Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến các công đoạn chính trong quy trình chế biến dầu ăn từ mỡ cá Tra

phòng hóa của dầu cá tương đối thấp, khoảng 190–220. - Chỉ số Iod: Cho ta biết về mức độ bão hòa của các acid béo trong dầu mỡ. Chỉ số Iod càng cao tức là acid béo không no càng nhiều. 2.2.1.2 Thành phần hóa học 6 a. Acid béo Thành phần chất béo trong cá khác xa so với các loài động vật có vú khác. Điểm khác nhau chủ yếu là chúng bao gồm các acid béo chưa bão hòa cao (14-22 nguyên tử cacbon, 4-6 nối đôi). Hàm lượng acid béo chưa bão hòa trong cá biển (88%) cao hơn so với cá nước ngọt (70%). Chất béo trong cá chứa nhiều acid béo chưa bão hòa do đó rất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản phẩm cấp thấp như aldehyde, ceton. Tuy nhiên, lipid trong thủy sản rất có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng. Các hợp chất có lợi trong lipid cá là các acid béo không no cao, đặc biệt là: Axid Eicosapentaenoic (EPA 20:5) và acid Docosahexaenoic (DHA 22:6) (Nguồn: Ths. Phan Thị Thanh Quế, Thành phần hóa học và tính chất của động vật thủy sản) Trong chất béo của động vật thủy sản,đối với mỗi chuỗi dài của mạch cacbon thường có vài acid béo tồn tại, có khi có một acid béo no và vài acid béo không no hỗn hợp với nhau. Chuỗi cacbon càng dài thì mức độ không no càng cao và các chất hỗn hợp lại càng phức tạp. Thành phần của chúng thường biến đổi theo mùa vụ, thời tiết, giống loài, hoàn cảnh sống,… Mùi tanh của dầu cá là do các chất tanh của cá là TMT (trimetylamin) hoặc do phần lớn các acid không no cao phân tử có mùi tanh hôi, ure, amoniac, các sản phẩm phân hủy do oxy hóa trong quá trình bảo quản gây nên. b. Sắc tố Trong động vật thủy sản phần lớn là carotenoid, tức là astaxin (C4H48O4), caroten, xanthophyll, fucoxanthin và các chất màu. Bên cạnh đó, màu sắc của dầu cá còn phụ thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu, phương pháp và điều kiện chế biến cũng như cách bảo quản. (Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn,1996, tập 1, NXB nông Nghiệp) Ở cá Tra, sau khi phân tích thành phần hóa học của mỡ cá, hàm lượng acid béo không no chủ yếu là acid oleic trong mỡ cá tra chiếm 55,5%. (Nguồn: Trang Công nghiệp – Cơ quan thông tin lý luận của Bộ công thương) 2.2.2 Kỹ thuật tinh chế dầu Dầu mỡ tinh chế dùng trong thực phẩm là loại dầu mỡ đạt chỉ tiêu chất lượng nhất và hoàn chỉnh nhất. Quá trình tinh luyện dầu mỡ hoàn chỉnh bao gồm các công đoạn chủ yếu như: 7 - Phương pháp tách loại cơ học - Thủy hóa dầu - Trung hòa - Tẩy màu - Tẩy mùi 2.2.2.1 Các phương pháp tinh luyện cơ học Các phương pháp này chủ yếu là loại sơ bộ các tạp chất có trong dầu thô, đồng thời tách loại một phần các chất keo hòa tan như sáp, phospholipid,… Các phương pháp này thường được áp dụng đi kèm với các quá trình như thủy hóa, trung hòa,… a. Phương pháp lắng Phương pháp này dựa vào sự khác nhau về tỷ trọng, cấu tạo các tạp chất và dầu mỡ để phân ly. Sau một thời gian để yên nhất định, các tạp chất có tỷ trọng lớn hơn dầu sẽ lắng xuống. Các tạp chất lắng xuống bao gồm: các tạp chất cơ học, nước trong dầu, các thành phần thể rắn,… Đối với phương pháp lắng, ngoài việc loại trừ các tạp chất rắn còn có khả năng loại trừ một số hợp chất có tính keo hòa tan trong dầu mỡ như sáp, phosphatid, protid,…Độ hòa tan của những tạp chất này trong dầu mỡ sẽ giảm xuống cùng với sự giảm nhiệt độ, cho nên muốn loại trừ các tạp chất này thì điều kiện cần thiết là phải hạ nhiệt độ xuống một mức thích hợp. Ở một nhiệt độ mà tại đó một tạp chất có tính keo hòa tan có thể tách ra hoàn toàn khỏi dầu mỡ, người ta gọi là “nhiệt độ ngưng kết giới hạn”. Sau khi các tạp chất tách ra, có thể dùng các phương pháp phân ly thông thường để phân ly dầu mỡ và tạp chất. Để tăng tốc độ lắng, nhất là trong trường hợp dầu chứa nước, có thể cho vào một số chất có tính hút nước như CaCl2, Na2SO4 khan hoặc các chất điện ly như NaCl. b. Phương pháp ly tâm Phương pháp này dùng lực ly tâm thay cho trọng lực ở phương pháp lắng để phân ly dầu và tạp chất, do đó làm tăng được tốc độ phân ly đồng thời phân ly được các cặn có kích thước bé. Trong thực tế, máy ly tâm dùng để phân ly nước ra khỏi dầu, phân ly các tạp chất ở thể rắn phân tán trong dầu như cặn xà phòng, phostphatid, sáp,… 8 2.2.2.2 Các phương pháp tinh luyện hóa học a. Thủy hóa dầu Phospholid, protein và carbohydrad, các thành phần chất keo thực vật thường có tác động xấu đến khả năng ổn định của dầu. Đây chính là các thành phần không mong muốn trong dầu do chúng làm giảm giá trị cảm quan và hao hụt dầu sau trung hòa, đồng thời sự hiện diện của các hợp chất này còn là nguyên nhân gây hư hỏng thiết bị. Quá trình thuỷ hóa được ứng dụng có thể tách loại tạp chất nhóm phospholipid và chất keo ra khỏi dầu. Phương pháp thủy hóa dựa vào phản ứng hydrad hóa để làm tăng độ phân cực các tạp chất keo hòa tan trong dầu, nên làm giảm độ hòa tan của chúng trong dầu, giúp các thành phần kết tủa lại và có thể tách ra bằng ly tâm. Mục đích này ngoài việc kết tủa các tạp chất, loại các phospholipid nó còn có khả năng làm giảm chỉ số acid của dầu. Quá trình thủy phân dầu dựa trên nguyên tắc: - Phân tán nước hay nước muối vào đầu làm cho phần ưa nước của anhydrid phospholipid sẽ hấp thụ nước theo từng nấc. - Các phospholipid thân dầu mất tính tan trong dầu, phân tán trong nước tạo các hạt phospholipid ngậm nước hình thành nhũ tương trong dầu, tức là chuyển phospholipid ở trạng thái hòa tan về dung dịch keo. - Tạo thành phần các hạt keo đông tụ làm dầu vẩn đục. - Phân ly dầu ra khỏi phức phospholipid bằng lắng hoặc ly tâm. Tác dụng hydrat hóa được thực hiện bằng cách dùng một lượng vừa đủ nước nóng hay dung dịch loãng các chất điện ly như NaCl, NaOH, NH4Cl,… vào dầu ở một nhiệt độ nhất định để phân cực hóa và kết tủa tạp chất. (Nguồn: Trần Thanh Trúc, 