Trang
blog này được lập bởi chủ Quán BỌT TRÁI
CÂY với mục đích chia sẻ tài liệu về công nghệ thực phẩm
cho các bạn cùng khoa cũng như các anh, chị, em và các bạn yêu thích, quan tâm
hay tìm kiếm tài liệu về công nghệ thực phẩm.
NẾU
THẤY TÀI LIỆU CÓ ÍCH, MỜI CÁC
BẠN ĐẾN VÀ ỦNG HỘ QUÁN BỌT TRÁI CÂY ĐỂ CHÚNG TÔI CÓ THÊM KINH PHÍ DUY TRÌ HOẠT
ĐỘNG ĐĂNG TẢI TÀI LIỆU CHO MỌI NGƯỜI!
XIN CHÂN THÀNH CẢM
ƠN!
Quán Bọt Trái
Cây
Địa chỉ: 88/955E Lê Đức Thọ,
P.6, Gò Vấp,
TP.HCM
Hotline:
0935.355.169
Mail: bottraicay@gmail.com
Web: http://bottraicay.blogspot.com/
Xem bản đồ đường đi clik vào đây
GIỚI THIỆU
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 tận đến bây
giờ.
Ngày nay, song song với quá
trình sử dụng dầu mỡ, công 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.
1. NGUYÊN
LIỆU
a. Hạt chứa dầu:
- Yêu cầu: chỉ những loại
hạt có chứa hàm lượng dầu cao mới được sử dụng
- Ưu điểm: 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.
- Nhược điểm: Dầu trong hạt
dầu không nằm ở dạng tự do, bên ngoài mà được nhốt trong các khe vách bên trong
tế bào, quá trình tách chiết dầu không thể tiến hành trực tiếp mà phải qua các
khâu chuẩn bị phức tạp. Một số hạt có hàm lượng dầu cao nhưng quá trình trích ly
dầu có thể kèm theo sự
giải phóng một số hợp chất không mong muốn, khó phân tách khỏi
dầu.
Một số hạt dầu sử dụng phổ
biến trong quá trình sản xuất dầu:
- Dầu dừa
- Dầu hạt
cọ
- Dầu “ babussa” được sản
xuất từ cây họ
cọ babussa (Brasil)
- Bơ cacao
- Dầu hướng
dương
- Dầu thuộc họ cải
dầu
- v.v...
b. Cây chứa dầu:
Dầu thô thuộc nhóm này có
nguồn gốc chủ yếu từ phần thịt quả của các cây chứa dầu.
- Yêu cầu: quả có chứa nhiều
thịt và phải có hàm lượng dầu cao, nguyên liệu phải còn tươi (ngay sau khi thu
hoạch) khi tách chiết dầu
- Ưu điểm: hàm lượng dầu
cao
- Nhược điểm: khi thu hoạch
phải cẩn thận, nếu có tác động cơ học lên quả sẽ dễ làm 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.
Một số cây có quả cho dầu
phổ biến:
- Cây olive
- Cây cọ
- Cây bơ (sử dụng nhiều
trong mỹ phẩm, ít trong thực phẩm)
2. Quy trình công nghệ sản xuất dầu từ hạt chứa
dầu:
Hạt sau khi thu hoạch phải
được sơ chế và bảo quản tránh bị hư hỏng làm ảnh hưởng đến chất lượng hạt dầu
cũng như sản phẩm dầu được tạo ra.
Quy trình công nghệ sản xuất
dầu thực vật bằng phương pháp cơ học được biểu diễn qua sơ đồ
sau:
Tách vỏ
hạt:
Mục đích:
- Tăng
hàm lượng dầu của nguyên liệu chế biến: Dầu trong
mô tập trung chủ yếu ở nhân hạt, vỏ quả và vỏ hạt có một lượng rất ít với thành
phần không giống thành phần lipid ở nhân. Vì vậy khi chế biến hầu hết các loại
hạt dầu cần tiến hành tách nhân, mô chứa dầu chủ yếu khỏi lớp vỏ ngoài của hạt
chứa ít dầu. Ngoài ra, vỏ quả và vỏ hạt có tính xốp, hấp thu dầu, hình thành
liên kết giữ dầu lại ở vỏ, tăng tổn thất dầu.
