Đề tài Sản xuất dầu olive

Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 1 Phần 1: GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU I. GIỚI THIỆU: Hình 1: Quả olive Cây olive là một loại cây bụi. Cây thấp và thường cao không quá 8-15m. Lá xanh óng, có dạng thuôn dài, dài 4 -10cm, và rộng 1-3cm. Hoa màu trắng nhỏ, với 10 đài hoa và tràng hoa, hai nhị hoa và đầu nhụy chẻ đôi. Quả olive là một loại quả hạch nhỏ, dài từ 1-2,5cm, được thu hoạch ở giai đoạn còn xanh hoặc quả có màu tím đậm đối với oliu đen. Các loại quả olive: Ligurian taggiasche: Loại olive này là đặc sản vùng Liguria của nước Ý. Đây là loại trái cây đặc biệt nổi bật nhờ mùi vị dễ chịu, nhẹ nhàng. Olive thường được dùng để ép thành dầu olive nguyên chất. Picholine: Đây là những trái olive xanh căng mọng có hình dáng quả hạnh đến từ miền Nam nước Pháp. Chúng sẽ chuyển sang màu đen có ánh đỏ khi chín. Picholine thường được bảo quản bằng cách ngâm nước muối và ướp với gia vị, các loại thảo dược khi chế biến món ăn. Loại này có lớp vỏ dày và hương vị nhẹ nhàng, thoang thoảng mùi của quả hạch. Sẽ rất là tuyệt vời nếu kếp hợp chúng với phô mai. Gordal: Là loại olive thường thấy ở Tây Ban Nha. Chúng to hơn các anh em cùng loại và có hình oval. Vỏ ngoài thô hơn và nhiều thịt hơn. Lượng dầu chứa trong loại olive này không nhiều, nhưng bù lại chúng chứa nhiều đường. Có thể dùng chúng như một món ăn nhẹ (snack), hay để trang trí món salad và nhiều món ăn khác. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 2 Read more: "Họ hàng nhà ô-liu - XãLuận.com tin tức Việt Nam cập nhật 24 giờ" - YfJw&A Empeltre: Loại olive này có hình dạng vừa phải, thon dài và có màu tím than. Đó là những đặc điểm để nhận dạng loại olive đến từ Aragon, miền Bắc Tây Ban Nha này. Với vị cay cay, nồng nàn đầy lôi cuốn, chúng chính là loại thường dùng dể sản xuất dầu olive chất lượng cao hay ngâm, tẩm trong loại rượu đặc sản của Tây Ban Nha để thưởng thức. Nafplion: Đây là loại olive xanh trứ danh của đất nước các vị thần, Hy Lạp. Người dân ở đây thường tuyển chọn những trái ngon nhất trước khi chúng chín hẳn để ngâm muối dùng dần. Họ coi đây là món ăn nhẹ hay món khai vị tuyệt vời. Chúng cũng thường được xếp trên một phần đĩa salad. Black greek: Đây là loại olive có trái to và có màu tím đậm. Chúng là loại trái cây phổ biến nhất ở vùng Địa Trung Hải. Olive thường được đem muối và phục vụ chung với đồ uống hay dùng để chế biến các món ăn truyền thống của Ý, Pháp, Hy Lạp. Kalamata: Loại olive này phổ biến với màu tím than và hình dáng tương tự như trái hạnh. Chúng cũng là đặc sản của Hy Lạp, có lớp vỏ mỏng và mượt. Hàm lượng dầu cao và nhiều thịt. Chúng thường được rạch nhiều đường nhỏ trên thân và ngâm vào giấm rượu hay làm dầu olive để ăn nhanh, làm món snack hay dùng làm món khai vị. Chinese: Olive Chinese có màu đen với lớp vỏ chắc chắn, có vị mặn và thon dài, hơi nhọn ở đáy. Hạt của chúng cũng có dầu nhọn ở cuối. Các đầu bếp cho rằng loại olive đặc biệt này là sự