Tài liệu Công nghệ chế biến dầu thực vật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU THỰC VẬT ĐỀ TÀI: “ TÌM HIỂU VỀ DẦU HẠT LỰU” GVHD: NGUYỄN THỊ HOÀNG LAN NHÓM: 04 Hà Nội, 2013 1 Nhóm thực hiện Họ và tên Nguyễn Hữu Thị Hoa 550540 Mã SV Lớp CNTPA-K55 Trần Hồng Quân 550591 CNTPA-K55 Bùi Thị Hay 550534 CNTPA-K55 Trương Ngọc Huy 550546 CNTPA-K55 Trương Thị Phương Hồng 550545 CNTPA-K55 Lưu Văn Trinh 550611 CNTPA-K55 Trần Đại Thắng 550600 CNTPA-K55 Trần Đăng Đoàn 550529 CNTPA-K55 Phạm Xuân Mạnh 550561 CNTPA-K55 Cao Thị Nguyệt 550573 CNTPA-K55 Trần Thị Hạnh 550023 BQCBA-K55 2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU...............................................................................................................3 NỘI DUNG...........................................................................................................4 I. Tổng quan về cây lựu.........................................................................................4 1.1 Thành phần hóa học........................................................................................4 1.2 Thành phần dinh dưỡng...................................................................................5 II. Dầu hạt lựu.......................................................................................................6 1. Thành phần hóa học của hạt và dầu..................................................................6 1.1 Của hạt.............................................................................................................6 1.2 Của dầu............................................................................................................6 1.3 Tác dụng của acid punicic (omega 5)..............................................................7 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ...........................................................................7 3. Các phương pháp khai thác dầu hạt lựu............................................................8 3.1 Phương pháp trích ly bằng dung môi hexan quá nhiệt....................................9 3.2 Phương pháp ép lạnh.....................................................................................10 4. Những nghiên cứu về dầu hạt lựu...................................................................11 4.1 nghiên cứu về chất chống oxi hóa và ức chế enzym trong dầu hạt lựu.........11 4.2 Tác dụng ngăn ngừa ung thư da....................................................................12 KẾT LUẬN.........................................................................................................14 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................15 3 MỞ ĐẦU Dầu thực vật là loại dầu được chưng cất, chiết xuất, tinh chế từ thực vật. dầu thực vật là nguyên liệu không thể thiếu trong ngành chế biến và bảo quản thực phẩm và có vai trò quan trọng trong đời sống của con người: là tác nhân không thể thiếu trong quá trình chiên các sản phẩm thực phẩm, làm thức ăn trực tiếp hay gia vị như bơ, sốt mayonnaise, ngoài ra người ta còn tận dụng các phế liệu trong quá trình tinh chế dầu để sản xuất xà phòng, chất tẩy rửa. Là