- Nâng
cao năng suất thiết bị công nghệ: Vỏ quả và vỏ hạt có độ bền cơ lớn hơn rất
nhiều so với nhân sẽ gây giảm hiệu suất làm việc của máy, thiết bị, gây chóng
mòn các bộ phận làm việc của máy.
- Tăng
chất lượng dầu: Lipid của vỏ hạt với thành phần chủ yếu là sáp và các chất tương
tự lẫn vào dầu sẽ làm giảm giá trị cảm quan cũng như chất lượng
dầu.
n Phương pháp tách vỏ
hạt:
- Quá trình tách vỏ hạt bao
gồm các bước chính: phá vỡ vỏ hạt, xay xát và phân ly hỗn hợp sau
xay.
- Tùy thuộc tính chất cơ lý
của các mô hạt dầu, máy xay xát vỏ được thiết kế quy trình làm việc theo các
nguyên lý khác nhau.
Nghiền nguyên liệu chứa
dầu:
n Mục
đích
- Phá vỡ cấu trúc tế bào
nguyên liệu chứa dầu để dầu dễ dàng thoát khỏi phần protein khi ép hoặc trích
ly.
- Tạo tính đồng đều cho khối
bột nghiền, đây là điều kiện thuận lợi cho quá trình chưng sấy sau này. Nếu khối
bột nghiền có hình dạng và kích thước không đều, hiệu suất ép tách dầu chỉ ở mức
độ thấp.
n Kỹ thuật
nghiền
Muốn
phá vỡ tế bào của một vật thể cứng thường phải sử dụng lực cơ học. Tùy thuộc độ
bền cơ học của từng loại nguyên liệu mà sử dụng các loại lực nghiền khác nhau.
Do đó việc chọn một loại thiết bị nghiền phải dựa vào tính chất cơ học của
nguyên liệu kết hợp với yêu cầu bột nghiền.
Chưng sấy bột
nghiền:
n Mục
đích
- Chưng
sấy bột nghiền là quá trình gia công nhiệt ẩm cho khối hạt nhằm mục đích chủ yếu
là tạo sự đồng đều cho khối hạt và tạo điều kiện tốt cho quá trình tách chiết
dầu đạt hiệu quả cao nhất. Quá trình chưng sấy sẽ phá vỡ liên kết
tự nhiên giữa phần béo và phần không béo, giúp dầu thoát ra ở dạng tự do dưới
tác dụng của nước và nhiệt.
- Ngoài
ra, nhờ vào các tác động này đã tạo cho dầu có độ nhớt thích hợp (thấp nhất),
tạo tính linh động cho dầu.
- Vô
hoạt enzyme không mong muốn, xúc tác quá trình phân hủy dầu (lipase,
lipoxygenase, phospholipase).
- Làm
mất tính độc của nguyên liệu nếu nguyên liệu có chứa độc tố.
- Mặt
khác, chưng sấy còn làm thay đổi một phần về mặt hóa học theo chiều hướng tích
cực cho các giai đoạn kế
tiếp nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối: Protein bị biến tính nhiệt nên tính
dẻo của bột ép tăng, độ tiêu hóa của khô dầu tốt hơn.
Chưng sấy có thể dùng hai
chế độ:
Ø Chế độ chưng sấy
khô:
Trong
quá trình chưng sấy không gia ẩm cho nguyên liệu mà chỉ đơn thuần sấy. Chế độ
này ít được sử dụng vì hiệu suất tách dầu thấp do bột không được trương
nở.
