Đề tài Công nghệ sản xuất dầu ăn từ rau quả

khi tồn trữ rau quả dài ngày. Ví dụ, ở đậu hạt, sự biến tính này chỉ xảy ra ở mức đô thấp, protein chưa bị đông tụ mà chỉ bị “già cỗi”, tức là giảm khả năng háo nuớc và mất khả năng trương trong nuớc.Những hạt đậu này khi nấu sẽ sượng, nở kém và lâu chín. Nitơ ammoniac,amid và acid amin tuy ít nhưng có vai trò quan trọng hơn nitơ protein trong ản xuất vang, vì nấm men cần sử dụng dạng nitơ này để phát triển. Cho nên trong sản xuất ruợu quả lên men, đối với các loại quả nghèo các hợp chất nitơ này ( cam, buởi..) phải bổ sung muối amon vào dịch lên men. Trong rau quả hầu hết acid amin tự do, đặc biệt có đủ tám acid amin không thể thay thế được. Tỉ lệ thành phần các acid amin trong một số loại rau quả khá cân đối như trong chuối tiêu, đậu, khoai tây, cà rốt, cải bắp (1.5-1.6%). Trong lá sắn tuơi có 6-9% nitơ ( nhưng chỉ có 20% luợng đạm này đuợc cơ thể hấp thu). Vì vậy, ngoài thức ăn động vật, rau quả là thức ăn rất quan trọng cung cấp cho cơ thể. Trong rau quả còn chứa các hợp chất nitơ phi protein nhưng rất cần cho cơ thể, gọi là acid amin không như β- alanin (trong táo), aliin ( trong tỏi), xitrulin (trong dưa hấu), S- metylxistein ( trong đậu), S- metylsteinsunfocxit ( trong cải bắp), xacozin (trong nấm , lạc). Nhìn chung, trong quá trình tồn trữ, nitơ protein giảm đi ( do sự phân huỷ một phần) và nitơ phi protein tăng lên ( lượng acid amin tăng). Khi củ này mầm, nitơ protein không giảm do có sự tổng hợp từ acid amin tự do Trong rau quả, các nito protein chiếm thành phần chủ yếu.Ví dụ, cà chua có 30%, chuối, cải bắp có 50%.Một đặc tính quan trọng của protein là sự biến tính, tức là sự phá vở liên kết nước trong phân tử protein, làm cho nó bị đông tụ không thuận nghịch.Tác nhân gây biến tính là nhiệt, acid hay bức xạ. Các chất béo Chất béo trong rau quả tập trung nhiều ở hạt,nấm chỉ trong một vài loại quả (gấc, bơ) là cả ở thịt quả. Chất béo thường đi kèm với sáp,tạo thành màng mỏng bảo vệ ngoài vỏ. Hàm lưởng chất béo lạc là 44,5%, cơm dừa già 35,1%, quả bơ 23%. Chất béo của rau quả thường chứa hai acid béo no là acid panmitic 31% và acid stearic 4,5% và ba acid béo không no là acid oleic 4,5%,acid linolenic 7%. Trong đó acid linoleic và acid linoleonic là các acid béo không thể thay thế được. Vì vậy, chất béo trong rau quả vừa dễ tiêu hóa, vừa là thành phần rất cần trong khẩu phần ăn hằng ngày Enzyme Hệ enzyme trong rau quả rất phong phú và đa dạng . Enzyme là chất xúc tác sinh học các quá trình trao đổi chất và biến đổi hóa học xảy ra trong các mô thực vật. Các hệ enzym chứa trong các chất nguyên sinh có tác dụng tổng hợp ra các chất phức tạp hơn. Còn các hệ enzyme ở dịch quả lại thủy phân ra các chất đơn giản hơn.Enzyme trong rau quả có hoạt lực cao và rất khác nhau. Trong mô thực vật có các lớp enzyme sau: - Lớp enzyme oxi hóa- khử( oxidaz ):peroxidaza.polyphenoloxidaza,catalaza… - Lớp enzyme thủy phân (hydrolaza) xúc tác quá trình thủy phân: cacbonhydraza (amilaza,invectaza…); enzyme pectolitic (pectaza, pectine steraza.) - Lớp enzyme tổng hợp xúc tác các quá trình tổng hợp chất đơn giản thành chất phức tạp: photphotaza.. Các chất khoáng : Trong rau quả, một phần nhỏ chất khoáng ở dạng nguyên tố kim loại liên kết với các hợp chất hữu cơ cao phân tử như magie trong clorofin; lưu huỳnh, photpho trong thành phần của protein,enzyme và lipoit; sắt, đồng trong enzyme. Phần chủ yếu các chất khoáng ở trong thành phần các acid hữu cơ và vô vơ như axit photphoric, acid sunfuric,acid silixic,acid boric… Cơ thể nguời rất dễ hấp thu các chất khoáng ở dạng liên kết như vậy. Tuỳ theo hàm luợng, các chất khoáng trong rau quả chia ra các loại:đa luợng, vi luợng và siêu vi luợng. Các vitamin Nhiều vitamin chỉ có thể tổng hợp đuợc trong thực vật, do vậy rau quả là nguồn cung cấp vitamin rất quan trọng và rất cần thiết đối với con nguời. Rau quả giàu vitamin A, C, PP,B1,B2, K.. Các vitamin hoà tan trong nuớc quan trọng là: vitamin C, vitamin P, axit folic, vitamin PP, vitamin nhóm B và axit pantotenic. Các citamin hoà tan trong chất béo thuờng gặp là vitamin A và vitamin K. Trong rau quả, vitamin C phân bố không đồng đều, thuờng tập trung gần vỏ hay lớp gần vỏ, có khi3-4 lần cao hơn trong mẫu trung bình. Tong lõi cải bắp, hàm luợng vitamin C cao gấp hai lần ở bẹ (100 và 50mg %). Acid hữu cơ Acid hữu cơ tạo cho rau quả có mùi vị đặc trưng hơn bất cứ thành phần nào khác.Acid hữu cơ tham gia vào quá trình oxi hoá khử trong rau quả như glucid và trong quá trình hô hấp.Vì vậy trong quá trình tồn trữ lâu dài, giá trị cảm quan về mùi vị của một số rau quả giảm đi rõ rệt. Acid hữu cơ có trong rau quả duới dạng tự do, dạng muối và este. Một số acid bay hơi kết hợp với este tạo ra mùi thơm.. Độ chua của rau quả thường không quả 1%. Tuy nhiên một số rau quả có độ acid cao: buởi chua 1.2%, mận chua 1.5%, mơ 1.3%, chanh 6-8%. Các chất màu Chất màu ( sắc tố ) tạo cho rau quả có màu sắc khác nhau. Các chất màu trong rau quả có thể chia thành 4 nhóm : chlorophyl, carotinoit hoà tan trong chất béo, antoxian và chất màu flavon tan trong nuớc. Clorophyl có màu xanh lục, vì thế còn gọi là diệp lục, đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp- nguồn chủ yếu tạo ra các hơp chất hữu cơ clorophyl trong lục lạp nằm trong nguyên sinh của phần xanh trong rau quả, hàm luợng clorophyl của thực vật xanh khoảng 1% khối luợng chất khô, và thuờng đi kèm với chất màu khác như carotinoid. Clorophyl là sắc tố chủ lực trong vỏ trái cây màu xanh. Trong quá trình chín clorophyl mất dần và sắc tố khác tăng lên. Tuy nhiên, ví dụ như cam, có laọi khi chín vẫn còn màu xanh hoặc màu xanh là chính làm giảm giá trị thương phẩm. ► Carotionid Sắc tố này tạo cho rau quả màu vàng, màu cam và đôi khi màu đỏ.Trong nhóm này phổ biến nhất là carotin, licopin và xantofin. ► Antoxian Là sắc tố làm cho rau quả có nhiều màu sắc khác nhau, từ đỏ đến tím. Antoxian là một glucozid, trong đó gốc đuờng là glucoza hay ranoza,còn α-glucon là antoxianidin. Rất nhiều antoxian rau quả có tính kháng sinh. Quá trình chín là quá trình tích t5 