kết hợp mùi vị của năm loại gia vị rất hiếm ở vùng Địa Trung Hải. Read more: "Họ hàng nhà ô-liu - XãLuận.com tin tức Việt Nam cập nhật 24 giờ" - 2CW&A Giữa tháng 10 đến giữa tháng 3 là thời gian thu hoạch. Điều đó tuỳ thuộc vào khí hậu và vùng. Thời gian thu hoạch tác động đến hương vị. Thu hoạch sớm những trái olive còn xanh cho ra một loại dầu với hương vị có mùi thơm và Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 3 nhẩn. Thu hoạch muộn trái olive chín muồi cho ra dầu có vị ngòn ngọt, hương giông giống quả hạnh. Ngày nay, những trái nhỏ được hái cho vào rổ cẩn thận bằng tay, đặc biệt là ở những vùng đất đồi dốc đứng. Quả hái bằng tay cho ra dầu với phẩm chất đặc biệt cao. Quy trình thu hoạch không lấy gì làm khó khăn nếu như người ta cho quả rơi vào lưới hoặc vải bạt và rung cho trái rụng bằng sào. Quy trình hiệu quả nhất là dùng máy rung, có trang bị lưới hứng ngay quả. Điều quan trọng đối với phẩm chất dầu: quả phải được đưa đến nhà máy ép ngay, và không được giập. Một khi lớp vỏ tinh tế của quả olive bị va chạm, quá trình phân huỷ tự nhiên bắt đầu. Trong suốt quá trình ấy một chất acid sản sinh, có tác dụng làm giảm phẩm chất. Dầu olive càng ít acid, càng có giá trị và đắt tiền. Dầu trong quả olive được hình thành từ 6 axit béo chính: oleic (55-83%) và palmitoleic (0.3-3.5%) là những axit không no đơn, palmitic (7.5 -20%) và steric ( 0.5-5%) là những axit béo no và linoleic( 3.5 -21%) và linolenic (0.9-1.5%) là những axit không no đa. Dầu olive được xếp vào chất béo không no đơn bởi sự vượt trội của axit oleic. Những axit béo khác trong dầu olive với hàm lượng thấp như myristic,heptadecanoic,arachidic,gadoleic,behenic và lignoceric. Những hợp chất béo hòa tan và bán hòa tan trong dầu là sáp phần lớn có trong vỏ quả. Thành phần và hàm lượng của sterols trong dầu olive là nhân tố quyết định tính xác thực của nó. Cồn béo, terpen, hydrocacbon, squarlen, và chất màu (carotenoic và xanthophill) tạo cho dầu olive có màu sắc và hương vị đặc trưng của nó. Các axit béo, sterol, methylsteron và một vài alcohol là những hợp chất không bay hơi vì vậy không tạo hương vị cho dầu nhưng rất quan trọng để xác định những loại dầu olive. Khi thành tế bào bị vỡ, nước, dầu, khoáng , vitamin hydrocacbon hòa lẫn với không khí, enzym và vi sinh vật,dầu hấp thụ những hợp chất dễ bay hơi và mất đi nhửng đặc tính mùi vị của nó. II. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG TRÁI OLIVE: Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 4 Quả olive gồm 3 phần chính: vỏ (vỏ quả ngoài), thịt (vỏ quả giữa) và hột (vỏ quả trong). Nó gồm khoảng 70% dịch (nước và dầu) với 40- 60% nước và 10- 30% dầu. Quả olive có khoảng 30% chất khô. Chất rắn bao gồm 12-25% chất rắn ở hột, 1-3% trong nội nhũ, 8-10% chất rắn ở vỏ và thịt Về trọng lượng chất khô, phần vỏ chỉ chiếm 3% trọng lượng quả, chứa khoảng 3% dầu. hạt chiếm khoảng 23% trọng lượng trái và chứa 1% dầu. hầu hết lượng dầu tập trung ở thit quả, phần chiếm 75% trọng