Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 19 phộng nghiền rất khó thực hiện do chúng có khả năng chịu đến nhiệt độ 300 o C; tuy nhiên sự hiện diện của các độc tố này trong dầu có thể loại bỏ dễ dàng trong quá trình tinh luyện. Hình 2.2. Aflatoxin 2.1.13. Dầu hạt lanh (linseed oil) Thu được từ hạt cây lanh Linium usisitatissimum, có thể phát triển ở hầu hết các vùng nhiệt độ khác nhau trên thế giới, tập trung nhiều nhất ở Mỹ, Argentina, Ấn độ và Nga. Khi giá nhập khẩu sợi cotton vào thị trường châu Âu ngày càng giảm dần và giống cây trồng phải du nhập từ Mỹ, giá trị kinh tế của sợi lanh cũng suy giảm nhanh chóng. Chính vì thế, việc khai thác giá trị của hạ t lanh được quan tâm. Dầu thô từ hạt lanh có thể thu được bằng cả hai biện pháp: ép và trích ly bằng dung môi. Do sự hiện diện của acid linolenic trong dầu lanh ở hàm lượng cao (>50%), dầu hạt lanh được sử dụng chủ yếu như nguồn nguyên liệu trong sản xuất sơn, vecni cũng như các sản phẩm công nghiệp khác. Tuy nhiên, ở một số quốc gia, đặc biệt là Ấn Độ, hơn 40% dầu lanh được sản xuấ t nhằm phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ của con người. 2.1.14. Dầu hạt vừng (mè, sesame oil) Đây là loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao do sự hiện diện của hơn 75% acid béo không bão hòa trong dầu, đặc biệt là tỷ lệ cân bằng của acid oleic và acid linoleic (Omega 6) . Dầu vừng thu được chủ yếu nhờ vào quá trình ép hạt vừng Sesamum indicum, được trồng và phát triển nhiều ở Ấn Độ và Trung Quốc; một số nơi khác nh ư Châu Âu, Châu Mỹ cũng sử dụng hạt vừng và dầu vừng với số lượng ít. Đây là nguyên nhân chính làm cho giá dầu vừng thường rất đắt. 2.1.15. Một số dầu từ hạt cho dầu không phổ biến Bên cạnh các loại hạt dầu phổ biến, một số nguyên liệu khác cũng được sử dụng trong công nghệ chế biến dầu với số lượng ít: - Dầu hạt nho (Vitis vinifera (L.), họ Vilaceae): chứa hàm lượng acid linoleic khá cao, tính chất tương tự dầu hạt hướng dương. Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 20 - Dầu từ hạt phỉ (Hazel-nut – Corylus avellana (L.) Gaertn, họ Betulaceae) và dầu hạnh (Prunus dulcis (Mill.) D.A. Webb. họ Rosaceae): thuộc nhóm acid oleic – linoleic. - Dầu bông gạo (kapok – Ceiba pentandra (L.) Gaertn, họ Bombacaceae): tính chất gần như tương đồng với dầu hạt bông (cottonseed oil). - Dầu cây óc chó (walnut-tree, Juglans regia (L.), họ Juglandaceae): thành viên của nhóm acid linolenic. Dầu cây óc chó chỉ được sản xuất và tiêu thụ rất ít, chủ yếu ở môt số gia đ ình thượng lưu. - Một số loại dầu khác vẫn được sản xuất tùy vào tập quán từng quốc gia như dầu mustard, dầu gạo, dầu hạt olive… 2.1.16. Các nguồn dầu mới Đây chính là các nhóm dầu có tầm quan trọng ở mỗi địa phương hay khu vực, quốc gia, nhưng không được sản xuất và tiêu thụ phổ biến trên thế giới: - “ Crambe oil” (Crambe abyssinica Hochst. ex R.E. Fries và C. hispanica, họ Brassicaceae ) với hàm lượng cao acid erucic, sử dụng chủ yếu cho mục đích kỹ thuật. - Dầu cây anh thảo (evening primrose oil – Oenothera biennis họ Onagraceae): chứa hàm lượng cao Omega 6 (6,9,12 – octatrienic acid). - Chất béo có nguồn gốc vi sinh: chứa các thành phần đặc biệt, được sử dụng cho thực phẩm và ứng dụng kỹ thuật. 