Tài liệu Hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm dầu màng gấc và dầu hạt gấc

  • Số trang: 71 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 108 |
  • Lượt tải: 0
nguyetha

Đã đăng 8490 tài liệu

Mô tả:

VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ------------&------------ BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN “HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM DẦU MÀNG GẤC VÀ DẦU HẠT GẤC” CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: ThS. VŨ ĐỨC CHIẾN 7847 07/4/2010 HÀ NỘI, 12 - 2009 VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ------------&------------ “HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM DẦU MÀNG GẤC VÀ DẦU HẠT GẤC” Thực hiện theo Hợp đồng số: 01.09.SXTN/HĐ-KHCN ký ngày 25/02/2009 giữa Bộ Công Thương và Viện Công nghiệp thực phẩm CHỦ NHIỆM DỰ ÁN: ThS. VŨ ĐỨC CHIẾN Cộng tác viên: TS. Bùi Quang Thuật Th.S. Đào Thị Nguyên KS. Trần Ngọc Diệp KS. Lê Bình Hoằng KS. Trịnh Như Hoa KS. Lê Thanh Tùng Th.S. Bùi Thị Bích Ngọc Th.S. Nguyễn Trung Hiếu KS. Lê Trung Lam KS. Đỗ Thanh Hà KS. Nguyễn Thị Quỳnh Trang HÀ NỘI, 12 - 2009 MỤC LỤC MỞ ĐẦU KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT ......................................................... 1 MỞ ĐẦU .................................................................................... 2 TÓM TẮT DỰ ÁN .................................................................... 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................. 5 1.1.Giới thiệu về cây gấc ........................................................................... 5 1.2. Giới thiệu về dầu màng gấc............................................................... 6 1.3. Giới thiệu về dầu hạt gấc ................................................................... 14 1.4. Kỹ thuật khai thác dầu ...................................................................... 14 1.5. Tình hình nghiên cứu và sản xuất dầu gấc trong và ngoài nước... 17 1.6. Sự oxy hoá dầu trong quá trình bảo quản....................................... 21 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM................................................ 24 2.1. Nguyên vật liệu, hóa chất .................................................................. 24 2.2. Phương pháp hoàn thiện công nghệ ................................................. 25 2.2.1. Phương pháp công nghệ ....................................................... 25 2.2.2. Phương pháp phân tích ......................................................... 30 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................ 32 3.1. Hoàn thiện công nghệ khai thác dầu màng gấc thực nghiệm ........ 32 3.1.1. Phân tích và đánh giá nguyên liệu màng gấc ...................... 33 3.1.2. Hoàn thiện công nghệ sấy màng gấc quy mô thực nghiệm. 34 3.1.3. Hoàn thiện công nghệ ép dầu gấc quy mô thực nghiệm...... 34 3.1.4. Quy trình công nghệ sản xuất dầu màng gấc thực nghiệm. 36 3.2. Hoàn thiện công nghệ sử dụng khô màng gấc sau ép để tạo ra dầu màng gấc loại 2 quy mô thực nghiệm .............................................. 39 3.2.1. Xác định kích thước khô bã thích hợp ................................. 39 3.2.2. Xác định tỷ lệ khô bã/dầu đậu tương thích hợp ................... 40 3.2.3. Xác định nhiệt độ ép thích hợp.............................................. 40 3.2.4. Xác định năng suất ép thích hợp........................................... 41 3.3. Nghiên cứu công nghệ khai thác dầu nhân hạt gấc ........................ 43 3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ sấy..................................... 43 3.3.2. Nghiên cứu lựa chọn độ ẩm của hạt gấc sau sấy................. 43 3.3.3. Nghiên cứu thiết bị và công nghệ tách vỏ nhân hạt gấc...... 44 3.3.4. Nghiên cứu tỷ lệ vỏ/nhân đến hiệu suất ép dầu hạt gấc ...... 45 3.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ép ............................... 45 3.4. Nghiên cứu và hoàn thiện công nghệ bảo quản dầu gấc màng gấc và dầu hạt gấc ............................................................................................ 48 3.4.1. Sự biến đổi của chỉ số Peroxyt .............................................. 48 3.4.2. Sự biến đổi hàm lượng β-caroten.......................................... 