Thử nghiệm khảo sát điều kiện chiết xuất dầu từ puree quả bơ bằng enzyme

1

TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHỆM KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN
CHIẾT XUẤT DẦU TỪ PUREE QUẢ BƠ
BẰNG ENZYME
Người hướng dẫn: THS TRẦN THỊ TƯỞNG AN
Khoá

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019

:

2014-2019


2

TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHỆM KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN
CHIẾT XUẤT DẦU TỪ PUREE QUẢ BƠ

BẰNG ENZYME
Người hướng dẫn: THS TRẦN THỊ TƯỞNG AN
Khoá

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019

:

2014-2019


LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế khơng có sự.thành cơng nào mà khơng.gắn liền với sự hỗ trợ, giúp đỡ
dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp.của người khác. Trong suốt thời gian bắt đầu
học tập ở giảng.đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều.sự quan tâm, giúp
đỡ của q.thầy cơ, gia đình và bạn bè. Với lòng biết ơn sâu sắc nhất em.xin gửi đến
Ban Giám hiệu trường đại học.Tôn Đức Thắng, quý thầy cô ở Khoa.Khoa học ứng
dụng đã cùng với tâm.huyết và trí thức của mình đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu
cho em trong suốt thời gian.học tại trường.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành tới cô Trần Thị Tưởng An đã tận tâm hướng dẫn
em trong nghiên cứu khóa luận lần này. Nếu khơng có lời hướng dẫn dạy bảo tận tình
của cơ thì em nghĩ bài thu hoạch này của em rất khó có thể hồn thiện được.
Đồng thời em xin cảm ơn các anh chị, các bạn ở phịng thí nghiệm Nhiên liệu sinh
học và Biomass trường đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ và chỉ
dẫn em trong suốt thời gian làm khóa luận.
Từ đáy lịng mình em xin bày tỏ lịng biết ơn vơ hạn tới gia đình thân u, cảm ơn
những người bạn thân thiết đã chăm sóc khích lệ em trong suốt q trình thực hiện.
Ban đầu em cịn bỡ ngỡ vì vốn kiến thức của em cịn hạn do vậy khơng tránh khỏi
những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của q thầy cơ để em học
được nhiều kinh nghiệm để hoàn thành tốt hơn bài khóa luận này.

Em xin chân thành cảm ơn.


LỜI CAM ĐOAN
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI PHỊNG THÍ
NGHIỆM NHIÊN LIỆU SINH HỌC VÀ BIOMASS TRƯỜNG
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi và được sự hướng dẫn
khoa học của Ths Trần Thị Tưởng An. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài
này là trung thực và chưa được công bố dưới bất ký hình thức nào dưới đây. Những số
liệu trong bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả
thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.
Ngồi ra, trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu
của tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về
nội dung luận văn của mình. Trường Đại học Tơn Đức Thắng không liên quan đến
những vi phạm tác quyền, bản quyền do tơi gây ra trong q trình thực hiện (nếu có).
TP. Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 1 năm 2018
Tác giả


TÓM TẮT
Đề tài: Thử nghiệm khảo sát điều kiện chiết xuất dầu từ puree quả bơ bằng
enzyme.
Hiện nay phương pháp được sử dụng để tách chiết dầu bơ thường là phương pháp ép
hoặc phương pháp sử dụng nhiệt tuy nhiên vần còn nhiều nhược điểm, phương pháp sử
dụng enzyme để chiết xuất dầu cho ra lượng dầu có chát lượng tốt hơn ,không làm mất
đi chất dinh dưỡng như sử dụng nhiệt tuy nhiên hiện nay vẫn chưa được nghiên cứu
nhiều.
Bài nghiên cứu này sử dụng hai loại enzyme là cellulase và protease kiềm (Alcalase)

để khảo sát thời gian, nhiệt độ, nồng độ tỉ lệ enzyme kết hợp tối ưu để thu được hiệu
suất dầu cao nhất. kết quả cho thấy:
Tỉ lệ enzyme kết hợp tối ưu của cellulase: protease là 2/3.
Điều kiện,tối ưu để thu được hiệu suất dầu cao nhất là: ủ puree bơ ở nhiệt độ 45.


