Luận Văn Nghiên cứu thử nghiệm tách chiết dầu thô từ nhân hạt điều và tận dụng khô dầu để sản xuất sữa bột đi

Khóa luận tốt nghiệp năm 2011
Đề tài: Nghiên cứu thử nghiệm tách chiết dầu thô từ nhân hạt điều và tận dụng khô dầu để sản xuất sữa bột điều có giá trị dinh dưỡng cao


MỤC LỤC
LỜI MỞĐẦU . 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN . 2
1.1.TỔNG QUAN VỀNGUYÊN LIỆU . 2
1.1.1.Nguồn gốc và đặc điểm [12] 2
1.1.2.Đặc tính thực vật [12]. 3
1.1.3.Tình hình sản xuất, tiêu thụđiều ởViệt Nam. . 5
1.1.4.Thành phần hóa học của nhân hạt điều [14][15]. 7
1.1.5.Một sốnghiên cứu vềcông dụng của nhân điều đối với sức khỏe con
người 10
1.1.6.Quy trình sản xuất nhân điều 11
1.1.7.Một sốsản phẩm có trên thịtrường . 14
1.2.TỔNG QUAN VỀDẦU ĐIỀU .15
1.2.1. Tình hình sản xuất dầu điều trong nước và trên thếgiới .15
1.2.2.Thành phần hóa học của dầu. .15
1.2.3. Tính chất hóa học của dầu 19
1.2.4. Tính chất vật lý của dầu [16]. 22
1.2.5. Các chỉsốhóa lý của dầu. 24
1.2.6. Tác dụng của dầu điều [13]. 25
1.2.7. Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sản xuất dầu thô. .25
1.2.8. Chất lượng của dầu và các chỉtiêu chất lượng của dầu theo TCVN
6047 –1995 . .27
1.2.8.2. Các chỉtiêu chất lượng của dầu tinh luyện. .28
1.2.8.3. Những yêu cầu đối với các loại dầu thực phẩm 28
1.2.9.Các chỉtiêu chất lượng của khô dầu . 28
1.3.TỔNG QUAN VỀQUÁ TRÌNH TÁCH CHIẾT DẦU . 29
1.3.1.Giới thiệu vềphương pháp ép. .29
1.3.1.1.Bản chất. .29
iii
1.3.1.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ép . .29
1.3.2.Phương pháp trích ly. 31
1.3.2.1. Bản chất. .31
1.3.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly. 31
1.4. TỔNG QUAN VỀBỘT DINH DƯỠNG 37
1.4.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụbột dinh dưỡng trên thếgiới và ởViệt
Nam. 38
1.4.1.1. Tình hình sản xuất bột dinh dưỡng trên thếgiới. 38
1.4.1.2. Tình hình bột dinh dưỡng ởViệt Nam 39
1.4.2. Chất lượng và chỉtiêu chất lượng của bột. .40
1.4.2.1.Chất lượng của bột. 40
1.4.2.2. Chỉtiêu chất lượng của bột dinh dưỡng [16]. 41
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43
2.1. Đối tượng nghiên cứu . 43
2.2. Hóa chất và dụng cụthí nghiệm . 43
2.3. Quy trình dựkiến 44
2.4. Phương pháp nghiên cứu. 48
2.4.1. Phương pháp kiểm tra các chỉtiêu của bột. .48
2.4.2. Phương pháp kiểm tra các chỉtiêu của dầu. 49
2.5. Bốtrí thí nghiệm
2.5.1. Thí nghiệm 1: Xác định kích thước bột nghiền 49
2.5.2. Thí nghiệm 2 : Xác định thời gian chưng bột nghiền. . 51
2.5.3.Xác định các thông sốcho quá trình ép . 52
2.5.4. Xác định các thông sốcho quá trình trích ly .54
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢVÀ THẢO LUẬN 62
3.1. Kết quảnghiên cứu ảnh hưởng của kích thước bột nghiền đến hiệu suất
ép dầu. . 63
3.2. Kết quảnghiên cứu xác định chếđộchưng. 65
3.3. Kết quảnghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độép đến hiệu suất ép dầu 68
iv
3.4. Kết quảnghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ép đến hiệu suất ép dầu.70
3.5. Kết quảnghiên cứu ảnh hưởng của kích thước bột trích ly đến hiệu
suất trích ly .72
3.6. Kết quảnghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu suất trích ly
73
3.7. Kết quảnghiên cứu ảnh hưởng của tỷlệnguyên liệu/dung môiđến
hiệu suất trích ly 75
3.8. Kết quảnghiên cứu ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích
ly .77
3.9. Kết quảxác định hàm lượng ẩm của bột sau khi trích ly 78
3.10. Kết quảnghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độsấy đến chất lượng bột 79
3.11. Kết quảkiểm nghiệm của sản phẩm bột điều 83
CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀXUẤT Ý KIẾN .90
4.1.Kết luận. .90
4.2.Đềxuất ý kiến .90
TÀI LIỆU THAM KHẢO .91
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.2. Hàm lượng axit amin (tính theo % của protein trong nhân) 8
Bảng 1.3. Hàm lượng acid béo của nhân điều (%) . 9