2005, Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm, Tủ sách Đại học Cần Thơ) b. Trung hòa Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trung hòa bằng NaOH: Lượng NaOH: lượng NaOH phải hợp lý, nếu nhiều quá gây hao tổn vitamin A, nếu quá ít hiệu quả khử acid thấp. Lượng NaOH được xác định theo công thức sau: 1,56 40 ... µAM=C 9 M: Khối lượng dầu (kg) X: Lượng xút (g) A: Chỉ số acid (mg KOH/g dầu) µ : Hệ số kiềm dư 1,56 40 : Hệ số quy đổi từ KOH sang NaOH Hệ số kiềm dư để đảm bảo cho dầu được khử acid, khử màu tạp chất triệt để. Hệ số kiềm dư phụ thuộc vào chất lượng của dầu. Nếu dầu có chất lượng tốt (màu nhạt, tạp chất ít thì lượng kiềm dư cần 5%–30%), khi đó hệ số kiềm dư µ= 1,05:1,3. Nếu dầu có chất lượng xấu (màu thẩm, tạp chất nhiều) thì lượng kiềm dư là 80%-100%, khi đó hệ số kiềm dư là µ= 1,8-2 Nồng độ NaOH ảnh hưởng đến mức độ hao tổn Vitamin A và hiệu quả khử acid. Do đó, sau khi tính toán lượng NaOH được cân và pha thành nồng độ thích hợp cho mỗi loại dầu cần khử acid béo Nhiệt độ cũng ảnh hưởng lớn đến mức độ khử acid của dầu. Nhiệt độ phụ thuộc vào nồng độ kiềm. Nhiệt độ khử acid chỉ nằm trong giới hạn 45≤toC≤65. Vitamin A rất nhạy cảm với nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ cao Vitamin A dễ bị biến đổi mất hoạt tính sinh lý, đặc biệt khi môi trường có không khí có kiềm và acid thì tốc độ biến đổi càng tăng cường. Nếu dầu cá cá có hàm lượng acid cao, ta phải chọn nồng độ kiềm cao (theo bảng trên). Khi đó cần chọn nhiệt độ ở giới hạn nhỏ để bảo vệ Vitamin A. Nếu dầu cá có hàm lượng acid thấp ta chọn nồng độ kiềm thấp và cho phép chọn nhiệt độ ở mức giới hạn cao. c. Khử mùi cho dầu cá Dầu mỡ qua quá trình chế biến và bảo quản đều có mùi, đây là nguyên nhân chủ yếu làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Cho nên việc khử mùi là giai đoạn cuối cùng không thể thiếu được trong quá trình tinh luyện. Khử mùi là quá trình tách ra khỏi dầu các hợp chất gây mùi, là yêu cầu rất quan trọng đối với các loại dầu mỡ thực phẩm và đặc biệt là dầu ăn có nguồn gốc từ mỡ cá tra. Các hợp chất gây mùi trong dầu cá thường là các hợp chất peroxyde, acid béo cao phân tử, aldehyde, TMA,… những chất này thường có nhiệt độ sôi cao, lớn hơn 3000C. Nhưng khi xử lý ở nhiệt độ cao này, dầu dễ bị ảnh hưởng đến chất lượng, vì vậy trong quá trình sục hơi nước để khử lôi cuốn các chất mùi cần tiến hành các điều kiện chân không. Mục tiêu chính của công đoạn này là: 10 - Loại bỏ các hợp chất tạo mùi bay hơi: aldehyde, metylceton,… - Di chuyển lượng dư của acid béo tự do còn sót lại trong dầu. Nguyên lý chung Sử dụng nhiệt độ cao trong môi trường chân không làm bay hơi, đa tụ phân tử các chất mang mùi, làm mất mùi. Một số phương pháp khử mùi - Phương pháp Pergiuc Cách tiến hành: Nâng nhiệt cho khối dầu cá lên 250oC-300oC trong thiết bị hút chân không, sục khí trơ vào khối dầu, khí trơ lôi cuốn hơi nước và các chất mang mùi ra khỏi dầu. - Phương pháp Xallpeld Cách tiến hành: Cho thêm một lượng acid béo tự do vào dầu cần khử mùi, sau đó tiến hành chưng cất chân không ở t=150oC. Lúc này acid béo tự do bay hơi khá mạnh cuốn theo các chất mang mùi. Thời gian chưng cất là 30 phút. Để phương pháp này đạt hiệu quả cao thì có thể bổ sung chất có tác dụng thúc đẩy acid béo bay hơi (như SO2). - Phương pháp H2CO3 Cách tiến hành: Cho dầu xử lý vào thiết bị chân không, bổ sung H2CO3 và nâng nhiệt độ lên tới 150oC. Khi đó acid cacboric sẽ phân ly: H2CO3 H2O + CO2 Khí CO2 và hơi nước bay lên cuốn theo các hợp chất có mùi như: acid béo, tinh dầu Essentian, NH3, TMA,… acid Chupadopic ngưng tụ ở nhiệt độ cao và mất mùi. - Phương pháp khử mùi bằng hơi chưng Nguyên tắc: kết hợp nhiệt độ cao, áp suất chân không với việc sục hơi nước nóng vào khối dầu để tẩy mùi cho dầu. Hơi nước được sục vào khối dầu cá và bật ra khỏi khối dầu cá mạnh trong môi trường chân không mang theo các chất có mùi như: acid béo, glycerin phân tử lượng thấp, NH3, TMA,… acid Chupadopic cao phân tử đa tụ ở nhiệt độ cao và mất mùi. 11 (Nguồn: Trần Thị Luyến – Đỗ Minh Phụng, Công nghệ chế biến tổng hợp thủy sản, tập 2, Bộ GD & ĐT trường Đại học thủy sản) 2.2.3 Tiêu chuẩn dầu thực phẩm Dầu mỡ muốn ăn được phải đủ một số điều kiện sau đây: 2.2.3.1 Khả năng dinh dưỡng cao và không chứa độc tố Chất béo có chứa một số các glycerid chưa no cấu tạo bởi acid béo cần thiết nhiều nối đôi, rất cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Tuy nhiên, hệ số tiêu hóa cũng phải khá cao mới đảm bảo khả năng dinh dưỡng. Lý do quan trọng quyết định sự hấp thu dầu mỡ là độ nóng chảy. Độ nóng chảy trên 50oC làm giảm khả năng hấp thu. 2.2.3.2 Dầu mỡ không được chứa acid béo tự do Dầu thô thường chứa 1 lượng acid béo tự do nhiều hay ít tùy thuộc vào các loại khác nhau. Lượng acid béo tự do cho phép đối với dầu chiên xào tối đa 0,5%, đối với dầu trộn xà lách, lượng acid béo tồn tại ở dạng tự do thấp hơn. Dầu dừa do có dây acid béo ngắn trong glycerid dễ bị phân hủy hóa học làm tăng chỉ số acid. Sự thủy phân được thực hiện dưới tác dụng của emyme làm cho dầu dừa có mùi xà phòng. 