Mục lục
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN.........................................................................................................ii
TÓM TẮT.................................................................................................................... iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT......................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG...................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH...................................................................................................viii
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU................................................................................................1
1.1

Đặt vấn đề.........................................................................................................1

1.2

Ý nghĩa đề tài....................................................................................................2

CHƯƠNG 2 .TỔNG QUAN TÀI LIỆU......................................................................3
2.1. Giới thiệu về quả bơ............................................................................................3
2.1.1. Nguồn gốc....................................................................................................3
2.1.2. Cấu tạo..........................................................................................................4
2.1.3. Phân loại.......................................................................................................4
2.1.4 Thành phần hóa học.......................................................................................5
2.1.5 Giá trị dinh dưỡng..........................................................................................5
2.1.6 Tình hình sản xuất bơ trên thế giới và Việt Nam...........................................6

2.2 Tổng quan về dầu bơ............................................................................................7
2.2.1 Tình hình sản xuất dầu bơ trên thế giới và Việt Nam.....................................7
2.2.2 Cấu trúc.........................................................................................................8
2.3. Các phương pháp chiết suất dầu bơ...................................................................10
2.4. Các cơng trình nghiên cứu về tách chiết dầu bằng enzyme................................13
Chương 3.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................................17
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu.......................................................................17
3.2 Nguyên vật liệu và thiết bị..................................................................................17
3.2.1 Nguyên vật liệu thí nghiệm.........................................................................17


3.2.2 Dụng cụ và thiết bị.......................................................................................17
3.3 Phương pháp thí nghiệm.....................................................................................18
3.3.1 Quy trình thí nghiệm....................................................................................18
3.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm...........................................................................20
3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát nguyên liệu ban đầu...............................................20
3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ kết hợp enzyme cellulase với protease............20
3.4.3 Thí nghiệm 3: khảo sát thời gian lên men tối ưu..........................................21
3.4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát tỉ lệ bổ sung enzyme kết hợp : mẫu tối ưu.............21
3.4.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát nhiệt độ lên men tối ưu..........................................21
3.5 Phương pháp phân tích.......................................................................................22
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.................................................................24
4.1 Khảo sát nguyên liệu ban đầu.............................................................................24
4.2 Khảo sát tỉ lệ enzyme cellulase với protease.......................................................24
4.3 Khảo sát thời gian, nhiệt độ và tỉ lệ enzyme kết hợp tối ưu................................25
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................29
5.1 Kết luận..............................................................................................................29
5.2 Kiến nghị............................................................................................................29
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................30

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
FAO: Tổ chức lương thực.và nông nghiệp Liên Hiệp.Quốc (Food and Agriculture
Organization).
DNS: acid dinotrosalycilic.


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Các nước sản xuất bơ chính trên thế giới năm 2002........................................6
Bảng 2.2 Thành phần acid béo có trong dầu bơ(%) [3]..................................................8
Bảng 4.1 Một số thành phần hóa học............................................................................24
Bảng 4.2 Kết quả khảo sát hiệu suất thu dầu thô theo tỉ lệ...........................................24
Bảng 4.3 kết quả khảo sát hiệu suất thu dầu thô theo nhiệt độ......................................28


DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Quả bơ.............................................................................................................3
Hình 2.2 Một số giống bơ có ở Việt Nam.......................................................................4
Hình 2.3 Quy trình sản xuất dầu bơ của nhà máy [13]...................................................7
Hình 2.4 Tế bào dầu idioblast [10].................................................................................9
Hình 2.5 Các tế bào mesocarp bơ trong quá trình chín [12]...........................................9
Hình 2.6 Quy trình chiết dầu bằng phương pháp sóng siêu âm [11].............................11
Hinh 2.7 Các sản phẩm làm từ dầu bơ (California avocado)........................................13
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình thí nghiệm............................................................................18
Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm..................................................................................19
Hình 4.1 Khảo sát hiệu suất thu dầu bơ ở nhiệt độ 35oC...............................................25
Hình 4.2 Khảo sát hiệu suất thu dầu bơ ở nhiệt độ 40oC...............................................26
Hình 4.3 Khảo sát hiệu suất thu dầu bơ ở nhiệt độ 45oC...............................................26
Hình 4.5 khảo sát hiệu suất thu dầu bơ ở tỉ lệ 1,5%......................................................27