antoxian. Nó có, hoặc chỉ ở ngoài vỏ ( nho đỏ, mận tím). Hoặc cả vỏ và cùi quả ( mận đỏ, dâu, rau dền, củ dền) ► Chất màu flavon Dó là nhóm chất màu glucozid, làm cho rau quả có màu vàng và màu cam. Vecxitin là chất có trong vỏ hành khô. Các chất thơm Chất thơm hay tinh dầu, là chất bay hơi, tạo ra mùi đặc trưng cho từng loại rau quả. Trong rau quả chất thơm tập trung ngoài vỏ nhiều hơn trong thịt quả. Chất thơm đuợc tổng hợp trong quá trình chín, từ protein, glucid và chất béo, vitamin. Trong các loại rau, rau thơm chứa nhiều tinh dầu nhất (0.05-0.5%), có khi tới 1%. Trong tỏi chứa tới 0.01%, hành chứa 0.05% tinh dầu. Trong các loại quả , citrus là loại có nhiều tinh dầu, vỏ cam chanh 2.4%, vỏ quýt 1.3%, vỏ chanh 2.0%. Hàm luợng tinh dầu trong các loại quả khác rất thấp, không quá 0.001% Tổng quan về tình hình sản xuất Trong thời gian qua, nhất là kể từ đầu thập kỷ 90, diện tích rau, hoa, quả của Việt Nam phát triển nhanh chóng và ngày càng có tính chuyên canh cao. Tính đến năm 2004, tổng diện tích trồng rau, đậu trên cả nước đạt trên 600 nghìn ha, gấp hơn 3 lần so với năm 1991.Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) là vùng sản xuất lớn nhất, chiếm khoảng 29% sản lượng rau toàn quốc. Điều này là do đất đai ở vùng ĐBSH tốt hơn, khí hậu mát hơn và gần thị trường Hà Nội. ĐBSCL là vùng trồng rau lớn thứ 2 của cả nước, chiếm 23% sản lượng rau của cả nước. Đà Lạt, thuộc Tây Nguyên, cũng là vùng chuyên canh sản xuất rau cho xuất khẩu và cho nhu cầu tiêu thụ thành thị, nhất là thị trường thành phố Hồ Chí Minh và cho cả thị trường xuất khẩu. Cũng trong giai đoạn từ đầu thập kỷ 90, tổng sản lượng rau đậu các loại đã tăng tương đối ổn định từ 3,2 triệu tấn năm 1991 lên đạt xấp xỉ 8,9 triệu tấn năm 2004. Bên cạnh rau, diện tích cây ăn quả cũng tăng nhanh trong thời gian gần đây. Tính đến năm 2004, diện tích cây ăn quả đạt trên 550 ngàn ha. Trong đó, Đồng Bằng sông Cửu long (ĐBSCL) là vùng cây ăn quả quan trọng nhất của Việt Nam chiếm trên 30% diện tích cây ăn quả của cả nước. Nhờ có nhu cầu ngày càng tăng này nên diện tích cây ăn quả trong thời gian qua tăng mạnh. Trong các loại cây ăn quả, một số cây nhiệt đới đặc trưng như vải, nhãn, và chôm chôm tăng diện tích lớn nhất vì ngoài thị trường trong nước còn xuất khẩu tươi và khô sang Trung Quốc. Năm 1993, diện tích của các loại cây này chưa thể hiện trong số liệu thống kê. Từ năm 1994, diện tích trồng 3 loại cây này tăng gấp 4 lần, với mức tăng trường bình quân 37%/năm, chiếm 26% diện tích cây ăn quả cả nước. Diện tích cây có múi và xoài cũng tăng mạnh bình quân 18% và 11%/năm. Chuối tuy là cây trồng quan trọng chiếm 19% diện tích cây ăn quả cả nước nhưng chưa trở thành sản phẩm hàng hoá qui mô lớn. Diện tích dứa giảm trong thập niên 1990, nhất là từ khi Việt Nam mất thị trường xuất khẩu Liên Xô và Đông Âu. Nhìn chung sản xuất cây ăn quả mới nhắm vào phục vụ thị trường trong nước, một thị trường dễ tính, đang tăng nhanh nhưng sẽ bị cạnh tranh mạnh trong tương lai. Triển vọng của ngành sản xuất này là rất lớn với điều kiện đầu tư thích đáng và đồng bộ từ nghiên cứu, tổ chức sản xuất giống, chế biến, đóng gói, vận chuyển, tiêu chuẩn cất lượng, nhãn hiệu, tiếp thị,... những lĩnh vực Việt Nam còn rất yếu kém. Hiện nay, xu hướng phát triển sản xuất hàng hoá ngày càng tăng.Tuy nhiên mức độ thương mại hoá khác nhau giữa các vùng.ĐBSCL là vùng có tỷ suất hàng hoá quả cao nhất với gần 70% sản lượng được bán ra trên thị trường. Tiếp theo là Đông nam Bộ và Nam Trung Bộ với tương ứng là 60% và 58%. Các vùng còn lại tỷ suất hàng hoá đạt từ 30-40%.Mức độ thương mại hoá cao ở Miền Nam cho thấy xu hướng tập trung chuyên canh với quy mô lớn hơn so với các vùng khác trong cả nước.Sản xuất nhỏ lẻ, vườn tạp vẫn còn tồn tại nhiều, đây chính là hạn chế của quá trình thương mại hoá, phát triển vùng chuyên canh có chất lượng cao. Sự khác nhau không chỉ thể hiện rõ giữa các vùng mà còn giữa các nhóm thu nhập. Kết quả nghiên cứu cho thấy nông dân giàu bán nhiều sản phẩm hơn nông dân nghèo vì có quy mô sản xuất lớn hơn và khả năng tiếp cận thị trường dễ dàng hơn so với nông dân nghèo. Những người sản xuất giàu nhất bán 83% trong năm 2002 so với 76% những hộ ở nhóm nghèo. Các loại rau quả sử dụng trong sản xuất dầu ăn 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 chiết sớm ra khỏi hạt 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… Cây chứa dầu Dầu thô thuộc nhóm này có nguồn gốc chủ yếu từ phần thịt quả của các dây 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 tách 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 lipip 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) Thành phần của một số nguyên liệu chứa dầu phổ biến: Đậu nành( soybean) • Hàm lượng dầu trong hạt từ 12-25% trong đó phosphatid chiếm 3-5%. • Dầu nành ép từ hạt đậu nành có màu từ vàng nhạt đến vàng, có mùi đặc trưng của đậu nành, có thành phần acid béo khá hoàn chỉnh. - Acid béo no(chủ yếu là palmitic): 10-20%. - Acid béo không no (chủ yếu là oleic và linolenic) : 80-85%. Đậu phộng ( peanut) • Dầu phộng thu được nhờ vào quá trình tách chiết dầu từ nhân hạt đậu phộng có màu vàng nhạt, mùi thơm đặc trưng của dầu đậu phộng. Dầu phộng có chất lượng cao, dùng để sản xuất magarine, dùng trong cá hộp. • Thành phần acid béo (%): - Palmitic :8,2 - Stearic : 6,2 - Oleic : 53,9 - Linoleic: 24,7 - Arachidomic : 4 Dừa (cocoanut) • Dầu dừa thu được từ cơm dừa, thuộc nhóm acid lauric, nhiệt độ nóng chảy thấp, mức độ không bão hòa thấp nên dầu ít bị các biến đổi õi hóa làm phát triển mùi ôi. • Thành phần acid béo: - Acid béo không no (oleic): < 10% - Acid lauric: 45-51% - Acid myristic: 16-20% Cọ dầu ( palm oil) • Dầu cọ được ép từ quả cọ và nhân cọ, phân làm 2 lớp: lớp lỏng ở trên (palm oleic), còn lớp đặc ở dưới ( palm stearin). Mè (sesame seed) • Có giá trị dinh dưỡng cao do sự hiện diện của hơn 75% acid béo không bão hòa trong dầu. Dầu thu được từ quá trình ép hạt vừng, có màu vàng nhạt đến vàng, có mùi đặc trưng của mè. • Thành phần acid béo: - Acid béo no ( chủ yếu là palmitic) : 12-15% - Acid béo