2.2.3.3 Dầu mỡ không màu hoặc có màu vàng nhạt, trong suốt, không có mùi vị khó chịu và ít tạp chất Dầu thô thường có màu sậm do sự tồn tại của một số chất màu có tính tan trong dầu. chất phổ biến gây màu cho dầu mỡ là carotenoid, gồm khoảng 60-70 chất khác nhau, có màu vàng sáng đến sẩm đỏ. Ngoài ra, còn có diệp lục tố gây màu xanh, các hợp chất nhựa làm cho dầu có màu đen. Trong công nghiệp thực phẩm, dầu mỡ phải được loại trừ hoàn toàn các chất màu và một số hợp chất không có lợi. Dầu mỡ nguyên chất không có mùi, trừ một vài loại có sẵn từ dầu. Mùi sinh ra trong dầu do sự phân hủy, Oxy hóa trong quá trình chế biến và tồn trữ. Những chất này phần lớn là các hydrocarbua và một số dẫn xuất có chứa oxy khác. Do đó cần loại trừ mùi vị và tìm biện pháp có hiệu quả để phòng trừ sự biến mùi. 12 2.2.3.4 Dầu tinh chế phải đảm bảo được lâu, không bị ôi, không trở mùi Những loại dầu mỡ có chứa nhiều acid béo không no dễ bị oxy hóa, đa số phản ứng xãy ra ở những nối đôi của mạch carbon. Dầu mỡ có chứa nhiều acid béo no có ưu điểm là dễ bảo quản, ít biến chất nhưng hệ số đồng hóa thấp. Dầu mỡ trên thực tế chứa các acid: acid stearic, acid oleicd, acid palmitic, acid lauric, acid linoleic,… dầu mỡ có chất lượng cao là loại dầu có chứa nhiều gốc acid oleic và linoleic (40%-80% acid oleic, 20%-30% acid linoleic, còn lại là acid béo no với hàm lượng thấp). Dầu mỡ khi bảo quản lâu thường trở mùi, sự ôi dầu do các nguyên nhân: - Sự thủy phân giải phóng acid béo từ triglycerid. - Ôi dầu do phản ứng oxy hóa hóa học. - Ôi dầu do phản ứng oxy hóa các enzyme. Để đạt được những tiêu chuẩn phải có trong dầu ăn, cần phải tinh luyện dầu hợp lý. (Nguồn: Trần Thanh Trúc, 2005, Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm, Tủ sách Đại học Cần Thơ) 2.3.4 Quy trình tham khảo chế biến dầu cá Dựa vào tài liệu đã tham khảo, quá trình lý thuyết tinh chế dầu ăn từ mỡ cá Tra được xây dựng như sau: (hình 2.1) 13 Hình 2.1: Quy trình lý thuyết thí nghiệm tinh chế dầu cá Tra Nguyên liệu Để lắng, tách cặn Để lắng, tách cặn Ly tâm Dầu thô Hydrad hóa Trung hòa Rửa Khử mùi Sấy Dầu thành phẩm Mỡ rắn, tạp chất cơ học Cặn thủy hóa Cặn xà phòng Rửa lần 1: nước muối 10% đun sôi Rửa lần 2, 3, 4: nước cất đun sôi Xử lý Rửa, để ráo Gia nhiệt (t=140oC–160oC) Mỡ lỏng Để ổn định Ép Tóp mỡ Bã 14 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu nghiên cứu Quá trình nghiên cứu đề tài được thực hiện tại bộ môn Dinh dưỡng & Chế biến Thủy sản – khoa Thủy sản – trường Đại học Cần Thơ. 3.1.1 Nguồn nguyên liệu Nguyên liệu mỡ cá Tra được thu mua từ nhà máy chế biến thủy sản. 3.1.2 Dụng cụ thí nghiệm Dụng cụ thủy tinh dùng để chứa mẫu và sử dụng phân tích. Cân điện tử, bếp điện, bếp gas, cân đồng hồ. Nhiệt kế, máy ly tâm. Tủ sấy, Ejecter,… 3.1.3 Hóa chất sử dụng Eter etylic, cồn tuyệt đối. NaOH, KOH. Muối ăn tinh khiết (NaCl). Acid citric. 3.2 Phương pháp nghiên cứu Dựa trên cơ sở quy trình lý thuyết, tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến từng công đoạn trong quá trình tinh chế. Các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 2 lần lặp lại. Lấy thông số của thí nghiệm trước làm cơ sở thông số cho thí nghiệm sau. 3.2.1 Thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến từng công đoạn tinh chế 3.2.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát nhiệt độ và lượng nước muối sử dụng đến quá trình hydrad hóa 15 a. Mục đích Xác định nhiệt độ và lượng muối trung tính thích hợp đưa vào dầu để làm kết tủa các tạp chất keo hòa tan có trong dầu tạo thuận lợi cho quá trình trung hòa tiếp theo. b. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố, 2 lần lặp lại. Nhân tố A: nhiệt độ khi hydrat hóa (oC) A1: 30 oC–40oC A2: 40 oC–50oC A3: 50 oC–60oC Nhân tố B: lượng dung dịch muối 0,3% sử dụng (% so với khối lượng mẫu) Bo: 0% B2: 4% B4: 8% B1: 2% B3: 6% B5: 10% Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 c. Cách tiến hành Dầu và dung dịch muối (có nồng độ 0,3%) được đun nóng đến các khoảng nhiệt độ cần khảo sát, khuấy liên tục bằng máy khuấy từ. Cho nước muối vào trong dầu từ từ trong khoảng 10 phút, lượng nước muối cho vào ở các khoảng khác nhau, khuấy mạnh trong thời gian 20 phút. Lúc này, nước muối sẽ ở dạng phân tán đồng đều trong dầu, phần ưa nước của phospholipid sẽ hấp thụ nước hình thành kết tủa ở dạng gọi là cặn thủy hóa lắng tách ra khỏi dầu. Để yên cho lắng hết hoàn toàn cặn thủy hóa, tiến hành tháo bỏ cặn, tháo Hydrat hóa Để lắng Cặn thủy hóa Dầu Phân tích Dầu thô A1 A2 A3 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B0 B1 B2 B3 B4 B5 16 dầu. Tiến hành thu thập số liệu và ghi nhận sự thay đổi màu sắc của dầu sau quá trình hydrad hóa. Hình 3.2: Máy khuấy từ 3.2.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và lượng NaOH sử dụng đến quá trình trung hòa a. Mục đích Lựa chọn khoảng nhiệt độ và lượng NaOH dư sử dụng thích hợp để trung hòa acid béo tự do có trong dầu mà không làm giảm hiệu suất thu hồi dầu và dầu có chỉ số acid thấp. b. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại. Nhân tố C: nhiệt độ khi trung hòa (oC), thay đổi ở 3 mức độ: C1: 50 oC–60oC C2: 60 oC–70oC C3: 70 oC–80oC Nhân tố D: lượng NaOH dư so với lý thuyết (% khối lượng so với lý thuyết), thay đổi ở 4 mức độ: Do: khối lượng tính theo lý thuyết D1: dư 10% so với lý thuyết D2: dư 30% so với lý thuyết D3: dư 50% so với lý thuyết 17 Hình 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 c. Cách tiến hành Dầu sau khi được hydrat hóa, sử dụng máy khuấy từ có gia nhiệt nâng nhiệt độ dầu lên ở các chế độ cần khảo sát. Tiến hành khuấy trộn đều mẫu thí nghiệm và cho dung dịch NaOH vào từ từ, lượng NaOH cho vào thay đổi ở 4 mức độ khác nhau, tiếp tục khuấy thêm 20 phút. Cho tiếp 10% dung dịch muối NaCl có nồng độ 3%–4% để tăng tốc độ lắng của các hạt xà phòng. Để yên trong phểu chiết cho đến khi hỗn hợp này phân thành lớp: trên cùng là xà phòng bão hòa khí, kế đến là lớp dầu trung tính, tiếp là lớp xà phòng, cuối cùng là nước muối. Tiến hành tháo bỏ dung dịch muối và xà phòng, thu hồi dầu trung tính. Nhanh chóng rửa dầu thu hồi để loại các hạt xà phòng còn sót lại. Rửa lần 1 dùng nước muối có nồng độ 10%; lần 2, 3, 4 rửa bằng nước nóng. Mỗi lần rửa phải khuấy đều dầu và nước rửa rồi để yên khoảng 40–60 phút mới tháo bỏ nước rửa. Nhiệt độ của nước muối và nước nóng trong mỗi lần rửa khoảng 90oC–95oC, lượng nước khoảng 20% so với khối lượng dầu. Hydrat hóa Dầu thô Để lắng Tháo cặn Phân tích Trung hòa C1 C2 C3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 Cặn xà phòng, nước muối Rửa (4 lần) Sấy (105oC) 18 Dầu sau khi được rửa, nhanh chóng đem sấy để loại bỏ nước còn lại trong quá trình rửa, chế độ sấy ở nhiệt độ 105oC, thời gian khoảng 4 giờ. 3.2.