1

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Trái bơ là một loại trái cây rất giàu dinh dưỡng và có hàm lượng protein, lipid cao.
Trong puree trái bơ chứa rất nhiều dưỡng chất tốt cho cơ thể như vitamin và khoáng
chất và hàm lượng chất béo cao nhưng ở dạng không no nên rất dễ hấp thu và tiêu hóa
tố cho tim mạch và sức khỏe. Đặc biệt nó cịn giàu -sitosterol giúp làm giảm
cholesterol và lutein chống lại các chất sinh ung thư.
Ở nước ta, trái bơ chủ yếu được sử dụng như một món ăn hoặc để xuất khẩu. Ngày
nay trái bơ cịn có thể được sử dụng để chiết xuất dầu, loại dầu này hiện được sử dụng
rộng rãi trong công nghiệp mĩ phẩm với công dụng rất hiệu quả vì trong dầu chứa các
vitamin E, A giúp cho việc trẻ hóa làn da, ngồi ra cịn giúp giữ ẩm, tăng khả năng tái
tạo da giúp cho các vết thương mau lành. Khơng chỉ vậy dầu bơ cịn được đánh giá là
loại dầu cao cấp tốt cho cơ thể hơn các loại dầu cao cấp khác như dầu gấc, dầu oliu
trong việc giảm cholesterol trong cơ thể, phòng ngừa ung thư.
Tuy nhiên mỗi năm khi đến mùa vụ lượng bơ cung ứng ra thị trường rất nhiều
nhưng nhu cầu mua khơng nhiều do đó làm giảm giá trị kinh tế của trái bơ vào mùa cao
điểm. Trái bơ sau thu hoạch rất nhanh chín và dễ hư hỏng vì vậy vào mùa vụ lượng bơ
hư thải ra rất nhiều gây phí phạm nguồn ngun liệu vì vậy để giải quyết vần để lượng
bơ bỏ đi thì chúng ta sử dụng chúng trong việc chiết xuất dầu bơ.
Các phương pháp thường được sử dụng để chiết xuất dầu bơ hiện nay là ép, sử
dụng nhiệt độ cao, trích ly tuy nhiên các phương pháp này lại gây mất đi một sơ chất
dinh dưỡng có trong dầu và tốn kém thiết bị. Phương pháp sử dụng enzyme thì mang
lại dầu có chất lượng cao hơn khơng gây mất chất dinh dưỡng trong dầu bơ, đơn giản ,
dễ thực hiện và khơng gây hại cho mơi trường.
Vì vậy với mong muốn cải thiện và nâng cao giá trị sử dụng của trái bơ, một loại
trái khơng những có giá trị về mặt kinh tế mà cịn có giá trị về mặt sức khỏe và làm đẹp

nhưng vẫn chưa được khai thác hết công dụng ở nước ta. Nghiên cứu này nhằm đưa ra
các thơng số và quy trình tối ưu trong việc trích ly dầu từ quả bơ bằng phương pháp sử
dụng enzyme.


2

Mục đích
Khảo sát nguồn nguyên liệu ban đầu.
Khảo sát điều kiện chiết xuất dầu từ puree quả bơ bằng enzyme.
Khảo sát về thời gian, nhiệt độ, tỉ lệ enzyme từ đó tìm ra điều kiện tối ưu nhất để chiết
xuất dầu bơ thô.
1.2 Ý nghĩa đề tài
Nâng cao giá trị sử dụng của trái bơ.
Phương pháp sử dụng enzyme an toàn, hiệu quả, dễ thực hiện.


3

CHƯƠNG 2 .TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về quả bơ
2.1.1. Nguồn gốc
Bơ (Persea americana) được phân loại thực vật có hoa thuộc họ Lauraceae, nó là một
loại cây cận nhiệt đới.

Hình 2.1 Quả bơ

Cây bơ có nguồn gốc ở châu Mỹ và được trồng nhiều ở Bắc Mỹ và vùng Caribe. Cây
du nhập sang châu Phi, Israel, Ấn Độ và các nước nhiệt đới khác ở châu Á như
Malaysia, Thái Lan, Việt Nam… Ở miền Bắc Việt Nam cây bơ được nhập từ Cuba vào

cuối những năm 60. Ở miền Nam cây bơ được trồng đầu tiên ở tỉnh Lâm Đồng do
người Pháp du nhập vào từ năm 1940, hiện nay cây bơ được trồng nhiều nhất ở tỉnh
Lâm Đồng, Gia Lai, Đắk Lắk. Căn cứ vào hình dạng, kích thước, màu sắc, chất lượng
của quả người ta chia cây bơ thành nhiều giống khác nhau. Ở các tình phía Nam hiện
nay cũng có nhiều giống bơ khác nhau được gây trồng [2].