loại chất có nhiệt lượng cao, có thành phần dinh dưỡng cơ bản không thể thiếu trong quá trình hoạt động sinh lý của cơ thể. Nguồn nguyên liệu dùng để chế biến đâu hiện nay chủ yếu là: đậu tương, dừa, cọ, hướng dương ,hạt cải dầu…. Ngành công nghiệp dầu ngành càng phát triển, cùng với nhu cầu của con người ngày càng gia tăng đòi hỏi phải có những nguồn nguyên liệu mới có khả năng ứng dụng cũng như giá trị cao là việc cần thiết. Lựu là loại cây trồng sử dụng làm thực phẩm từ rât lâu trên thế giới. Nghiên cứu cho thấy trong hạt lựu có hàm lượng dầu có hàm lượng acid béo không no cao, có giá trị sinh sinh học. tuy nhiên, những nghiên cứu về dầu hạt lựu còn hạn chế chưa được ứng dụng nhiều trong thực phẩm mà mới nghiên cứu trên lĩnh vực y học cũng như mỹ phẩm. 4 NỘI DUNG I. Tổng quan về cây lựu Lựu hay còn gọi là thạch lựu (danh pháp khoa học Punica granatum) là một loài thực vật ăn quả thân gỗ nhỏ có chiều cao từ 5-8 mét. Lựu có nguồn gốc bản địa Tây Nam Á và được đem trồng tại vùng Kavkaz từ thời cổ đại. Nó được trồng rộng rãi tại Gruzia, Afghanistan, Algérie,Armenia, Azerbaijan, Iran, Iraq, Ấn Độ, Israel, Maroc, Pakistan, Syria, Thổ Nhĩ Kỳ, lục địa Đông Nam Á, Malaysia bán đảo, Đông Ấn, và châu Phinhiệt đới.[1] Được di thực vào châu Mỹ Latinh và California bởi những người định cư Tây Ban Nha vào năm 1769, ngày nay lựu được trồng tại một số vùng của bang California và Arizona để sản xuất đồ uống. Lựu là loài cây lâu năm. Lá đơn, nguyên, mọc đối, cuống ngắn. Hoa mọc đơn độc hoặc tụ họp thành cụm 3-4 cái ở ngọn cành, hoa màu đỏ tươi, nở vào mùa hè. Hoa có 5-6 lá đài hợp ở gốc, 5-6 cánh hoa màu đỏ, rất nhiều nhị bầu nhiều ô chứa nhiều noãn xếp chồng lên nhau. Quả mọng hình cầu có vỏ dày, đầu quả còn 4 - 5 lá đài tồn tại; vỏ quả dày, khi chín màu vàng, đỏ. Trong quả có vách ngang chia thành 2 ngăn chứa nhiều hạt 5 cạnh, có vỏ hạt mọng, sắc hồng trắng. Mùa quả từ tháng 9 đến tháng 2 tại Bắc bán cầu, từ tháng 3 đến tháng 5 tại Nam bán cầu. 1.1 Thành phần hóa học Vỏ thân, vỏ cành, vỏ rễ có độ 22% chất tanin. Ngoài ra còn có 0,50,7% alcaloid toàn phần là pelletierin, isopelletierin, methylpelletierin và pseudopelletierin. Isopelletierin là alcaloid có hoạt tính trị giun cao. Đây là thuốc độc bảng A. Vỏ thân cũng chứa pelletierin và các alcaloid khác nhưng hàm lượng thấp hơn. Vỏ quả có 28% chất tanin và granatin, acid betulic, acid ursolic và isoquercetin. 5 Dịch quả chứa axit citric, axit malic và các chất đường glucose, fructose, maltose. 1.2 Thành phần dinh dưỡng Giá trị dinh dưỡng 100 g (3,5 oz) Năng lượng Carbohydrat Đường 16.57 g Chất xơ thực phẩm Chất béo Protein Riboflavin (Vitamin B2)0.030 mg (2%) Thiamin (Vitamin B1) Axit pantothenic (Vitamin B5)0.300 mg (2%) Niacin (Vitamin B3) Vitamin B6 Axit folic (Vitamin B9) Vitamin C Canxi Sắt 285 kJ (68 kcal) 17.17 g 0.6 g 0.3 g 0.95 g 0.063 mg (4%) 0.596 mg (12%) 0.105 mg (8%) 6 μg (2%) 6.1 mg (10%) 3 mg (0%) 0.30 mg (2%) Magie Phospho Kali 3 mg (1%) 8 mg (1%) 259 mg (6%) Tỷ lệ phần trăm theo lượng hấp thụ hàng ngàycủa người lớn.0.12 mg (1%) Kẽm 6 II. Dầu hạt lựu 1. Thành phần hóa học của hạt và dầu 1.1 Của hạt Thành phần hóa học của hạt lựu Lipit tổng số (%) Protein