Ø Chế độ chưng sấy
ướt:
Trong
quá trình chưng sấy tiến hành làm ẩm đến độ ẩm thích hợp (chưng) cho sự trương
nở phần háo nước của bột rồi sau đó sấy để nguyên liệu có độ ẩm thích hợp cho
viêc ép. Ở giai đoạn chưng, bột nghiền được làm ẩm bằng nước hoặc hỗn hợp của
nước với hơi nước trực tiếp, ở giai đoạn sấy, bột sau khi chưng thường được sấy
khô bằng hơi nước gián tiếp. Đây là chế độ được áp dụng rộng rãi hiện nay vì đã
tạo điều kiện cho các thành phần của bột biến đổi đến mức tốt
nhất.
Yêu cầu đặc tính kỹ thuật
của bột chưng sấy
Bột
chưng sấy phải có đặc tính kỹ thuật phù hợp với điều kiện làm việc của máy ép
hoặc trích ly. Tùy theo từng loại nguyên liệu, cơ cấu của thiết bị mà bột chưng
sấy có những đặc tính kỹ thuật khác nhau, nhưng yêu cầu chung quan trọng là mức
độ đồng nhất của khối bột.
-Mức
độ đồng nhất chung: khối bột phải có tính đồng nhất về kích thước, hình dạng, độ
ẩm, tính dẻo, đàn hồi...
-Mức
độ đồng nhất nội tại: đồng nhất về đặc tính bề mặt và đặc tính bên trong của các
phân tử bột.
Nếu
bột không đạt độ đồng nhất
chung cũng như đồng nhất nột tại thì hiệu quả thoát dầu sẽ giảm. Tuy nhiên,
trong thực tế sản xuất khó đạt được cả hai độ đồng nhất
này.
Độ
ẩm của khối bột sau chưng sấy thường từ 8-12%.
Quá trình xãy ra đối với
phần lỏng:
Đây
là quá trình làm dầu thoát ra khỏi các khe vách giữa các bề mặt bên trong cũng
như bên ngoài của tế bào. Khi bắt đầu ép, do lực nén các phần tử bột sít lại gần
nhau, khi lực nén tăng lên, các phần tử bột bị biến dạng. Các khoảng trống chứa
dầu bị thu hẹp lại và đến khi lớp dầu có chiều dày nhất định, dầu bắt đầu thoát
ra. Tốc độ thoát dầu phụ thuộc vào độ nhớt của lớp dầu và phụ thuộc vào áp lực
ép, độ nhớt càng bé, áp lực càng lớn thì dầu thoát ra càng
nhanh.
Quá trình xãy ra đối với phần
rắn:
Khi
lực nén tăng lên, sự biến dạng xãy ra càng mạnh cho đến khi các phần tử liên kết
chặt chẽ với nhau thì sự biến dạng không xãy ra nữa. Nếu như trong các khe vách
không bị giữ lại một ít dầu và áp lực còn có thể tiếp tục tăng lên thì từ các
phần tử bột riêng biệt sẽ tạo thành một khối chắc dính liền nhau. Trên thực tế,
áp lực ép cũng chỉ đạt đến một giới hạn nhất định, có một lượng nhỏ dầu còn nằm
lại ở những chỗ tiếp giáp nhau, cho nên khô dầu vẫn còn có tính xốp. Đặc biệt
khi ra khỏi máy ép, tính xốp của khô dầu lại tăng lên khi không còn tác dụng của
lực nén nữa.
Một điều quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả lấy dầu là nếu tốc độ
tăng áp lực quá nhanh thì sẽ làm bịt kín các đường thoát dầu làm dầu không thoát
ra được, điều này thấy rất rõ ở các máy ép mà trong đó nguyên liệu không được
đảo trộn (máy ép thủ công).
Các yếu tố ảnh hưởng đến
hiệu suất tách dầu:
- Mức độ nghiền
hạt
Bột
chưng sấy không đồng đều, khả năng hút ẩm với lượng cần thiết cũng không đồng
đều về tốc độ, lượng ẩm phân phối không đồng nhất ở toàn khối bột, hiệu suất
chiết tách giảm.
Ngoài
ra, cấu trúc bột nghiền phải được phá vỡ ở mức tối đa vì nếu bột nghiền có kích
thước lớn, đường đi của dầu dài nên dầu khó thoát ra dưới tác dụng của lực
khuấy.