2.2. CÂY CHỨA DẦU (OILS FROM OIL-BEARING TREES) Dầu thô thuộc nhóm này có nguồn gốc chủ yếu từ phần thị t quả của các cây chứa dầu. Quá trình chiết tách dầu từ thịt quả cần đáp ứng các yêu cầu đặc biệt: chất lượng dầu thu được càng cao khi dầu được chiết tách từ quả tươi, ngay sau thu hoạch. Các tác động cơ học lên bề mặt quả sau thu hoạch là nguyên nhân chính làm phá hủy màng tế bào, điều này làm gia tăng hoạt động của enzyme, thúc đẩy quá trình thủy phân lipid hay các hư hỏng khác xảy ra nhanh chóng. 2.2.1. Dầ u olive (olive oil) Đây là loại dầu được sản xuất và tiêu thụ rất phổ biến trên thế giới, đặc biệt là các quốc gia vùng Địa Trung Hải. Dầu olive thu được do quá trình tách ép phần thịt quả olive Olea europaea (L.) (họ Oleaceaei). Trong thành phần dầu olive chứa hơn 80% acid oleic, tuy nhiên tỷ lệ acid béo không bão hòa mạch dài rất thấp. Điểm đặc biệt của dầu olive là sự thay đổi lớn thành phần acid béo trong dầu theo vùng trồng nguyên liệu. Mộ t số dầu olive từ giống nguyên liệu tốt có thể sử dụng trực tiếp mà không cần Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 21 qua công đoạn tinh luyện (virgin state). Ngoài ra, tùy thuộc vào quá trình tách ép, chất lượng dầu olive thay đổi khác nhau, có thể chia làm 3 nhóm: (i) Hàm lượng acid béo tối đa 1% (ii) Hàm lượng acid béo tối đa 1,5 % (iii) Hàm lượng acid béo tối đa 3,5 % 2.2.2. Dầu cọ (palm oil) Sản phẩm từ quả của cây cọ (Elaeis guineensis), một trong hai loại cây trồng cho dầu quan trọng nhất trên thế giới (cùng với dừa). Cọ có nguồn gốc từ Guinea, Tây Phi nhưng ngày nay, c ọ được trồng và phát triển chủ yếu ở các nước nhiệt đới ở gần đường xích đạo (Đông Nam Á, Châu Phi, Trung và Nam Mỹ). Việc trồng cọ và chế biến dầu cọ gia tăng mạnh mẽ trong 3 thập niên gần đây. Malaysia và Indonesia là 2 quốc gia sản xuất dầu cọ hàng đầu thế giới. Sản lượng sản xuất dầu cọ hiện nay là: 6 tấn dầu cọ/ 30 tấn buồ ng cọ tươi/ hectar/ năm. Quả cọ là nguồn nguyên liệu đặc biệt trong chế biến dầu cọ do tính chất rất đặc trưng của nó: dầu có thể được tách chiết từ cả hạt cọ và phần thịt quả (pulp, mesocarp). Một vấn đề cần quan tâm là lượng dầu tách chiết cần di chuyển ra ngay, nhằm tránh hiện tượng hút dầu lại vào trong nguyên liệu. Lượng dầu cọ thu được trên th ực tế chủ yếu từ phần thịt quả, dầu từ hạt cọ chỉ chiếm từ 10-12% tổng lượng dầu cọ thu được. Thành phần acid béo chủ yếu trong dầu cọ là acid palmitic và acid oleic (khoảng 80% tổng acid béo trong dầu). Chính vì thành phần đặc biệt này, dầu cọ thường bị phân tách thành 2 phần riêng biệt: lỏng và rắn ở nhiệt độ phòng. Ngoài ra, dầu cọ còn rất dễ bị biến đổi do họat động của các enzyme thủy phân trong suốt thời gian sau thu hoạch và chế biến, nguyên nhân chủ yếu là do sự hiện diện ở nồng độ cao các acid béo tự do (20-25%) trong dầu; việc chiết tách dầu với kỹ thuật hiện đại có thể làm giảm bớt lượng acid béo tự do này, tuy nhiên sự hiện diện của chúng trong dầu cọ vẫn cao hơn các loại dầu khác. Do hàm lượng carotene cao (0,05- 0,2%) nên dầu cọ thường có màu đỏ cam đậm. Chính vì lý do này, quá trình tẩy trắng và trung hòa