50 3.5. Phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm dầu màng gấc và dầu hạt gấc ............................................................................................................ 51 3.5.1. Các chỉ tiêu hóa lý..................................................................... 51 3.5.2. Thành phần axit béo dầu màng gấc và dầu nhân hạt gấc .... 51 3.5.3. Các chỉ tiêu vi sinh vật.............................................................. 52 3.6. Thiết kế, chế tạo, bổ sung một số thiết bị trong dây chuyền ép dầu của Viện Công nghiệp thực phẩm .................................................... 54 3.7. Sản xuất thử nghiệm dầu màng gấc, dầu nhân hạt gấc.................. 55 3.8. Tính toán giá thành sản phẩm và đánh giá hiệu quả kinh tế ........ 57 KẾT LUẬN ................................................................................ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................ 61 PHỤ LỤC ................................................................................... 64 (Hợp đồng kinh tế, Kết quả chứng nhận chuyển giao công nghệ, Kết quả phân tích, Sơ đồ dây chuyền thiết bị, Thiết bị dự án, Danh sách cán bộ và công nhân đã được đào tạo ở Dự án, Quyết định giao Dự án, Hợp đồng, Thuyết minh, Biên bản nghiệm thu cấp cơ sở, Bài phản biện của Hội đồng cấp cơ sở của đề tài). KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AFP: Alpha FetoProtein BHT: butylated hydroxytoluene CFU: Colony – forming Unit: là số đơn vị khuẩn lạc trong mẫu DM: dung môi DNA: cấu tử cơ bản của tế bào di truyền (acid deoxyribonucleic) ECMS: dịch chiết nhân hạt gấc ELISA: hấp thụ miễn dịch liên kết với enzyme FI: tế bào ung thư màng tử cung người FMDV: vaccine phòng bệnh lở mồm long móng H5N1: virut gây bệnh cúm gia cầm HbsAg: nhiễm viêm gan siêu vi B Hep-2: tế bào ung thư gan người HI: ngăn trở ngưng kết hồng cầu HIV: vi rút HIV gây ra bệnh AIDS (Human Immunodeficiency virut) IgG: là một globulin miễn dịch, một thành phần của hệ miễn dịch, có chức năng bám vào những tác nhân đột nhập cơ thể như virus trước khi kêu gọi những tế bào miễn dịch đến tiêu diệt. in vivo: trong cơ thể in vitro: trong ống nghiệm ISO: International Standard Organisation LD50: liều độc cần thiết để làm chết một nửa số cá thể tham gia thí nghiệm MPN: most probable number NL: nguyên liệu pH: hệ số đặc trưng độ axit của môi trường. RD: tế bào ung thư màng tim người TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam VSV: vi sinh vật MỞ ĐẦU Gấc là loại cây thực phẩm đặc sản có nhiều ở Việt Nam. Quả gấc là phần có giá trị nhất của cây gấc, là loại thực phẩm giàu các chất dinh dưỡng và các hoạt chất sinh học, cung cấp nhiều tiền sinh tố như: vitamin A, vitamin E, các chất vi lượng phòng chống các bệnh mãn tính và tăng cường sức khoẻ bền vững cho cơ thể. Cho đến nay ở trong và ngoài nước đã có nhiều công trình nghiên cứu về gấc, về các hoạt chất sinh học trong gấc, khả năng sử dụng gấc để phòng chống bệnh tật đẩy lùi tuổi già, phòng chống ung thư thậm chí tăng sức đề kháng, kéo dài thời gian sống cho bệnh nhân HIV. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu này chỉ tập trung chủ yếu vào việc phân tích, đánh giá thành phần các hoạt chất sinh học và các chất dinh dưỡng của quả gấc, cũng như ứng dụng chúng trong y học và chế biến thực phẩm như: kẹo gôm, bánh qui, bánh kem xốp .... Khoảng chục năm trở lại đây, nhờ những phát hiện mới của nhiều công trình nghiên cứu khoa học, màng gấc và dầu màng gấc đã và đang là loại sản phẩm có giá trị kinh tế cao, được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học cũng như các nhà sản xuất trong và ngoài nước. Dầu màng gấc đã trở nên nổi tiếng, làm nguyên liệu cho nhiều sản phẩm dược phẩm và thực phẩm chức năng trong nước và nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc, Australia... Nhờ vậy, phong trào trồng gấc ở nước ta đã phát triển mạnh mẽ. Trước đây, cây gấc chỉ được trồng đơn lẻ, tự phát tại các hộ gia đình, thì ngày nay đã hình thành nên các vùng nguyên liệu gấc với hàng ngàn hec ta (cho hàng chục ngàn tấn màng gấc/năm) như: Thanh Hà (Hải Dương), Lục Ngạn (Bắc Giang), Thanh Oai (Hà Nội). Mới đây, cây gấc đã được trồng tại các tỉnh miền núi như: Cao Bằng, Tuyên