i LỜI CẢM ƠN Việc phấn đấu để trở thành một người thành đạt luôn là mơ ước của sinh viên. Để ước mơ đó trở thành hiện thực thì trước hết mỗi sinh viên phải học tập, trau dồi kiến thức và bản thân phải luôn nổ lực hết mình. Sau bốn năm học tập và nghiên cứu tại trường đại học Nha Trang, để đạt được kết quả như ngày hôm nay em đã nhận được sự giúp đỡ của gia đình cũng như thầy cô và bạn bè. Để bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới: Ban giám hiệu và các phòng ban trường Đại học Nha Trang. Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ thực phẩm cùng toàn thể thầy cô giáo trong khoa đã tận tình giúp đỡ giải đáp những thắc mắc khó khăn của em trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Cán bộ phòng Thí nghiệm các bộ môn công nghệ Thực phẩm, công nghệ Chế biến, công nghệ Sinh học, Hóa - Vi sinh đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài của mình. Thầy Thái Văn Đức và thầy Trần Quang Ngọc đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ, đôn đốc, tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài này. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn những người bạn bè đã giúp đỡ và động viên em rất nhiều và đặc biệt xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình đã tạo điều kiện thuận lợi về vật chất và tinh thần giúp em hoàn thành tốt đồ án này. Nha Trang, tháng 7 năm 2012 Sinh viên thực hiện Lê Thị Hồng Phúc ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii LỜI MỞ ĐẦU viii CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1 - 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU - 1 - 1.1.1. Nguồn gốc - 1 - 1.1.2. Phân loại thực vật học - 2 - 1.1.3. Tình hình sản xuất, tiêu thụ trái bơ trên thế giới và Việt Nam 3 - 1.1.4. Thành phần hóa học của trái bơ - 4 - 1.1.5. Giá trị của trái bơ 4 - 1.2. TỔNG QUAN VỀ DẦU BƠ - 6 - 1.2.1. Tình hình sản xuất dầu bơ trong nước và trên thế giới - 6 - 1.2.2. Thành phần hóa học của dầu bơ - 7 - 1.2.3. Tính chất vật lý của dầu - 11 - 1.2.4. Tính chất hóa học của dầu - 11 - 1.2.5. Các chỉ số hóa lý của dầu - 14 - 1.2.6. Giá trị của dầu bơ - 15 - 1.3. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH TÁCH CHIẾT DẦU - 16 - 1.3.1. Phương pháp ép - 16 - 1.3.2. Phương pháp trích ly - 18 - CHƯƠNG II : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 24 - 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - 24 - 2.2. VẬT LIỆU DÙNG NGHIÊN CỨU - 24 - 2.2.1. Nguyên liệu - 24 - 2.2.2. Hóa chất - 25 - 2.2.3. Dụng cụ - trang thiết bị - 25 - iii 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 25 - 2.3.1. Phương pháp thực nghiệm - 25 - 2.3.2. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm - 26 - 2.3.3. Phương pháp phân tích và xác định các chỉ tiêu sản phẩm - 26 - 2.4. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM - 26 - 2.4.1. Quy trình dự kiến - 26 - 2.4.2. Nghiên cứu thăm dò ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến hiệu suất trích ly dầu và chất lượng dầu thô từ thịt trái bơ thu được từ quá trình trích ly - 28 - 2.4.3. Nghiên cứu tối ưu hóa công đoạn trích ly dầu thô từ thịt trái bơ - 30 - 2.4.4. Đánh giá chất lượng sản phẩm dầu thô được trích ly từ thịt trái bơ - 33 - CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN - 35 - 3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến hiệu suất trích ly dầu và chất lượng dầu thô từ thịt trái bơ - 35 - 3.2. Tối ưu hóa công đoạn trích ly dầu thô từ thịt trái bơ - 41 - 3.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm dầu thô được trích ly từ thịt trái bơ - 49 - 3.3.1. Đề suất quy trình hoàn thiện sản xuất dầu thô từ thịt trái bơ - 49 - 3.3.2. Chất lượng sản phẩm dầu thô từ thịt trái bơ được sản xuất theo phương pháp trích ly - 50 - 3.4. Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm sản xuất trong phòng thí nghiệm - 51 - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN - 55 - TÀI LIỆU THAM KHẢO - 56 - PHỤ LỤC iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các nước sản xuất bơ chính trên thế giới - 3 - Bảng 1.2. Thành phần hóa học của 100 (g) thịt trái bơ được trồng ở Ấn Độ - 4 - Bảng 1.3. Thành phần các acid béo có trong dầu bơ thô - 8 - Bảng 2.1. Mô hình tối ưu hóa hiệu suất trích ly dầu bơ tại công đoạn trích ly. - 32 - Bảng 2.2. Giá trị thực nghiệm của các thông số theo mã hóa - 32 - Bảng 3.1. Bảng mô tả các chỉ tiêu cảm quan của bán thành phẩm sau khi sấy - 38 - Bảng 3.2. Kết quả hiệu suất trích ly dầu thô từ thịt trái bơ tiến hành theo mô hình tối ưu hóa được thiết kế bằng phần mền tối ưu Design - Expert 8.0.7.1 Trial - 42 - Bảng 3.3. Kết quả thực nghiệm tối ưu hiệu suất trích ly dầu. - 48 - Bảng 3.4. Một số chỉ tiêu hóa học của sản phẩm dầu thô từ trái bơ. - 51 - Bảng 3.5. Hiệu suất thu hồi dung môi theo phương pháp cô quay chân không. - 52 - Bảng 3.6. Chi phí sản xuất 1 lít dầu bơ trong phòng thí nghiệm. - 54 - v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cây và quả bơ - 1 - Hình 1.2. Các sản phẩm dầu bơ - 6 - Hình 1.3. Cấu tạo của Triglyceride - 7 - Hình 1.4. Cấu tạo của glycerin - 9 - Hình 1.5. Cấu tạo của phosphatid - 10 - Hình 1.6. Chuỗi phản ứng oxy hóa lipid - 13 - Hình 2.1. Trái bơ dùng thí nghiệm - 1 - Hình 2.2. Sơ đồ quy trình công nghệ trích ly dầu thô từ thịt trái bơ - 27 - Hình 2.3. Mẫu bơ xay – bao gói hút chân không – cấp đông - 1 - Hình 2.4. Mẫu bơ sấy - 1 - Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm thăm dò ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến hiệu suất trích ly dầu và chất lượng dầu thô từ thịt trái bơ thu được từ quá trình trích ly - 29 - Hình 2.6. Sơ đồ mô tả các yếu tố chính ảnh hưởng đến công đoạn trích ly dầu - 31 - Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng dầu thô - 34 - Hình 3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến hiệu suất trích ly dầu từ thịt trái bơ. - 35 - Hình 3.2. Mẫu bơ tươi (M 0 ) - 1 - Hình 3.3. Mẫu bơ sấy đến độ ẩm 75 % (M 1 ) - 1 - Hình 3.4. Mẫu bơ sấy đến độ ẩm 60 % (M 2 ) - 1 - Hình 3.5. Mẫu bơ sấy đến độ ẩm 45 % (M 3 ) - 1 - Hình 3.6. Mẫu bơ sấy đến độ ẩm 30 % (M 4 ) - 1 - Hình 3.7. Mẫu bơ sấy đến độ ẩm 15 % (M 5 ) - 1 - Hình 3.9. Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến chỉ số peroxyt của dầu thô được trích ly từ thịt trái bơ - 40 - Hình 3.10. Biểu đồ bề mặt 3D ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ đến hiệu suất trích ly dầu bơ - 45 - Hình 3.11. Biểu đồ đường đồng mức ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ đến hiệu suất trích ly dầu bơ - 46 - Hình 3.12. Biểu đồ bề mặt 3D ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và thời gian đến hiệu suất trích ly dầu bơ - 46 - vi Hình 3.13. Biểu đồ đường đồng mức ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và thời gian đến hiệu suất trích ly dầu bơ - 47 - Hình 3.14. Biểu đồ bề mặt 3D ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến hiệu suất trích ly dầu bơ - 47 - Hình 3.15. Biểu đồ đường đồng mức ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến hiệu suất trích ly dầu bơ - 48 - Hình 3.16. Sơ đồ quy trình công nghệ hoàn thiện trích ly dầu thô từ thịt trái bơ - 49 - Hình 3.17. Sản phẩm dầu thô - 51 - vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT HSTL: Hiệu suất trích ly. TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam. GTTBLDTL: Giá trị trung bình lượng dầu trích ly. GTTBHSTL: Giá trị trung bình hiệu suất trích ly. ĐTB: Điểm trung bình. viii LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Bơ là loại trái cây có hàm lượng dầu và protein cao, 100 gam bơ cung cấp từ 150 ÷ 300 calo, nó tạo ra một nguồn thức ăn dinh dưỡng quan trọng và là một trong những loại trái cây bổ dưỡng nhất trên thế giới. Đặc biệt hàm