nhằm làm giảm lượng acid béo tự do là hai tham số chất lượng quan trọng nhất trong quá trình tinh luyện dầu cọ: - Đối với dầu cọ có nguồn gốc Châu Phi: + Tẩy trắng hoàn toàn: hàm lượng acid béo tự do ≤ 2,5% + Tẩy trắng thông thường: hàm lượng acid béo tự do = 4-5% - Đối với dầu cọ có nguồn gốc từ Đông Nam Á: Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 22 + Chất lượng đặc biệt: hàm lượng acid béo tự do = 1-2 % + Hạn chế quá trình oxy hóa ở mức thấp nhất: hàm lượng acid béo tự do ≤ 2,5% + Tiêu chuẩn: hàm lượng acid béo tự do = 3-5 % Dầu cọ có tính chất vật lý đặc biệt là trong khoảng nhiệt độ gần 20 o C, dầu cọ sẽ tồn tại ở trạng thái bán rắn (semi-solid). Chính vì nguyên nhân này, dầu cọ thường được sử dụng trong chế biến shortening, margarine thực vật – được dùng làm môi trường truyền nhiệt tốt cho quá trình chiên một số loại thực phẩm bằng biện pháp nhúng trong dầu, đồng thời tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm (giúp bề mặt sản phẩm khô ráo sau khi chiên). Ngoài ra, dầu cọ còn được sử dụng trong công nghiệ p chế biến bánh kẹo. Mặc dù màu nhạt thường được người tiêu dụng ưa chuộng, tuy nhiên ở một số nơi màu đỏ đặc trưng của dầu cọ do sự hiện diện của caroten và tocopherol vẫn được duy trì. 2.2.3. Dầu bơ Dầu bơ nhận được từ phần thịt quả của cây bơ (Persea gratissima gaertueri), được trồng chủ yếu ở vùng Địa Trung Hải và vùng phía Nam Hoa Kỳ. Gi ống như dầu cọ, thành phần acid béo chủ yếu của dầu bơ là acid palmitic và acid oleic, trong đó acid oleic chiếm ưu thế. Tuy vậy, dầu bơ không có tầm quan trọng trong công nghệ thực phẩm, nó được ứng dụng chủ yếu trong công nghệ mỹ phẩm. 2.3. MỠ ĐỘNG VẬT (ANIMAL FATS) Mỡ động vật có thể phân thành 2 nhóm chính: mỡ sữa (chất béo sữa) và mỡ nấu chảy của động vậ t. 2.3.1. Chất béo sữa Nguồn mỡ sữa chủ yếu là chất béo của sữa bò. Các loại sữa khác hầu như không có tầm quan trọng trong quá trình cung cấp chất béo. Thành phần acid béo trong mỡ sữa bò phụ thuộc vào chế độ ăn của con vật. Ở những nơi bò được nuôi theo kiểu công nghiệp, mặc dù nguồn thức ăn được ổn định trong suốt mùa đông, chất lượng bơ mùa đ ông và bơ mùa hè vẫn có sự khác biệt lớn. Ngoài ra, thành phần mỡ sữa cũng có sự khác biệt khi lượng mỡ trong cơ thể của bò khác nhau. 2.3.2. Mỡ nấu chảy (mỡ thắng) Đây là sản phẩm phụ của quá trình chế biến thịt. Đặc điểm quan trọng của mỡ thắng là sự hiện diện của một lượng lớn acid béo bão hòa, ngoài ra trong mỡ còn chứa rất ít chất chống oxy hóa t ự nhiên và chứa hàm lượng cao cholesterol, điều này làm cho mỡ rất nhạy cảm với sự oxy hóa, kèm theo đó là nhu cầu sử dụng mỡ thắng cho thực phẩm đang giảm dần. Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 23 - Mỡ heo: Theo định nghĩa của Codex, mỡ heo là phần mỡ thắng thu được từ phần mô mỡ tươi, đã được làm sạch của heo có sức khoẻ tốt, giết mổ đúng cách nhằm phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ của con người, được đảm bảo bởi luật thực phẩm cũng như các quy định của mỗi quốc gia. Phần mô mỡ này không bao gồm xương, da, tai, móng, nội tạng, khí quản, phần mỡ rời, mỡ váng, những phần thừa từ mô cơ và máu. Nhờ vào quá trình ester hóa nội phân tử, thành