4

2.1.2. Cấu tạo
Quả bơ được cấu tạo từ ba phần: vỏ quả, thịt quả và hạt.
Vỏ quả (10,6%) : tùy thuộc vào nguồn gốc và từng chủng loại mà vỏ quả có các
hình thái (trơn hay sần sùi) và màu sắc (xanh, vàng hay đỏ thẫm) khác nhau.
Thịt quả (69%) : thường sẽ có màu vàng hoặc màu vàng kem tùy thuộc vào từng
lọai giống khác nhau. Chiếm 60-70% trọng lượng của quả bơ.
Hạt quả bơ (20,5%) : hạt bơ gồm hai lớp vỏ lụa bao bọc hai tử diệp hình bán cầu
và ở giữa có một phơi hạt nằm ở phía dưới cuống quả là nơi mà hạt bơ sẽ nảy
mầm. Tùy thuộc vào độ trơn láng của vỏ quả mà bề mặt của tử diệp sẽ trơn hoặc
sần sùi. Hạt bơ thường có dạng hình bầu dục hay hình nón tùy vào hình dạng
của quả bơ [1].
2.1.3. Phân loại
Ngày nay có rất nhiều giống bơ mới đã được lai tạo từ các giống bơ ban đầu nhưng các
giống được trồng và tiêu dùng rộng rãi vì chất lượng và có giá trị kinh tế cao là các
chủng thuộc họ Lauraceae. Chúng đươc chia thành 3 chủng chính: Mexico,Guatemala
và Antilles mỗi chủng có mỗi đặc tính riêng biệt để thích hợp với các điều kiện khác
nhau của mỗi vùng miền.

Giống bơ Mexico

Giống bơ Guatemala

Hình 2.2 Một số giống bơ có ở Việt Nam

Giống bơ Antilles


5

2.1.4 Thành phần hóa học
Thành phần hóa học quả bơ gồm: nước 60%, protein 1,7%, chất béo 22,8%, carbohydrat
0,8%, và các chất vô cơ 1,1%: Ca 10, P 80, Fe 0,7 và acid ascorbic 13 mg/100g. Các
vitamin có trong quả là : vitamin A 60-70, thiamin(B1) 100, riboflavin(B2) 170, vitamin
C 8, vitamin D 10 g/100g.
Quả cịn có acid pantothenic 850g/100g, acid folic 34g/100g và pyridoxin 610 g/100g.
Ngồi ra cịn có acid tartric và tanin.
Thịt quả chứa 66-84% dầu béo. Các acid béo bao gồm 26,9% acid béo no (acid panmitic
và acid stearic) và 71,6% acid béo không no (acid oleic và acid linoleic) [2].
2.1.5 Giá trị dinh dưỡng
Quả bơ chứa chơn 14 loại vitamin khác nhau, các khoáng chất và đặc biệt là rất giàu
chất chống oxi hóa giúp ngăn ngừa hình thành các gốc tự do gây lão hóa và gây ung
thư giúp cơ thể khỏe mạnh, vẻ tươi trẻ và săn chắc của làn da.
Với hàm lượng vitamin A,D,E,C cao nên bơ được sử dụng rất nhiều cho việc chăm sóc
sắc đẹp giúp làm chậm q trình lão hóa, thúc đẩy sản sinh collagen, tái tạo và giữ ẩm
cho làn da, tăng khả năng đàn hồi của da giúp làn da ln tươi trẻ .
Ngồi ra trong quả bơ còn chưa nhiều chất béo chưa bão hòa dạng đơn giúp da sáng
mịn và đặc biệt là không làm tăng lượng cholesterol trong máu giúp giảm nguy cơ đột
quỵ và đau tim. Bơ được sử dụng trong việc làm giảm độ acid của nước tiểu, dạ dày,
mật, gan.
Đối với trẻ em vì trong bơ có hàm lượng protein cao, các loại vitamin hỗ trợ rất tốt cho
sự phát triển của thể chất và trí não của trẻ nhỏ, giúp tăng cường trí nhớ tốt hơn.

