Tách chiết dầu từ cám gạo

Để xây dựng qui trình công nghệ tách chiết dầu từ cám gạo cần lựa chọn nguyên liệu, xác định các thông số kỹ thuật công nghệ thích hợp. Nghiên cứu này đã thực hiện tách chiết dầu từ loại cám thường gặp là cám gạo nở. Việc tách chiết dầu được thực hiện nhờ phương pháp ngâm và trích ly bằng thiết bị sohxlet. Kết quả đã thu được dầu với tỷ lệ thu nhận khá cao, chỉ số acid, chỉ số xà phòng, chỉ số iod ở trong khoảng cho phép của tiêu chuẩn dầu thô dùng trong công nghiệp tinh chế dầu ăn. Đã xác định những thông số kỹ thuật chính của quá trình tách chiết là hàm lượng ẩm của nguyên liệu, thời gian ngâm, thời gian trích ly và nhiệt độ trích ly.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tách chiết dầu từ cám gạo Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2013 THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC TÁCH CHIẾT DẦU TỪ CÁM GẠO EXTRACTION OF OIL FROM RICE BRAN Vũ Duy Đô 1 Ngày nhận bài: 24/01/2013; Ngày phản biện thông qua: 4/5/2013; Ngày duyệt đăng: 15/5/2013 TÓM TẮT Để xây dựng qui trình công nghệ tách chiết dầu từ cám gạo cần lựa chọn nguyên liệu, xác định các thông số kỹ thuật công nghệ thích hợp. Nghiên cứu này đã thực hiện tách chiết dầu từ loại cám thường gặp là cám gạo nở. Việc tách chiết dầu được thực hiện nhờ phương pháp ngâm và trích ly bằng thiết bị sohxlet. Kết quả đã thu được dầu với tỷ lệ thu nhận khá cao, chỉ số acid, chỉ số xà phòng, chỉ số iod ở trong khoảng cho phép của tiêu chuẩn dầu thô dùng trong công nghiệp tinh chế dầu ăn. Đã xác định những thông số kỹ thuật chính của quá trình tách chiết là hàm lượng ẩm của nguyên liệu, thời gian ngâm, thời gian trích ly và nhiệt độ trích ly. Từ khoá: dầu cám gạo ABSTRACT To establish a rice bran’s oil extraction process, it is necessary to select the good raw materials and to measure the correct technical parameters. The rice bran’s oil was extracted from blooming rice bran. The method of soaking and solvent extraction with Sohxlet were used to extract the oil from blooming rice bran. The results of this study show a high extraction rate and the allowed ranges of acid value, saponification value, and iodine value. The main parameters of the extraction process like moisture content of raw materials, soaking time, extraction time and extraction temperature were identified in this study. Keyword: Rice bran oil I. ĐẶT VẤN ĐỀ Cám gạo là phụ phẩm quan trọng thu được từ lúa khi xay xát. Cám chiếm tỷ lệ khoảng 10% so với khối lượng lúa. Trong cám có nhiều protein, vitamin và chất béo. Hàm lượng protein trong cám gạo từ 12% đến 20%, hàm lượng chất béo từ 16% đến 22%. Cám được sử dụng chủ yếu là làm thức ăn chăn nuôi. Khi tách chiết chất béo trong cám để dùng vào những mục đích khác, giá trị của nó sẽ tăng lên rất nhiều. Dầu cám gạo thô chứa rất nhiều chất dinh dưỡng quí. Thành phần chủ yếu của dầu cám gạo thô là tryglyceride. Trong đó, acid béo không bão hòa chủ yếu là oleic và linoleic chiếm hơn 70% tổng acid béo. Ngoài ra còn có những chất có tác dụng chống oxi hóa rất tốt như: tocopherol, tocotriencol, gamma oryzanol, phytosterol, polyphenol. Đặc biệt 1 là gamma oryzanol trong dầu cám gạo còn là chất có khả năng giúp đào thải cholesterol xấu, phòng chống xơ vữa động mạch, làm chậm quá trình lão hóa. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu tách chiết dầu cám gạo và ứng dụng vào sản xuất các mặt hàng thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm. Trong lĩnh vực thực phẩm dầu cám gạo thể hiện ưu điểm lớn là có điểm sôi cao, khả năng chịu nhiệt tốt. Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao ít tạo ra các chất polymer, hạn chế những biến đổi xấu của protein. Trong lĩnh vực mỹ phẩm và dược phẩm dầu cám gạo được dùng trong các thuốc trị mụn, da nhờn, bị mẩn ngứa, thuốc ngừa và trị bệnh thiếu vitamin, bệnh tim mạch, thoái hóa điểm vàng. Nguyên liệu cám gạo rất đa dạng về chủng loại. Mỗi loại nguyên liệu đòi hỏi các thông số TS. Vũ Duy Đô: Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang 28 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2013 kỹ thuật tách chiết khác nhau. Nghiên cứu tìm phương pháp tách chiết dầu từ những loại nguyên liệu cám gạo khác nhau là rất cần thiết. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở quan trọng cho việc xây dựng qui trình sản xuất dầu cám gạo trong thực tế. Dự kiến sản phẩm thu được là dầu cám thô dùng trong lĩnh vực thực phẩm. II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu được sử dụng để tách dầu trong nghiên cứu này là cám gạo nở. Cám được lấy từ nhà máy xay xát gạo với phương pháp lấy mẫu đại diện ngẫu nhiên. Cám nguyên liệu có màu sáng đều, mùi đặc trưng, không bị nấm mốc, sâu mọt, vón cục. Các mẫu nguyên liệu được sàng bỏ tạp chất, bao gói cách ẩm và bảo quản ở nhiệt độ -18oC trong thời gian không quá 10 ngày. Thực hiện tách chiết dầu từ cám bằng phương pháp ngâm và trích ly bằng thiết bị sohxlet. Quá trình được thực hiện theo sơ đồ ở hình 1. Hình 1. Sơ đồ qui trình tách chiết dầu cám gạo Trong sơ đồ trên, cám nguyên liệu được sàng bỏ tạp chất, sấy đến độ ẩm theo yêu cầu, ngâm trong dung môi hexane lỏng ở điều kiện áp suất và nhiệt độ thường nhằm làm cho một phần dầu trong nguyên liệu khuếch tán vào dung môi. Nhờ đó, giảm được thời gian trích ly. Sau khi ngâm, dầu trong hỗn hợp được trích ly bằng thiết bị sohxlet. Quá trình trích ly thực hiện ở 70oC. Sau khi trích ly, dầu cùng dung môi được để lắng trong 1 giờ và lọc bỏ cặn. Sau đó, chưng cất đuổi dung môi để thu dầu thô. Trong quá trình tách chiết dầu cám gạo, những thông số kỹ thuật chính được chọn để nghiên cứu là hàm lượng ẩm của nguyên liệu, thời gian ngâm dung môi hexane, thời gian trích ly dầu. Dầu thu được từ các mẫu thí nghiệm đem xác định khối lượng. Từ khối lượng dầu và khối lượng mẫu tính được tỷ lệ dầu thu nhận. Dựa vào tỷ lệ dầu thu nhận chọn giá trị thích hợp cho các thông số kỹ thuật của quá trình tách chiết. Tỷ lệ dầu thu nhận là tỷ lệ khối lượng dầu thô thu được trên khối lượng mẫu. Tỷ lệ dầu thu nhận được tính theo công thức: g: Tỷ lệ dầu thu nhận (%) GD: Khối lượng dầu thu được (g) G: Khối lượng mẫu (g) Các thí nghiệm xác định hàm lượng ẩm thích hợp của nguyên liệu khi chiết dầu được thực hiện theo sơ đồ ở hình 2. Trong đó, các mẫu nguyên liệu có hàm lượng ẩm khác nhau được ngâm ngập trong dung môi với thời gian 1,5 giờ. Sau khi ngâm, thực hiện trích ly dầu ở 70oC, trong thời gian 60 phút, lắng, lọc, đuổi dung môi và xác định tỷ lệ dầu thu nhận. Dựa vào tỷ lệ dầu thu nhận chọn hàm lượng ẩm thích hợp của nguyên liệu khi chiết. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 29 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2013 Các thí nghiệm xác định thời gian ngâm dung môi được thực hiện như sau: tiến hành ngâm cám ngập trong dung môi hexane ở nhiệt độ thường, các mẫu có thời gian ngâm dung môi thay đổi từ 0,5 đến 2, ...