Quang, Đắc Lắc. Năm 2005, Viện Công nghiệp thực phẩm đã chủ trì Đề tài R&D cấp Bộ Công nghiệp mã số 161.05.RD/HĐKH : “Nghiên cứu nâng cao hiệu suất và chất lượng dầu gấc”. Đề tài đã xây dựng được các quy trình công nghệ sản xuất dầu màng gấc: Hiệu suất ép 73,3 % đã tăng được hiệu suất ép 3-3,3%. Năng suất ép 50kg/h. Hàm lượng β-caroten đạt 193mg% tăng được 20-28%. Sản phẩm của Đề tài này đã bước đầu được ứng dụng cho sản xuất dược phẩm, thực phẩm. Tuy nhiên, để có thể thoả mãn nhu cầu và yêu cầu của sản xuất trong nước, ổn định chất lượng sản phẩm, nâng cao sản lượng, sự cần thiết phải hoàn thiện công nghệ sản xuất và hình thành được một mô hình sản xuất dầu màng gấc có thể áp dụng vào sản xuất quy mô công nghiệp. Xuất phát từ thực trạng nghiên cứu và sản xuất, nhu cầu của khách hàng, thị trường trong và ngoài nước, chúng tôi đã tiến hành dự án: “Hoàn thiện công nghệ sản xuất thử dầu màng gấc và dầu hạt gấc” với mong muốn góp phần làm tăng giá trị của cây gấc đặc sản của Việt Nam. TÓM TẮT DỰ ÁN Phương pháp thực hiện nhiệm vụ Dự án - Đánh giá chất lượng nguyên liệu và sản phẩm dầu màng gấc bằng các phương pháp phân tích hiện đại HPLC, GC-MS, UV; các phương pháp phân tích ISO và TCVN đồng thời sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan. - Sử dụng công nghệ sấy có đối lưu trong không khí với tác nhân sấy là không khí nóng để sấy màng gấc tạo màng gấc chất lượng cao - Sử dụng công nghệ ép có gia nhiệt để sản xuất dầu màng gấc loại 1 và dầu hạt gấc. Sử dụng công nghệ ép khô bã dầu màng gấc bổ sung dầu đậu tương để sản xuất dầu màng gấc loại 2. Các kết quả nổi bật, giá trị khoa học và tính mới của Dự án Phát huy các kết quả thu được từ Đề tài cấp Bộ mã số 161.05.RD/HĐKH, nhóm tác giả Dự án đã thu được các kết quả nổi bật sau đây: - Xây dựng được các quy trình công nghệ sản xuất dầu màng gấc ở quy mô thực nghiệm cho hiệu suất thu nhận sản phẩm cao (dầu màng gấc đạt hiệu suất 78,3%; dầu hạt gấc 75,3% so với lượng dầu có trong nguyên liệu), chất lượng các sản phẩm dầu đạt các yêu cầu cho sản xuất thực phẩm và dược phẩm (hàm lượng beta-caroten cao hơn sơ với tiêu chuẩn Dược điển gấp 2 lần). - Đã sản xuất thực nghiệm dầu màng gấc (2.610 kg) và dầu hạt gấc (647 kg), các sản phẩm này đã được ứng dụng vào thực tế sản xuất thực phẩm và dược phẩm thông qua các Hợp đồng mua bán hàng hoá với các đơn vị: Công ty TNHH Khiêm Anh, Công ty TNHH Hỗ trợ và phát triển KHCN.... Ngoài ra, các sản phẩm của Dự án còn được ứng dụng trong nhiều cơ sở sản xuất thực phẩm ở các tỉnh phía Bắc theo phương thức bán lẻ. - Khác với Đề tài nghiên cứu khoa học là nơi đào tạo cán bộ về các kiến thức mới có hàm lượng khoa học cao, Dự án SXTN lại làm tốt công tác đào tạo cán bộ về áp dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất, các kiến thức về thị trường, quản lý và tiêu thụ sản phẩm dầu màng gấc và dầu nhân hạt gấc. Dự án đã xây dựng nên mô hình sản xuất và là nơi đào tạo và rèn luyện cán bộ và công nhân kỹ thuật. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu về cây gấc Cây gấc có tên khoa học là Momordica Cochinchinensis (Lour.) Spreng thuộc họ Bầu bí Cucurbitaceae bộ Violales. Cây gấc còn có tên gọi khác là Mắc cao (Lào), Má khâu (Thái), Mắc khâu (Mường), Mộc miết (Trung Quốc), Chinese bitter-cucumber (Anh), Margose à piquants (Pháp) [9]. Họ này có 96 giống, 750 loài được trồng chủ yếu ở vùng nhiệt đới nóng ẩm. Riêng ở Việt Nam có khoảng 30 loài, phổ biến nhất là bầu bí, mướp, dưa leo, dưa hấu, khổ qua (mướp đắng)...[1]. Cây gấc sống nhiều năm, mỗi năm lụi một lần nhưng lại đâm chồi từ gốc cũ lên vào mùa xuân năm sau, leo cao nhờ có tua cuốn mọc từ nách lá. Mỗi gốc có nhiều dây, mỗi dây có nhiều đốt, mỗi đốt có lá. Lá gấc mọc so le có màu xanh lục đậm đường kính của phiến lá 12 đến 20 cm, phía đáy hình trái tim, mặt trên phiến lá sờ ram ráp. Hoa nở vào tháng 3 đến tháng 5. Hoa đực cái riêng biệt, hoa đực có lá bắc to bao lại như hình tổ sâu, khi nở hoa loe ra hình phễu, màu trắng vàng, mặt trong tràng hoa có lông, 5 nhị. Hoa cái có lá bắc nhỏ, bầu hình thoi rõ từ khi nụ còn non, có gai nhỏ, cánh hoa ở đầu bầu, phát triển thành qủa từ tháng 6 [1]. Quả to hình bầu dục dài từ 15 – 20cm, đuôi nhọn có nhiều gai mềm đỏ đẹp. Quả non màu xanh, quả chín màu đỏ tươi. Bổ đôi