- Số lượng vỏ lẫn trong khối
bột nghiền
Vỏ lẫn
trong khối bột nhiều, lượng nước làm ẩm cũng tăng, thời gian, ngoài ra vỏ có
thành phần chủ yếu là cellulose khả năng hút dầu cao làm giảm hiệu
suất.
n Mức độ làm ẩm và
nhiệt độ chưng sấy
Mức
độ làm ẩm và nhiệt độ chưng sấy phải thích hợp để bột có tính chất cơ lý thích
hợp (dẻo, đàn hồi). Ở trạng thái này, dưới tác động của cánh khuấy, dầu thoát ra
dễ dàng.
- Nếu
bột quá khô khi chưng sấy bột không dẻo, không bị vón thành cục có kích thước
nhất định. Khi ép, bột rời rạc, dầu không thoát ra được.
- Nếu
bột quá nhão, dầu được giữ lại trong các khe vách tế bào, các tế bào lại liên
kết chặt chẽ với nhau do bột quá ướt, làm tắc các đường thoát dầu.
Thời gian thoát
dầu
Ứng
với mỗi thiết bị (có thể tích, tốc độ khuấy, diện tích và những vị trí những lỗ
lưới thoát dầu khác nhau) cần thời gian thoát dầu nhất định.
Thời
gian thoát dầu được tính bằng hiệu số giữa thời gian từ lúc bột đi vào đến khi
khô dầu thoát ra. Chính vì thế, nếu thời gian thoát dầu ngắn, dầu thoát ra chưa
hết; ngược lại, thời gian thoát dầu dài, năng suất giảm.
- Cấu
tạo thiết bị
Mức
độ tách kiệt dầu từ bột còn phụ thuộc vào những nét đặc biệt của kết cấu lòng
ép, cỡ hình gân vít, bước vít...
Xử lý
khô dầu:
Khô dầu sau khi ép
thường 5 ¸ 6 % (nếu
ép vít), và chứa 14 ¸ 16 % dầu
trong khô dầu (ép thủ công), còn có nhiều chất dinh dưỡng như protit, gluxit...
nên có một số loại nguyên liệu như lạc , đậu nành… sau khi ép lấy dầu, khô dầu
của nó có thể sử dụng làm nước chấm hoặc làm thức ăn gia súc. Để bảo quản khô
dầu nhằm phục vụ cho các mục đích trên, trước tiên cần phải làm nguội khô dầu,
việc làm nguội có thể thực hiện bằng cách cho khô dầu tiếp xúc với không khí sau
khi ra khỏi máy ép, tránh ủ đống. Đối với khô dầu sản xuất bằng phương pháp thủ
công, do có độ ẩm cao nên rất dễ bị mốc nên cần phải xay nhỏ, phơi khô rồi đóng
bao bảo quản.
Trích ly
dầu:
Trích
ly dầu được thực hiện dựa trên đặc tính hòa tan tốt của dầu thực vật trong các
dung môi hữu cơ không cực như xăng, hecxan, dicloetan ..., chủ yếu là hexan.
Việc chuyển dầu phân bố bên trong cũng như mặt ngoài các cấu trúc vật thể rắn
như hạt, bột chưng sấy, khô dầu vào pha lỏng của dung môi là một quá trình
truyền khối xảy ra trong lớp chuyển động, dựa vào sự chênh lệch nồng độ đầu
trong nguyên liệu và dòng chảy bên ngoài.
Khai
thác dầu bằng phương pháp trích ly đem lại hiệu quả kinh tế cao, được nhiều nước
trên thế giới áp dụng do có nhiều ưu điểm:
- Máy
móc thiết bị được cơ giới hóa và tự động hóa hoàn toàn nên quy trình sản xuất
liên tục, năng suất thiết bị cao, thao tác dễ dàng, hiệu suất lao động
cao.
- Trích
được triệt để hàm lượng dầu từ nguyên liệu, hàm lượng dầu còn lại trong bã rất
thấp (0,1- 0,3%). Do đó, dầu tổn thất trong quá trình sản xuất không đáng
kể.