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH sử dụng đến quá trình trung hòa a. Mục đích Xác định nồng độ dung dịch NaOH thích hợp cho quá trình trung hòa, cho ra sản phẩm sau trung hòa đạt chỉ số acid thấp nhất và giá trị cảm quan cao. b. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 1 nhân tố và 2 lần lặp lại. Nhân tố E: nồng độ NaOH (%), thay đổi ở 5 mức độ E1: 5,29% E2: 8,00% E3: 6,55% E4: 9,42% E5: 10,97% Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 Hydrat hóa Dầu thô Để lắng Tháo cặn Phân tích Trung hòa Cặn xà phòng, nước muối Rửa (4 lần) Sấy (105oC) E1 E2 E3 E4 E5 19 c. Cách tiến hành Thao tác tiến hành tương tự như thí nghiệm 2, nhưng thay đổi nồng độ NaOH khi trung hòa. Lấy thông số của các thí nghiệm trước làm thông số cơ sở thí nghiệm cho thí nghiệm này. 3.2.1.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian sục hơi nước đến quá trình khử mùi dầu a. Mục đích Xác định thời gian cần thiết để loại mùi cá trong dầu, cho ra sản phẩm có giá trị cảm quan tốt nhất và chỉ số acid thấp nhất. b. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 1 nhân tố và 2 lần lặp lại Nhân tố F: thời gian sục hơi nước (giờ) thay đổi ở 3 mức độ F1: 2 giờ F2: 2,5 giờ F3: 3 giờ Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 c. Cách tiến hành Khử mùi là công đoạn cuối cùng trong quy trình tinh luyện dầu mỡ. Dầu sau khi trung hòa được khử mùi bằng cách tiến hành quá trình sục hơi nước trực tiếp vào trong dầu: nâng nhiệt độ dầu lên đến các khoảng nhiệt độ Hydrat hóa Dầu thô Phân tích Trung hòa Sấy (105oC) Tẩy màu Khử mùi F1 F2 F3 20 cần khảo sát, hơi nước được sục trực tiếp vào dầu. Thời gian sục hơi nước thay đổi ở 3 mức độ khảo sát. Để tránh cho dầu bị oxi hóa nhiều khi tiếp xúc lâu ở nhiệt độ cao, cần bảo đảm cho chân không được ổn định trong suốt quá trình khử mùi, đồng thời trước khi khử mùi thường cho vào dầu một lượng dung dịch acid citric 50%, khoảng 0,04%–0,06% so với khối lượng dầu. Sau khi khử mùi xong, sấy dầu để loại hơi nước còn đọng lại trong dầu, tiến hành đánh giá cảm quan và thu thập số liệu. 3.3. Phương pháp thu thập, tính toán và xử lý số liệu Số liệu thu nhận từ các thí nghiệm được xử lý thống kê bằng phần mềm chương trình Statgraphics Plus. Kết quả cảm quan được đánh giá dựa theo TCVN 3215-79. Các phương pháp phân tích cụ thể như sau: 3.3.1 Xác định chỉ số acid 3.3.1.1 Nguyên tắc Dựa vào phản ứng trung hòa giữa acid béo tự do và kiềm trong môi trường hỗn hợp gồm rượu etylic và eter etylic với phenolphtalein làm mất chỉ thị màu. 3.3.1.2 Hóa chất sử dụng Dung dịch KOH 0,1N trong alcol tuyệt đối. Hỗn hợp dung môi gồm 2 thể tích eter etylic và 1 thể tích cồn tuyệt đối. Phenolphtalein 1%. 3.3.1.3 Tiến hành Cân chính xác 0,5g dầu cho vào bình tam giác 100ml, thêm 50ml dung môi hỗn hợp lắc đều, cho 2 đến 3 giọt chỉ thị phenolphtalein rồi chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,1N cho đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 30 giây. 3.3.1.4 Tính kết quả Chỉ số acid của dầu được tính theo công thức sau: W xV A 1,56 = 21 Trong đó : A: chỉ số acid của dầu (mgKOH/g dầu). V: thể tích KOH 0,01N dùng chuẩn độ hỗn hợp có dầu. W: khối lượng dầu (g) 3.3.2 Tính toán điểm số cảm quan Cảm quan dựa theo TCVN 3215-79, hệ thống điểm được xây dựng để đánh giá loại sản phẩm thể hiện ở bảng 3.1 và 3.2. Bảng 3.1: Cơ sở cảm quan các chỉ tiêu dầu ăn Chỉ tiêu Điểm Cơ sở đánh giá 5 Vàng sáng. 4 Vàng sáng nhạt. 3 Vàng sáng rất nhạt. 2 Vàng nhạt hoặc hơi sậm. Màu sắc 1 Vàng quá sậm hoặc quá nhạt. 5 Có mùi của dầu mỡ đặc trưng, không còn nhận ra mùi tanh mỡ cá ban đầu, không có mùi lạ. 4 Có mùi của dầu mỡ, mùi tanh mỡ cá giảm rất nhiều nhưng vẫn còn được nhận ra, không có mùi lạ. 3 Hơi có mùi của dầu mỡ, mùi mỡ cá giảm nhiều nhưng rất dễ nhận ra, thoảng có mùi lạ. 2 Hơi có mùi của dầu mỡ, mùi tanh mỡ cá giảm ít, có mùi lạ. Mùi 1 Không có mùi dầu mỡ, có mùi tanh mỡ cá đặc trưng, mùi lạ rất nồng. 5 Trong sáng óng ánh. 4 Trong sáng. 3 Trong. 2 Hơi đục. Độ trong 1 Vẩn đục. 22 Bảng 3.2: Điểm phân loại sản phẩm Bảng 3.3: Xây dựng hệ số quan trọng đối với dầu thành phẩm Tổng điểm Phân loại sản phẩm 18-20 Rất tốt 14 - <18 Tốt 10 - <14 Chấp nhận được >4 - <10 Tạm chấp nhận, kém chất lượng >= 4 Sản phẩm không đạt Thành viên Màu sắc Mùi Độ trong 1 2 1,5 0,5 2 1,5 1 1,5 3 1,5 1 1,5 4 2 1 1 5 1,5 1,5 1 THSQT 8,5 6 5,5 HSQT TB 1,7 1,2 1,1 23 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và lượng nước muối sử dụng đến quá trình hydrat hóa Phương pháp hydrad hóa dựa vào phản ứng giữa các phân tử phospholipid với nước làm tăng độ phân cực các hợp chất keo hòa tan, giảm độ hòa tan của chúng trong dầu. Điều kiện kỹ thuật cần thiết của quá trình hydrad hóa là xác định nhiệt độ và lượng nước vừa đủ cho phản ứng xảy ra để tách được hoàn toàn các tạp chất keo hòa tan có trong dầu. Thí nghiệm được tiến hành ở 3 khoảng nhiệt độ: 30oC–40oC, 50oC– 60oC, 60oC–70oC. Lượng nước muối có nồng độ 0,3% sử dụng được khảo sát ở 5 mức độ: 2%, 4%, 6%, 8%, và 10% so với khối lượng dầu hydrat hóa. Kết quả được đánh giá trên sự thay đổi chỉ số acid dầu sau khi hydrat hóa bởi tương tác của nhiệt độ khảo sát và lượng dung dịch muối sử dụng hydrad hóa thể hiện ở Bảng 4.1 và Bảng 4.2. Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự thay đổi chỉ số acid của dầu sau quá trình hydrat hóa Bảng 4.2: Ảnh hưởng của lượng dung dịch muối sử dụng đến sự thay đổi chỉ số acid của dầu sau quá trình hydrad hóa Lượng dung dịch muối sử dụng Chỉ số acid (mg KOH/g dầu) 2% 0,85b 4% 0,65a 6% 0,63a 8% 0,76b 10% 0,83b Mẫu ban đầu 0,95c Bảng 4.1 và 4.2 cho thấy: khi thay đổi lượng nước và nhiệt độ hydrad hóa thì dầu thu được có chỉ số acid giảm khác biệt có ý nghĩa, nhỏ hơn so với dầu trước khi hydrad hóa. Điều này cho thấy tác dụng của hydrad hóa có khả năng làm giảm chỉ số acid, rõ ràng một mặt là do các tạp chất keo có tính acid sinh kết tủa, mặt khác có một ít acid béo tự do kéo theo thành phần kết tủa. Nhiệt độ hydrat hóa Chỉ số acid (mg KOH/g dầu) 30oC-40oC 0,85b 40oC-50oC 0,71a 50oC-60oC 0,77a 24 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi chỉ số acid theo nhiệt độ và lượng nước muối sử dụng thể hiện ở hình 4.1. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2% 4% 6% 8% 10% Mau BĐ Lượng dd muối 0,3% (% so khối lượng dầu) Ch ỉ s ố a cid (m g K OH /g dầ u) 30-40 40-50 50-60 Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi chỉ số acid theo nhiệt độ và lượng dung dịch muối sử dụng hydrad hóa Đồ thị Hình 4.1 cho thấy sự thay đổi chỉ số acid theo sự thay đổi của lượng nước muối sử dụng và nhiệt độ hydrad hóa có sự khác nhau ở các mẫu. Ở cùng chế độ nhiệt độ xử lý, nhưng khi thay đổi lượng nước muối cho vào thì chỉ số acid giảm nhanh và thấp nhất ở 2 mức độ 4% và 6%, còn các mẫu khác (2%, 8%, 10%) thì giảm nhẹ. Chứng tỏ, lượng nước muối có nồng độ 0,3% sử dụng vừa đủ là từ 4%–6% khối lượng so với dầu đem hydrad hóa. Còn nếu lượng sử dụng quá ít (2%), nước trong dầu không đủ, một phần phospholipid có trong dầu không được bão hòa nước và do vậy dầu sau khi hydrad hóa vẫn còn lại một lượng phospholipid khử nước tan trong dầu, kết quả dầu sau khi hydratd hóa không được trong, sáng và chỉ số acid giảm nhẹ. Còn nếu sử dụng quá nhiều (8%, 10%) thì dưới tác dụng của nhiệt độ, sự giãn nở của các thành phần kết tủa là hệ keo, sẽ kết hợp với nước muối tạo thành dung dịch keo phân bố đều trong dầu ở trạng thái nhủ tương rất khó phân ly, kết tủa các mẫu này sau khi hydrad hóa vẫn ở trạng thái nhủ tương đục, cặn thủy hóa khó phân ly ra khỏi dầu. Ở cùng một lượng nước muối nhưng thay đổi các chế độ nhiệt khi hydrad hóa thì chỉ số acid giảm thấp nhất ở khoảng nhiệt độ 40oC–50oC, còn 2 khoảng ở nhiệt độ 30oC–40oC và 50oC–60oC chỉ số acid có giảm nhưng giảm nhẹ. 25 Tóm lại, với nhiệt độ 40oC–50oC và lượng dung dịch muối có nồng độ 0,3% sử dụng từ 4%–6% so với khối lượng dầu đem hydrad hóa là thích hợp cho quá trình hydrad hóa dầu ăn từ mỡ cá tra. Dầu sau hydrad hóa có màu trong, sáng hơn, đó là do cặn thủy hóa khi tách ra đã mang theo một số các chất màu, một số acid béo tự do làm cho dầu có màu trong, và sáng hơn, chỉ số acid giảm tạo thuận lợi và giảm tiêu hao dầu trung tính trong các công đoạn sau. Hình 4.2: Nguyên liệu mỡ cá Tra Hình 4.3: Dầu thô Hình 4.4: Dầu sau hydrad hóa 26 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và lượng NaOH sử dụng đến quá trình trung hòa Đánh giá kết quả thí nghiệm thông qua sự thay đổi chỉ số acid trước và sau khi trung hòa. Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ và lượng NaOH đến chất lượng dầu thể hiện ở Bảng 4.3 và Bảng 4.4. Bảng 4.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng dầu sau trung hòa Nhiệt độ trung hòa Chỉ số acid (mg KOH/g dầu) 50oC-60oC 0,41 a 60oC-70oC 0,32 a 70oC-80oC 0,44a Bảng 4.4: Ảnh hưởng của lượng NaOH trung hòa đến chất lượng dầu Đồ thị biểu diễn sự thay đổi chỉ số acid dầu sau khi trung hòa thể hiện ở Hình 4.5. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0% 10% 30% 50% MBD Lượng dư NaOH (% so khối lượng dầu trung hòa) Ch ỉ s ố a cid (m g K OH /g dầ u) 50-60 60-70 70-80 Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi chỉ số acid dầu trước và sau khi trung hòa Bảng 4.3 và 4.4 cho thấy khi tăng nhiệt độ và thay đổi lượng NaOH sử dụng thì chỉ số acid có sự thay đổi khác biệt có ý nghĩa so với mẫu ban đầu. Lượng dư NaOH đã sử dụng Chỉ số acid (mg KOH/g dầu) 0% (lý thuyết) 0,49a 10% 0,34a 30% 0,23b 50% 0,49b Mẫu ban đầu 0,53 27 Điều này chứng tỏ nhiệt độ và lượng NaOH sử dụng có ảnh hưởng đến chất lượng dầu trung tính sau khi trung hòa. Theo kết quả biểu diễn ở Hình 4.5 cho thấy mẫu trung hòa ở khoảng nhiệt độ 60oC–70oC và sử dụng lượng NaOH dư 30% so với lý thuyết có chỉ số acid thấp hơn so với các mẫu còn lại. Trung hòa ở nhiệt độ 50oC–60oC, phản ứng sẽ không trung hòa hết các acid béo tự do, chỉ số acid giảm nhưng vẫn còn cao. Còn khi tăng nhiệt độ trung hòa thực hiện ở 70oC–90oC thì xúc tiến nhanh quá trình phản ứng nhưng xảy ra cục bộ dẫn đến hiệu quả trung hòa không cao, NaOH xà phòng hóa cả dầu trung tính nên không trung hòa hết lượng acid béo tự do hiện diện trong dầu, kết quả chỉ số acid giảm ít. Từ lượng NaOH sử dụng trung hòa cho thấy, nếu sử dụng lượng tính theo lý thuyết và dư 10% vẫn chưa đủ để trung hòa hết các acid béo tự do và các tạp chất có tính acid trong dầu, kết quả chỉ số acid giảm ít. Còn nếu dùng với lượng quá nhiều (dư 50% so với lý thuyết) thì chỉ số acid vẫn không giảm đến mức thấp nhất mà ngược lại chỉ số này còn tăng cao hơn so với mẫu sử dụng 30% lượng NaOH dư. Như vậy, thực tế không phải kiềm chỉ trung hòa các acid béo tự do mà kiềm còn có tác dụng với các tạp chất có tính acid. Do đó lượng NaOH sử dụng phải lớn hơn so với lý thuyết. Đối với dầu cá tra, trung hòa ở nhiệt độ 60oC–70oC với lượng NaOH sử dụng dư 30% so với lý thuyết cho kết quả tốt nhất, chỉ số acid giảm ở mức thấp nhất. Dầu sau quá trình trung hòa có màu sắc trong, sáng hơn so với trước khi thực hiện trung hòa. Điều này cho thấy cặn xà phòng khi hình thành và tách ra khỏi dầu còn mang theo cả hợp chất màu có trong dầu làm cho dầu sau khi trung hòa trong, sáng hơn. 