theo chiều ngang thấy có 6 hàng hạt xếp đều nhau, mỗi hàng có từ 6 đến 10 hạt. Quanh hạt có nhiều màng màu đỏ tươi. Người ta còn dựa vào độ sai của quả (nhiều hay ít), kích thước của quả (to hay nhỏ), gai quả (mau hay thưa), màu sắc của ruột quả (đỏ hay vàng gạch), dầu (ít hay nhiều), số lượng hạt (nhiều hay ít) để phân loại : gấc tẻ, gấc nếp, gấc đá, gấc chôm chôm hay gấc lai. Có hai loại được trồng chủ yếu là : - Gấc nếp : Trái to, nhiều hạt, gai to, ít gai, khi chín chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp. Bổ trái ra bên trong cuồi (cơm) vàng tươi, màng đỏ bao bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm và dày thớ. - Gấc tẻ : Trái nhỏ hoặc trung bình vỏ dày tương đối có ít hạt, gai nhọn, trái chín bổ ra bên trong cơm có màu vàng nhạt và màng đỏ bao bọc hạt thường có màu đỏ nhạt hoặc màu hồng không được đỏ tươi như gấc nếp. Trong thực nghiệm nên chọn giống gấc nếp để có trái to nhiều thịt bao quanh và chất lượng cũng tốt hơn [1]. Quả bắt đầu thu hoạch vào tháng 9 rộ vào tháng 11 đến tháng 12 và tới cuối tháng 1 vẫn còn gấc xanh trên cây. Mỗi cây cho trung bình 30 đến 60 quả mỗi năm, kích thước và khối lượng mỗi quả cũng có thể thay đổi tùy thuộc vào từng giống, trọng lượng mỗi quả có thể từ 0,5 đến 3,0kg. Hạt gấc có màng đỏ bao quanh lớp vỏ cứng đen, quanh mép có răng cưa tù và rộng hạt dày 25 đến 35mm, rộng 19 đến 31mm trông gần giống con ba ba nhỏ bằng gỗ do đó gấc còn có tên gọi là mộc miết tử (mộc là gỗ, miết là con ba ba) trong hạt có nhân chứa dầu. 1.2. Giới thiệu về dầu màng gấc 1.2.1. Tính chất hóa lý và thành phần hóa học 1.2.1.1. Tính chất hoá lý Dầu màng gấc (Oleum Momordicae) thường nhận được bằng phương pháp ép từ màng đỏ bọc xung quanh hạt gấc. Dầu màng gấc là chất lỏng sánh, trong, màu đỏ máu, có mùi thơm ngon đặc trưng, vị béo, ngậy và có các tính chất hoá lý sau: - Độ hòa tan: dễ tan trong dung môi hữu cơnhư: ete petrol, cloroform, nhexan.... Không tan trong nước và ít tan trong cồn. - Tỷ trọng d415: 0,9151- 0,9156; - Chỉ số khúc xạ nD20: 1,4681- 1,4685. - Chỉ số axit (mg KOH/1g): 4 – 8 - Chỉ số peroxit (meqO2/kg): 5 – 8 1.2.1.2. Thành phần hóa học: Thành phần chính của dầu màng gấc là các axit béo không no như: axit oleic (omega 9), linoleic (omega 6) và các axit béo no: palmitic, stearic. Ngoài ra, còn các axit béo khác với hàm lượng < 1% như: myristic, palmitoleic, linolenic, margaric. Tuỳ thuộc vào giống nguyên liệu, điều kiện gieo trồng và phương pháp khai thác mà thành phần và hàm lượng các axit béo trong dầu màng gấc có thể thay đổi. Bảng 1.1 thể hiện các kết quả nghiên cứu mới đây trong và ngoài nước về thành phần các axit béo trong các loại dầu màng gấc của Việt Nam [25, 29]. Một số hoạt chất sinh học khác mặc dù có mặt trong dầu màng gấc với hàm lượng rất nhỏ (khoảng 150 – 350 mg%) song có giá trị dinh dưỡng và dược phẩm rất cao, quyết định giá trị kinh tế và giá trị sử dụng của dầu màng gấc. Đó là hợp chất như β-caroten và lycopen. Có thể nói gấc là một trong số các loại thực vật chứa nhiều β-caroten và lycopen nhiều nhất. Người ta ví nông trường trồng gấc như là một nhà máy sản xuất vitamin tự nhiên cỡ lớn. Trong màng gấc lycopen tồn tại ở dạng trans (khó hấp thu qua ruột non) chiếm tới 1.903µg/g [28] nhưng khi được gia nhiệt dạng trans sẽ chuyển thành dạng cis và dễ hấp thu hơn gấp 3 lần. Bảng 1.1. Thành phần axit béo của dầu màng gấc [25, 28]. TT Tên axit béo Thành phần axit béo dầu màng gấc Tài liệu trong nước [25] Tài liệu Nhật Bản [28] 1 Myristic (C14:0) 0,395 0,50 2 Palmitic (C16:0) 20,045 29,20 3 Palmitoleic (C16:1) 0,037 0,30 4 Margaric (C17:0) 0,067 - 5 Stearic (C18:0) 3,375 7,7 6 Oleic (C18:1) 53,385 32,30 7 Linoleic (C18:2) 17,695 28,10 8 Linolenic (C18:3) 0,028 0,50 Ngoài ra còn có một số chất vi lượng cần thiết cho cơ thể như vitamin E, đồng, sắt, coban, kẽm và selen. 