không no (oleic và linoleic) :75-78% Hạt bông vải (cotton seed) • Dầu ép từ hạt bông có màu xanh đen, chứa nhiều acid béo no palmitic, gossypol và các dẫn xuất của chúng làm cho dầu có màu đặc biệt. • Thành phần acid béo chủ yếu: - Acid béo no : 20-25% - Acid oleic; 30-35% - Acid linoleic : 41-45% Cải dầu ( brassica napus olifera) • Dầu cải được lấy ra từ hạt cải dầu, tốt và bền khi bảo quản. • Thành phần acid béo chủ yếu (%): - Erucxic : 53 - Oleic : 22-30 - Linoleic : 14-19 - Linolenic : 8-12 Hạt hướng dương • Dầu hướng dương thuộc nhóm acid oleic, linoleic, chứa hơn 85% acid béo không bão hòa, được chiết tách từ hạt hướng dương. Hạt bắp (corn) • Hàm lượng dầu trong hạt rất thấp khoảng 10-12%, phôi chiếm 40%. Dầu ngô được khai thác từ phôi ngô, có hàm lượng tocopherol cao. • Thành phần acid béo (%) - Acid béo no (palmitic và stearid) :12,2 - Oleic : 45,40 - Linoleic : 40,9 Cám gạo ( oryza satival rice bran oil). • Cám gạo là sản phẩm phụ xay xát thóc để làm gạo. • Dầu cám có chứa 60-70% acid béo chưa no Dầu olive Là loại dầu duy nhất được ép ra từ trái olive chín trên cây rồi vô chai ngay chứ không qua các thủ tục tinh chế. Thành phần chất béo trong dầu olive là : 70% chất béo dạng đơn chưa bão hòa, 11% chất béo dạng đa chưa bão hòa, và 14% chất béo bão hòa. Dầu hạt safflower Đây là loại dầu không màu, ép ra từ hạt của cây safflower. Dầu có nhiều chất béo dạng đa chưa bão hòa (72%), một phần chất béo dạng đơn chưa bão hòa (13%) và tương đối ít chất béo bão hòa (10%) so với một số loại dầu khác. Về thành phần dinh dưỡng, dầu không tốt bằng các dầu khác vì ít vit A hơn. Thành phần các acid béo là : 77% acid linoleic, 13% acid oleic, và không có acid linoleic. Công dụng của dầu ăn từ rau quả( dầu thực vật) Trong sự dinh dưỡng của người, dầu mỡ có vai trò rất quan trọng, là một trong ba nguồn dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống. Dầu mỡ là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng. Là dung môi hòa tan các vitamin như A D, E, K. Cung cấp một số acid béo thiết yếu, cần thiết cho cơ thể con người như acid linoleic, linolenic… Tăng sức đề kháng của cơ thể. Tăng khẩu phần vị và tính ngon miệng của thức ăn lên. Chất béo tích lũy dưới da để bảo vệ, cách ly tránh những tác nhân bất lợi của môi trường bên ngoài. Quy trình sản xuất dầu từ rau quả Cặn dầu (thu hồi dầu) Cặn hydrat hóa (thu hồi photphatid) Nước rửa (có thể ly tâm tách béo→thu hồi dầu, acid béo) Bã hấp phụ (thu hồi dầu) Nguyên liệu Hydrat hóa Nước(2%) hoặc dd điện ly Trung hòa dd NaOH 9,5%, 2%dd NaCl 10% Rửa dầu Sấy khử nước Tẩy màu Lọc Khử mùi Lọc Dầu thực vật Bã hấp phụ Hơi quá nhiệt trong chân không Đất than hoạt tính Tách tạp chất cơ học Ép Hấp cách thủy Nghiền Làm sạch Tạp chất Bã 15% nước nóng, 15% dd NaCl 8% Thuyết minh quy trình: Làm sạch: Tách những mẩu lá khô, cành khô, đất cát… và loại luôn cả các hạt bị sâu, kém chất lượng. Nghiền: Nhằm để phá hủy triệt để những tế bào nhân nhằm giải phóng dầu ra dạng tự do, tạo cho bột có kích thước thích hợp với quá trình chưng sấy để nâng cao hiệu quả gia nhiệt gia ẩm khi chưng sấy (hấp). Hấp cách thủy: Tạo sự biến đổi về tính chất lý học, làm thay đổi các tính chất vật lý của phần háo nước và phần béo làm cho bột có tính dẻo, tính đàn hồi, làm đứt hoặc làm yếu các mối liên kết giữa dầu với các phần háo nước để khi ép dầu thoát ra dễ dàng, ngoài ra chưng sấy còn làm giảm độ nhớt của dầu, dầu linh động và thoát ra dễ dàng khi ép. Ép: Nhằm để thu được lượng dầu ép tối đa. Tách tạp chất cơ học: Mục đích: Loại tạp chất cơ học Tách sáp,khử gôm. Cách tiến hành: Việc xử lý sơ bộ được tiến hành bằng phương pháp lọc nguội,nguyên lý của phương pháp là:dựa vào sự khác nhau về kích thước các phân tử,người ta hỗn hợp đi qua màng lọc,các tạp chất sẽ bám lên bề mặt màng lọc thành lớp bã lọc,và lớp bã lọc này cũng dần trở thành màng lọc. *Tiến hành lọc ở nhiệt độ trong khoảng 10-200C Thiết bị sử dụng :sử dụng máy lọc khung bản 3 1 4 5 2 Chú thích: 1.Bơm hút 1 2.Bơm hút 2 3. Màng lọc 4.Máng 5.Bồn chứa. Nguyên lý vận hành: Bơm hút 1 sẽ hút dầu từ bồn chứa dầu lên hệ thống khung lọc, dầu sẽ từ từ đi qua màng lọc thông qua đường kính lỗ xốp, các tạp chất cơ học có đường kính lớn hơn đường kính lỗ xốp của màng lọc thì bị giữ lại. Dầu tiếp tục chảy xuống máng và dồn về bồn chứa 5. Bơm 2 sẽ hút dầu từ bồn chứa 5 đưa về các bồn trung gian thông qua hệ thống đường ống. Hydrat hóa: Mục đích: Dùng phương pháp thủy hóa để tách photphatid ( gôm-gum) ra khỏi dầu. Nguyên tắc: Dựa vào phản ứng hydrat hóa để tăng độ phân cực của các tạp chất keo hòa tan trong dầu mỡ,do đó làm giảm độ hòa tan của chúng trong dầu. Dầu mỡ là một dung môi không phân cực nên nó có thể hòa tan tạp chất không phân cực hoặc phân cực yếu.Nếu ta làm cho các tạp chất trở thành có cực hoặc phân tử phân cực yếu thành phân cực mạnh thì khi đó độ hòa tan của chúng trong dầu sẽ giảm xuống và tách ra khỏi dầu. Ngoài ra,tác dụng hydrat hóa còn có khả năng làm giảm chỉ số acid của dầu do tạp chất keo có tính acid như protein bị kết tủa sẽ kéo theo các tạp chất keo hòa tan khác,làm giảm mức tiêu hao dầu trung tính khi luyện kiềm,tách được một lượng đáng kể. Tiến hành: Để tách được các tạp chất keo,gôm,sáp ra khỏi dầu người ta thường dùng dung dịch nước muối bão hòa.Sau khi gia nhiệt dầu ở nhiệt độ 60-700C cho dung dịch nước muối bão hòa và thêm nước nóng vào khoảng 1-3% so với dầu để kéo các tạp chất ra và lắng xuống.Mở cánh khuấy trộn 15-20phút,tắt cánh khuấy để lắng trong một giờ.Sau đó xả cặn và KCS lấy mẫu kiểm tra chỉ số AV lại để tính lượng NaOH cho vào trung hòa. ► Chú ý :tùy theo từng loại dầu thô mà lượng muối dùng khác nhau: Đối với dầu dừa,mè có AV cao,tạp chất keo nhiều nên cần cho thêm muối 1-2% (nồng độ 10% trong nước có nhiệt độ nhỏ hơn 800C) so với dầu để tăng khả năng phân tách. Dầu nành thô có AV thấp,tạp chất keo ít nên ta bỏ qua hydrat hóa mà trực tiếp đưa NaOH vào để trung hòa. Dung dịch muốn phải được lắng trong sau khi hòa nước nóng để lọc bỏ tạp chất. Trung hòa: Mục đích: Loại trừ các acid béo tự do( hạ AV của dầu xuống nhỏ hơn 