lượng quả và chứa đến 50% dầu. không phải hầu hết lượng dầu có thể được trích ly hết từ chất rắn chỉ qua quá trình vật lý, vì phần chất rắn thường chỉ chứa 6 -10% dầu phụ thuộc vào loại, độ chín và hiệu suất của quá trình trích. Chất rắn chứa từ 25-70% lượng ẩm tùy thuộc vào quy trình sản xuất. 1. Chỉ tiêu cảm quan: - Kích thước của trái phải đồng đều - Màu sắc đồng nhất, tùy loại olive sử dung để làm dầu mà ta có olive xanh hay đen - Độ chín: có độ chín vừa phải - Tạp chất: 2% 2. Chỉ tiêu hóa lí: - Độ ẩm: 40 – 60% Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 5 - Dầu: 10 – 30 % - Chất khô: 30% Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 6 - Phần 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ A. Quy trình 1: Quả olive Rửa Nghiền Nhào trộn Li tâm lắng Bã Li tâm Lắng trong thùng Dầu olive Extra vigin Dầu Đóng chai Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 7 B. Quy trình 2: Quả olive Rửa Nghiền Nhào trộn Ép Bã Li tâm Lắng trong thùng Dầu olive Extra vigin Dầu Đóng chai Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 8 Phần 3: GIẢI THÍCH QUY TRÌNH A. Quy trình 1: I. Quá trình rửa: 1. Mục đích: chuẩn bị cho quá trình nghiền Loại trừ các tạp chất cơ học như đất, cát, bụi và vi sinh vật bám trên bề mặt trái Tẩy sạch một số hợp chất hóa học gây độc hại trong kỹ thuật nông nghiệp như thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật… 2. Các biến đổi: - Vật lý: có thể gây dập một bộ phận nhỏ của nguyên liệu do tác động cơ học của quá trình rửa . - Hóa học: + Độ ẩm tăng từ 2-6% + Có thể gây tổn thất một số chất dinh dưỡng hòa tan trong nước rửa - Sinh học: giảm bớt lượng vi sinh vật trên bề mặt trái 3. Ảnh hưởng của các yếu tố: - Nước rửa: đạt tiêu chuẩn nước sử dụng trong chế biến thực phẩm - Thời gian rửa: ngắn 4. Thiết bị và thông số công nghệ: - Thiết bị: Máy rửa gồm có cơ cấu làm đảo trộn quả trong nước và dụng cụ để tách các quả olive ra khỏi nhau. Quá trình đảo trộn được thực hiện bởi máy hay do tác động của không khí Hình 2: Máy rửa trái olive - Thông số: Nhiệt độ nước rửa: 30-40oC II. Quá trình nghiền: 1. Mục đích: chuẩn bị Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 9 Nghiền là quá trình làm giảm kích thước nguyên liệu tạo thành hỗn hợp bột nhão. Quá trình nghiền còn làm phá vỡ một phần thành tế bào, giải phóng ra một lượng dầu chuẩn bị cho quá trình trích dầu. 2. Các biến đổi: - Vật lý: (chủ yếu) kích thước hạt giảm, hạt mất hẳn hình dạng ban đầu trở thành dạng bột nhão, do đó các thông số như độ xốp, độ ẩm… cũng thay đổi theo. - Hoá học: khi nghiền, do ma sát sinh nhiệt độ (không đáng kể) có thể xảy ra một số phản ứng phân, phản ứng oxy hóa, đồng thời ở nhiệt độ cao có thể gây biến tính sơ bộ một số protein và một số phản ứng tạo màu, mùi… - Hoá sinh: khi nghiền, cấu trúc tế bào bị phá vỡ, dầu trong nội bào được giải phóng, hấp phụ lên bề mặt các hạt bột. Do đó nguyên liệu xảy . - Sinh học: khi các hạt bị phá vỡ cấu trúc, vi sinh vật có nhiều điều kiện