- Đối
với các loại nguyên liệu có chứa hàm lượng dầu thấp (17- 18%) và loại nguyên
liệu chứa dầu quý thì chỉ dùng phương pháp trích ly có hiệu quả khai thác
cao.
Tuy
nhiên, quá trình trích ly đòi hỏi hệ thống trích ly phải đảm bảo, tránh hiện
tượng cháy nổ do dung môi có nhiệt độ sôi thấp, dung môi sử dụng có chất lượng
cao, phù hợp với từng loại nguyên liệu nhằm tránh tổn thất cũng như giảm phất
chất của dầu.
Cơ sở lý thuyết của quá trình trích ly:
Độ
hòa tan vào nhau của hai chất lỏng phụ thuộc vào hằng số điện môi, hai chất lỏng
có hằng số điện môi càng gần nhau thì khả năng tan lẫn vào nhau càng lớn. Dầu có
hằng số điện môi khoảng 3 ¸ 3,2,
các dung môi hữu cơ có hằng số điện môi khoảng 2 ¸ 10,
do đó có thể dùng các dung môi hữu cơ để hòa tan dầu chứa trong nguyên liệu. Như
vậy, trích ly dầu là phương pháp dùng dung môi hữu cơ để hòa tan dầu có trong
nguyên liệu rắn ở điều kiện xác định. Vì vậy, bản chất của quá trình trích ly là
quá trình khuếch tán, bao gồm khuếch tán đối lưu và khuếch tán phân
tử.
Dung môi dùng để trích ly
dầu thực vật phải đạt các yêu cầu sau:
-
Có khả năng hòa tan dầu theo bất cứ tỉ lệ nào và không hòa tan các tạp chất khác
có trong nguyên liệu chứa dầu.
- Có
nhiệt độ sôi thấp để dễ dàng tách ra khỏi dầu triệt để.
- Không
độc, không ăn mòn thiết bị, không gây cháy nổ vơi không khí, phổ biến và rẻ
tiền.
Trong
công nghiệp trích ly dầu thực vật, người ta thường dùng các loại dung môi như
hidrocacbua mạch thẳng từ các sản phẩm của dầu mỏ (thường lấy phần nhẹ),
hidrocacbua thơm, rượu béo, hidrocacbua mạch thẳng dẫn xuất clo, trong số đó phổ
biến nhất là hexan, pentan, propan và butan.
Ngoài
ra còn có các loại dung môi khác như sau:
-
Rượu etilic: thường dùng nồng độ 96 % v để trích ly.
-
Axêton: chất lỏng có mùi đặc trưng, có khả năng hòa tan dầu tốt. Axêton được xem
là dung môi chuyên dùng đối với các nguyên liệu có chứa nhiều phôtphatit vì nó
chỉ hòa tan dầu mà không hòa tan phôtphatit.
-
Frêon 12: là một loại dung môi khá tốt, không độc, bền với các chất oxy hóa, dễ
bay hơi, trơ hóa học với nguyên liệu và thiết bị. Ngoài ra việc sử dụng Frêon 12
cho ta khả năng phòng tránh cháy nổ dễ dàng.
Những
nhân tố ảnh hưởng đến vận tốc và độ kiệt dầu khi trích ly:
-
Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu: là yếu tố cơ bản thúc đẩy quá trình
trích ly nhanh chóng và hoàn toàn, tạo điều kiện cho nguyên liệu tiếp xúc triệt
để với dung môi.
-
Kích thước và hình dáng các hạt ảnh hưởng nhiều đến vận tốc chuyển động của dung
môi qua lớp nguyên liệu, từ đó xúc tiến nhanh hoặc làm chậm quá trình trích ly.
Nếu bột trích ly có kích thước và hình dạng thích hợp, sẽ có được vận tốc chuyển
động tốt nhất của dung môi vào trong các khe vách cũng như các hệ mao quản của
nguyên liệu, thường thì kích thước các hạt bột trích ly dao
động từ 0,5 ¸ 10mm.