0,2) Ngoài ra,do xà phòng sinh ra có khả năng hấp thụ nên chúng kéo theo các tạp chất như protid,chất nhựa,chất màu,tạp chất cơ học vào trong kết tủa nên dần sau trung hòa không những tối đa mà chỉ số acid mà còn loại trừ một số tạp chất khác làm cho dầu có màu sáng hơn. Nguyên tắc: Phương pháp chủ yếu dựa vào phản ứng trung hòa acid bằng base. Dưới tác dụng của dung dịch kiềm,các acid béo tự do và các tạp chất có tính acid sẽ tạo thành muối kiềm,chúng không tan trong dầu mỡ nhưng có thể tan trong nước nên có thể phân ly ra khỏi dầu bằng cách lắng (trung hòa gián đoạn) hoặc rửa nhiều lần ( dùng máy ly tâm trung hòa liên tục), quá trình hình thành xà phòng từ acid béo tự do theo phản ứng: RCOOH + NaOH = RCOONa+ H2O Khâu trung hòa: • Trước hết cần nâng nhiệt độ dầu và dung dịch kiềm đến mức quy định 60-700C. mở máy khuấy thêm 20-30phút và nâng nhiệt độ lên một chút. Khi xà phòng tạo thành từng hạt và nhanh chóng lắng xuống thì ngừng khuấy và để lắng.Có thể tách cặn xà phòng bằng phương pháp lắng hoặc ly tâm. • Dầu đã thủy hóa với lượng NaOH đã tính toán đưa vào thiết bị trung hòa.tại đây hỗn hợp được gia nhiệt độ thành 2 pha:pha nặng và pha nhẹ.Pha nhẹ là dầu đã trung hòa chảy về hướng trung tâm cối tới khoang bơm tạo ra.Pha nặng cùng các vật thể rắn chảy về dáy rùi được tháo ra ngoài. Thiết bị trung hòa. Chú thích: 1.Cửa cho kiềm vào. 2. Bộ phận khuấy 3.Ống dẫn hơi 4. Cửa tháo dầu. 5. Cửa nạp dầu. 6. Cửa tháo cặn. Rửa dầu Mục đích: loại bỏ hết xà phòng có trong dầu (ngoài protein và các tạp chất nhầy khi gặp nước nóng sẽ nhũ ra và tạo thành dạng không hòa tan và tất cả sẽ được tách ra khỏi dầu). Tiến hành: Để loại trừ hết xà phòng có trong dầu,cần tiến hành rửa dầu liên tục nhiều lần. Quá trình được thực hiện trong thiết bị trung hòa. Nước rửa có thể được tập trung lại để thu hồi dầu và xà phòng. ♦ Thông số kỹ thuật - Lượng nước rửa mỗi lần khoảng 3-5% so với dầu. - Số lần rửa khoảng 2lần. - Nhiệt độ nước rửa khoảng 80-900C - Mỗi lần rửa điều phải khuấy trộn hỗn hợp khoảng 60phút cho tách lớp và tháo nước rửa từ đáy thiết bị. - Dùng máy ly tâm lỏng để phân ly nước ra khỏi dầu. - Dầu sau khi rửa phải định lượng xà phòng. Khâu rửa dầu Dầu sau khi trung hòa được chuyển tới bồn chứa để tiến hành rửa lần 1.Cho khoảng 3-5% so với khoảng 90%. Thực hiện khuấy trộn liên tục,sau đó để yên cho cặn lắng xuống.tiếp tục chuyển toàn bộ hỗn hợp vào máy ly tâm để tháo nước, tách lấy xà phòng thu hồi dầu trugn tính. Tiếp tục rửa lần 2 giống với lần 1 ta thu được dầu trung tính. ♦ Yêu cầu của dầu sau khi rửa - Chứa tối đa 0.005% xà phòng. Có thể kiểm tra nhanh bằng thuốc thử phenolphthalein. - Không có hiện tượng nhũ hóa,tách lớp. Sấy dầu: Mục đích: Tách ẩm ra khỏi dầu sau khi rửa, tránh quá trình ôi hóa do thủy phân,tăng thời gian bảo quản dầu. Tiến hành: Thực hiện quá trình sấy trong thiết bị tẩy màu,ở điều kiện chân không. Dầu sau khi rửa được đưa vào thiết bị tẩy màu,tại đây dầu được gia nhiệt lên đến nhiệt độ 105-1100C, tạo quá trình bốc hơi để loại hết nước ra khỏi dầu. Thời gian đầu,lúc còn nhiều ta cần khuấy nhẹ để tránh hiện tượng dầu bị nhũ hóa,sau đó cần khuấy mạnh để tăng cười tốc độ bốc hơi nước ra khỏi dầu. Thời gian sấy : 45-60phút Áp suất <10mmHg ♦ Yêu cầu dầu sau khi sấy: độ ẩm cho phép tối đa 0,1-0.05% Tẩy màu: Dầu có màu sắc là do sự tồn tại của một số chất màu có tính tan trong dầu. Chất tồn tại phổ biến nhất là carotenoid, chúng gồm 60-70 chất khác nhau và có màu từ vàng ánh đến sẫm đỏ. Chlorofill( diệp lục tố) làm dầu có màu vàng xanh ( có nhiều ở hạt chưa chín) Goxipuapurin và các dẫn xuất của nó làm cho dầu có màu sẫm và có độc tính. Ngoài ra còn có một số hợp chất gây màu khác như dầu màu đen là do chứa nhiều các hợp chất nhựa. Mục đích: • Loại các hợp chất tạo màu không mong muốn. • Tách loại khỏi dầu lượng phosphoslipid • Các sản phẩm oxy hóa và xà phòng còn lại trong dầu • Tăng phẩm chất của dầu và tạo đucợ dầu có màu như mong muốn. Nguyên tắc: • Dựa vào khả năng hấp phụ của các chất có tính hấp phụ bề mặt. Sự hấp phụ bày có tính chọn lọc, đối với dầu mỡ là hấp phụ các chất màu, sau khi hấp phụ xong tiến hành tách các chất hấp phụ ra khỏi dầu. • Có thể tiến hành tẩy màu bằng cách hấp phụ với những chất thích hợp như than hoạt tính, đất hoạt tính… • Nhiệt độ tẩy màu khoảng 80-90oC và sự tẩy màu thường được thực hiện dưới áp suất thấp. Yêu cầu của chất hấp phụ: Các chất hấp phụ thường có cấu tạo xốp ở dạng bột. Khi sử dụng chất hấp phụ nào đó cần đảm bảo các yêu cầu sau: Có khả năng hấp phụ lơn nhất ( chỉ dùng một lượng nhỏ nhất mà hiệu quả hấp phụ lớn). Có khả năng hấp phụ chọn lọc đối với các chất màu và hấp phụ rất ít dầu. Khi sử dụng không gây ra những biến đổi hóa học và không mang thêm các mùi vị khác vào dầu. Khi sử dụng không gây ra những biến đổi hóa học và không mang thêm các mùi vị khác vào dầu. Sau khi hấp phụ dễ dàng tách ra bằng phương pháp lọc.Nguồn cung cấp dễ tìm. Thường sử dụng phối hợp giữa than hoạt tính và đất hoạt tính tạo thành hỗn hợp chất hấp phụ, với tác dụng hấp phụ chung của chúng hiệu quả tẩy màu sẽ tốt hơn so với sử dụng riêng từng loại. Tiến hành: Dầu sau khu sấy khử nước được hút vào thiết bị tẩy màu. Sau khi được gia nhiệt, dầu được cung cấp cho bồn trộn than và đất theo một lượng đã định trước và được hút lên bồn tẩy màu nhờ hệ thống chân không của thiết bị. Tại đây hỗn hợp dầu- đất – than được cánh khuấy trộn đều, lúc này nhiệt độ hỗn hợp đạt 90-100oC, lượng chất hấp phụ cho vào khoảng 0,1-4% so với lượng dầu. Thời gian tẩy màu khoảng 20-30 phút. Chú ý tầy màu trong điều kiện chân không để tránh làm cho dầu bị oxy hóa mạnh. Lọc Mục đích: Loại bỏ tạp chất và chất hấp phụ. Dầu sau khi tẩy màu cần được làm nguội rồi dùng máy ép lọc khung bản để phân ly bã hấp phụ và dầu. Dầu sau khi tẩy màu dễ bị oxy hóa nên được chứa trong các bồn tránh tiếp xúc với Fe ( Fe là chất xúc tác cho quá trình oxy hóa). Khử mùi: Mục đích: Loại bỏ các mùi lạ và các chất gây mùi có trong dầu mà quá trình tẩy màu không loại bỏ được: mùi đất, than… Nguyên tắc: Dùng hơi nước nóng quá nhiệt tiếp xúc trực