phần của mỡ heo được thay đổi một phần nhằm chế biến shorterning, sử dụng trong công nghệ chế biến bánh. Mỡ heo có khoảng nhiệt độ nóng chảy rộng nhờ vào sự phân bố đặc biệt của triglycerid. Ngoài nhu cầu thực phẩm, mỡ heo còn đựơc sử dụ ng trong công nghệ sản xuất dầu bôi trơn (white grease). - Mỡ bò và các động vật nhai lại khác: Tỷ lệ acid béo bão hòa trong mỡ bò cũng như các động vật nhai lại khác lớn hơn so với mỡ heo. Giống như mỡ thỏ, trong mỡ động vật nhai lại còn chứa một lượng khá lớn các acid béo có cấu trúc không đặc trưng như acid béo mạch nhánh, acid béo có số Carbon lẻ. Chính vì lý do này, mỡ động vật nhai lại không được sử dụ ng cho mục đích thực phẩm, tuy nhiên quá trình chiết phân đoạn loại mỡ này có thể tách ra được olein và stearin - ứng dụng trong công nghiệp. 2.4. DẦU TỪ ĐỘNG VẬT BIỂN (MARINE OILS) Thuật ngữ “marine oil: dầu từ động vật biển” được sử dụng để chỉ các loại dầu của tất cả động vật sống dưới nước: cá hay động vật có vú khác (cá heo…). Dầu từ động vật biể n (chủ yếu là dầu cá) thường là sản phẩm phụ trong quá trình khai thác và sử dụng cá như nguồn cung cấp protein. Tuy nhiên, một số loại cá lại được khai thác cho mục đích chính là sản xuất dầu. Có rất nhiều loài cá có khả năng cung cấp dầu: từ loài cá nhỏ như cá sardine đến các động vật hữu nhũ có trọng lượng lớn như cá voi. Trong thành phần của dầu cá chứa một tỷ lệ lớn acid béo không no mạ ch dài (C ≥ 20), chính vì lý do này dầu cá rất nhạy cảm với các phản ứng biến đổi chất lượng dầu. Dầu cá chỉ được sử dụng trong chế biến thực phẩm sau quá trình tinh luyện nghiêm ngặt. - Dầu cá voi: thu được từ phần mô sụn và nội tạng của cá voi. Dầu cá voi chứa các acid béo không bão hòa cao do đó có giá trị sinh học rất lớn. Tuy nhiên, do bộ luật bảo vệ động vật biển, nhằ m hạn chế việc khai thác cá voi bằng các biện pháp săn bắn trái phép hay cá voi bị kiệt sức trên biển do điều kiện khách quan: thiên tai…việc sử dụng dầu cá voi ngày nay không còn đóng vai trò quan trọng. - Dầu cá biển nhỏ: dầu thu được từ các loài cá biển nhỏ này thường chứa nhiều acid béo không bão hòa hơn khi so sánh với dầu cá voi. Thành phần của dầu thay đổi theo nguồn nguyên liệu. Các loại dầu cá quan trọng nhất là dầu thu được từ cá sardine vùng California (Sardinops sagax caerulea, họ Clupeidae), Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 24 cá sardine Nhật Bản (Sardinops melanostictus, họ Clupeidae), dầu cá mòi (Brevoortia tyrannus, họ Clupeidae) và dầu cá trích (Clupea harengus, họ Clupeidae). Tỷ lệ acid béo không bão hòa mạch dài cũng khá cao, phụ thuộc vào loại cá và môi trường sống: khi nhiệt độ môi trường nước càng lạnh, hàm lượng acid béo không bão hòa mạch dài càng cao. Chính vì sự hiện diện của acid béo không bão hòa này, dầu cá thường được làm gia tăng “độ cứng” (to be hardened) trước khi sử dụng do quá trình biến đổi này sẽ cải thiệ n được khả năng bảo quản sản phẩm, làm giảm xu hướng ôi hóa dầu. - Dầu gan cá tuyết: điểm đặc biệt trong thành phần dầu cá tuyết (Gadus morhua (L), họ Gadidae) là sự hiện diện ở hàm lượng cao vitamin A và vitamin D Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 25 Chương III. KHÁI