1.2.2. Tác dụng sinh học và công dụng của dầu màng gấc Tính vị công năng: dầu màng gấc có vị ngọt, tính bình, có tác dụng bổ tỳ vị, làm sáng mắt. Công dụng chính: - Dầu màng gấc được dùng trong nhiều trường hợp cơ thể thiếu vitamin A như: biến chứng về mắt (khô mắt, quáng gà), trẻ em chậm lớn, phụ nữ có mang và cho con bú. - Dùng ngoài bôi vào vết thương, vết bỏng làm mau lên da non, chóng lành. Dầu màng gấc dùng kèm một số thuốc kháng khuẩn đặc biệt chữa được bệnh trứng cá kén có nhân. - Dầu màng gấc nhuận tràng, dùng thích hợp cho người táo bón. Cách dùng: - Dùng uống với liều 5 giọt một lần, ngày hai lần trước bữa ăn chính, có thể dùng tới 20 giọt. Đối với trẻ em, dùng 5 đến 10 giọt một ngày. - Dùng ngoài, dạng thuốc mỡ có 5 % đến 10 % dầu màng gấc, có thể dùng dưới hình thức dầu màng gấc nguyên chất để bôi bỏng [22]. Dầu màng gấc chỉ mới được sử dụng từ năm 1942 dùng trong những trường hợp thiếu vitamin A hay β -caroten (1ml dầu màng gấc có 30mg caroten tương ứng với 50.000 đơn vị quốc tế vitamin A), đây là nguồn cung cấp vitamin A hữu hiệu nhất cho cơ thể giúp phòng chống và chữa các bệnh do thiếu vitamin A. Ngoài ra nó còn có tác dụng làm chỗ sưng nhanh chóng xẹp xuống, kích thích quá trình lên da non, giảm bớt tình trạng đau nhức. Ngoài ra dầu màng gấc còn chứa nhiều các chất vi lượng như Fe, Zn, K ... rất cần thiết đối với cơ thể [12]. Hiện tại sản lượng màng gấc ở Việt Nam khoảng 4.000 tấn/năm, chủ yếu tập trung ở các tỉnh Hải Dương, Bắc Giang, Hà Nội, Hưng Yên, Thái Bình và đang được mở rộng diện tích trồng đại trà ở các tỉnh miền núi phía Bắc như Cao Bằng, Tuyên Quang, Hà Giang và một số tỉnh Tây nguyên.... Dầu màng gấc hoàn toàn có thể thay thế cho phẩm màu hoá học độc hại trong bữa ăn hàng ngày: nấu xôi, cho vào thịt, đậu, cá, bánh kẹo, mỳ, cháo, phở... Nó là nguồn bổ dung vi chất và dinh dưỡng tuyệt vời cho trẻ em. Thay cho mỡ động vật, chống béo phì, giúp làm giảm cholesterol trong máu. Tác động làm giảm bệnh tim mạch, chứng đột quỵ. Dùng dầu màng gấc có thể sửa chữa những thương tổn trong cấu trúc DNA với những trường hợp không may bị nhiễm tia xạ, nhiễm độc dioxin do Mỹ rải ở chiến trường hoặc trong các thức ăn tăng trọng và thuốc trừ sâu chưa phân huỷ hết trong rau quả hoặc các hoá chất sử dụng trong bảo quản nông sản, thực phẩm. Đối với những bệnh nhân ung thư sau điều trị bằng phẫu thuật, chạy tia xạ, truyền hoá chất sau đó dùng dầu màng gấc giúp phục hồi sức khoẻ nhanh chóng và ngăn chặn các nguy cơ di căn khối u. Phòng chữa viêm gan, xơ gan và những thương tổn tiền ung thư ... đặc biệt xơ gan có HbsAg (+) và nồng độ AFP cao tiềm ẩn nguy cơ gây ung thư gan nguyên phát. Phòng chữa thiếu vitamin, suy dinh dưỡng, chữa khô mắt, mờ mắt, quáng gà do suy giảm võng mạc, thiếu máu dinh dưỡng. Tăng cường sức đề kháng của cơ thể, chống lại các bệnh nhiễm trùng giúp cơ thể phát triển khoẻ mạnh. Viên nang dầu màng gấc phòng chữa sạm da do rối loạn chuyển hoá mỡ, trứng cá, khô da, chai chân, da nổi sẩn. Viên nang dầu màng gấc chứa lượng lycopen thực vật rất lớn nên có tác dụng dưỡng da, bảo vệ da, giúp cho da luôn hồng hào, tươi trẻ và mịn màng. Viên nang dầu màng gấc làm mau lành vết thương, vết bỏng, vết loét. Phòng chữa lao xơ nhiễm và các nhiễm khuẩn đường hô hấp. 1.2.3. Một số hoạt chất sinh học có trong dầu màng gấc 1.2.3.1. β-caroten: - Công thức cấu tạo: Hình 1.1: Trans - β - caroten - Còn có tên khác: carotaben, provaten, solaten. - Công thức phân tử (C40H56) - Trọng lượng phân tử: 536,9. - Tên khoa học: (all E)-3,7,12,16-tetramethyl-1,18-bis (2,6,6-trimethyl cyclohex-1-enyl) octadeca-1,3,5,7,9,11,13,15,17- nonaen. - Tính chất: + Bột kết tinh mầu nâu đỏ. + Nhiệt độ nóng chảy: 1830C. + Tính tan: tan trong hexan, cloroform, benzen, ete petrol hầu như không tan trong nước. + Cho phổ hấp thụ UV-VIS, cực đại hấp thụ (trong cloroform) là 497 và 466nm. Tác dụng: + Về mặt sinh học, β-caroten là tiền chất quan trọng nhất của vitamin A. β-caroten được sử dụng như vitamin A, nhưng không gây tích lũy độc. Cơ thể người tích lũy β-caroten ở gan và khi cần enzym trong gan sẽ phân ly β-caroten thành 2 phân tử vitamin A. + β-caroten còn có tác dụng chống oxy hóa, ngăn ngừa ung thư. + Trong công nghiệp thực phẩm β-caroten được dùng làm phẩm mầu. 1.2.3.2. Lycopen - Công thức cấu tạo Hình 1.2: Lycopen - Công thức phân tử: (C40H56) - Trọng lượng phân tử: 536,9 - Tên khác: ứ, ứ caroten - Tên khoa học: (6E, 8E, 10E, 12E, 14E, 16E, 18E, 20E, 22E, 24E, 26E)2,6,10,14,19,23,27,31- octamethyldotriaconta- 2,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24, 26,30- tridecaen. - Tính chất: + Tinh thể hình kim màu đỏ tía, không mùi. + Nhiệt độ nóng chảy: 172-1730C. + Độ tan: tan trong cacbon