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình trung hòa Nồng độ dung dịch NaOH sử dụng tùy thuộc vào chỉ số acid của dầu. Khi trung hòa bằng dung dịch NaOH loãng thì thực hiện ở nhiệt độ cao, còn khi dùng với nồng độ cao thì cần thực hiện ở nhiệt độ thấp vì ở nhiệt độ cao và nồng độ kiềm cao thì hệ sẽ tự tăng thêm nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng nhanh nhưng cục bộ. Như vậy, cần khảo sát nồng độ kiềm thích hợp với nhiệt độ 60oC-700C để trung hòa dầu cá tra. Tiến hành thí nghiệm thay đổi nồng độ NaOH ở các mức độ 5,29%; 6,55%; 8,00%; 9,42% và 10,97%. Đánh giá chất lượng dầu dựa vào việc phân tích chỉ số acid dầu sau khi trung hòa. Kết quả được đánh giá trên sự thay đổi chỉ số acid dầu sau khi trung hòa bởi ảnh hưởng của nồng độ NaOH ở Bảng 4.6. 28 Bảng 4.5: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH lên sự thay đổi chỉ số acid dầu sau trung hòa Nồng độ NaOH trung hòa Chỉ số acid (mg KOH/g dầu) 5,29% 0,34 ab 6,55% 0,36b 8,00% 0,2a 9,42% 0,48bc 10,97% 0,36b Mẫu ban đầu 0,53c Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của chỉ số acid được thể hiện ở hình 4.6. 0.336 0.364 0.196 0.476 0.364 0.532 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 5.29% 6.55% 8.00% 9.42% 10.97% Mẫu BĐ Nồng độ NaOH (%) Ch ỉ số ac id (m gK OH /g dầ u) Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của chỉ số acid dầu sau trung hòa Kết quả ở Bảng 4.5 và từ đồ thi Hình 4.6 cho thấy khi nồng độ kiềm tăng thì chỉ số acid giảm và xuống thấp nhất ở nồng độ kiềm 8%, nhưng nếu tiếp tục tăng nồng độ NaOH lên thì chỉ số acid lại tăng lên nhưng vẫn nhỏ hơn so với mẫu ban đầu. Mẫu trung hòa ở các nồng độ 5,29%; 6,55% thu được dầu có chỉ số acid giảm nhiều nhưng vẫn còn cao hơn so với mẫu trung hòa 8%. Đó là do ở các nồng độ NaOH thấp nên trong dung dịch kiềm đem trung hòa chứa nhiều dung môi (nước) tham gia phản ứng, tốc độ phản ứng diễn ra chậm không kịp với thời gian trung hòa đã định trước nên kiềm không kịp trung hòa hết các acid béo tự do. Với mẫu trung hòa ở nồng độ kiềm 9,42% và 10,97% có chỉ số acid giảm ít hơn so với các mẫu sử dụng nồng độ NaOH thấp hơn. Điều này được 29 giải thích là khi nồng độ kiềm tăng cao thúc đẩy nhanh tốc độ phản ứng, nhiệt độ tăng cao làm cho phản ứng kết thúc nhanh nhưng xảy ra cục bộ, phản ứng xà phòng hóa cả dầu trung tính, làm cho phản ứng xảy ra không hoàn toàn, kết quả vẫn còn một lượng acid béo tự do trong dầu làm cho chỉ số acid dầu sau khi trung hòa không giảm thấp hơn và lượng dầu trung tính cũng bị hao hụt hơn. Kết quả đánh giá lượng dầu trung tính bị tổn thất sau trung hòa được thể hiện ở Bảng 4.6 và đồ thị Hình 4.7. Bảng 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hiệu suất thu hồi đầu trung tính 18.96 13.21 4.64 7.01 9.11 0 4 8 12 16 20 24 5.24% 6.55% 8% 9.42% 10.97% Nồng độ NaOH Lư ợn g d ầu tổ n t hấ t (% ) Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn lượng dầu tổn thất trong quá trình trung hòa Như vậy, nồng độ NaOH được chọn để trung hòa dầu cá tra là 8% tương ứng với nhiệt độ trung hòa 60oC-700C với lượng dư là 30% so với lý thuyết. Ở chế độ này hiệu quả trung hòa tốt, dầu thu được có chỉ số acid thấp nhất và lượng dầu trung tính hao hụt ít. Màu của dầu thu được cũng sáng hơn so với khi chưa trung hòa (hình 4.8). Kết quả cảm quan được thể hiện ở Bảng 4.7 và đồ thị Hình 4.8. Nồng độ NaOH trung hòa Lượng dầu tổn thất (%) 5,29% 18,96d 6,55% 13,21c 8,00% 4,64a 9,42% 7,01ab 10,97% 9,11b 30 Bảng 4.7: Điểm cảm quan màu sắc và độ trong của dầu sau trung hòa ở các nồng độ NaOH khảo sát 10.64 10.51 12.33 11.19 9.73 0 3 6 9 12 15 5.29% 6.55% 8.00% 9.42% 10.97% Nồng độ NaOH Đi ểm cả m qu an Hình 4.8: Đồ thị thể hiện kết quả cảm quan màu sắc và độ trong của dầu trung hòa ở các nồng độ khảo sát Hình 4.9: Dầu sau trung hòa Điểm cảm quan Mẫu Màu sắc Độ trong TĐCTL 5,24% 6,46 4,18 10,64 6,55% 5,78 4,73 10,51 8% 7,82 4,51 12,33 9,42% 6,46 5,17 11,63 10,97% 5,44 4,29 9,73 31 4.4 Ảnh hưởng của thời gian sục hơi nước đến chất lượng dầu trong quá trình khử mùi Kết quả đánh giá cảm quan về màu và mùi của dầu sau quá trình sục hơi nước thể hiện ở Hình 4.11. Kết quả đánh giá chất lượng dầu sau khi khử mùi được ghi nhận ở Bảng 4.8 và đồ thị Hình 4.10. Bảng 4.8: Ảnh hưởng của thời gian khử mùi lên chất lượng dầu 0.672 0.7 0.84 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2h 2.5h 3h Thời gian khử mùi Ch ỉ s ố a cid (m gK OH /g dầ u) Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn sự khác biệt của chỉ số acid giữa các mẫu dầu sau khử mùi Càng khử mùi lâu thì dầu bị oxi hóa càng nhiều nên chỉ số acid càng tăng. Điểm số cảm quan của dầu ở thời gian khử mùi 2h là cao nhất, vì dầu có mùi giảm nhiều, màu sắc đẹp hơn. Thời gian khử mùi Chỉ số acid (mgKOH/g dầu) 2h 0,67a 2,5h 0,70ab 3h 0,84b 32 16.39 13.8 11.81 0 4 8 12 16 20 2h 2.5h 3h Thời gian sục hơi nước Đi ểm tru ng bì nh có trọ ng lư ợn g c ủa dầ u t hà nh ph ẩm Hình 4.11: Đồ thị thể hiện điểm số cảm quan của 3 mẫu dầu khử mùi ở 3 thời gian khác nhau Như vậy, với điều kiện áp suất chân không từ Ejecter, tiến hành khử mùi ở nhiệt độ 140oC-160oC trong 2 giờ là cho kết quả tốt nhất khi khử mùi dầu cá Tra, các hợp chất gây mùi bị lôi cuốn theo hơi nước ra ngoài. Dầu cá thu được có mùi của dầu ăn đặc trưng, không còn nhận ra mùi của nguyên liệu ban đầu. Hình 4.12: Dầu thành phẩm 33 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1 Kết luận Từ các kết quả nghiên cứu thu được từ phòng thí nghiệm, có thể kết luận như sau: Quá trình hydrad hóa được thực hiện ở nhiệt độ 40oC–50oC với dung dịch muối có nồng độ 0,3% được sử dụng 4% đến 6% so với khối lượng nguyên liệu. Dầu thu được sau quá trình hydrad hóa có màu vàng sáng và chỉ số acid thấp. Quá trình trung hòa ở nhiệt độ 60oC–70oC, nồng độ NaOH 8% với lượng dư là 30% so với lý thuyết cho kết quả tốt nhất. Ở điều kiện này dầu sau khi trung hòa có chỉ số acid thấp, lượng dầu trung tính hao hụt ít. Màu của dầu cũng giảm đi một phần. Tiến hành khử mùi trong điều kiện chân không bằng thiết bị hút chân không (Ejecter) thì ở nhiệt độ 140oC–160oC với thời gian khử mùi là 2 giờ cho sản phẩm dầu có mùi giảm rõ rệt, đảm bảo được tiêu chuẩn của dầu thực phẩm. 5.2 Đề xuất Nghiên cứu thêm một số