Bảng 1.4. Hàm lượng vitamin trong nhân điều (mg/100g) . 9
Bảng 1.5. Năng luợng nhân điều cung cấp so với các thực phẩm khác. 9
Bảng 1.6. Thành phần các acid béo có trong dầu điều 17
Bảng 1.7. So sánh điểm bốc khói và điểm cháy của một số loại dầu 23
Bảng 1.8. Chỉ tiêu đối với dầu thô. 27
Bảng 1.9.Các chỉtiêu cảm quan của bột dinhdưỡng. . 41
Bảng 1.10. Các chỉ tiêu hóa lý của bột dinh dưỡng 42
Bảng 1.11. Chỉtiêu vi sinh vật của bột dinh dưỡng. . 42
Bảng 2.1. Bảng các chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng của bột điều. . 48
Bảng 2.2. Bảng các chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng của dầu điều 49
Bảng 3.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt điều . 62
Bảng 3.2. Hàm lượng dầu thô trong một số nguyên liệu 62
Bảng 3.3. Thành phần khối lượng của hạt điều 62
Bảng 3.4. Bảng điểm cảm quan của các mẫu dầu thí nghiệm xác định kích thước
nghiền . 64
Bảng 3.5. Bảng điểm cảm quan của các mẫu thí nghiệm xác định thời gian chưng 67
Bảng 3.6. Bảng điểm cảm quan của các mẫu thí nghiệm xác định nhiệt độ ép . 69
Bảng 3.7. Bảng điểmcảm quan của các mẫu thí nghiệm xác định thời gian ép 71
Bảng 3.8. Bảng điểm cảm quan của các mẫu thí nghiệm xác định loại dung môi. 74
Bảng 3.9. Bảng kết quả xác định hàm ẩm của bột trích ly 79
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến thời gian sấy bột . 80
Bảng 3.11. Bảng đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của bột sau khi sấy . 80
Bảng 3.12. Bảng tổng hợp điểm cảm quan của bột ở các nhiệt độ sấy khác nhau. 81
Bảng 3.13. Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm bột điều 83
3.12. Kết quả kiểm nghiệm các chỉ tiêu hóa lý của dầu điều thô. . 84
Bảng 3.17. Sơ bộ tính chi phí giá thành bán thành phẩm 89
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Quả điều. . 2
Hình 1.2 Cây điều và quả điều sắp thu hoạch . 3
Hình 1.3. Nhân hạt điều . 7
Hình 1.5. Quy trình sản xuất nhân điều 11
Hình 1.6. Cấu trúc của Triglycerid 16
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến. . 44
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước bột nghiền thích hợp cho công
nghệ ép 50
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệmxácđịnh thời gian chưng bột nghiền thích hợp. . 52
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ ép 53
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ép . 54
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước bột trích ly . 56
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả
trích ly . 57
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nguy ên liệu/dung môi . 59
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian trích ly . 60
Hình 2.10.Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy . 61
Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của kích thước bột nghiền đến hàm lượng
dầu. . 63
Hình 3.2.Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chưng đến hàm lượng dầu thu
được. . 65
Hình 3.3. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ ép đến hàm lượng dầu thu được.
68
Hình 3.4.Biều đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian ép đến lượng dầu thu được . 70
Hình 3.5. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của kích thước bột trích ly đến hiệu . 72
Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu suất trích ly. 73
vii
Hình 3.7. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hiệu quả trích ly . 76
Hình 3.8. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hàm lượng
dầu thu được. . 77
Hình 3.9. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan
sản phẩm . 81
Hình 3.10. Quy trình sản xuất hoàn thiện. . 86
1
LỜI MỞĐẦU
Điều là cây công nghiệp dài ngày, là mặt hàng nông sản đem lại lợi nhuận
cao, những năm gần đây diện tích gieo trồng, năng suấtvà sản lượng điều không
ngừng tăng lên.