lượng dầu trong trái bơ tương đối cao 15 ÷ 30 (%), ở dưới dạng nhũ dầu nên rất dễ tiêu hóa, cơ thể có thể hấp thu đến 92,8 (%) [18]. Trong dầu bơ có hàm lượng chất béo không bão hòa cao (trên 85 (%)) như ω3, ω6 và ω9, tốt cho tim mạch và sức khỏe [17]. Ở nước ta, từ năm 2006 trở lại đây, mỗi năm cung ứng ra thị trường khoảng 80.000 tấn bơ, trong đó Đăk Lăk khoảng 40.000 tấn, Lâm Đồng khoảng 30.000 tấn, còn lại là các địa phương khác [1]. Tuy nhiên, các sản phẩm chế biến từ bơ không nhiều, đa số chỉ được sử dụng như một món ăn sinh tố. Do đó tuy bơ được cung ứng nhiều nhưng giá trị kinh tế vẫn chưa cao, giá thành thấp, giá trị sử dụng chưa cao. Như vậy, làm thế nào để nâng cao giá trị kinh tế và giá trị sử dụng trong thực phẩm cho nguồn nguyên liệu giàu dinh dưỡng này cần phải được nghiên cứu. Đó là những lý do khiến em chọn hướng nghiên cứu: “Nghiên cứu trích ly dầu thô từ thịt quả bơ”. Nội dung thực hiện của đề tài - Tổng quan về nguyên liệu và các nghiên cứu trích ly dầu thô từ thịt quả bơ. - Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu. - Xác định ảnh hưởng của độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy đến hiệu suất trích ly, chất lượng cảm quan dầu thô từ thịt quả bơ. - Xác định ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật: thời gian trích ly, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu, nhiệt độ đến hiệu suất trích ly dầu thô từ thịt quả bơ. - Tính toán giá thành sản phẩm. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Đưa ra dẫn liệu khoa học có giá trị tham khảo cho sinh viên ngành công nghệ thực phẩm. - Kết quả nghiên cứu là cơ sở cho các nhà máy sản xuất áp dụng nhằm nâng cao giá trị của trái bơ. ix - Tận dụng được nguồn nguyên liệu bơ ở tháng mùa vụ trong công nghệ chế biến thực phẩm. Ý nghĩa thực tiễn - Làm phong phú thêm các sản phẩm từ trái bơ. - Nâng cao giá trị kinh tế của nguồn nguyên liệu bơ ở tháng mùa vụ. - 1 - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Hình 1.1. Cây và qu b Tên khoa học: Persea americana mill hay Persea gratissima gaern Tên tiếng anh: Avocado Giới : Plantae Bộ : Laurales Họ : Lauraceae Chi : Persea Loài : P.americana 1.1.1. Nguồn gốc Cây bơ có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới Trung Mỹ (Mexico, Guatemala và quần đảo Antilles). Những dấu vết đầu tiên về cây bơ được tìm thấy do nhà địa lý người Tây Ban Nha có tên là Martin Fernandez De Enciso, ông đã mô tả trong cuốn “Suma De Geographia” xuất bản ở Seville vào năm 1519. Đến năm 1953, Linh mục Barnabe Cobo đã phân loại bơ trong “Historie Du Nouveau Monde” thành 3 chủng là: Mexico, Guatemala và West Indian (Antilles) [15]. Cách phân loại này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Người ta cho rằng việc truyền bá cây bơ sang các nước khác trên thế giới là nhờ người Tây Ban Nha. Từ đó cây bơ phát triển khắp nơi trên thế giới, nhất là các nước nhiệt đới và á nhiệt đới. [...]... dung môi ly trích các loại dầu thực vật như dầu đậu nành, dầu lanh, dầu bơ, dầu đậu phộng và dầu hướng dương Dùng làm chất tẩy trong ngành dệt, đồ trang trí nội thất, ngành sản xuất giày, công nghiệp in đặc biệt in bằng máy in quay - 24 - CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Lipid được chiết tách từ thịt trái bơ sáp bằng phương pháp trích ly sử dụng dung môi là hexane... nồng độ khác nhau [9] Trích ly chất hòa tan trong chất lỏng được gọi là trích ly lỏng, còn trích ly chất hòa tan trong chất rắn là trích ly chất rắn Trong thực phẩm quá trình trích ly thường là quá trình hòa tan chất rắn vào trong dung môi, quá trình này xảy ra cho đến khi đạt đến sự cân bằng giữa các cấu tử cần trích ly ở mặt ngoài và bên trong nguyên liệu Bản chất của trích ly là quá trình khuếch... trình nghiên cứu dầu bơ do sinh viên các trường đại học Công Nghiệp, đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh thực hiện nhưng vẫn chưa công bố rộng rãi Hiện tại các ứng dụng dầu bơ vào các sản phẩm vẫn chưa nhiều 1.2.2 Thành phần hóa học của dầu bơ 1.2.2.1 Các triglyceride Triglyceride là thành phần chủ yếu của dầu chiếm từ 95 ÷ 98 (%) Triglyceride là chất béo trung tính, là este được tạo thành từ phản... lượng dầu ngày càng cao và nhiều chủng loại, trước đây, dầu sản xuất ra chỉ đáp ứng công nghiệp mỹ phẩm, nay đã đáp ứng đa dạng cho -7- ngành thực phẩm Hiện nay, dầu bơ được người dân ở New Zealand và các nước trên thế giới ưa chuộng vì các đặc tính tốt của nó Ở Việt Nam hiện nay, các nghiên cứu về các loại dầu thực vật tương đối nhiều như dầu điều, dầu gấc,… tuy nhiên các nghiên cứu về dầu bơ vẫn... thời gian trích ly ngắn thì không chiết được hết các chất trong nguyên liệu, nhưng nếu thời gian trích ly quá dài, dịch chiết sẽ bị lẫn nhiều tạp, gây bất lợi cho các công đoạn sau Tóm lại, cần phải lựa chọn thời gian trích ly sao cho phù hợp với thành phần nguyên liệu, dung môi, phương pháp trích ly và đảm bảo hiệu quả kinh tế cho quá trình trích ly 1.3.2.3 Phân loại các phương pháp trích ly Có nhiều... CHIẾT DẦU Bơ là loại quả có giá trị dinh dưỡng khá cao, đặc biệt là dầu bơ được ứng dụng rất nhiều trong thực phẩm và mỹ phẩm, đem lại nhiều tác dụng tốt cho con người Hàm lượng dầu trong bơ khá cao (20 ÷ 30 (%) đối với bơ sáp) Do đó việc tách chiết dầu trong trái bơ là một vấn đề hết sức cần thiết Ngoài ra, việc tách chiết dầu còn góp phần làm phong phú các sản phẩm bơ, tăng giá trị của trái bơ trong... có màu từ vàng sáng đến đỏ thẫm Diệp lục tố chlorofin cũng là một loại chất màu phổ biến trong dầu bơ, hàm lượng từ 40 ÷ 60 (ppm), cao gấp 10 lần trong dầu olive, chúng tạo màu xanh cho dầu [13] Tuy nhiên, chúng cũng làm cho dầu dễ bị oxy hóa, gây hư hỏng dầu - Các chất gây mùi: dầu nguyên chất không có mùi, trừ một số loại có mùi sẵn từ dầu, còn đại bộ phận là do các sản phẩm phân hủy của dầu mỡ trong... tán, thời gian khuếch tán, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu… Trong đề tài này đã tác động đến độ ẩm nguyên liệu, nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu, để nghiên cứu hiệu suất của quá trình trích ly lipid từ trái bơ 1.3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly a Ảnh hưởng của độ ẩm trong nguyên liệu Nguyên liệu có độ ẩm cao sẽ làm chậm quá trình khuếch tán và gây sự dính... dầu cần loại hết mùi vị xấu, đồng thời phải tìm những biện pháp đề phòng sự biến mùi của dầu làm ảnh hưởng tới chất lượng và khẩu vị của thực phẩm chế biến [9] 1.2.3 Tính chất vật lý của dầu - Tỉ trọng của dầu bơ: ddầu = 0,9122 ở 25oC, tỉ trọng càng lớn thì mức độ không no của dầu càng cao - Độ nhớt của dầu bơ là 64,3 (mN/m) - Chỉ số khúc xạ của dầu bơ là 1,460 ÷ 1,470 ở 25oC, mức độ không no của dầu. .. dầu bơ đã được sản xuất với số lượng lớn bằng nhiều phương pháp khác nhau như trích ly, ly tâm, lạnh ép… Nhà sản xuất dầu bơ lớn nhất là Mexico (34%), tiếp theo là Mỹ (8%), Israel (4%) và Nam Phi (2%) với tổng sản lượng ước tính là 250.000 tấn [17] Đặc biệt, hiện nay tại New Zealand có 2 nhà máy chuyên sản xuất dầu bơ, với máy móc công nghệ tiên tiến sản xuất dầu theo phương pháp lạnh ép, cho dầu bơ . suất trích ly dầu và chất lượng dầu thô từ thịt trái bơ - 35 - 3.2. Tối ưu hóa công đoạn trích ly dầu thô từ thịt trái bơ - 41 - 3.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm dầu thô được trích ly từ thịt. được nghiên cứu. Đó là những lý do khiến em chọn hướng nghiên cứu: Nghiên cứu trích ly dầu thô từ thịt quả bơ . Nội dung thực hiện của đề tài - Tổng quan về nguyên liệu và các nghiên cứu trích. Nghiên cứu thăm dò ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến hiệu suất trích ly dầu và chất lượng dầu thô từ thịt trái bơ thu được từ quá trình trích ly - 28 - 2.4.3. Nghiên cứu tối ưu hóa công đoạn trích