disulfid, ete petrol, cloroform, benzen. Hầu như không tan trong methanol, etanol. + Hấp thụ cực đại (trong ete petrol) tại các bước sóng là 361, 444, 470, 502nm [24]. Tác dụng: Lycopen là sắc tố tự nhiên tổng hợp bởi cây và vi sinh vật, nhưng không ở động vật. Lycopen tương đối ổn định ở nhiệt độ cao. Lycopen tan trong lipid, vận chuyển trong máu nhờ lipoprotein. Là một trong hơn 600 carotenoid nhưng lycopen là một trong số hiếm carotenoid chủ yếu tìm thấy trong huyết tương người. Chưa thấy có triệu chứng thiếu hụt lycopen, cũng chưa có liều khuyến cáo, chưa bao giờ gặp quá liều. Lycopen dễ tích lũy trong tuyến tiền liệt, tuyến thượng thận, tinh hoàn. Tác dụng chống oxy hóa Lycopen là chất chống oxy hóa mạnh nhất trong các họ carotenoid, ngăn ngừa sự hủy hoại oxy hóa của thể nhiễm sắc nên góp phần điều trị bệnh mạch vành tim và ung thư. Lycopen có khả năng bắt giữ oxy đơn bội (gấp 2 lần so với β-caroten, gấp 10 lần so với α-tocopherol) và làm giảm tác dụng gây đột biến theo test thử Ames. Hoạt tính chống oxy hóa của các carotenoid xếp theo thứ tự giảm dần như sau: Lycopen > α-tocopherol > α-caroten > cryptoxanthin > zeaxanthin = βcaroten > lutein. Tác dụng chống tăng sinh và tạo điều kiện cho sự biệt hóa tế bào Lycopen ức chế sự tăng sinh của nhiều dòng tế bào ung thư (ung thư tuyến tiền liệt, vú, buồng trứng, cổ tử cung, nội mạc tử cung, thực quản, dạ dày, đại tràng). Lycopen dùng riêng kích thích được sự biệt hóa tế bào, giúp ngăn ngừa và sửa chữa các tế bào bị hủy hoại. Lycopen ức chế sự oxy hóa của DNA, là vật liệu di truyền, mà DNA nếu bị oxy hóa sẽ có thể dẫn đến một số dạng ung thư do làm thay đổi cấu trúc và chức năng của thể nhiễm sắc. Với nồng độ thấp, lycopen kết hợp với vitamin D3 có tác dụng hiệp đồng trong ức chế tăng sinh tế bào, đẩy mạnh sự biệt hóa tế bào. Nhiều công trình khác cho thấy là trong môi trường nuôi cấy dòng tế bào ung thư vú MCF7 – đã cho thêm yếu tố phát triển giống Insulin I đã làm cho tế bào ung thư phát triển thật nhanh, thì khi thêm lycopen sự phát triển của tế bào ung thư sẽ bị ức chế rõ rệt. Với mô hình thí nghiệm trên, thì α và β-caroten có hoạt tính kém hơn rất nhiều so với lycopen.. Đánh giá sự liên quan giữa hàm lượng các carotenoid (bao gồm lycopen), selen và retinol với ung thư, chỉ thấy có lycopen làm giảm được nguy cơ ung thư vú. Nồng độ lycopen nghịch biến với nguy cơ ung thư buồng trứng, chủ yếu ở phụ nữ sau mãn kinh. * Lycopen chữa rối loạn lipid máu và bệnh tim mạch Uống lycopen 60mg/ngày trong 3 tháng liền làm giảm đáng kể nồng độ cholesterol toàn phần, giảm 14% LDL-cholesterol trong máu. Những bệnh nhân có nồng độ lycopen trong mô mỡ cao giảm nguy cơ bệnh tim 33% so với bệnh nhân có nồng độ lycopen trong máu thấp [17]. 1.2.3.3. Tocopherol (vitamin E) Từ năm 1922 – 1923, Evans và Bishop đã chứng minh rằng trong thực phẩm có chứa một loại vitamin cần thiết đối với quá trình sinh sản bình thường ở chuột. Loại vitamin này không có trong mỡ cá, nước cam và có nhiều trong bơ, rau xà lách và các loại dầu thực vật khác. Năm 1963, người ta đã tách được từ dầu của mầm lúa mì và dầu của hạt bông 3 loại dẫn xuất của benzopiran và đặt tên là vitamin E. Các dẫn xuất trên có tên tương ứng là α , β , γ tocopherol. Năm 1938 đã tiến hành tổng hợp được α tocopherol. Công thức cấu tạo: Hình 1.3: Tocopherol Có 7 loại tocopherol đã biết nhưng chỉ có 3 loại α , β , γ tocopherol có hoạt tính sinh học cao còn 4 loại còn lại có hoạt lực rất thấp. Tocopherol là chất lỏng không màu, hoà tan rất tốt trong dầu thực vật, trong rượu etylic và ete dầu hoả. α -tocopherol thiên nhiên có thể kết tinh chậm trong metylic nếu giữ ở nhiệt độ thấp tới – 35 0C, khi đó sẽ thu được các tinh thể hình kim có nhiệt độ nóng chảy – 2,5 đến – 3,5 0C. Tocopherol bền với nhiệt độ (1700C chưa bị phân huỷ) nhưng bị tia tử ngoại phá huỷ nhanh chóng. y Tính chất sinh học của tocopherol và vitamin E Tocopherol nói chung hay vitamin E có tính chất chống oxi hoá cao nên có khả năng làm giảm các gốc tự do trong cơ thể, ngăn chặn sự tạo thành của các sản phẩm oxi hoá gây độc hại do các axit béo không no tạo ra. Vitamin E giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính toàn vẹn và sự bền chắc của màng tế bào [22]. Chính vì thế, vitamin E không chỉ là tác nhân bảo vệ tim mạch mà còn chống xơ cứng thành mạch ở người già, tác nhân ngăn chặn ung thư, nâng đỡ hệ miễn dịch mà còn là tác nhân bảo vệ não, thuốc chống lão hoá và là tác nhân quan trọng cho cuộc sống lứa đôi. Vitamin E còn là thuốc để điều trị các rối loạn cơ bắp, các chu kỳ kinh nguyệt, các biến chứng gây sảy thai ở phụ nữ, các rối loạn chu trình sinh dục ở nam giới và còn được dùng để điều trị các bệnh ngoài da như ban đỏ, vẩy nến, dùng trong điều trị teo cơ tim, các bệnh về gan. Khi thiếu vitamin E thường xảy ra sự suy thoái hoá của cơ quan sinh sản, sự teo cơ, thoái hoá tuỷ sống và suy nhược chung của cơ thể, vitamin E làm tăng việc sử dụng protein và hấp thụ vitamin A trong cơ thể. Nhu cầu với cơ thể bình thường là 14 – 19 mg α - tocopherol trong 24 giờ. Do tính chất chống oxi hoá cao nên vitamin E còn được coi như là một chất bảo quản thường dùng trong công nghiệp bảo quản dầu thực vật khỏi bị oxi hoá, tránh ôi khét. 1.2.3.4. Các axit béo không no Trong dầu màng gấc có chứa các axit béo no và không no. Trong đó, các axit béo không no là α linolenic (axit all-cis-9,12,15-octadecatrienoic), axit linoleic (axit cis cis-9,12-octadecadienoic), axit Oleic (9Z-octadecenoic) hay còn gọi là: ω3, ω6, ω9. Đây là các axit béo không thay thế (essential fatty acids) bởi vì nó rất cần thiết cho sự phát triển của con người. Các axit này còn được gọi là vitamin F. Axit béo cần cho sự phát triển bình thường và giúp cho màng tế bào khỏe mạnh, cân bằng lượng hormon và hệ thống miễn dịch. Axit béo rất cần thiết cho việc tổng hợp các mô mỡ, giữ vai trò quan trọng trong việc cân bằng mức cholesterol, điều chỉnh mức prostaglandin, hormon. Với da, axit béo cung cấp chất dinh dưỡng, làm cho tóc và da mượt, khỏe mạnh. Nó cũng có vai trò trong quá trình tổng hợp hormon adrenalin và hormon sinh dục. Axit béo no cũng có tác dụng kích thích hệ vi khuẩn có ích trong ruột. Axit béo có lợi cho bệnh viêm khớp, giúp việc vận chuyển dẫn truyền thần kinh. Nếu thiếu axit béo có thể dẫn đến kém thông minh và ảnh hưởng đến trí nhớ [24]. 1.2.3.5. Các nguyên tố vi lượng Trong gấc còn chứa một số vi lượng kim loại như selen, đồng, sắt, kali, canxi... Các ion kim loại đóng vai trò không thể thiếu được trong quá trình sống. Các nguyên tố vi lượng kim loại được chia thành 2 nhóm: - Nhóm thứ nhất chủ yếu xúc tác cho những phản ứng oxy hóa khử sinh học như sắt, đồng, molypden... Trong đó quan trọng nhất phải kể đến là đồng và sắt. - Nhóm thứ hai chủ yếu xúc tác cho các phản ứng không phải là oxy hóa khử như phản ứng thủy phân, trong đó quan trọng nhất là kẽm. Tác dụng đặc hiệu của nguyên tố vi lượng: tất cả các nguyên tố vi lượng đều có tính đặc hiệu trong việc thực hiện các chức năng của nó, không thể thay thế một nguyên tố vi lượng này bằng nguyên tố vi lượng khác tương tự về mặt hóa học [24]. 1.3. Giới thiệu về dầu hạt gấc 1.3.1. Tính chất hóa lý và thành phần hóa học Dầu hạt gấc (Semen Momordicae Oil) là chất lỏng sánh, có màu xanh, thường được khai thác bằng phương pháp ép, với các tính chất hoá lý sau: - Tỷ trọng d415: 0,9586 - Chỉ số khúc xạ nD20: 1,4983. - Chỉ số axit (mg KOH/1g dầu): 4 – 8 - Chỉ số peroxit (meqO2/kg): 5 – 9 Trong hạt gấc có chất momordin (là một loại saponin), 2,9 % chất vô cơ, 45-55 % chất béo, 16,6 % chất protein, 2,9 % đường tổng, 1,8 % tanin, 2,8 % cellulose. Ngoài ra còn có các men phosphatase, invectase và peroxydase. 1.3.2. Tác dụng sinh học và công dụng của dầu hạt gấc Theo Đông y, hạt gấc vị đắng, hơi ngọt, tính ấm, có độc, dùng chữa các chứng bệnh ung thũng, mụn nhọt độc, tràng nhạt, eczema, viêm da thần kinh, trĩ, phụ nữ sưng vú. Nhân hạt gấc còn gọi là Phiên mộc miết, theo Đông y có tính rất lạnh, dùng qua đường miệng cấm khẩu nguy hiểm. 1.4. Kỹ thuật khai thác dầu Trong công nghệ khai thác dầu thực vật hiện nay người ta thường sử dụng hai phương pháp ép và phương pháp trích ly (bằng dung môi hữu cơ) với những ưu nhược điểm riêng. Tuỳ theo mỗi loại nguyên liệu và tính chất của sản phẩm dầu mà người ta lựa chọn được phương pháp khai thác thích hợp. Ngoài ra, có thể sử dụng phương pháp enzim và phương pháp trích ly với CO2 siêu tới hạn. 1.4.1. Phương pháp ép dầu 1.4.1.1. Cơ chế quá trình ép Khi ép dưới tác dụng của ngoại lực thì nguyên liệu có sự liên kết bề mặt bên trong