6

2.1.6 Tình hình sản xuất bơ trên thế giới và Việt Nam
Có 57 quốc gia sản xuất bơ trên thế giới, diện tích dất trồng bơ là 348.769 ha, và cho ra
khoảng 2.583.226 tấn bơ mỗi năm. Trung bình năng suất mỗi ha là 7,4 tấn ( theo thống
kê của FAO năm 2003).
Sản lượng bơ trên thế giới năm 2003 là hơn 3 triệu tấn, trong đó Mexico sản xuất nhiều
nhất, kế đến là Mỹ, Colombia, Chile, Israel, Dominican [5].
Bảng 2.1 Các nước sản xuất bơ chính trên thế giới năm 2002

Tên nước

Sản lượng thế giới

Tên nước

(%)

Sản lượng thế giới
(%)

Mexico

36,8

Dominican Rep.

4,30

USA

7,93

Chile

4,26

Colombia

5,56

Brazil

3,45

Indonesia

5,03

Israel

3,32

Các nước khác

29,35

(Nguồn: theo thống kê của FAO năm 2003)

Diện tích trồng bơ ở Việt Nam vẫn cịn hạn hẹp chưa phát triển rải rác ở nhiều nơi như
các tỉnh ở Tây Nguyên, Đắk Lắk, Lâm Đồng. Như ở Đắk Lắk ước tính trong vụ bơ
chính sản xuất được khoảng 337 tấn bơ mỗi ngày kéo dài trong 4 tháng (năm 2006).
Tỉnh Đăk Nơng là một trong những tỉnh có diện tích và sản lượng bơ lớn nhất cả nước
với diện tích gần 2600ha và năng suất trung bình từ 10-15 tấn/ha.


7

2.2 Tổng quan về dầu bơ
2.2.1 Tình hình sản xuất dầu bơ trên thế giới và Việt Nam
Trên thế giới dầu bơ đang được sản xuất rất phổ biến và rộng rãi với số lượng lớn.
Nước sản xuất dầu bơ lớn nhất là Mexico (34%), sau đó là Mỹ (8%), Israel (4%) và
Nam Phi (2%) với tổng sản lượng ước tính là 250.000 tấn [5]. Và đặc biệt hơn là tại
NewZealand hiện nay ở đây đã xây dựng được 2 nhà máy sản xuất dầu bơ cho ra dầu
có chất lượng cao và rất được ưa chuộng.
Nhà máy DaGama là nhà máy lớn nhất ở Nam phi sản suất dầu bơ bằng công nghệ
cao với thiết bị tiên tiến cho ra sản phẩm dầu bơ có chất lượng cao và được quốc tế
cơng nhận là tốt nhất hiện có.

Hình 2.3 Quy trình sản xuất dầu bơ của nhà máy [13].


8

Ở Việt Nam tuy mỗi năm sản xuất ra thị trường khoảng 80.000 tấn bơ [5] nhưng chủ
yếu là sử dụng vào mục đích ăn uống hoặc đơng lạnh để xuất khẩu chứ khơng có nhiều
các sản phẩm khác về bơ. Ngoài ra các nghiên cứu về việc tách chiết dầu bơ ở nước ta
cịn chưa nhiều cũng có một số nơi nghiên cứu như ở trường Đại học Nông Lâm tuy
nhiên vẫn chưa được công bố rộng rãi.

2.2.2 Cấu trúc
Bảng 2.2 Thành phần acid béo có trong dầu bơ(%) [3].

Thành phần

Dầu bơ thơ

Myristic

1,5

Palmitic

12-25

Palmitoleic

3-10

Stearic

0,5-2

Oleic

45-75

Linoleic

5-15

Linolenic
0,5-3
Vitamin: thành phần trong dầu bơ có chứa các vitamin A, D, E, K đặc biệt là
hàm lượng vitamin E trong dầu bơ khá nhiều [3],[4].
 Cấu trúc dầu trong quả bơ là các tế bào dầu chun biệt (idioblast). Các tế bào
này có hình trịn hoặc hình đa diện, có kích thước khác nhau và chứa một giọt
dầu duy nhất. Các tế bào chứa dầu được phân bố đều qua các mesocarp và được
bao quanh bởi các tế bào nhu mô. Một tế bào dầu idioblast có đường kính lên tới
80m, và thành tế bào của nó dày 4m, trong khi độ dày của thành tế bào nhu mơ
là 2,5m.
Thành phần chính của quả bơ là dầu, chủ yếu là chất béo trung bình. Khi quả bơ
đạt kích thước tối đa trên cây, mesocarp cấu tạo từ các nhu mơ lớn có đường
kính cỡ 50m và những nhu mô này chứa các tế bào dầu. Sau khi chín, cấu trúc
của các tế bào nhu mơ bắt đầu thay đổi kích thước của chúng tăng lên, thành tế


9

bào tan rã và sau đó tế bào này trương nở và bị vỡ. Khoảng 2% các tế bào dầu
idioblast được hình thành trong quá trình này ở phần puree quả.
Vách tế bào của tế bào dầu idioblast bao gồm 3 lớp: một lớp ở bên ngoài cấu tạo
từ cellulose, một lớp trung gian ở gữa là suberin, và lớp cuối cùng là một lớp
cellulose.[9]

Hình 2.4 Tế bào dầu idioblast [10].

Hình 2.5 Các tế bào mesocarp bơ trong quá trình chín [12].

a) Các tế bào mesocarp khi chưa chín

 Tính chất vật lý
Dầu bơ có một số tính chất vật lý như sau:

b) Các tế bào mesocarp khi chín


10

Tỉ trọng: ddầu= 0,9122 ở 25.
Độ nhớt : 64,3 mN/m ở 25.
Chỉ số khúc xạ là 1,460 ở 25
Điểm sôi : 150.
Điểm khói: 250.
2.3. Các phương pháp chiết suất dầu bơ
Dầu bơ được chiết suất bằng nhiều phương pháp khác nhau như ép lạnh, trích ly, chưng
cất, enzyme [8] mỗi cách có các ưu nhược điểm khác nhau.
 Phương pháp ép
Nguyên tắc: dưới tác dụng của lực ép, dầu thoát ra khỏi các khe vách giũa các
bề mặt bên trong, bên ngoài tế bào do sự biến dạng của các phần tử các khoảng
trống chứa hạt dầu bị thu hẹp lại.
Trong q trình ép có phun thêm nước, sau khi ép ta được hỗn hợp gồm nước
quả, tinh dầu và thịt quả sau đó được đem đi lọc để lấy phần dịch và ly tâm để
thu dầu.
Ưu điểm: dầu sau khi ép sẽ giữ được độ trong tinh khiết, không chứa lẫn nước
nên bảo quản được lâu hơn. Vì được xử lí ở nhiệt độ thấp nên giữ được hồn
tồn dưỡng chất trong dầu, giá thành sản xuất rẻ.
Nhược điểm: sản phẩm lẫn màu và mùi của nguyên liệu ban đầu. Chỉ dành cho
những nguyên liệu giàu tinh dầu.
 Phương pháp chưng cất
Nguyên tắc: dựa vào sự khác biệt về áp suất hơi để tách rời các hỗn hợp không

tan vào nhau.
Ưu điểm: thiết bị đơn giản, dễ gia công thực hiện, quy trình sản xuất đơn giản
Nhược điểm: màu sắc sản phẩm không được trong và không giữ được mùi thơm
tự nhiên ban đầu. Một số dưỡng chất bị mất đi do xử lí ở nhiệt độ cao. Tiêu tốn
lượng nước nhiều.
 Phương pháp trích ly
Nguyên tắc: sử dụng dung mơi thích hợp để tách dầu có trong quả bơ. Dung mơi
thấm qua màng tế bào, hịa tan tinh dầu có trong nguyên liệu rắn ở điều kiện xác
định. Dung môi thường dùng: ether dầu hỏa, hexan, ethanol, chloroform…
Ưu điểm: hiệu suất thu hồi dầu cao, không ảnh hưởng đến mùi sản phẩm.


11

Nhược điểm: dễ gây cháy nổ, gây ô nhiễm môi trường và chi phí đầu tư cao, tốn
kém, tiêu tốn nhiều năng lượng, thất thốt dung mơi.
 Phương pháp sử dụng sóng siêu âm
Nguyên tắc: nguyên liệu puree bơ sẽ được nghiền nhuyễn bằng sóng siêu âm
trong vịng 40-60 phút ở 45-50 sau đó hỗn hợp được đem đi ly tâm và thu dầu.
Ưu điểm: giữ được các thành phần dinh dưỡng và mùi hương tự nhiên, tăng thời
gian bảo quản dầu.
Nhược điểm: thiết bị mắc tiền, khó áp dụng được ở quy mơ cơng nghiệp[11].

Hình 2.6 Quy trình chiết dầu bằng phương pháp sóng siêu âm [11].