QUÁT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THÔ 3.1. SẢN XUẤT DẦU TỪ HẠT CHỨA DẦU 3.1.1. Bảo quản và sơ chế hạt dầu 3.1.1.1. Nguyên nhân gây hư hỏng hạt dầu trong quá trình bảo quản Một trong những nguyên liệu chủ yếu dùng để chế biến dầu là những loại hạt có hàm lượng chất béo cao như: đậu phộng, đậu nành, mè, thầu dầu, hướng dương, Tất cả những loại hạt này đều phải qua quá trình sơ chế và bảo quản mới đến khâu chuẩn bị. Trong quá trình bảo quản, nguyên liệu có thể bị hư hỏng do các nguyên nhân sau: - Sự hô hấp, - Hoạt động của vi sinh vật, enzyme, - Do phản ứng hóa học, - Do sâu mọt, chim, chuột. (i) Sự hô hấp của hạt Hô hấp là biểu hiện hoạt động sống của hạt cũng như bất kỳ cơ thể số ng nào khác. Đây chính là quá trình trao đổi các chất dự trữ bên trong hạt với môi trường bên ngoài (chủ yếu là không khí), nhờ đó sự sống của hạt được duy trì. Sau thu hoạch, quá trình hô hấp của hạt vẫn tiếp diễn. Thông qua quá trình trao đổi chất, các chất dự trữ trong hạt bị đốt cháy, tiêu hao dần và giải phóng ra năng lượng do sự oxy hóa. Chất dễ bị oxy hóa trước tiên là các glucid, sau đó là protein, chất béo. Quá trình oxy hóa các chất này trong hạt xảy ra phứ c tạp, qua nhiều giai đoạn và sản phẩm trung gian. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là khí CO 2 , nước và kèm theo đó là một lượng nhiệt lớn được phóng thích. Oxy không khí là tác nhân quan trọng nhất trong tất cả các phản ứng này. Mặc dù vậy, sự hô hấp của hạt có thể xảy ra trong cả hai điều kiện đầy đủ oxy (hô hấp hiếu khí) hoặc thiếu oxy (hô hấp yếm khí). Khi hạt được bảo quản trong điều kiện bình thường (đúng tiêu chuẩn), hoạt động sống của hạ t rất yếu, sự tiêu hao các chất không đáng kể. Khi các hoạt động sống của hạt được kích thích, tăng cường thì quá trình hô hấp của hạt được tăng lên, chất dinh dưỡng của hạt bị mất đi nhanh chóng. Để theo dõi tình trạng hạt trong quá trình bảo quản, hai chỉ số thường dùng là cường độ hô hấp và hệ số hô hấp. - Cường độ hô hấp: đặc trưng bằ ng lượng oxy hạt hấp thụ vào và lượng CO 2 do hạt thải ra trong một đơn vị thời gian. - Hệ số hô hấp: là tỉ số thể tích khí CO 2 thải ra và thể tích khí oxy hạt hấp thu vào trong một đơn vị thời gian. Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 26 Hoạt động sống của hạt, hay cường độ hô hấp của hạt phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng chủ yếu là độ ẩm và nhiệt độ. Thực tế cho thấy, hoạt động sống của hạt biến đổi rất nhạy với độ ẩm. Khi hạt có độ ẩm chuẩn thì cường độ hô hấp không đáng kể. Khi độ ẩm củ a tăng lên thì cường độ hô hấp bắt đầu tăng nhanh. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới cường độ hô hấp của hạt có giới hạn hơn. Khi hạt có độ ẩm thích hợp cho hoạt động sống thì trong khoảng nhiệt độ 50-70 o C, cường độ hô hấp tăng dần.Trên 70 o C, cường độ hô hấp giảm dần, đến một giới hạn nhiệt nhất định thì hạt ngừng hô hấp. Quá trình hô hấp của các loại hạt diễn ra theo qui luật chung, mặc dù vậy ở mỗi loại hạt, tùy theo thành phần các chất (chủ yếu là dầu và chất hút nước) mà các quá trình có thể thay đổi chút ít. (ii) Sự phá hủy do hoạt động của vi sinh vật Sau khi thu hoạch, trên