Hạt điều là loại hạt có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng dầu trong nhân điều
khá cao chiếm 47%, dầu điều không chỉ được dùng trong chế biến thực phẩm mà
còn có tác dụng tốt trong công nghiệp mỹ phẩm và trong y học. Khô dầu điều sau
khi tách chiết dầu chứa hàm lượng dinh dưỡng cao.
Tuy có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe nhưng trên thị trường hiện nay các
sản phẩm từ hạt điềuvẫn còn hạn chế, hiện nay nước ta chủ yếu xuất khẩu ở dạng
điều thô và một số ở dạng điều rang muối, nhân điều chiên dầu nên giá thành sản
phẩm chưa cao.
Với mong muốnphát huy hết tác dụng của dầu điều và nâng cao giá trị sử
dụng của sản phẩm hạt điều từ đó giúp tăng thu nhập cho người nông dân, đồng thời
giúp đa dạng hóa dòng sản phẩm dầu và bột ngũ cốc trên thị trường tạo thêm nhiều
sự lựa chọn cho người tiêu dùng, cũng như góp phần giảm giá thành sản phẩm sữa
bột trên thị trường hiện nay, tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu thử nghiệm tách
chiết dầu thô từ nhân hạt điều và tận dụng khô dầu để sản xuất sữa bột điều có
giá trị dinh dưỡng cao”.
Với các nội dung nghiên cứusau:
- Xác định thông số cho quá trình nghiền.
- Xác định thông số cho quá trình chưng.
- Xác định các thông số cho quá trình ép.
- Xác định các thông số cho quá trình trích ly.
- Xác định các thông số cho quá trình sấy.
Mặc dù bản thân em đã hết sứccốgắng trong quá trình thực hiện đềtài,
nhưng do kinh nghiệm thực tếchưa nhiều, cũng như có sựhạn chếvềthời gian và
điều kiện thực hiện, nên không thểtránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận
được sựchỉbảo, góp ý của thầy cô và bạn bè.
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀNGUYÊN LIỆU
Hình 1.1. Quảđiều.
Tên khoa học : Anacardium occidentale
Họ: Anacardiaceae
Tên gọi khác : đào lộn hột
Cashew apple: Quảgiả.
Testa skin : vỏlụa
Nut shell : vỏcứng.
Kernel: nhân điều
1.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm [12]
Điều có nguồn gốc từBraxin, vùng nhiệt đới ởNam Mỹvà dần dần cây điều
được phân tán đến châu Phi, Châu Á, Châu Úc, ngày nay cây điều đượctrãi rộng
trong ranh giới vĩ tuyến 300 Bắc và vĩ tuyến 310 Nam. Cây điều chịu được những
điều kiện khí hậu đa dạng và khắc nghiệt. Là cây ưa nhiệt độcao nhạy cảm với giá
lạnh, khí hậu nhiệt đới với một mùa khô rõ rệt là điều kiện thích hợp đểcây điều
phát triển tốt. Theo FAO trên thếgiới hiện nay có 32 nuớc sản xuất điều thương mại
3
thếnhưng cây điều chỉphát triển tốt ờnhững nước nhiệt đới và cận nhiệt đới, 10
nước trồng điều nhiều nhất trên thếgiới hiện nay là: Ấn Độ, Việt Nam, Braxin,
Nigenia, Tanzania, Indonesia, Guinea Bissau, Cotolvore, Monzambique và Benin.
Điều trởthành cây trồng chính thức đặc biệt được quan tâm phát triển, giữmột vịtrí
quan trọng trên thịtrường nông sản của một sốnước nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Ởmiền trung Việt Nam,cây điều còn được gọi là cây đào lộn hột. Điều du
nhập vào miền Nam Việt Nam từthếkỷ18, nhưng mãi đến năm 1975 mới chính
thức là loại cây trồng có trong danh mục, khắc phục những rừng đồi bịphá hoại do
chiến tranh gây nên. Diện tích điều từđó tăng lên theo năm tháng và đến những
năm đầu 1990, điều trởthành loại cây công nghiệp cho kinh tếcao, vừa phủxanh
đất trống đồi trọc vừa là loại cây xóa đói giảm nghèo. Điều Việt Nam cũng được thế
giưới biết đến từđó, có mặt trên khắp thịtrường : Hoa Kỳ, Trung Quốc, Úc, Hồng
Kông, Anh, Hà Lan Hiện nay, Việt Nam được coi là số1 vềxuất khẩu hạt điều cả
vềsốlượng lẫn chất lượng.