thô (%) Chất xơ (%) Hàm lượng 27,2 13,1 35,3 Pectin (%) Đường tổng số Đường khử Đường không khử Ash (%) Sắt Đồng Natri Magie Kali Kẽm (%) (%) (%) 6,0 4,7 1,6 3,1 2,0 1,3 1,2 6,0 12,4 45,2 1,0 -Mangan 1.2 Của dầu Dầu hạt lựu chứa chủ yếu: acid linoleic (5-8%) và acid oleic (4-5%). Ngoài ra còn chứa acid palmitic(2,5-4%) và acid stearic(1,5-2,5%). Đây đều là các acid béo không no quan trọng có giá trị dinh dưỡng cao. Đặc biệt dầu hạt lựu chứa 66,7 – 80% acid punicic hay còn được gọi là omega 5, là một acid béo không bão hòa đa. Acid punicic là một acid linoleic 7 liên hợp hoặc CLA. , nhưng độc đáo ở chỗ là nó có 3 liên kết đôi ở vị trí 9cis, 11trans, 13cis thay vì hai liên kết đôi như ở CLA. Acid punicic có công thức hóa học là: C 18H30O2 , khối lượng phân tử là 278.43g/mol, điểm nóng chảy: 44-450C. 1.3 Tác dụng của acid punicic (omega 5) Là một chất chống oxy hóa rất mạnh, mạnh hơn 6 lần so với chiết suất từ hạt nho Là một phân tử cao năng giúp ngăn cản việc sản xuất prostaglandin và leukotrienes là các tác nhân gây viêm nhiễm. Nó còn ngăn chặn việc chuyển đổi diazoglyceral từ acid arachadonic, tác dụng tương tự như aspirin nhưng không gây tác dụng phụ. Omega 5 giúp tái tạo tế bào, kiểm soát nồng độ glucose trong tế bào , đặc biệt với những người nhạy cảm với insulin. Hỗ trợ hệ thống miễn dịch giúp cơ thể phòng chống ung thư, béo phì, tiểu đường và tim mạch. Vì vậy, dầu hạt lựu được ứng dụng nhiều trong dược phẩm và mỹ phẩm. 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ Không có số liệu sản xuất toàn cầu ước tính hiện nay cho lựu. Tuy nhiên, nó được trồng rộng rãi ở nhiều quốc gia, nơi nó được thích nghi tốt. Ở Ấn Độ có hơn 100.000 ha lựu được sản xuất. Nó được coi là một trong những loại trái cây quan trọng nhất của khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới vì chi phí bảo trì thấp, năng suất cao, giữ chất lượng tốt và khả năng phát triển mạnh với độ ẩm hạn chế (Hội đồng nghiên cứu nông nghiệp Ấn Độ, 2005). Tại Iran, 65.000 ha lựu sản xuất 600.000 tấn trái cây hàng năm, với khoảng 30% sản lượng xuất khẩu(Mehrnews, 2006). Sản xuất Thổ Nhĩ Kỳnăm 1997 là 56.000 tấn / năm (Gozlekci vàKaynak, 2000). Tây Ban Nha, với khoảng 3.000 ha, là nhà sản xuất lựu lớn nhất Tây Âu, và sản xuất tăng như một kết quả của giá cả thị trường cao(Costa và Melgarejo, 2000).Tại Hoa Kỳ, có 5600 ha lựu thương mại, chủ yếu 8 ở SanJoaquin Valley. Các giống đẹp chiếm ưu thế gần như hoàn toàn, nhưng cần quan tâm đến giống sớm và muộn để mở rộng mùa thị trường (Kotkin, 2006). 3. Các phương pháp khai thác dầu hạt lựu Sơ đồ quy trình sản xuất dầu chung: Nguyên liệu Bóc tách vỏ Nhân hạt Nghiền Hơi nước Chưng sấy Ép sơ bộ Khô dầu Chưng sấy Ép chiết hoặc trích ly Dầu Làm sạch Dầu thô Làm sạch Đóng thùng Đóng thùng Bảo quản Bảo quản 9 3.1 Phương pháp trích ly bằng dung môi hexan quá nhiệt Sơ đồ hệ thống phương pháp quá nhiệt hexan 1. Bể chứa hexan 2. Burette 3. Bơm 4. Lò đốt 5. Tháp trao đổi nhiệt 6. Van đầu vào 7. Van hơi 8. Van đầu ra 9. Extraction cell 10.