bề mặt lớp vỏ ngoài c ủa hạt thường tồn tại các vi sinh vật. Sự có mặt của chúng là do từ đất, bụi, rác, cỏ, lẫn vào theo hạt trong quá trình thu hoạch, vận chuyển, Hoạt động của các vi sinh vật trong khối hạt không những gây ảnh hưởng xấu mà còn là một nguy cơ thường xuyên dễ gây ra sự hư hỏng nặng cho hạt dầu. Trên hạt thường có nhiều loại vi sinh vật hiện diện như vi sinh vật hoại sinh, vi sinh v ật gây bệnh cho người và gia súc , thường gặp nhất là các enzyme, nấm mốc, vi khuẩn Vi sinh vật sẽ phá hủy hạt từ ngoài vào trong. Trong quá trình hoạt động và phát triển, chúng sẽ sử dụng các chất khô của hạt vào quá trình trao đổi chất. Dấu hiệu đầu tiên của sự hư hỏng là lớp vỏ của hạt sẽ bị sẫm màu, cấu trúc vỏ bị phá hủy Khi lớp vỏ bảo vệ bị phá hỏng, các vi sinh v ật sẽ xâm nhập vào bên trong, nhanh chóng làm hư hỏng và mất chất dinh dưỡng dự trữ trong hạt. Ngoài sự mất chất khô, chúng còn tiết ra các chất làm giảm chất lượng sản phẩm (tiết ra các chất gây mùi hôi, đắng, gây màu sẫm đen cho hạt). Sự hoạt động và phát triển của vi sinh vật cần có môi trường độ ẩm cao. Khi độ ẩm tăng thì hoạt động sống của hạt mạnh lên, tỏa nhiệt và t ỏa ẩm mạnh. Từ đó thúc đẩy trở lại hoạt động sống của vi sinh vật. Quá trình tác dụng thúc đẩy nhau giữa hoạt động của khối hạt và vi sinh vật là nguyên nhân thường gây cho cả khối hạt bị bốc nóng, hư hỏng. Trạng thái nhiệt của khối hạt cũng có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của vi sinh vật. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát tri ển của từng loại không giống nhau, có thể chia làm 3 nhóm chủ yếu: - Nhóm ưa lạnh: phát triển ở nhiệt độ gần 0 o C. - Nhóm các vi sinh vật ưa nhiệt: phát triển ở nhiệt độ gần 50-60 o C. Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 27 - Nhóm vi sinh phát triển mạnh nhất: ở nhiệt độ 20-40 o C (đây là nhóm phổ biến ở hạt). Ngoài độ ẩm và nhiệt độ, môi trường không khí cũng ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật. Hàm lượng oxy tăng sẽ làm tăng hoạt động của vi sinh vật. Điều đó chứng tỏ các vi sinh vật trong hạt thuộc loại ưa khí. Nồng độ CO 2 trong môi trường có tác dụng kìm hãm hoạt động của vi sinh vật. Vì vậy, nạp CO 2 vào môi trường bảo quản là một biện pháp nhằm để bảo quản khối hạt. Để ngăn ngừa và hạn chế sự hoạt động của vi sinh vật trên hạt, các biện pháp thường dùng như làm lạnh, tạo chân không, nạp khí CO 2 cũng tỏ ra khá hữu hiệu, tuy nhiên sấy khô hạt là biện pháp đơn giản, hiệu quả và phổ biến nhất. (iii) Sự hư hỏng hạt do các enzyme phá hủy Sự phá hủy của một số enzyme đặc trưng thường gặp và quan trọng là enzyme lipase, phospholipase, lipoxidase Trong đó, phổ biến nhất và thường gây hư hỏng nhiều nhất là enzyme lipase. - Lipase: có hầu hết trong các loại dầu. Chúng thuộc loại enzyme th ủy phân có nhóm hoạt động là canxi. Chiều hướng và điều kiện hoạt động của lipase tùy thuộc vào trạng thái sinh lý của hạt. Trong quá trình chín của hạt trên cây, lipase có tác dụng kích thích sự tổng hợp từ các acid béo và glycerin thành glycerid. Tuy nhiên, trong quá trình chế biến và bảo quản hạt (sau khi thu hoạch), lipase lại có tác dụng ngược lại. Chúng xúc tác