1.1.2. Đặc tính thực vật [12]
Hình 1.2 Cây điều và quảđiều sắp thu hoạch
- Thân
Cây điều là loại cây thân gỗ, cao 8 –12m, đường kính tán cây 10 –12m, nơi
đất tốt và khí hậu thích hợp có thểcao tới 20m. Thân cây phân cành sớm, có thể
ngay từgốc. Sốlượng cành sơ cấp và thứcấp khá nhiều. Gỗtương đối mền và nhẹ.
4
- Rễ:Cây điều có cả rễ cọc và rễ ngang. Rễ cọc ăn sâu tới 5m, rễ ngang ăn
rộng tới 6m. Do bộ rễ phát triển mạnh nên cây điều có thể ra hoa kết quả trong suốt
mùa khô dài 5 –6 tháng.
- Lá:Lá điều là loại lá đơn, mọc so le, thường tập trung ở đầu cành. Lá hình
trứng, đuôi lá nhọn, dài 15 –20cm, rộng 8 –12cm, khi già có màu xanh thẫm, nhẵn
bóng. Tán lá điều thường xanh quang năm.
- Hoa:Hàng năm cây điều ra hoa vào khoảng thời gian cuối mùa mưa đến
đầu mùa khô (tháng 11 –12). Hoa trổ ở đầu cành thành từng chùm, gồm hoa đực và
hoa lưỡng tính. Trong một chùm có tới hàng ngàn hoa, trong đó hoa đực chiếm tới
90%. Theo Bigger, tỉ lệ giữa hoa lưỡng tính và hoa đực trung bình là 1: 9 và số hoa
lưỡng tính đậu quả cho tới chín chỉ khoảng 10%. Bao hoa có 5 cánh đều nhau, các
nhị đực thẳng đứng trong đó chỉ có 1 –2 nhị lớn là hữu thụ còn các nhị khác đều
bất thụ. Nhụy cái là bầu đơn 1 ô. Ở hoa đực, nhụy cái thui đi còn ở hoa lưỡng tính
thì có nhụy lớn. Vòi nhụy thường cao hơn nhị đực lớn, vì vậy mà sự thụ phấn bị hạn
chế. Hoa điều nở từ sáng sớm tới trưa thì héo dần. Trong một chùm hoa thường chỉ
có 5 –6 hoa nở trong một ngày. Hoa có thể tự thụ phấn nhờ côn trùng, gió. Vào
những giờ nóng trong ngày khả năng tự thụ phấn tương đối cao. Hoa điều rất nhạy
cảm với mưa gió, ở thời kỳ hoa nở mà gặp mưa gió lớn thì sự nở hoa và thụ phấn bị
ảnh hưởng rất lớn.
- Quả:Sau khi được thụ phấn thì noãn nở thành hạt (nhân), bầu thì chuyển
thành vỏ hạt. Nhân và vỏ mới chính là quả thật. Còn cuống và đế hoa thì phát triển
thành bộ phận quen gọi là quả, thực ra chỉ là quả giả. Khoảng 30 ngày sau thụ phấn
thì hạt đạt tới kích thước cực đại. Từ tuần thứ 5 trở đi, khi hạt ngừng phát triển độ
lớn thì cuống hoa bắt đầu phồng lên nhanh chóng lớn vượt hạt và tạo thành quả điều
hoàn chỉnh trong khoảng 60 ngày. Nhìn bề ngoài ta có cảm giác quả giả là quả của
cây điều có hạt không nằm bên trong mà lộ ra ngoài nên có tên gọi là đào lộn hột.
Quả điều có hình dạng, kích thước, trọng lượng và màu sắc rất khác nhau tùy
theo giống và điều kiện sinh sống. Về hình dạng có thể là hình trụ, hình quả lê, hình
nón cụt hoặc hình thoi. Màu sắc thay đổi từ vàng nhạt đến đỏ tươi có những mảng
5
đốm xanh trên bề mặt. Chiều dài quả thay đổi từ 3 –20cm, chiều rộng từ 3 –12cm.
Trọng lượng từ 30 –150g, cá biệt tới 500g. Trong điều kiện tự nhiên, mỗi chùm hoa
chỉ có 8 –26% số hoa lưỡng tính đậu thành quả tùy cây và điều kiện ngoại cảnh.