tiếp với dầu trong điều kiện chân không và nhiệt độ cao. Các chât gây mùi trong dầu sẽ được hơi nước kéo ra khỏi dầu. Tiến hành: Tiến hành khử mùi dầu trong tháp khử mùi dầu liên tục:Dầu sau khi tẩy màu được hút vào thiết bị khử mùi. Dầu được đun nóng bằng hơi gián tiếp lên 220-250oC đồng thời rút chân không để khử khí tan trong dầu. So sánh dầu sản xuất từ rau quả với dầu từ các nguồn nguyên liệu khác Giống: Dầu, mỡ đều là lipid (chất béo), là một trong những thành phần cơ bản của cơ thể động thực vật.Chúng có bộ khung cấu tạo chung là ester của glycerol và acid béo. Chúng đều mang các tính chất lý hóa của lipid như đều nhẹ hơn và không tan trong nước mà chỉ hòa tan trong dung môi hữu cơ như: ether, benzen, chloroform; chúng tham gia vào các phản ứng như thủy phân, xà phòng hóa. Là dung môi hòa tan của các Vitamin như A, D, E, K. Dầu và mỡ đều cung cấp lượng năng lượng như nhau: 1g cung cấp cho cơ thể 9kCalo Khác: Dầu thực vật chứa nhiều acid béo không no và không có cholesterol (trừ dầu dừa, dầu cọ, dầu cacao). Trong khi mỡ động vật chứa nhiều acid béo no (bão hòa), có khả năng tạo ra cholesterol trong máu (ngoại trừ mỡ cá thu, cá hồi, cá trích,… chứa nhiều omega 3 và omega 6). Mỡ động vật tập trung chủ yếu trong mô mỡ còn dầu thực vật tập trung nhiều trong quả và hạt. Trong điều kiện thường, dầu thực vật ở thể lỏng còn mỡ động vật thì đông đặc lại. Dầu thực vật chứa nhiều vitamin E và K còn mỡ động vật có nhiều Vitamin A, D. Dầu thực vật dễ được dịch mật làm nhũ hóa ở đường ruột nên dễ hấp thu hơn mỡ động vật. Dầu thực vật giúp làm hạ lượng cholesterol xấu (LDL) trong máu, mỡ động vật làm tăng LDL trong máu (ngoại trừ mỡ các loài cá như đã nêu trên), dẫn đến xơ vữa động mạch, cao huyết áp, tiểu đường. Dầu thực vật dễ được dịch mật làm nhũ hoá ở đường ruột nên dễ hấp thu hơn mỡ động vật. Dầu thực vật dễ bị oxy hóa làm sản sinh ra một số chất không có lợi cho sức khỏe. Mỡ động vật có khả năng cung cấp cholesterol tốt (HDL), cần thiết cho cấu trúc tế bào, đặc biệt là tế bào thần kinh, làm bền thành mao mạch nên giúp phòng ngừa xuất huyết não, gây đột quỵ. Quy trình sản xuất dầu hạt bí Tổng quan về nguyên liệu Cây bí đỏ: Bí đỏ có tên khoa học là Cucurbita pepo L. thuộc họ Cucurbitaceae, có nguồn gốc từ Trung Mỹ. Bí đỏ là loại cây thân thảo được trồng ở khắp nơi, tập trung từ vùng đồng bằng đến các cao nguyên có cao độ 1.500m, thích nghi với điều kiện khí hậu ở vùng nhiệt đới. Bí đỏ là cây chịu úng kém nhưng khả năng chịu hạn khá cao.Đây là loại cây được trồng để lấy quả, hoa và ngọn để làm rau ăn.Hạt được dùng làm thực phẩm và thuốc chữa bệnh giun sán. Chi Cucurbita L. có khoảng 25 loài, được chia thành 2 loại: giống bí mùa đông (winter pumpkin) gồm các giống: C. maxima, C. moschata Duch, C. argyrosperma Huber và giống bí mùa hè (summer pumpkin) chủ yếu là C. pepo L. Ở Việt Nam có một số giống bí đỏ được trồng phổ biến như: + Giống bí Vàm Răng: được trồng ở các tỉnh Kiên Giang, Cần Thơ, Sóc Trăng. Trái tròn dẹp, có khía, nặng 3-5 kg, trái già màu vàng, vỏ hai da, cùi dầy, màu vàng tươi. + Giống bí trái dài Buôn Mê Thuột: trồng ở vùng miền Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. Trái bầu dục, dài, nặng 1-2 kg, vỏ có màu vàng xanh hay vàng, trơn láng hay sần sùi, cùi mỏng, màu vàng tươi đến vàng cam. + Giống bí hạt đậu F1- 979: do Công ty liên doanh hạt giống Đông Tây lai tạo, được trồng ở tỉnh Vĩnh Phúc. Cây phân nhánh mạnh, phát triển tốt. Quả có độ đồng đều, tỷ lệ đậu quả cao, trọng lượng quả 0,8-1,2 kg. Ruột quả đặc, màu vàng cam, ngọt và ít hạt. + Giống bí trái dài F1-125: là giống bí cao sản do Công ty liên doanh hạt giống Đông Tây lai tạo, quả hình thuôn dài, thời gian sinh trưởng mạnh. Ruột đặc màu vàng cam, vị ngọt, bở, trọng lượng 2-3 kg.Vỏ quả màu xanh, cứng và có phấn phủ. Do vậy việc bảo quản và vận chuyển rất thuận lợi. Ưu điểm của giống F1-125 là khả năng thích ứng tốt, có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau.Tuy nhiên, giống này có nhược điểm là dễ bị thối quả. + Giống bí cô tiên: do Công ty giống cây trồng Nông Hữu (Đồng Nai) cung cấp. Cây ngắn ngày, sinh trưởng khỏe, có khả năng kháng vi-rút. Trọng lượng quả 1,1-1,2 kg, thịt quả dày, màu cam. + Giống bí đỏ Delica: giống nhập ngoại của công ty Takis (Nhật Bản), quả tròn, vỏ màu xanh đậm, không có khía được trồng ở Đức Trọng (Lâm Đồng) và Lục Nam (Bắc Giang). Thịt quả màu vàng đỏ, ăn rất dẻo, ngon, ngọt, bùi, độ đường 10-12o, trọng lượng từ 2-2,5 kg. Thời vụ: bí đỏ được trồng quanh năm, thông thường có hai vụ chính: mùa khô và mùa mưa. Vào mùa khô, hạt được gieo vào tháng 11 đến tháng 1, thu hoạch vào tháng 3 -4; mùa mưa gieo hạt từ tháng 5-6, thu hoạch vào tháng 8-9. Công dụng: Quả bí đỏ chứa 88,3 - 87,2% nước; protein 1,33 - 1,4%; lipid 0,43 - 0,5%; đường 2,81%; caroten, xanthophin, chất xơ, các vitamin B1, B2, C và nhiều nguyên tố vi lượng như Fe, Mn, Cu, Zn... Trong bí đỏ còn có nhiều carotene, một chất oxy hóa mạnh, tăng cường khả năng miễn dịch, phòng bệnh và chống lão hóa cho cơ thể. Quả bí chủ yếu được dùng làm rau, nấu súp, nấu chè. Hạt bí đỏ: Hạt bí đỏ (chủ yếu là giống Cucurbita pepo L. & C. maxima Duch) được dùng làm thực phẩm, nấu ăn hoặc làm thuốc ở các nước Châu Âu và Châu Á. Hạt bí đỏ được sử dụng như một dược liệu truyền thống trị giun sán, là một trong những thực phẩm chứa các axít béo thiết yếu và phytosterol trị bệnh u tuyến tiền liệt. Đặc điểm, thành phần sinh hóa của hạt bí: Hạt bí gồm 76-77% nhân và 23-24% vỏ và theo tỷ lệ % chất khô: 39,25% protein thô; 27,83% dầu thô; 4,59% tro và 16,84% chất xơ; giá trị tương ứng lần lượt trong nhân hạt bí là 39,22; 43,69; 5,14 và 2,13%. Độ ẩm trong hạt cũng như trong nhân hạt ở mức thấp lần lượt là 5,97 ± 0,32% và 6,27±1,36% (Kamel và cộng sự, 1982). Bảng 1: Các thành phần có trong hạt bí đỏ và nhân hạt bí đỏ C. maxima Thànhphần(%) Tronghạt Trongnhân Proteinthô 39,25+0,66 39,22+2,46 Dầuthô 27,83+0,91 43,69+3,92 Trotổngsố 4,59+0,16 5,14+1,23 Xơthô 16,84+0,81 2,13+0,57 Carbohydrate 11,48+2,53 9,82+2,70 Protein:Hàm lượng protein thô chiếm khoảng 35% trong đó albumin