-
Nhiệt độ của bột trích ly: như ta đã biết, bản chất của quá trình trích ly là
quá trình khuếch tán, vì vậy khi tăng nhiệt độ, quá trình khuếch tán sẽ được
tăng cường do độ nhớt của dầu trong nguyên liệu giảm làm tăng vận tốc chuyển
động của dầu vào dung môi. Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ cũng phải có giới hạn
nhất định, nếu nhiệt độ quá cao sẽ gây tổn thất nhiều dung môi và gây biến tính
dầu.
-
Độ ẩm của bột trích ly: khi tăng lượng ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán và
làm tăng sự kết dính các hạt bột trích ly do ẩm trong bột trích ly sẽ tương tác
với protein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên
trong của các hạt bột trích ly làm chậm quá trình khuếch tán.
-
Vận tốc chuyển động của dung môi trong lớp bột trích ly gây ảnh hưởng đến quá
trình khuếch tán. Tăng vận tốc chuyển động của dung môi sẽ rút ngắn được thời
gian trích ly, từ đó tăng năng suất thiết bị.
- Tỉ
lệ giữa dung môi và nguyên liệu ảnh hưởng đến vận tốc trích ly, lượng bột trích
ly càng nhiều càng cần nhiều dung môi. Tuy nhiên, lượng dung môi lại ảnh hưởng
khá lớn đến kích thước thiết bị.
Quá
trình tinh luyện dầu thực vật:
- Dầu thu được sau trích li mới chỉ qua làm sạch sơ bộ gọi là dầu
thô.Trong thành phần dầu thô có nhiều loại tạp chất khác nhau. Đó là các
chất photphplipit,
sáp, hydrocacbua, axit béo tự do, các gluxit các tạp chất vô cơ, và các hợp chất
gây mùi và vị. Các tạp chất này có loại chuyển theo vào dầu trong quá trình ép
hoặc trích li hoặc có thể là những chất xuất hiện do kết quả của các phản ứng
xảy ra trong dầu khí bảo quản.
Trong
công nghiệp sử dụng 2 loại sơ đồ tinh luyện dầu: tinh luyện bộ phận và tinh
luyện hoàn chỉnh.
* Tinh
luyện bộ phận nhằm mục đích loại ra khỏi dầu những nhóm tạp chất nhất định theo
yêu cầu. *
Tinh luyện hoàn chỉnh nhằm thu được
dầu không còn tạp chất cơ học: không màu không mùi vị, lượng axit béo tự do ở
mức thấp nhất theo qui định. Dầu sau khi tinh luyện hoàn chỉnh chỉ gồm hầu như
triglyxerit thuần khiết.
Yêu
cầu sản phẩm dầu thực vật:
Khả
năng dinh dưỡng cao và không chứa độc tố
Dầu
mỡ không được chứa các acid béo tự do
Dầu
mỡ không màu hoặc có màu vàng nhạt, trong suốt, không có mùi vị khó chịu và ít
tạp chất
Dầu
tinh chế phải bảo quản được lâu, không bị ôi, không trở mùi
4. Hiệu quả của quy
trình:
Quy
trình sản xuất dầu thực vật được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy xí nghiệp
sản xuất dầu thực phẩm trên quy mô công nghiệp. Hiệu quả kinh tế rất lớn từ việc
vận dụng máy móc thiết bị và nguồn nguyên liệu tự nhiên.
IV. KẾT
LUẬN
Dầu
thực vật có thể được làm từ một thành phần đơn lẻ hay một hỗn hợp của một số
nguyên liệu. Nó giữ vai trò quan trọng trong quá trình dinh dưỡng, được cấu tạo
bởi các acid béo và là những hợp chất hữu cơ. Cũng là một trong những thực phẩm
cơ bản của thức ăn tốt cho sức khỏe, làm cho món ăn thêm hương
vị.
Giờ
đây, với công thức mới, hoàn toàn khác biệt (tăng cường các dưỡng chất quan
trọng) đem lại nhiều lợi ích và kinh tế hơn cho người tiêu
dùng.
0 nhận xét:
Đăng nhận xét