 Phương pháp sử dụng enzyme
Nguyên tắc: enzyme được thêm vào hỗn hợp puree bơ để tách chiết dầu thay thế
cho việc sử dụng dung môi . Các enzyme thường được sử dụng như: protease,
cellulase, lipase.
Enzyme protease: là enzyme được sinh vật tổng hợp trong tế bào và là chất tham

gia xúc tác cho mọi phản ứng sinh học. Protease xúc tác quá trình thủy phân liên
kết peptid trong phân tử protein tạo thành sản phẩn cuối cùng là acid amin.
Thường có ở tụy tạng, dạ dày múi khế bê non, từ quả dứa, quả đu đủ, cây cọ…
Enzyme cellulase: là một phức hệ enzyme có tác dụng thủy phân cellulose tạo ra
sản phẩm là glucose. Được thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau như trong hạt
ngũ cốc nãy mầm, dịch tiết dạ dày bò, xạ khuẩn, nấm mốc…[6]
Ưu điểm: thu được nhiều dầu, thiết bị đơn giản, ít tốn kém.
Nhược điểm: khơng thể thực hiện ở quy mơ cơng nghiệp và cịn rất nhiều hạn
chế.
 Giá trị
Trong dầu bơ có chứa hàm lượng vitamin A,D,E khá cao nên có tác dụng rất tốt
trong việc phịng ngừa bệnh tật và chăm sóc sắc đẹp. Với đặc tính chống oxi hóa,
kháng khuẩn nên được sử dụng rất nhiều trong việc chăm sóc da giúp phục hồi dị ứng


12

da, viêm da, da nhiễm độc tố, ngăn ngừa lão hóa, bảo vệ da khỏi tia cực tím. Ngồi ra
cịn trị rôm sảy ngứa, hăm tả ở trẻ em, liền sẹo rạn da sau khi sinh.
Dầu bơ có chứa nhiều acid oleic đây là loại acid béo tốt cho tim mạch giúp giảm
huyết áp và cholesterol trong máu (Carvajal-Zarrabal O, 2014).
Lutein là một loại caroten có trong dầu bơ, giúp cải thiện sức khỏe về mắt và làm
giảm nguy cơ mắc các bệnh về mắt liên quan đến tuổi tác.
Dầu bơ có thể giúp ngăn ngừa bệnh ung thư, linolenic acid trong dầu bơ được chứng
minh hỗ trợ phòng ngừa ung thư đặc biệt là ung thư vú và ung thư ruột kết, trong khi
vitamin E trong dầu bơ giúp phòng ngừa và điều trị ung thư da và ung thư tuyến tiền
liệt.
Dầu bơ là loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao nhất, được xếp thứ 5 trong danh sách
các loại dầu tuyệt hảo vì khả năng chống cholesterol (Pearce, 1959)

a) Dầu ăn và tinh dầu bơ


13

b) Các sản phẩn chăm sóc tóc từ dầu bơ

Hinh 2.7 Các sản phẩm làm từ dầu bơ (California avocado)

2.4. Các cơng trình nghiên cứu về tách chiết dầu bằng enzyme
Năm 1986, AML Canales và cs nghiên cứu phương pháp mới chiết xuất dầu dừa
dựa trên phương pháp sử dụng enzyme amylase và protease. Sau khi phản ứng với
enzyme dung dịch được ly tâm và phần trên thu được dầu dừa chất lượng cao, 80%
năng suất thu được bằng phương pháp này tối ưu hơn so với phương pháp truyền
thống.
Năm 1994, H.Dominguez, MJ Nunez, JM Lema đã thử nghiệm sử dụng enzyme
cellulase để thu hồi dầu từ bơ, oliu, dừa cả trên quy mơ phịng thí nghiệm và cơng
nghiệp kết quả là thu được dầu trong thời gian ngắn hơn và tăng công suất của thiết bị.
Thử nghiệm cho thấy sử dụng phương pháp này tách chiết được 70% lượng dầu có
trong quả.
Năm 1996, Y. B. Che ManSuhardiyono và cộng sự thử nghiệm chiết xuất dung dịch
dầu dừa với các enzyme khác nhau. Một số enzyme (cellulase, polygalacturonase,
protease và α-amylase) đã được sử dụng ở các nồng độ, pH và nhiệt độ khác nhau để
tăng cường tách chiết dầu. Sau khi dầu được tách bằng phản ứng enzyme, nó được tách
ra bằng cách ly tâm. Kết quả cho thấy một hỗn hợp enzyme ở mức 1% (w / w) mỗi