Trong số quả đã đậu thì số bị rụng non từ 34 –84%, cuối cùng trên cây chỉ còn lại
trung bình 30 –40% số quả đã đậu. Tỉ lệ rụng quả phụ thuộc vào đặc điểm giống,
thời tiết, dinh dưỡng và sâu bệnh. Cây điều có đặc điểm là thời gian trổ hoa và đậu
quả kéo dài nên trên cùng một cây có thể có cả hoa và các quả ở các giai đoạn phát
triển khác nhau, thời vụ thu hoạch kéo dài. Một số quả và hạt còn dính nhau khi
chín rụng xuống đất vài ngày không bị hư hại.
- Hạt:Hạt điều hình quả thận, khi còn tươi có màu xanh, khi khô chuyển màu
nâu hơi xám. Hạt có chiều dài trung bình 2.5 –3.5cm, rộng 2cm, dày 1 –1.5cm,
trọng lượng 5 –6g. Về cấu tạo, hạt điều gồm vỏ và nhân. Lớp ngoài của vỏ tương
đối dày và xốp, có chứa một chất dầu, trong tự nhiên là chất bảo vệ hạt chống lại sự
phá hại của côn trùng. Lớp trong củng của vỏ thì mỏng hơn và rất cứng. Nhân do 2
lá mần tạo thành, được bao bọc bởi một lớp vỏ lụa màu nâu hơi đỏ. Nhân là bộ phận
ăn được, chứa khoảng 47% lipid và 20% protid (theo trọng lượng), là bô phận rất
giàu chất dinh dưỡng.Trọng lượng của hạt điều thì vỏ chiếm 45 –50%, dấu vỏ 18 –
23%, vỏ lụa 1 –5%, còn lại nhân chiếm 20 –25%. Một tấn hạt điều trung bình cho
220kg nhân và 80 –200kg dầu vỏ tùy theo phương pháp trích ly dầu.
1.1.3. Tình hình sản xuất, tiêu thụ điều ở Việt Nam
Vào cuối năm 2006 Việt Nam đã xuất sắc vượt qua Ấn Độđểvươn lên vịtrị
số1 thếgiới vềxuất khẩu hạt điều. Theo hiệp hội điều Việt Nam, trong 8 tháng đầu
năm 2007, cảnước xuất khẩu được 92.000 tấn hạt điều, giá trịkhoảng 375 triệu
USD, đạt gần 66% kếhoạch năm vềlượng và 67% vềtrịgiá hàng xuất khẩu.Thị
phần xuất khẩu nhân điều của Việt Nam sang Hoa Kỳvẫn đứng số1 với gần 21.000
tấn, trịgiá hơn 86 triệu USD, chiếm gần 33%, tiếp đến là Trung Quốc với 11.630
tấn, trịgiá gần 43 triệu USD, chiếm 18,45% của thịphần. Giá điều xuất khẩu năm
nay có thểđạt 4.100 USD/tấn, so với năm trước là 3.950 USD/tấn. Theo bộcông


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Quang Lộc –Lê Văn Thạch –Nguyến NamVinh
Kỹ thuật ép dầu và chế biến dầu mỡ thực phẩm. NXB khoa học kỹ thuật 1993
2. Chu Phạm Ngọc Sơn
Dầu mỡ trong sản xuất và đời sống. NXB Thành phố Hồ Chí Minh.
3. Nguyễn Mạnh Thằn –Lại Đức Cận
Kỹ thuật sơ chế, bảo quản hạt có dầu. NXB Nông Nghiệp.
4. Th.S. Nguyễn thị Mỹ Hương
Bài giảng công nghệ dầu mỡ thực phẩm
5. Lê Ngọc Tú (2001).
Hóa học thực phẩm. NXB KHKT
6. Nguyễn văn May
Kỹ thuật sấy nông sản. NXB KHKT Hà Nội.
7. Nguyễn văn Phú
Kỹ thuật sấy nông sản. NXB KHKT
8. Hà Duyên Tư
Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm. NXB KHKT Hà Nội.
Các trang wed
9. http://www.fao.org/inpho_archive/content/documents/vlibrary/ac306e/ac306e04.
10. http://cnx.org/content/m30644/latest/
11. http://www.ffa.com.vn/index.php?option=com_content&view=article&id=275%
3Asua-bot--qui-dinh-ky-thuat-&catid=98%3Acam-nang&Itemid=326&lang=vi
12. http://www.**************/?page=1.32&view=17247
13. http://www.vinacas.com.vn/content/detail/id/494
14. http://www.fao.org/docrep/005/ac451e/ac451e0b.htm
15. http://namlongcashew.com/vn/kien-thuc-hat-dieu/Thanh-phan-gia-tri-dinh-duong-cua-hat-dieu.
16. http://www.pjbs.org/pjnonline/fin474.pdf.