tiếp xúc với cơ chất bên trong gây hư hỏng. - Cảm quan: có thể xuất hiện một số màu, mùi khó chịu 3. Ảnh hưởng của các yếu tố: - Độ ẩm quả oliu: độ ẩm cao làm cho bột nhão dẻo hơn, dính vào máy làm cho quá trình nghiền khó khăn, khó tháo bột nhão ra khỏi máy. - Nhiệt độ: nếu nhiệt độ cao làm tăng độ nhớt của khối bột nhão gây trở ngại cho quá trình nghiền. - Thành phần hóa học và cấu trúc quả: vì dầu chỉ tập trung chủ yếu trong phần thịt quả, trong hạt rất ít nên chỉ cần nghiền mịn phần thịt quả. - Hình dạng, kích thước quả : các quả có kích thước độ chín đồng đều thì quá trình nghiền sẽ dễ, bột nhão sau nghiền sẽ đồng nhất. 4. Thiết bị và thông số công nghệ: - Thiết bị: Bộ phận hoạt động chính của máy nghiền búa là Rôto với búa. Rôto bao gồm thân chính, đĩa, trục ống và búa . Động cơ làm Rôto quay nhanh trong khoang nghiền. Khi nguyên liệu thô được cho vào máy nghiền qua cửa cấp liệu, dưới tác động của búa tốc độ cao, nguyên liệu sẽ được nghiền nhỏ. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 10 Hình 3: Máy nghiền búa - Thông số: kích thước của nguyên liệu đầu ra là 0.25 – 0.5mm III. Quá trình nhào trộn: 1. Mục đích công nghệ: chuẩn bị Nhào trộn để giúp chonhững giọt dầu nhỏ kết với nhau thành những giọt to hơn để dễ dàng tách dầu ra trong quá trình tiếp theo. Đồng nhất hỗn hợp bột nhão. 2. Các biến đổi: - Vật lí: tăng kích thước hạt cầu béo, nhiệt độ tăng, độ nhớt tăng . - Hóa học: có thể xảy ra các phản ứng hóa học + Phản ứng oxi hóa: các acid béo, polyphenol làm dầu sẫm màu, tăng chỉ số peroxyt + Phản ứng thủy phân: triglyceride tạo ra các mono,di – glyceride, acid béo tự do làm tăng chỉ số acid. - Sinh học: thành tế bào tiếp tục bị phá vỡ, tăng khả năng nhiễm vi sinh vật - Hóa lí: tạo thành hỗn hợp đồng nhất. - Hóa sinh: các enzym được kích hoạt xúc tác cho các phản ứng thủy phân. - Cảm quan: xuất hiện màu, mùi khó chịu. 3. Ảnh hưởng của các yếu tố: - Nhiệt độ: cao, hiệu suất trích cao nhưng làm tăng hàm lượng polyphenol, tăng vị đắng của dầu và các hợp chất hương dễ bay hơi sẽ bị mất mát nhiều. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 11 - Thời gian : nhào trộn lâu sẽ làm giảm hàm lượng polyphenol, vị đắng, độ bền và tăng mức độ oxi hóa, dầu bị sậm màu. 4. Thiết bị và thông số công nghệ: - Thiết bị: Cấu tạo hình trụ nằm ngang bằng thép không gỉ, bên trong gồm một máng ngang vời những cánh trộn hình xoắn ốc. Hình 4: Máy nhào trộn Hỗn hợp bột nhão sau khi nghiền được đưa vào máy nhào trộn, dưới tác động của cánh trộn, nhiệt độ được giữ ở 25oC hỗn hợp sẽ trở nên đồng nhất. Các hạt cầu béo liên kết lại thành những giọt lớn hơn. - Thông số: Tốc độ: 28 rpm Nhiệt độ :không quá 25oC Thời gian: 20-40 phút. IV. Quá trình ly tâm lắng: 1. Mục đích: khai thác Tách dầu ra khỏi hỗn hợp bột nhão 2. Các biến đổi: - Vật lí: sự giảm về thể tích, khối lượng. - Hóa học: hầu như không thay đổi gì về thành phần hóa học, tuy nhiên có tổn thất một ít chất béo, vitamin, chất màu… theo cặn. - Hóa lí: có sự