và globulin là 2 thành phần chính chiếm khoảng 59% protein tổng số. Các chất ức chế trypsin có trọng lượng phân tử thấp (cấu trúc gồm 3 cầu disulfide) được xác định. Bảng2:Thành phần các acid amin trong nhân hạt bí đỏ C.maxima Acid amin Hàm lượng (g/100g) Acid amin Hàm lượng (g/100g) Methionine 1,83+0,05 Valine 4,45+0,06 Tyrosine 3,26+0,01 Histidine 2,66+0,01 Phenylalanine 5,29+0,06 Arginine 15,80+0,22 Leucine 7,25+0,05 Aspartic 9,56+0,05 Isoleucine 3,59+0,03 Glutamic 23,23+0,23 Lysine 3,71+0,01 Serine 5,85+0,03 Threonine 3,04+0,03 Glycine 6,01+0,05 Tryptophan 1,10+0,04 Alanine 5,12+0,10 Tổng các acid amin thiết yếu 33,52 Tổng các acid amin không thiết yếu 68,23 Hạt bí đỏ có tỷ lệ protein có thể tiêu hóa rất cao (90%). Các axít amin có hàm lượng thấp nhất là methionine và tryptophan trong khi các axít amin như arginine, glutamic và aspartic lại rất dồi dào. Bột hạt bí đỏ có hàm lượng các axít amin (ngoại trừ lysine) cao hơn hẳn so với bột đậu nành. Lipid: Hàm lượng dầu thô trong nhân hạt bí đỏ chiếm từ 41-59%, phụ thuộc vào sự đa dạng di truyền. Dầu thô chiết xuất từ hạt bí đỏ có 7 lớp lipid xuất hiện khi phân tích bằng sắc ký lớp mỏng gồm: hydrocarbon (0,62%), triglyceride (94,5%), axít béo tự do (1,44%), 9 steroid (1,01%), diglyceride (0,39%), monoglyceride (0,93%) và phospholipide (1,09%). Triglyceride là phân đoạn lipid chính trong dầu hạt bí đỏ. Thành phần axít béo của dầu hạt bí đỏ ảnh hưởng bởi điều kiện gieo trồng, điều kiện sinh trưởng và mức độ chín. Hạt của giống Cucurbita pepo sub sp pepo var styriaca chứa hơn 80% axít béo không no (chủ yếu là các axít béo nhiều nối đôi) chủ yếu là linoleic, oleic, palmitic và stearic chiếm 98,1 - 98,7% trong tổng số axít béo. Ngoài các axít béo trên còn 1 lượng vết (<0,5%) các axít béo khác như 16:1, 18:3, 20:4, 20:0, 22:6, 24:0. Với những protein và lipid trong nhân hạt cũng như thành phần các chất béo, các axít amin của nó như trên thì nhân hạt bí hứa hẹn sẽ là sản phẩm được khai thác thương mại. Khoáng chất Trong hạt bí đỏ chứa nhiều loại khoáng khác nhau và hàm lượng của chúng phụ thuộc vào điều kiện trồng cũng như chủng giống. Trong hạt chứa các khoáng chất sau: kali (183µg/g), magie (105µg/g), canxi (27µg/g) và natri (3,6µg/g). Hàm lượng phospho trong hạt bí đỏ Styrian khoảng 211µg/g. Một lượng vết selenium cũng được tìm thấy trong nhân hạt bí đỏ Styrian (23-37 ng/g hạt khô), trong dầu thì hàm lượng dưới giới hạn phát hiện (1ng/g).Hàm lượng iốt (5-13 ng/g hạt khô) và từ 2-3 ng/g dầu. Sắc tố: màu của dầu hạt bí đỏ là do vỏ lụa có màu xanh. Màu xanh và hơi đỏ của dầu hạt bí đỏ là do các vòng pyrrol bậc 4 khác nhau như photochlorophyll (a và b), protopheophytin (a và b) ở bên trong của các mô vỏ hạt và lutein có trong nhân hạt. Các thành phần tạo hương: gồm các dẫn xuất của pyrazine như 2-ethyl-3,5- dimethylpyrazine;2,3-diethyl-5-methylpyrazine và 3-ethyl-2,5-dimethylpyrazine. Ngoài ra, dầu hạt bí đỏ còn có mùi mỡ do các axít béo không no bị oxi hóa và mùi oi do các aldehyde gây ra. Các hợp chất phenol: các hợp chất phenol từ hạt bí đỏ có các thuộc tính chống oxi hóa, estrogen và antiestrogen, chống ung thư, bảo vệ tim mạch và kháng khuẩn. Ngoài hoạt tính phytoestrogen Adlercreutz và Mazur đã tìm ra genistein (15,3µg/kg hạt khô), daidzain (5,6µg/kg hạt khô), secoisolariciresinol (3,8 mg/kg hạt khô). Secoisolariciresinol dạng glycosyl hóa có khả năng ức chế sự phát triển của khối u trong giai đoạn đầu. Tính chất hoá lý của dầu hạt bí đỏ Dầu chiết xuất từ nhân hạt bí có chỉ số khúc xạ là 1,4656 ; tỷ trọng 0,913; chỉ số iốt 0,53 (mgKOH/g dầu) và chỉ số peroxyt 0,85 (meq/kg dầu).Theo tiêu chuẩn Codex-1982 qui định chỉ số acid tối đa đối với dầu chưa qua tinh luyện là 4 mgKOH/g dầu.Dầu hạt bí đỏ có các chỉ số peroxyt và acid thấp, chỉ số iốt cao cho thấy tiềm năng thương mại của loại dầu này. Bảng3:Đặc tính lý hoá của dầu nhân hạt bí đỏ C.maxima Đặctrưng Giátrị C. maxima C.pepoL. Chỉ số khúc xạ 1,4656+0,004 1,4695+0,0007 Tỷ trọng 0,913+0,004 0,915+0,00 Độ nhớt(cp) 48,09+0,03 - Chỉ số iốt (gI2/100g dầu) 105,12+5,83 123,00+0,10 Chỉ số saponin hóa(mgKOH/g dầu) 185,20+5,84 132,33+0,02 Chỉ số acid (mgKOH/g dầu) 0,53+0,25 0,66+0,20 Tổng acid béo tự do(% theo oleic) 0,27+0,13 0,33+0,66 Chỉ số peroxyt (meq/kg dầu) 0,85+0,46 - Acidbéo: Trong dầu hạt bí đỏ có bốn loại acid béo chiếm ưu thế là:Palmitic (hexadecanoic acid),Stearic (octadecanoic acid) , Oleic (9-octadecenoic acid) và Linoleic (9,12-octadecadienoic acid). Các acid béo no chiếm 27,73% gồm palmitic và stearic.Các acid béo không no chiếm 73,03% chủ yếu là oleic (18,14%) và linoleic (52,69%). Dầu hạt bí đỏ có giá trị dinh dưỡng cao do chứa hàm lượng acid linoleic khá lớn. Đây là một acid béo thiết yếu đối với con người vì nó là yếu tố tham gia hình thành màng tế bào, vitamin D và các loại hormon. Bảng 4:Thành phần % các acid béo trong nhân hạt bí đỏ Acid béo Hàm lượng Acid béo Hàm lượng Myridtic 0.18 ± 0.03 Oleic 18.14 ± 0.03 Palmitic 16.41 ± 0.95 Erucic 0.76 ± 0.13 Stearic 11.14 ± 1.03 Linoleic 52.69 ± 0.92 Palmitoleic 0.16 ± 0.04 Linolenic 1.27 ± 0.22 Tổng các acid béo no 27.73 ± 1.80 Tổng các acid béo 1 nối đôi 19.06 ± 0.49 Tổng các acid béo không no 73.03 ± 0.78 Tổng các acid béo nhiều nối đôi 53.97 ± 1.15 Hàm lượng acid oleic luôn tương quan tỉ lệ nghịch với hàm lượng acid linoleic do có mối liên hệ tiền chất và sản phẩm giữa hai axít béo này. Hoạt tính enzyme microsomaloleoyldesaturase (chuyên biệt ở thực vật) tăng khi nhiệt độ giảm dẫn tới sự gia tăng hàm lượng linoleic và giảm lượng oleic. Bảng5:Sản lượng dầu tách chiết và thành phần acid béo(g/100g tổng acid béo)trong các giống bí phổ biến Giống bí C.maxima C.pepo Nhật Bản Ấn Độ Nhật Bản Hungary Sản lượngdầu (% so với trọng lượng hạt) 24.20 42.33 38.02 41.70 Palmitic 21.32 18.90 13.55 12.24 Stearic 6.40 7.37 8.10 6.42 Oleic 18.32 22.82 36.72 27.14 Linoleic 50.31 48.33 40.36 52.22 Acid béo tổng số(%) 96.35 97.52 98.73 98.02 Tống acid béo no(%) 27.72 26.27 21.65 18.06 Tổng acid béo không no(%) 68.63 71.15 77.08 79.36 Các vitamin: Tocopherol là các hợp chất chống