yếu tố ảnh hưởng để xây dựng quy trình tinh chế dầu ăn từ mỡ cá tra hoàn thiện hơn: - Nghiên cứu các phương pháp thu hồi dầu trung tính sau các công đoạn tinh luyện để giảm tổn thất dầu ở mức thấp nhất. - Nghiên cứu hóa chất và tỷ lệ bảo quản nhằm giữ được dầu trong thời gian dài mà vẫn không ảnh hưởng đến chất lượng. - Nghiên cứu các hóa chất sử dụng ức chế sự đông đặc của mỡ cứng. 34 Hình 5.1 Quy trình kết luận chế biến dầu ăn từ mỡ cá Tra Lượng dd muối 0,3% là 4-6% Nhiệt độ: 40oC-50oC NaOH 8% Lượng NaOH dư 30% Nhiệt độ: 60oC-70oC Nguyên liệu Khử mùi (2h) Để lắng, tách cặn Để lắng, tách cặn Sấy Dầu thành phẩm Xử lý Rửa, để ráo Gia nhiệt (t=140oC–160oC) Mỡ lỏng Để ổn định Ly tâm Dầu thô Hydrad hóa Trung hòa Rửa Sấy (105oC) Ép Tóp mỡ Mỡ rắn, tạp chất cơ học Cặn thủy hóa Cặn xà phòng Rửa lần 1: nước muối 10% đun sôi Rửa lần 2, 3, 4: nước cất đun sôi 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO LVTN kỹ sư Công nghệ thực phẩm, 2003, Nghiên cứu tinh chế dầu ăn từ mỡ cá Tra, Tủ sách Đại học Cần Thơ. Nguyễn Thị Thu Thủy, Giáo trình sinh hóa – Đại học Cần Thơ. Nguyễn Trọng Cẩn, 1996, Công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản, tập 1 & 2, NXB Nông Nghiệp. PGS.TS. Trần Thị Luyến, Các phản ứng cơ bản và biến đổi của thực phẩm trong quá trình công nghệ, NXB Nông Nghiệp – 2006. Trần Thanh Trúc, 2005, Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm, Tủ sách Đại học Cần Thơ. Trần Thị Luyến – Đỗ Minh Phụng, Công nghệ chế biến tổng hợp thủy sản, tập 2, Bộ GD & ĐT trường Đại học thủy sản. www.google.com.vn 36 PHỤ LỤC A BẢNG SỐ LIỆU GỐC A.2 Bảng điểm cảm quan dầu sau khử mùi A.3 Bảng điểm cảm quan sau xử lý của đồ thị hình 4.8 Mẫu 5,29% Lần 1 Lần 2 Mẫu 6,55% Lần 1 Điểm cảm quan Mẫu Màu sắc Mùi Độ trong TĐCTL 2 h 6,8 4,2 5,39 16,38 2,5 h 4,93 3,48 5,39 13,8 3 h 3,74 3,12 4,95 11,81 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 3 4 3 5 4 19 3,8 1,7 6,46 Độ trong 4 5 3 5 4 21 4,2 1,1 4,62 Tổng điểm chung 4 11,08 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 3 3 4 5 4 19 3,8 1,7 6,46 Độ trong 4 4 3 3 3 17 3,4 1,1 3,74 Tổng điểm chung 4 10,02 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 3 4 3 4 3 17 3,4 1,7 5,78 Độ trong 4 4 4 4 4 20 4 1,1 4,4 Tổng điểm chung 4 10,18 37 Lần 2 Mẫu 8% Lần 1 Lần 2 Mẫu 9,42% Lần 1 Lần 2 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 3 3 4 4 3 17 3,4 1,7 5,78 Độ trong 5 4 4 5 5 23 4,6 1,1 5,06 Tổng điểm chung 4 10,84 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 5 5 5 5 5 25 5 1,7 8,5 Độ trong 5 4 3 3 4 19 3,8 1,1 4,18 Tổng điểm chung 4 12,68 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 4 4 5 4 4 21 4,2 1,7 7,14 Độ trong 4 4 4 5 5 22 4,4 1,1 4,84 Tổng điểm chung 4 11,98 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 1 4 4 5 5 19 3,8 1,7 6,46 Độ trong 4 4 3 4 5 20 4 1,1 4,4 Tổng điểm chung 4 10,86 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 4 4 4 3 4 19 3,8 1,7 6,46 Độ trong 4 5 4 5 5 23 4,6 1,1 5,06 Tổng điểm chung 4 11,52 38 Mẫu 10,97% Lần 1 Lần 2 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 5 2 3 3 2 15 3 1,7 5,1 Độ trong 4 4 4 4 4 20 4 1,1 4,4 Tổng điểm chung 4 9,5 Điểm của hội đồng cảm quan Chỉ tiêu 1 2 3 4 5 Tổng điểm ĐTB HSQT ĐCTL Màu sắc 4 5 3 3 2 17 3,4 1,7 5,78 Độ trong 3 4 4 4 4 19 3,8 1,1 4,18 Tổng điểm chung 4 9,96 39 PHỤ LỤC B CÁC BẢNG XỬ LÝ THỐNG KÊ B.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và lượng nước muối sử dụng đến quá trình hydrad hóa Analysis Summary Dependent variable: Chi so acid Factors: Luong dd muoi 0.3% Nhiet do Number of complete cases: 36 Analysis of Variance for Chi so acid - Type III Sums of Squares ---------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ---------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Luong dd muoi 0.464825 5 0.092965 12.98 0.0000 B:Nhiet do 0.11098 2 0.0554898 7.75 0.0021 RESIDUAL 0.20053 28 0.00716178 ---------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 0.776334 35 ---------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Multiple Range Tests for Chi so acid by Luong dd muoi 0.3% ---------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Level Count LS Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------------- 6 6 0.625333 X 4 6 0.653333 X 8 6 0.756 X 10 6 0.830667 X 2 6 0.849333 X 0 6 0.952 X ---------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------------- 0 - 2 *0.102667 0.100085 0 - 4 *0.298667 0.100085 0 - 6 *0.326667 0.100085 0 - 8 *0.196 0.100085 0 - 10 *0.121333 0.100085 2 - 4 *0.196 0.100085 2 - 6 *0.224 0.100085 2 - 8 0.0933333 0.100085 2 - 10 0.0186667 0.100085 4 - 6 0.028 0.100085 4 - 8 *-0.102667 0.100085 4 - 10 *-0.177333 0.100085 6 - 8 *-0.130667 0.100085 6 - 10 *-0.205333 0.100085 8 - 10 -0.0746667 0.100085 ---------------------------------------------------------------------------- 40 Multiple Range Tests for Chi so acid by Nhiet do ---------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Nhiet do Count LS Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------------- 2 12 0.714 X 3 12 0.77 X 1 12 0.849333 X ---------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------------- 1 - 2 *0.135333 0.0707705 1 - 3 *0.0793333 0.0707705 2 - 3 -0.056 0.0707705 ---------------------------------------------------------------------------- * 1: 30oC-40 oC 2: 40oC-50 oC 3: 50oC-60 oC B.