tách pha: pha lỏng và pha rắn. - Sinh học: một số vi sinh vật không có lợi bị loại bỏ theo bã lọc. - Hóa sinh: hầu như không có thay đổi. - Cảm quan: sự thay đổi về trạng thái, màu sắc… Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 12 3. Ảnh hưởng của các yếu tố: - Mức độ nghiền: + Nếu bột nhão nghiền chưa đủ mịn, lượng dầu trong tế bào không được giải phóng hết, sẽ bị thất thoát trong phần bã rắn (pomace). + Nếu nghiền quá mịn, dầu sẽ bị thất thoát trong nước thải. - Nhiệt độ: nhiệt độ cao làm tăng độ nhớt của bột nhão, hiệu suất của quá trình giảm. - Độ nhớt: cao thì hiệu suất quá trình giảm 4. Thiết bị và thông số công nghệ: - Thiết bị: gồm một máy ly tâm nằm ngang có sức chứa lớn,quay khoảng 3000rpm, lực ly tâm lớn làm cho các pha tách ra khỏi nhau nhờ vào tỉ trọng khác nhau của chúng (bã > dịch lỏng). Khi máy hoạt động, bột nhão được nạp theo ống 4 vào khoang trong của vít tải rồi qua cửa tháo 2 vào bên trong rôto. Dưới tác động của lực li tâm, bột nhão được phân chia và các tiểu phần của pha rắn được lắng trên tường của rôto. Chất lỏng trong chảy vào cửa rót, tràn qua ngưỡng rót và được tháo ra khỏi rôto. Hình 5: Máy li tâm lắng - Thông số: - Đường kính trong của roto: 325 mm - Số vòng quay của roto: 3500 vòng/phút V. Quá trình li tâm: Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 13 1. Mục đích: hoàn thiện Trong pha lỏng gồm có nước, dầu, tạp chất. Ta cho pha lỏng sau khi lắng li tâm qua máy li tâm đứng để tách nước và tạp chất ra khỏi dầu. 2. Các biến đổi: - Vật lí: độ nhớt của dầu giảm, dầu trong hơn. - Hóa học: có thể xảy ra các phản ứng oxi hóa, phản ứng thủy phân chất béo trong dầu. - Hóa lí: có sự tách pha trong dung dịch dầu thô. - Hóa sinh: xảy ra các phản ứng do enzyme có trong dầu xúc tác. - Sinh học: thời gian lâu có thể bị nhiễm vi sinh vật 3. Ảnh hưởng của các yếu tố: - Yếu tố phân li:là đại lượng xác định thời điểm phân chia hỗn hợp thành dầu và tạp chất phụ thuộc vào tần số quay và bán kính trục máy li tâm. - Nhiệt độ: nhiệt độ cao có thể xảy ra các phản ứng oxi hóa, thủy phân làm dầu có mùi ôi, khét 4. Thiết bị và thông số công nghệ: Phần nước quả và dầu đã được tách pha được cho ly tâm lại qua một hệ thống máy ly tâm đứng, quay khoảng 6000 rpm sẽ tách bớt một lượng nước quả còn sót lại trong dầu. - Thiết bị: Nguyên lý hoạt động: dựa vào sự chênh lệch khối lượng riêng giữa các tạp chất và dầu; sự khác nhau về vận tốc chuyển động của dầu và tạp chất trên đĩa nghiêng. Cấu tạo: + Thiết bị thân hình trụ, đáy hình chóp, có nắp đậy. + Giữa thiết bị có ống phân phối để dẫn dầu vào, trên thành ống có lỗ để thoát dầu. + Trên ống có lắp các đĩa hình chóp với góc nghiêng 30o. + Đỉnh nắp có đoạn ống lắp các vòi lấy mẫy kiểm tra. Số lượng vòi lấy mẫu kiểm tra bằng số đĩa hình chóp. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 14 Hình 6: Thiết bị li tâm nhiều khoang Hoạt động: + Đưa dầu thô vào ống phân phối, do các đĩa quay với tốc độ nhanh, dầu thoát ra các lỗ ở thành ống (vì khối lượng riêng của dầu nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, tạp chất), chảy theo bề mặt nghiêng của các đĩa chóp. + Nước và tạp chất từ trong dòng chảy tự lắng xuống, di chuyển chậm dồn dần xuống đáy chóp. + Cặn lắng theo định kì xả ra bầu chứa cặn, bơm lấy cặn ra khỏi thiết bị lắng. + Dầu dâng lên phía trên và được bơm hút ra ngoài qua thiết bị thủy hóa. - Thông số: Máy li tâm đứng quay quanh một trục thẳng đứng, tốc độ 6000rpm. Dầu sau khi làm sạch chứa ít hơn 0.1% nước hay tạp chất. VI. Quá trình lắng trong thùng chứa: 1. Mục đích: hoàn thiện Dầu sau khi li tâm vẫn chứa một ít nước, tạp chất. Dầu sẽ được đưa vào những thùng chứa, để ở nhiệt độ thấp để nước và tạp chất sẽ bị lắng xuống đáy thùng chứa. 2. Các biến đổi: - Vật lí: giảm độ nhớt. - Hóa học và hóa sinh: hầu như không có phản ứng gì xảy ra. - Hóa lí: có sự phân chia pha 3. Ảnh hưởng của các yếu tố: Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 15 - Nhiệt độ: nếu nhiệt độ cao thí dầu sẽ dễ bị oxi hóa, nhiệt độ thấp (dưới 12oC) sẽ làm quá trình lắng diễn ra lâu, và một số acid béo bão hòa sẽ bị đông lạnh. 4. Thiết bị và thông số công nghệ: - Thiết bị: dùng thùng lắng bằng thép không rỉ. Có lớp vỏ điều nhiệt. Hình 7: Thùng chứa - Thông số: + Nhiệt độ: giữ ở 13 - 16 oC + Thời gian: dầu được cho phép để lắng tối đa trong khoảng 2 tháng trước khi đóng chai. VII. Quá trình đóng chai: 1. Mục đích: hoàn thiện, bảo quản. Dầu olive được rót vào những chai thủy tinh có màu sẫm tránh ánh sáng, kín khí, tránh tác động cơ học. 2. Các biến đổi:hầu như không có biến đổi đáng kể. 3. Các yếu tố ảnh hưởng: Hình 8: B. Quy trình 2: Điểm khác nhau của quy trình 2 so với quy trình 1 là quá trình tách dầu được thực hiện bằng phương pháp ép. Do đó sau khi ép phải thực hiện quá trình lắng để tách dầu ra khỏi nước. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 16 I. Quá trình ép: 1. Mục đích: Khai thác. Do tác dụng của lực ép, làm tách dầu thô ra khỏi bánh ép. 2. Các biến đổi: - Vật lý: nhiệt độ của khối nguyên liệu có thể tăng, cấu trúc tế bào nguyên liệu bị phá vỡ. - Hóa học: khi ép dầu ở áp lực cao sẽ xảy ra sự nén ép và tăng nhiệt gây biến tính protein, làm giảm tính tan của protein. Áp lực trong máy ép càng cao, nguyên liệu trong máy ép nóng lên làm cho sự biến tính thêm sâu sắc. - Hóa lí: có sự tách pha: pha lỏng (nước và dầu) ra khỏi pha rắn. 3. Các yếu tố ảnh hưởng: - Nguyên liệu (bột nhão): độ xốp cao thì trong khối bột nhão có nhiều mao quản giúp quá trình ép dễ. - Độ phá vỡ của tế bào: nghiền càng mịn thì hiệu suất ép cáng cao, nhưng dầu dễ bị oxi hóa. - Bề dày của nguyên liệu: bề dày của lớp bột nhão càng dày thì quá trình ép có hiệu suất thấp, dầu ở giữa khối bột nhão không được lấy ra triệt để. - Tốc độ tăng áp suất: xem tập - Nhiệt độ: ảnh hưởng đến sự chuyển động của các phân tử, độ nhớt. Nhiệt độ cao làm cho dịch ép chảy ra nhanh hơn nhưng có thể ảnh hưởng đến chất lượng dầu. 4. Thiết bị và thông số công nghệ: - Thiết bị:Sử