ống trao đổi nhiệt MF: vi lọc P: Chỉ số áp suất BPR: điều tiết áp suất WL: làm mát nước đầu vào WO: làm mát nước đầu ra Phương pháp này sử dụng hệ thống trích ly liên tục để tách chiết dầu của các loại nguyên liệu có hàm lượng dầu thấp, dòng hexan chảy ngược ngấm qua nguyên liệu đã xử lý nghiền. Bã sau khi chiết được thu hồi dung môi và tiếp tục tái sử dụng. 10 Hexan được loại ra khỏi dầu nhờ hệ thống cô và lọc chân không. Sau giai đoạn trích ly, dầu thô được đưa qua quá trình tinh luyện để loại bỏ các tạp chất tan và cặn. Quá trình tinh luyện gồm một số giai đoạn như: khử gum để loại bỏ các phosphatide và gum dạng keo, tiếp theo là giai đoạn khử nước, các axít béo tự do, chất màu và các chất tiền oxi hóa kim loại. Dầu đã tinh luyện được tẩy trắng để loại sắc tố và xà phòng, cải thiện vị của sản phẩm. Có thể cải thiện mùi dầu bằng phương pháp tẩy mùi chân không. Một số nghiên cứu đã chứng minh việc thủy phân hạt có dầu trước khi trích ly bằng dung môi sẽ làm tăng hiệu suất thu nhận dầu. Hỗn hợp các enzym (pectinase, cellulase, hemicellulase) được dùng để phân hủy vách tế bào thực vật, làm tăng khả năng thấm của vách tế bào và tăng hiệu suất tách chiết dầu. Nguyên tắc của phương pháp này là để thực hiện dối tưới liên tục, nhiều đợt dung môi lên nguyên liệu có dầu cho đến khi đạt cân bằng gần trạng thái cân bằng giữa hàm lượng dầu của nguyên liệu vời dung môi. Sự lựa chọn dung môi dựa một số yếu tố, đặc biệt là:năng lực khai thác của dung môi, ảnh hưởng của dung môi, an toàn quá trình, biến động và ổn định dung môi, đáp ứng yêu cầu cao về mặt kinh tế (Attah & Ibemesi, 1990). Đối với hạt lựu: điều kiện tối ưu là :  Nhiệt đô ép 800C,  Kích thước nguyên liệu là 0,25mm  Lưu lượng là 1ml/ phút 3.2 Phương pháp ép lạnh Áp dụng cho các loại nguyên liệu có hàm lượng dầu thấp như lựu, nho, bí đỏ… Phương pháp mới là phương pháp ép "lạnh" được dựa trên cơ học bằng cách ép hạt khô mà không qua rang, sấy hoặc phương pháp hóa học. Sản lượng dầu là thấp hơn khoảng 10%, nhưng lại cho chất lượng cao hơn, cho hương thơm và hương vị tự nhiên, giữ được các hợp chất như vitamin A, D, E và K, sterol tự nhiên, thành phần phenolic, phosphatides, khoáng chất và các chất 11 khoáng sản , giàu các hợp chất chống oxy hóa (sesamol, sesamolin, ferulic acid, ...) và chất màu (chất diệp lục, carotenoids). Để có chất lượng cao, toàn bộ quá trình ép lạnh được quản lý để bảo vệ tất cả các đặc điểm sinh học tự nhiên của hạt. Nguyên liệu được làm sạch và phân loại theo kích thước và trọng lượng. Những hạt giống được sấy khô ở nhiệt độ thấp khoảng 20 0C và sau đó được ép trong công nghệ ép công suất thấp và không qua xử lý ở nhiệt độ cao. 4. Những nghiên cứu về dầu hạt lựu 4.1 nghiên cứu về chất chống oxi hóa và ức chế enzym trong dầu hạt lựu hình. 1 Hình trên cho thấy các hoạt động chống oxy hóa của nước ép lựu lên men và chiết xuất dầu hạt lựu ép lạnh được so sánh với các tiêu chuẩn chất chống oxy hóa hóa học, BHA, và các loài thực vật chống oxy hóa phổ biến như là trà xanh và rượu vang đỏ. Như có thể lưu ý, các hoạt động chống oxy hóa của cả hai phần lựu là cao hơn đáng kể so với rượu vang đỏ. Một lớp rộng các hợp chất polyphenolic phân bố rộng rãi trong khoang tế bào , có hoạt động dược lý mạnh (Hasten, 1983) như ức chế một phổ rộng lớn của các enzym và các hoạt động estrogen .Do đó, vai trò