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và lượng NaOH sử dụng đến quá trình trung hòa Analysis Summary Dependent variable: Chi so acid Factors: Luong NaOH du so ly thuyet Nhiet do Number of complete cases: 24 Analysis of Variance for Chi so acid - Type III Sums of Squares ---------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ---------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Luong NaOH du 0.296221 3 0.0987404 5.94 0.0053 B:Nhiet do 0.0598453 2 0.0299227 1.80 0.1938 RESIDUAL 0.299227 18 0.0166237 ---------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 0.655293 23 ---------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for Chi so acid by Luong NaOH du so ly thuyet ---------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Level Count LS Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------------- 30 6 0.233333 X 10 6 0.336 X 0 6 0.494667 X 50 6 0.494667 X ---------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------------- 0 - 10 *0.158667 0.156392 0 - 30 *0.261333 0.156392 0 - 50 0.0 0.156392 10 - 30 0.102667 0.156392 10 - 50 *-0.158667 0.156392 30 - 50 *-0.261333 0.156392 --------------------------------------------------------------------------- 41 Multiple Range Tests for Chi so acid by Nhiet do --------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Nhiet do Count LS Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------------- --- 2 8 0.322 X 1 8 0.406 X 3 8 0.441 X ---------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------------- 1 - 2 0.084 0.135439 1 - 3 -0.035 0.135439 2 - 3 -0.119 0.135439 ---------------------------------------------------------------------------- * 1: 50oC-60 oC 2: 60oC-70 oC 3: 70oC-80 oC B.3 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình trung hòa B.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH lên sự thay đổi chỉ số acid Analysis Summary Dependent variable: Chi so acid Factor: Nong do NaOH Number of observations: 12 Number of levels: 6 ANOVA Table for Chi so acid by Nong do NaOH Analysis of Variance ---------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ---------------------------------------------------------------------------- Between groups 0.1372 5 0.02744 6.18 0.0233 Within groups 0.026656 6 0.00444267 ---------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 0.163856 11 Multiple Range Tests for Chi so acid by Nong do NaOH ---------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Nong do NaOH Count Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------------- 8.00 2 0.196 X 5.29 2 0.336 XX 6.55 2 0.364 X 10.97 2 0.364 X 9.42 2 0.476 XX 0 2 0.532 X ---------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------------- 0 - 10.97 *0.168 0.163095 0 - 5.29 *0.196 0.163095 0 - 6.55 *0.168 0.163095 0 - 8.00 *0.336 0.163095 0 - 9.42 0.056 0.163095 42 10.97 - 5.29 0.028 0.163095 10.97 - 6.55 0.0 0.163095 10.97 - 8.00 *0.168 0.163095 10.97 - 9.42 -0.112 0.163095 5.29 - 6.55 -0.028 0.163095 5.29 - 8.00 0.14 0.163095 5.29 - 9.42 -0.14 0.163095 6.55 - 8.00 *0.168 0.163095 6.55 - 9.42 -0.112 0.163095 8.00 - 9.42 *-0.28 0.163095 ---------------------------------------------------------------------------- B.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH lên hiệu suất thu hồi dầu trung tính Analysis Summary Dependent variable: Luong dau ton that Factors: Nong do NaOH Number of complete cases: 10 Analysis of Variance for Chi so acid - Type III Sums of Squares ---------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ---------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Nong do NaOH 254.706 4 63.6766 25.15 0.0016 RESIDUAL 12.6596 5 2.53191 ---------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 267.366 9 ---------------------------------------------------------------------------- Table of Least Squares Means for Luong dau ton that with 95.0 Percent Confidence Intervals ---------------------------------------------------------------------------- Stnd. Lower Upper Level Count Mean Error Limit Limit ---------------------------------------------------------------------------- GRAND MEAN 10 10.5866 Nong do NaOH 5.29 2 18.9617 1.12515 16.0694 21.854 6.55 2 13.2123 1.12515 10.32 16.1046 8 2 4.64286 1.12515 1.75056 7.53515 9.42 2 7.00893 1.12515 4.11664 9.90122 10.97 2 9.107 1.12515 6.21471 11.9993 ---------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for Luong dau ton that by Nong do NaOH ---------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Nong do NaOH Count LS Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------------- 8 2 4.64286 X 9.42 2 7.00893 XX 10.97 2 9.107 X 6.55 2 13.2123 X 5.29 2 18.9617 X ---------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------------- 43 5.29 - 6.55 *5.74932 4.09032 5.29 - 8 *14.3188 4.09032 5.29 - 9.42 *11.9527 4.09032 5.29 - 10.97 *9.85466 4.09032 6.55 - 8 *8.56948 4.09032 6.55 - 9.42 *6.20341 4.09032 6.55 - 10.97 *4.10534 4.09032 8 - 9.42 -2.36607 4.09032 8 - 10.97 *-4.46415 4.09032 9.42 - 10.97 -2.09807 4.09032 ---------------------------------------------------------------------------- B.4 Ảnh hưởng của thời gian sục hơi nước đến chất lượng dầu trong quá trình khử mùi Analysis Summary Dependent variable: Chi so acid Factor: Thoi gian khu mui Number of observations: 6 Number of levels: 3 ANOVA Table for Chi so acid by Thoi gian khu mui Analysis of Variance ---------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ---------------------------------------------------------------------------- Between groups 0.0324053 2 0.0162027 6.20 0.0860 Within groups 0.00784 3 0.00261333 ---------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 0.0402453 5 Multiple Range Tests for Chi so acid by Thoi gian khu mui ---------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------------- 2 2 0.672 X 2.5 2 0.7 XX 3 2 0.84 X ---------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------------- 2 - 2.5 -0.028 0.162689 2 - 3 *-0.168 0.162689 2.5 - 3 -0.14 0.162689 ---------------------------------------------------------------------------- 44 PHỤ LỤC C MỘT SỐ HÌNH ẢNH C.1 Dầu trong thời gian để lắng ở giai đoạn trung hòa (được tách ra 4 lớp) C.2 Máy ly tâm C.3 Khuấy dầu bằng máy khuấy từ có gia nhiệt