dụng máy ép thủy động lực học. Nguyên tắc hoạt động: + Bột nhão được cho vào các túi lưới. + Các đĩa được xếp chồng lên nhau đến pittong. + Áp suất được nâng từ từ đến khoảng 400 bar. + Hỗn hợp dầu và nước quả được tháo ra. + Pha lỏng( dầu và nước ) được cho vào máy lắng ly tâm để tách dầu ra khỏi nước Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 17 Hình 9: Máy ép thủy động lực học - Thông số: + Chiều cao ép: 2.15m + Số đĩa: 145 + Đường kính pittong: 35-40cm + Áp lực: 350-450kg/cm2 Phần 4: SO SÁNH HAI QUY TRÌNH A. Quy trình 1: tách dầu bằng phương pháp ly tâm I. Ưu điểm: - Thiết bị không cồng kềnh - Tính tự động hóa cao, áp dụng trong quy trình sản xuất liên tục II. Nhược điểm: - Quy trình và thiết bị phức tạp - Chi phí năng lượng cao Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 18 - Bã rắn có hàm lượng ẩm cao - Lượng dầu lấy ra ít hơn trong quá trình ép B. Quy trình 2: tách dầu bằng phương pháp ép I. Ưu điểm: - Quy trình và thiết bị đơn giản. - Lượng ẩm trong bã rắn còn lại ít - Chi phí thiết bị thấp, năng lượng cho quá trình thấp. - Thích hợp cho các hạt dầu có hàm lượng dầu cao trên 25% - Lượng dầu lấy ra nhiều hơn II. Nhược điểm: - Thiết bị cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích - Tính tự động hóa kém - Thiết bị khó vệ sinh vì phải bỏ bột nhão vào những bao lưới, nên sau quá trình sẽ khó lấy bã ra, khó vệ sinh bao lưới. - Dầu lấy ra tiếp xúc trực tiếp với không khí nên dễ bị oxi hóa Phần 5: SẢN PHẨM I. GIỚI THIỆU: Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 19 Dầu olive bản chất là dầu tinh khiết từ trái olive, trong thời kì xa xưa nó được nhắc đến như là “ rượu ngon của Chúa”. Nó là một mặt hàng có từ lâu đời: một gia vị thiết yếu, trọng tâm để phát triển kinh tế của vùng đất Địa Trung Hải. Mọi người sử dụng dầu olive để nấu ăn và xem nó như là một loại thuốc chữa bệnh. Ngày nay, dầu olive vẫn là một mặt hàng thiết yếu đối với đông đảo mọi người trên khắp thế giới: Tây Ban Nha, Hi Lạp, Argentina, Thổ Nhĩ Kì, Pháp, Mĩ, Ý, Bồ Đào Nha, Úc... Mỗi nước trồng những giống olive phù hợp nhất với đặc điểm khí hậu riêng biệt của từng khu vực. Do đó, mỗi nước sẽ sản xuất ra một loại dầu olive có mùi hương và vị đặc trưng cho vùng đất của đất nước đó. Tuy nhiên, mùi hương và vị của dầu olive không chỉ phụ thuộc vào vùng đất mà giá trị của dầu còn phụ thuộc vào cách thu hái và quá trình sản xuất. Thu hoạch trái olive vào thời điểm thích hợp nhất và chế biến trong thời gian ngắn nhất sẽ cho ra loại dầu oliu có hương vị tốt nhất. Dầu được ép lạnh sẽ đảm bảo được hương vị tự nhiên và chất lượng của dầu là cao nhất. Trong dầu olive có rất nhiều acid béo không no như oleic, palmitoleic, palmitic, steric, linoleic và linolenic… Ở nhiệt độ bình thường dầu ở trạng thái lỏng. Ở nhiệt độ thấp, tại điểm đông đặc thì dầu tồn tại dưới dạng tinh thể giống sáp, nhưng chất lượng dầu không bị ảnh hưởng. Dầu oliu được xếp vào chất béo không no đơn bởi sự vượt trội của axit oleic (55 – 