oxi hóa chủ yếu có trong dầu hạt bí đỏ.Hạt bí đỏ chứa 1 lượng lớn vitamin E là các dẫn xuất của tocopherol và tocotrienol. Đồng phân chủ yếu của 2 nhóm này là γ và α (lượng tocopherol nhiều hơn từ 5-8 lần so với lượng tocotrienol).Phân tích 100 mẫu dầu khác nhau cho thấy hàm lượng γ-tocopherol dao động từ 41-620µg/g hạt khô và α-tocopherol từ 0-91µg/g hạt khô,lượng βvàδ-tocopherol rất thấp. Hàm lượng tocopherol trong dầu hạt bí đỏ khá cao trong đó chủ yếu là γ-tocopherol. Dầu hạt bí đỏ chất lượng cao có lượng γ-tocopherol có thể đạt trên 800 µg/g dầu,α-tocopherol từ18-282µg/g dầu. Ngoài ra,trong dầu hạt bí đỏ còn chứa vitaminA và các carotenoid, chủ yếu là lutein(71%),β-caroten(12%)và cryptoxanthinB(5,3%). Phytosterol: Trong hạt bí, lượng phytosterol chiếm khoảng 1,5-1,9 mg/g hạt và trong dầu là 3,5 - 4,0 mg/g. Khác với các loại dầu ăn khác, phytosterol chủ yếu trong dầu hạt bí đỏ là Δ7-sterol và một lượng nhỏ Δ5-sterol. Bảng: hàm lượng phytosterol trong dầu hạt bí Phytosterol Hàm lượng(μg/ml) Spinasterol (Δ7, 22-stigmastadienol) 447.8 Δ7, 22, 25-Stigmastatrienol 427.5 Δ7, 25-stigmastadienol + Δ7-stigmastenol 395.4 Δ7-Avenasterol 230.1 β-Sitosterol (Δ5) 84.6 Mặc dù hàm lượng phytosterol có khác nhau nhưng tỷ lệ các loại hầu như không thay đổi. Tuy nhiên Δ7-sterol tồn tại ở dạng liên kết với β-D-gluco pyranoside và chúng có thể được giải phóng khi có sự thủy phân bằng acid. Quy trình sản xuất dầu hạt bí đỏ Có bốn phương pháp chiết xuất dầu từ nguyên liệu thực vật là: ép thủy lực, ép trục, trích ly bằng dung môi và chiết xuất bằng nước.Nhưng ở phạm vi bài này chúng tôi xin giới thiệu một quy trình sản xuất dầu hạt bí đỏ với phượng pháp chiết xuất mới là phương pháp chiết xuất bằng enzyme Tách chiết xuất dầu bằng enzyme được xem là một kỹ thuật mới trong công nghiệp khai thác dầu và chất béo do nó có nhiều ưu điểm so với các phương pháp truyền thống: Hạn chế việc sử dụng dung môi, tiết kiệm chi phí đầu tư và năng lượng. Có thể áp dụng với hầu hết các loại hạt có dầu, chất lượng dầu đáp ứng tiêu chuẩn của Codex. Không cần qua giai đoạn khử gum, cho phép loại bỏ các độc tố và các hợp chấtphi dinh dưỡng có trong hạt. Hơn bốn thập kỷ gần đây, nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực chiết dầu bằng nướcđã được thực hiện. So với phương pháp chiết bằng hexan, phương pháp này cho hiệu suất thu nhận dầu thấp hơn. Để nâng cao hiệu suất thu hồi dầu, người ta sử dụng phương pháp thủy phân bằng enzym để hỗ trợ quá trình giải phóng dầu. Phương phápnày an toàn hơn đối với môi trường do hạn chế được hàm lượng các chất hữu cơ bayhơi và sự thất thoát dung môi trong quá trình thao tác. Cấu trúc hạt có dầu và cơ chế tác động của enzyme Đặc tính của các tế bào 2 lá mầm ở các loại hạt có dầu là tồn tại các bào quan nộibào riêng biệt được gọi là các túi dầu và các hạt protein. Hạt protein (aleurone) chiếm khoảng 60 – 70% tổng protein có trong hạt. Kích thước hạt của phụ thuộc vào từng loại nguyên liệu. Đối với hạt đậu nành, kích thước trung bình từ 8 - 10 μm nhưng khoảng dao động từ 2 - 20μm. Các túi dầu (spherosome hay oleosome) là các vị trí chứa lipid dự trữ, đường kính của các túi dầu dao động trong khoảng 1- 2 μm. Quan sát trên kính hiển viđiệntử quét (SEM), các túi dầu được treo trên mạng lưới nội chất chứa protein. Khoảngkhông gian giữa các túi dầu trong tế bào hai lá mầm được làm đầy bởi các hạt proteinvà mạng lưới tế bào chất. Lớp vách bao quanh tế bào: gồm có cellulose, hemicellulose, lignin và pectin. Trong phương pháp chiết xuất bằng dung môi, hạt được nghiền nhỏ làm vách tế bàobị đứt gãy, phơi bày các túi dầu bên trong tế bào để dầu dễ dàng khuếch tán vào dungmôi, trong khi đó protein được giữ lại trong bùn cùng với chất xơ và carbonhydrat. Trong quá trình chiết xuất bằng nước, giai đoạn nghiền nhỏ vật liệu thúc đẩy việc phóng thích các túi dầu và protein dễ dàng hơn. Tuy nhiên, do các thành phầnhòa tan khuếch tán vào trong nước, lớp dầu được phóng thích sẽ nằm ở pha lỏng riêngbiệt hoặc nhũ hóa một phần với nước. Trong phương pháp tách chiết dầu bằng enzym, người ta thường sử dụng các enzym như cellulasse, hemicellulase hay pectinase nhằm phá vỡ cấu trúc của vách tếbào hoặc protease để thủy phân protein trên màng tế bào cũng như bên trong tế bàochất.Ngoài ra, các protease còn có khả năng thủy phân màng túi dầu.Người ta tiếnhành cô lập túi dầu từ hạt đậu nành và phôi bắp, sau đó thực hiện phản ứng thủy phân. Kết quả là màng tế bào túi dầu bị phá vỡ và có sự kết hợp của các túi dầu với nhau. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu nhận dầu trong tách chiết bằng enzyme Chủng loại enzyme: các enzym khác nhau sẽ có vai trò khác nhau trong việc thuỷ phân cấu trúc nguyên liệu. Carbohydrase (pectinase, cellulase và hemicellulase) đặc hiệu cho các thành phần vách tế bào thúc đẩy quá trình giải phóng dầu trong môi 18 trường nước.Protease không những thủy phân protein màng và protein trong tế bào chất mà còn thay đổi các thuộc tính chức năng của protein (đặc biệt là khả năng nhũ hóa).Như vậy, ảnh hưởng của các protease lên toàn bộ quá trình phụ thuộc vào mức độ thủy phân protein. Sự kết hợp của các enzym sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất tách chiết dầu.Hỗn hợp các enzym với sự kết hợp của các hoạt tính cho kết quả tách dầu cao hơn khi sử dụng một loại enzym. Liều lượng enzyme: lượng enzym bổ sung càng cao và thời gian phản ứng càngdài thì sản lượng dầu càng tăng. - Bên cạnh chủng loại enzym và liều lượng sử dụng, các thông số kỹ thuật như: pH, kích thước nguyên liệu, nhiệt độ và thời gian phản ứng cũng có những ảnh hưởng nhất định đến hiệu quả tác động của enzym. Chế độ ly tâm: ly tâm là công đoạn quan trọng của quá trình chiết dầu bằngnước. Embong và Jelen cho rằng tốc độ ly tâm và thời gian ly tâm ảnh hưởng rất lớntới sự phân tách pha, đặc biệt là trong giai đoạn đầu của quá trình ly tâm. Tốc độ lytâm càng lớn thì khả năng tách pha càng cao. Nước thải E/S -1,5%, pH (7,5 – 8), W/S -5 Bã thải Nước thải Nước thải Bã thải Xử lý với enzym Hạt bí đỏ khô Tách vỏ Nghiền Ủ ở 550C Ly tâm Rửa Lọc