quá trình phân hủy glycerid thành glycerin và các acid béo tự do, làm cho hàm lượng acid béo tự do trong dầu tăng, chỉ số acid tăng, giảm chất lượng dầu. Vì vậy, s ự thủy phân glycerid là tác dụng phá hỏng chủ yếu của lipase đối với hạt dầu trong quá trình bảo quản và chế biến. Lipase của hạt dầu chịu được nhiệt độ khá cao. Khi để hạt ở 120 o C trong 2 giờ thì lipase chỉ giảm 50% hoạt tính hoặc ở 100 o C trong 30 giờ thì chỉ mất 40% hoạt tính ban đầu; nhưng ở độ ẩm cao kết hợp với nhiệt độ cao thì lipase sẽ nhanh chóng bị phá hủy.Cũng như các loại enzyme khác, enzyme lipase chỉ thể hiện hoạt tính cực đại ở một trị số pH nhất định của môi trường. Ví dụ: ở hạt thầu dầu, pH tối ưu là 4,5-5; hạt đậu nành pH= 5 - Phospholipase: enzyme thường có trong dầu, tác dụng đặ c hiệu là thủy phân, phá hủy các phospholipid. Trên thực tế, phospholipase tồn tại ở 4 dạng A, B, C và D. Phospholipase A thủy phân lecithin tạo thành isolecithin và 1 phân tử acid béo. Dạng B thủy phân isolecithin thành 2 acid béo tự do. Dạng C phân cắt liên kết ester giữa acid phosphoric và glycerin. Dạng D phân cắt liên kết giữa acid phosphoric và baz nitơ. Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 28 Kết quả các quá trình tác dụng của phospholipase làm giảm phẩm chất của dầu, chỉ số acid tăng, phospholipid bị phá hủy. - Lipoxidase: có tác dụng xúc tác, thúc đẩy phản ứng oxy hóa các acid béo không no bởi oxy, tạo thành hydroperoxit. Hydroperoxit là các hợp chất không bền, dễ phân hủy. Kết quả của các phản ứng trên tạo ra trong dầu các chất độc, làm giảm chất lượng sản phẩm. Lipoxidase hoạt động tốt nhất ở 20-40 o C, trên 80 o C bị mất hoạt tính. pH tối ưu từ 6,5- 7,5. Kết quả này cho thấy, quá trình đốt nóng và giảm pH trong hạt là biện pháp loại trừ, hạn chế sự phá hủy của lipoxidase. (iv) Sự phá hủy do các phản ứng hóa học Trong hạt có dầu, hầu như có đủ các nhóm chất hữu cơ cũng như vô cơ, đây là cơ chất cho các phản ứng biến đổi khác nhau có thể xảy ra. Trong đó, nhóm phản ứ ng phổ biến nhất là các quá trình hóa học như các phản ứng oxy hóa, thủy phân, sự biến tính nhiệt của protein và phản ứng biến đổi màu Maillard. (v) Sự hư hao do sâu, mọt, chim, chuột Trong quá trình bảo quản hạt có dầu, các loại sâu, mọt, chim, chuột dễ gây ra những tổn thất đáng kể. Chúng sử dụng hạt làm chất nuôi sống và tiết thải ra trên hạt các chất bẩn, hôi thối, thậm chí cả chất gây b ệnh. Sự sống và hoạt động của sâu mọt, côn trùng phụ thuộc vào hàm lượng ẩm của hạt. Khi hạt bị ẩm cao, chúng sẽ hoạt động và phát triển mạnh và khi hạt khô thì hoạt động yếu dần và chết. Độ nhiệt cũng ảnh hưởng nhiều đến hoạt động của côn trùng. Phần lớn sâu mọt chết ở 50-60 o C. Ở nhiệt độ dưới 0 o C, chúng cũng tồn tại nhưng hoạt động yếu hơn. Khi nhiệt độ thấp hơn nữa thì chúng sẽ bị chết dần do sự kết tinh của nguyên sinh chất. Nồng độ oxy và CO 2 trong môi trường bao quanh hạt cũng có ảnh hưởng lớn đến hoạt động phá hủy của sâu mọt. 3.1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản Nguyên nhân chủ yếu gây nên sự hư hỏng hạt dầu trong quá trình bảo quản là do sự hô hấp của hạt. Cường độ hô hấp trong quá trình bảo quản hạt phụ thuộc vào 3 