14

cellulase, α-amylase, polygalacturonase và protease ở pH 7.0 và nhiệt độ chiết là 60 °

C là điều kiện chiết xuất hiệu quả nhất với năng suất dầu là 73,8 %. Kỹ thuật thu dầu từ
cơm dừa tươi bằng enzyme là một cải tiến đáng kể cả về năng suất và chất lượng dầu
so với quy trình ướt truyền thống.
Năm 1996, A Rosenthal, DL Pyle và K Niranchan đã nhận thấy rằng đối với việc
tách chiết dầu thông thường thường trải qua bước chiết dung môi mặc dù thu được sản
phẩm có hiệu suất cao nhưng lại gây ảnh hưởng đến vấn đề mơi trường. Vì vậy họ đã
nghiên cứu qui trình tách chiết nước có bổ sung thêm enzyme để tạo điều kiện giải
phóng dầu. Các enzyme này thủy phân các polysaccharide cấu trúc tạo thành thành tế
bào hoặc protein tạo thành màng của lipid. Ưu điểm của qui trình là sản xuất được dầu
tinh khiết hơn, giảm mất đi protein trong quá trình chiết dầu và thân thiện với môi
trường.
Năm 1999, Kwaku Tano‐Debrah, Yoshiyuki Ohta phương pháp sử dụng enzyme đã
được đưa vào thử nghiệm để tách chiết dầu dừa ở một vùng nông thôn. Các enzyme
được sử dụng trong nghiên cứu là protease, cellulase, amylase. Mẫu cơm dừa được
nghiền mịn được trộn với nước và enzyme được ủ ở 37 trong 6 giờ trở lên . Kết quả là
năng suất tăng khoảng 50% cho thấy khả năng chiết bằng enzyme cải thiện quả trình
xử lý truyền thống.
Năm 2001, A Rosenthal và cs nghiên cứu đã đưa ra hiệu quả riêng biệt của hai loại
enzyme là cellulase và protease trong việc chiết xuất dầu và protein. Việc lựa chon các
enzyme cho nghiên cứu dựa trên các thí nghiệm cho thấy sự tăng năng suất chiết của
hai enzyme so với hemicellulase và pectinase. Khảo sát dựa trên nồng độ enzyme, thời
gian thủy phân, nhiệt độ.
Năm 2002, Aparna Sharma, SK Khare, MN Gupta đã nghiên cứu tách dầu oilu
trong điều kiện chiết xuất nước được tối ưu hóa bằng protizyme chủ yếu là hỗn hợp của


15

các protease acid, trung tính và kiềm ở các điều kiện tối ưu là nồng độ enzyme 2,5%,
40 và ủ liên tục trong 24h ở điều kiện rung lắc. Phương pháp này thu hồi được tối đa

lượng dầu và chất lượng dầu tốt hơn so với phương pháp khác.
Năm 2004, M. Alicia Ortiz và cs đã thử phương pháp kết hợp microwave- ép thu
được 67% lượng dầu có chất lượng tốt , giữ nguyên hình dạng của tế bào. Chiết xuất
bằng hanxen thu được 59% lượng dầu nhưng làm cho hình dạng các tế bào dầu
idioblast biến đổi và bề mặt thơ ráp. Chiết xuất bằng acetone thì chỉ thu được 12%
dầu và dầu tạo ra có chất lượng rất kém.
Năm 2008, Bahar Alikbarian và cs tối ưu hóa khai thác dầu oliu bằng enzyme thông
qua phương pháp phản ứng bề mặt. Qua các khảo sát ở điều kiện tối ưu thì hiệu suất
thu được là 15,72 g dầu/100 g nguyên liệu, cho thấy việc sử dụng enzyme có thể nâng
cao số lượng và chất lượng sản phẩm.
Năm 2009, Claudia Passos, Sule Yilmaz, Carlos M.Silva đã nghiên cứu áp dụng sử
dụng enzyme để tăng năng suất tách chiết dầu hạt nho. Các thí nghiệm được thực hiện
để khảo sát là nhiệt độ, thời gian, nồng độ, pH và kết quả cho thấy trong 24h hiệu suất
chiết là 13,7% tương ứng với mức tăng 106% so với các mẫu không được xử lý và
trong 120h là 17,5%. Như vậy sử dụng enzyme kéo dài có thể tăng khả năng tách chiết
dầu.