Dầu thành phẩm Nước Quy trình công nghệ sản xuất dầu hạt bí đỏ bằng phương pháp enzyme Thuyết minh quy trình: Nghiền: Việc xử lýnghiền góp phần phá vỡ vách tế bào, tạo điều kiện thuận lợi để các túi dầu thoát rangoài và enzyme tiếp xúc với cơ chất dễ dàng hơn. Tạo tính đồng nhất cho khối bột nghiền.Nếu khối bột nghiền có hình dạng và kích thước không đều, hiệu suất ép tách dầu ở mức độ thấp. Kĩ thuật nghiền: Tùy thuộc độ bền cơ học của từng loại nguyên liệu mà sử dụng các lực nghiền khác nhau.Do đó việc chọn một thiết bị nghiền phải dực vào tính chất cơ học của nguyên liệu kết hợp với yêu cầu bột nghiền. Tách vỏ: Muc đích: Tăng hàm lượng dầu của nguyên liệu chế biến, dầu trong mô tập trung chủ yếu ở phần hạt, vỏ quả và vỏ hạt chỉ chứa một lượng rất ít với thành phần không giống với lipid ở nhân. Vì vậy khi chế biến hầu hết các loại hạt dầu cần tiến hành tách nhân, mô chức dầu chủ yếu khỏi lớp vỏ ngoài của hạt chứa ít dầu.Phần vỏ hạt khi tiếp xúc với nước sẽtrương nở, cản trở sự tiếp xúc của enzym với cơ chất. Ngoài ra, vỏ quả và vỏ hạt có tính xốp, hấp thụ dầu, hình thành liên kết, giữ vỏ dầu ở lại, tăng tổn thất dầu. Nâng cao hiệu suất thiết bị công nghệ: vỏ quả và vỏ hạt có độ bền cơ lớn hơn rất nhiều so với nhân 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 cới thành phần chủ yếu là sáp và các chất tương tự lẫn cào dầu sẽ làm giảm giá trị cảm quan cũng như chất lượng dầu Ủ ở 55oC: Đây là thời gian cho các enzyme thực hiện các phản ứng xúc tác. Làm phá vỡ, thủy phân các tế bào tạo điều kiện cho dầu có thể thoát ra ngoài Ly tâm: Việc ly tâm thúc đẩy quá trình tách pha dầu-nước, làm tăng hiệu suất thu nhận dầu Dầu thô sau khi ly tâm sẽ được rửa nước nhiều lần, lọc và khử nước để thu lấy dầu thành phẩm Yêu cầu sản phẩm dầu thực vật nói chung cũng như dầu hạt bí : Khả năng dinh dưỡng cao và không chứa độc tố. Dầu mỡ không được chứa các acid béo tự do. Dẩu 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 Công dụng của dầu hạt bí Dầu hạt bí đỏ ngày càng được quan tâm nghiên cứu vì ngoài giá trị dinh dưỡng cao nó còn có một số hoạt chất có tác dụng phòng ngừa và trị bệnh. Ngăn ngừa ung thư tuyến tiền liệt Hội chứng BPH (BenignProstaticHyperplasia) là hội chứng tăng sinh tuyến tiền liệt ở nam giới.Bệnh nhân nam thường bị đau đớn do ứ đọng nước tiểu.Trong khi đó phụ nữ thường gặp các hội chứng liên quan đến stress, đặc biệt là những phụ nữ đang ở giai đoạn tiền mãn kinh.Nguyên nhân là do sự thay đổi cân bằng hormonandrogen vàestrogen. Chiết xuất từ hạt bí đỏ được xem như một loại thảo dược quan trọng trong việc điều trị các chứng bệnh ở đường tiết niệu.Trong thí nghiệm nuôi cấy nguyên bào sợi tuyến tiền liệt người ,chiết xuất từ hạt bí ức chế enzyme 5α-reductase(đây là enzyme chuyển hóa testosterone thành dihydrotestosteron có hoạt tính sinh học mạnh hơn). Theo Schilcher và cộng sự ,hoạt chất ∆7-phytosterol trong hạt bí có tác dụng làm giảm hàm lượng dihydrotestosteron trong mô tuyến tiền liệt ở các bệnh nhân. Chiết xuất từ hạt bí cũng duy trì sự cân bằng hormone do nó ức chế enzyme aromatase(enzyme chủyếu tham gia vào quá trình sinh tổng hợp estrogen,chuyển hóa testosterone thành1,7-β-estradiol).Adlercreuta và cộng sự chứng minh rằng các liên kết phenyl-glycosidetrong hạt bí đỏ có vai trò như các estrogen thực vật. Nhiều thử nghiệm lâm sang trên người cho thấy, những người sử dụng chiết xuất hạt bí đều giảm các triệu chứng liên quan đến BPH. Thử nghiệm ngẫu nhiên đầu tiên được thực hiện với “Curbicin” (gồm chiết xuất từ hạt bí Cucurbita pepo và quả cọ lùn Sabal serulata, mỗi loại 80mg).Kết quả nghiên cứu trên 53 bệnh nhân cho thấy có sự cải thiện đáng kể các thông số như lượng nước tiểu, dố lần đi tiểu và lượng urine còn lại. Thử nghiệm lâm sang khác thực hiện trên 2.245 bệnh nhân BPH ở giai đoạn I và II. Trong thử nghiệm này, các bệnh nhân được uống viên nang chứa 500mg dầu hạt bí thương phẩm trong khoảng thời gian 3 tháng.Kết quả cho thấy. chỉ số I-PSS (International Prostate Symptom Score) giảm 41.4%, chất lượng cuộc sống của các bệnh nhân được cải thiện đáng kể, hơn 96% bệnh nhân không bị phản ứng phụ trong quá trình điều trị (Schielbel Scholosser và Friederich, 1998). Tác dụng làm giảm cholesterol Trong dầu hạt bí đỏ có chứa nhiều hợp chất là đồng đẳng của cholesterol như phytosterol và phytostanol, có tác dụng làm giảm cholesterol trong máu. Vài nghiên cứu tìm hiểu về cơ chế làm giảm cholesterol của phytosterol mới chỉ được xem xét lại gần đây. Chế độ ăn có phytosterol rất quan trọng trong việc làm giảm cholesterol bằng cách ngăn chặn sự tổng hợp các chất béo no. Dầu hạt bí đỏ rất giàu linoleic - là axít béo không no tự nhiên có thểtiêu hóa nên làm giảm nguy cơ tắc nghẽn động mạch. Ngoài ra dầu hạt bí đỏ còn có những công dụng khác như: Điều trị trầm cảm Do chứa L-tryptophan, một hợp chất tự nhiên giúp chống trầm cảm hiệu quả.Ngừa loãng xương Do rất giàu chất kẽm nên hạt bí là một trong những nhà bảo vệ tự nhiên chống lại bệnh loãng xương. Cơ thểthiếu kẽm là nguyên nhân làm nguy cơ loãng xương tăng. Ngừa sỏi thận Chúng ngăn chặn sự hình thành can-xi oxalate trong thận. Điều trị các bệnh nhiễm ký sinh trùng  Chúng được nhiều nền văn hóa trên thế giới sử dụng như một trong những loại thuốc tẩy giun tự nhiên cũng như các loại ký sinh khác.Các nghiên cứu cũng cho thấy chúng chống lại sán máng, một loại ký sinh trùng sống ở sên. Một số quy trình sản xuất các loại dầu thực vật khác Dầu dừa  Cơm dừa tươi (sau khi được nghiền nhỏ)                        ↓        Nước   →   Nấu lần 1 (Nhiệt độ: 100oC; thời gian: 30 phút)                        ↓                        Lọc tách bã  →   bã (xác cơm dừa)                        ↓                           Nấu lần 2 (Nhiệt độ: 100oC)                        ↓                        Lọc tách cặn  →  Cặn                        ↓                         Dầu dừa thô Dầu đậu phộng Đậu phộng nhân Làm sạch Nghiền Hấp cách thủy Sấy ép Thủy hóa Trung hòa Rửa dầu Tẩy màu, mùi Dầu tinh luyện Khô dầu Cặn thủy hóa Cặn xà phòng Nước rửa NaCl 0,3% NaOH 0,1N Nước nóng Than hoạt tính