nhân tố chính: hàm lượng ẩm, độ nhiệt và thành phần không khí quanh khối hạt. Nhữ ng nhân tố này không những ảnh hưởng đến hàm lượng dầu có trong hạt mà còn ảnh hưởng đến cả các thành phần sống khác của khối hạt như vi khuẩn sống ký sinh trong hạt hay các tạp chất kèm theo hạt, các loại sâu bọ (i) Độ ẩm của hạt Độ ẩm của hạt thay đổi phụ thuộc chủ yếu vào đặc điểm về thành phần và cấu tạo của chúng, độ chín của hạt. Các hạt dầu có cấu trúc xốp hình thành do hệ mao quản đi qua giữa các tế bào. Trong tế bào có chứa các chất dạng keo, có ái lực hóa học với nước (đặc biệt là các chất [...].. .Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc protein), nhờ đó hạt dầu có khả năng hấp phụ hơi nước từ ngoài vào hoặc nhả hơi nước từ trong nội bào ra bên ngoài làm thay đổi độ ẩm của chúng Quá trình hút và nhả ẩm (hơi nước) của hạt phụ thuộc vào độ bão hòa hơi nước trong không khí Khi áp suất... thuộc vào thành phần hóa học của hạt Nếu hạt có dầu cao, độ ẩm tới hạn của hạt sẽ giảm Quá trình bảo quản hạt dầu đạt hiệu quả khi độ ẩm bảo quản nhỏ hơn độ ẩm tới hạn Với tất cả các loại hạt dầu, độ ẩm chuẩn có thể xác định bằng công thức: Ath = 14,5 100 − M 100 Ath : Độ ẩm tới hạn (độ ẩm chuẩn) của hạt (%) M : Hàm lượng dầu trong hạt khô tuyệt đối (%) 14,5 : Độ ẩm ở dạng liên kết của các chất hút nước... Khi áp suất hơi nước trong không khí và trên bề mặt hạt bằng nhau thì quá trình hút hoặc nhả ẩm ngừng lại, độ ẩm của hạt không thay đổi Hạt dầu ở trạng thái này được gọi là hạt cân bằng ẩm Độ ẩm tương ứng gọi là độ ẩm cân bằng của hạt Quá trình hút ẩm của hạt thường chia làm 2 giai đoạn: - Giai đoạn đầu (giai đoạn hút ẩm liên kết ): hơi nước hấp phụ vào giữa các bề mặt những phân tử dạng keo (hút nước)... vững Ở dạng ẩm liên kết, nước ít có khả năng tham gia hoặc thúc đẩy các quá trình biến đổi không có ích của hạt - Giai đoạn hai (hút ẩm tự do ): Sau khi kết thúc giai đoạn một, hạt vẫn tiếp tục hút ẩm vào giữa các phân tử dạng keo, nhờ vào các lực hút tĩnh điện Khi ở dạng ẩm tự do, nước là yếu tố quan trọng thúc đẩy các quá trình gây hư hỏng hạt, nó tham gia trực tiếp vào các phản ứng hóa học, làm tiêu... tuyệt đối (%) 14,5 : Độ ẩm ở dạng liên kết của các chất hút nước chứa trong hạt (ii) Độ nhiệt của hạt Trong quá trình bảo quản các hạt có dầu, độ nhiệt tăng sẽ làm tăng cường độ hô hấp của khối hạt Độ nhiệt thấp sẽ làm các quá trình sinh hóa trong hạt bị chậm lại, độ nhiệt cao sẽ thúc đẩy quá trình tự bốc nóng trong khối hạt Tuy nhiên, ảnh hưởng của độ nhiệt đến cường độ hô hấp của hạt có giới hạn hơn . D Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 25 Chương III. KHÁI QUÁT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THÔ 3. 1. SẢN XUẤT DẦU TỪ HẠT CHỨA DẦU 3. 1.1. Bảo quản và sơ chế hạt dầu 3. 1.1.1 thực phẩm đang giảm dần. Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 23 - Mỡ heo: Theo định nghĩa của Codex, mỡ heo là phần mỡ thắng thu được từ phần mô mỡ tươi, đã được làm sạch. từ Đông Nam : Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm Trần Thanh Trúc 22 + Chất lượng đặc biệt: hàm lượng acid béo tự do = 1-2 % + Hạn chế quá trình oxy hóa ở mức thấp nhất: hàm lượng acid