tiềm năng của các hợp 12 chất trong một số chức năng điều trị là rõ ràng. Như các thuốc chống viêm , chất flavonoid có thể có hiệu quả chống parodentitis, không có tác dụng kích thích dạ dày của aspirin và thuốc kháng viêm không steroid khác ( cũng hoạt động thông qua ức chế cyclooxygenase- tạo thành prostaglandin xúc tác ) . Dầu hạt lựu chứa thành phần các acid béo, nhiều hợp chất estrogenbao gồm các kích thích tố nữ isoflavonic , phytoestrogen khác quan trọng, coumestrol ,và estrone estrogen steroid ( Moneam etal, 1988. ) Dầu hạt lựu giữ vai trò tiềm năng trong việc bảo vệ tim mạch và cũng được dùng như một loại thuốc chống viêm, cũng như trong việc ức chế bệnh ung thư , xơ vữa động mạch và bệnh tiểu đường sequellae thông qua tác dụng chống oxy hóa tổng quát hơn ( Sen và Packer, 1996). 4.2 Tác dụng ngăn ngừa ung thư da Dầu hạt lựu có ứng dụng quan trọng trong việc làm giảm sự phát triển của khối u da, đa khối u da, và hoạt động của decarboxylase ornithine trong suốt 20 tuần phát triển. vì thế khả năng ức chế của decarboxylase ornithine của dầu hạt lựu như là một biện pháp ngăn ngừa ung thư hiệu quả. Lưu ý dầu hạt lựu rất giàu acid punicic, được biết đến như một chất ức chế sinh tổng hợp prostaglandin, đặc biệt trong ức chế cyclooxyenase và lipoxygenase. Dầu hạt lựu cũng ức chế enzyme eicosanoid, phospholipase A2, ép từ tế bào ung thư tuyến tiền liệt của con người. Các prostaglandin ở nồng độ rất thấp thúc đẩy ornithine decarboxylase cho thấy sự ức chế sinh tổng hợp prostaglandin bởi dầu hạt lựu cũng có thể đóng góp vào sự ức chế ornithine decarboxylase và cuối cùng là ức chế sự thúc đẩy ung thư da. Nhìn chung, dầu hạt lựu xuất hiện như một sản phẩm tựn hiên cùng với khả năng như một chất chống ung thư chống lại ung thư da. Ngoài những nghiên cứu đã nêu ở trên dầu hạt lựu còn rất nhiều các nghiên cứu, ứng dụng khác như: 13  Mô hình khai thác và hoạt động của các chất chống oxy hóa trong dầu hạt lựu  ảnh hưởng của dầu hạt lựu tới trao đổi chất lipit và glucose… 14 KẾT LUẬN Với những lợi ích to lớn của mình, dầu hạt lựu ngày càng có nhiều ứng dụng tuy nhiên với những kết quả nghiên cứu hiện nay thì dầu lựu mới chỉ được áp dụng cho các sản phẩm mỹ phẩm và dược phẩm chứ chưa được áp dụng trong ngành thực phẩm. Triển vọng tương lai dầu hạt lựu phát triển với những giá trị sinh học cao sẽ mang lại nhiều lợi ích hơn nữa cho con người. 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tổng quan về lựu http://vi.wikipedia.org/wiki/L%E1%BB%B1u 2. Acid punicic http://en.wikipedia.org/wiki/Punicic_acid http://pomega5.com/store/pages.php?pageid=16 3. Quy trình sản xuất dầu hạt lựu http://link.springer.com/article/10.1134/S0040579512030013 4. chất chống oxi hóa và ức chế enzym trong dầu hạt lựu http://www.sambation.nl/sambation/Gezondheid_files/Oil_and_flavonids_1.pdf 5. Tác dụng ngăn ngừa ung thư của dầu hạt lựu ở khối u trên da http://www.comilac.com.tr/uploads/pdf/pomegranate_chemoprotective.pdf 6. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của lựu http://www.ijrce.org/download.php?file=1-18.pdf 7. Tình hình sản xuất và tiêu thụ http://www.agmrc.org/commodities__products/fruits/pomegranates-profile/ 16