cũng như bên ngoài của các phân tử. Vì vậy làm xuất hiện nhiều quá trình khác nhau nhưng có thể chia ra làm hai quá trình chủ yếu: a. Quá trình xảy ra đối với phần dầu: Đây là quá trình làm thoát dầu ra khỏi các khe vách giữa các bề mặt bên trong cũng như bên ngoài. Quá trình xảy ra như sau: dưới tác động của lực nén cơ học, các phần tử chứa dầu bắt đầu biến dạng. Các khoảng trống chứa dầu bị hẹp dần và đến khi lớp dầu dồn lại có chiều dày không đổi thì bắt đầu dầu thoát ra. Những lớp dầu nằm trên bề mặt bị giữ lại bởi trường lực phân tử, cho nên chúng không linh động. Những lớp dầu nằm cách xa bề mặt các phân tử, lực liên kết càng yếu. Vì vậy tốc độ ở giữa dòng dầu bao giờ cũng mạnh hơn ở sát bề mặt phân tử. Tốc độ thoát dầu trung bình của dòng dầu phụ thuộc độ nhớt của các lớp dầu và áp suất chuyển động, độ nhớt càng bé và áp suất chuyển động của các lớp dầu càng lớn, dầu từ thoát ra từ các khe vách càng nhanh. Nhưng cần thấy rằng độ nhớt của dầu chỉ có khả năng làm chậm chứ không làm ngăn cản sự thoát dầu, do đó đoạn đường chảy dầu càng dài, dầu thoát ra càng chậm. Sau khi phần lớn lượng dầu trong các ống thoát ra, đường kính ống bị hẹp lại và nhỏ dần, cho đến khi các phân tử không biến dạng nữa khi đó dầu cũng không thoát ra nữa mặc dù lực ép có tăng lên. Lượng dầu còn lại trong khô là do chúng định hướng vững chắc, giống như một lớp màng hấp thụ bền vững. Chính lượng dầu này đặc trưng cho hàm lượng dầu của khô dầu. b. Quá trình xảy ra đối với phần rắn: Khi các phân tử bắt đầu bị biến dạng thì nếu áp lực nén tăng lên, sự biến dạng xảy ra càng mạnh. Nhưng khi các phân tử liên kết chặt chẽ với nhau, sự biến dạng không xảy ra nữa. Nếu như trong các khe vách không bị giữ lại một ít dầu và áp lực còn có thể tăng lên nữa thì các phần tử nguyên liệu riêng biệt sẽ tạo thành một khối chắc, dính liền nhau. Nhưng trên thực tế thì áp lực chỉ đạt đến một giới hạn nhất định, một lượng nhỏ dầu còn nằm lại giữa các chỗ tiếp giáp nhau cho nên khô dầu vẫn có tính xốp, đặc biệt khi ra khỏi máy ép, tính xốp lại tăng lên do sự giãn nở của các phần tử sau khi không bị nén nữa. Trong quá trình ép, khi lực nén càng cao sự biến dạng của các phân tử rắn xảy ra càng nhiều, dầu thoát ra càng nhanh và càng kiệt. Tuy nhiên khi áp lực ép tăng lên làm tăng áp suất chuyển động của dòng dầu, các ống dẫn dầu nhanh chóng hẹp đi, trở lực của dòng dầu tăng lên làm nảy sinh hiện tượng bịt kín đường thoát dầu. Hiện tượng này xảy ra càng rõ rệt đối với trường hợp ép bằng các loại máy ép thủ công và máy ép thủy lực vì nguyên liệu ép luôn luôn ở trạng thái tĩnh, không được đảo trộn. Điều đó cho ta thấy rằng đối với cơ cấu máy ép nhất định, khi áp lực ép vượt qua phạm vi thích hợp đều không đem lại một hiệu quả tách dầu nào. Thí dụ đối với máy ép thủ công, sau khi áp lực đạt đến mức nhất định, dầu chảy ra rất mạnh. Nếu tiếp tục tăng áp lực, dầu tiếp tục chảy ra, nhưng đến khi áp lực tăng quá giới hạn chảy dầu, dù cho nguyên liệu còn dầu, dầu cũng không thoát ra nữa. Đối với máy ép vít liên tục, vì nguyên liệu trong máy ép luôn được đảo trộn, hiện tượng tắc ống dẫn dầu hầu như không xảy ra, nên giới hạn thích hợp cho việc chảy dầu rất cao. 1.4.1.2. Các biến đổi xảy ra trong quá trình ép - Vật lý: nhiệt độ nguyên liệu tăng lên, cấu trúc vật liệu thay đổi (mao quản bị phá vỡ). - Hóa lý: protein bị biến tính sâu sắc do nhiệt độ cao, áp suất cao và sự có mặt của hơi nước, enzym bị vô hoạt. - Hóa học: phân hủy protein, phản ứng Maillard, phản ứng giữa protein và lipid, phản ứng khử -COOH của protein, phản ứng giữa protein và gluxit, phản ứng giữa lipit với gluxit và protein. - Cảm quan: các sản phẩm sinh ra từ các phản ứng hóa học trên tạo ra màu sắc, mùi vị cho dầu (sản phẩm Melanoidin...) 1.4.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ép dầu Hiệu suất ép dầu đối với các máy ép khác nhau phụ thuộc vào các yếu tố chính sau: - Đặc tính cơ học của nguyên liệu ép, những đặc tính kỹ thuật này do các công đoạn chuẩn bị quyết định như: mức độ nghiền hạt, lượng vỏ lẫn trong nhân, nhiệt độ, độ ẩm, tính dẻo, tính đàn hồi của bột chưng sấy.... - Điều kiện tiến hành quá trình ép: những điều kiện này bao gồm cơ cấu máy ép, áp lực ép, nhiệt độ ép... 1.4.2. Phương pháp trích ly dầu bằng dung môi hữu cơ
- Xem thêm -