện của
chúng trong dầu cọ vẫn cao hơn các loại dầu khác. Do hàm lượng carotene cao (0,050,2%) nên dầu cọ thường có màu đỏ cam đậm. Chính vì lý do này, q trình tẩy trắng
và trung hịa nhằm làm giảm lượng acid béo tự do là hai tham số chất lượng quan
trọng nhất trong quá trình tinh luyện dầu cọ:
-

Đối với dầu cọ có nguồn gốc Châu Phi:
+ Tẩy trắng hoàn toàn: hàm lượng acid béo tự do ≤ 2,5%
+ Tẩy trắng thông thường: hàm lượng acid béo tự do = 4-5%

-

Đối với dầu cọ có nguồn gốc từ Đông Nam Á:
21