83%). Trong dầu cũng có một số acid béo bão hòa như acid palmitic, acid stearic… Ngoài ra, trong dầu còn một số thành phần khác: + Tocopherol: một nguồn tuyệt hảo của vitamin E + Phenol, polyphenol, phenolicacid: có tác động chống oxi hóa quan trọng + Sterols và đặc biệt là B sitosterol: chỉ có thể tìm thấy trong dầu olive. Có vai trò cực kì quan trọng để chống lại cholesterol trong. + Hydrocarbons: cũng có tác động chống oxi hóa. + Alcohols : được tin là có thể giúp chuyển đổi cholesterol thông qua việc tăng sản phẩm mật. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 20 Những chất màu trong dầu oive: α-chlorophyll, β-chlorophyll, β-carotene Dầu olive vẫn chưa được dùng phổ biến tại Việt Nam nhưng từ lâu, nó đã được biết tới là một trong những thực phẩm rất có lợi cho sức khoẻ. 1. Ngăn ngừa ung thư Dầu olive có khả năng ngăn ngừa ung thư tuyệt vời. Chất chống ôxy hoá polyphenol bảo vệ cơ thể khỏi sự tàn phá của các tế bào gây ung thư. Ở các nước Bắc Âu, tỉ lệ ung thư vú, ung thư buồng trứng và ung thư tuyến tiền liệt thấp do người dân ở đây bổ sung lượng dầu olive trong khẩu phần ăn hàng ngày. 2. Tốt cho tim mạch Để hỗ trợ cho tim mạch, gần như không có gì tốt hơn dầu olive. Dầu olive làm tăng cholesterol HDL tốt cho tim mạch, giảm cholesterol có hại LDL, và đồng thời giảm các chất béo có hại cho máu. Ngoài ra nó còn hạn chế các chứng viêm sưng, một tác nhân gây ra các bệnh tim mạch. 3. Hạ huyết áp Nếu như huyết áp của bạn không dưới 120/80, bạn cần phải tìm cách hạ nó xuống. Và dầu olive là một giải pháp. Chất polyphenol có trong dầu olive làm giãn nở động mạch, giúp hạ huyết áp. Hãy dùng dầu olive nguyên chất, vì như vậy sẽ tận dụng tối đa được lượng chất chống ôxi hoá và vitamin nhạy cảm với sức nóng. 4. Giảm cân “Ngon, không béo” chính là khẩu hiệu dành cho dầu olive. Không những có mùi vị thơm ngon, mà các nhà nghiên cứu cho rằng, những người béo phì ăn một số chất béo như dầu olive dễ giảm cân hơn là những người cắt giảm chất béo. 5. Làm dịu cơn đau đầu Nếu như bạn thường xuyên bị đau đầu, căng thẳng vì làm việc quá sức, hãy thử dùng món salad rau có trộn thêm dầu olive. Nó chứa chất oleocanthanl, một hợp chất tự nhiên làm giảm đau và ngăn ngừa các chất gây sưng tấy, viêm, mà không ảnh hưởng đến dạ dày. II. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA DẦU OLIVE: 1. Chỉ tiêu cảm quan: - Hình thái: trong suốt, đồng nhất. - Màu sắc: dầu oliu có màu từ vàng nhạt đến vàng xanh. - Mùi vị: có mùi đặc trưng của dầu olive, không có mùi ôi khét và mùi vị lạ. 2. Chỉ tiêu hóa lí: Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 21 Bảng 1: Các chỉ tiêu hóa lí Chỉ tiêu Giá trị Năng lượng (100g) 3700 kJ Điểm nóng chảy -6oC Điểm sôi 300oC Khối lượng riêng (20oC) 0.9150–0.9180 Độ nhớt 84nbsp Chỉ số khúc xạ 1.4677–1.4705 Chỉ số iod 75–94 Chỉ số acid 0.6 Chỉ số peroxide 20 Chỉ số xà phòng hóa 184–196 3. Thành phần chất béo: Bảng 2: Thành phần chất béo Chất béo bão hòa Palmitic acid 7.5 – 20% Stearic acid 0.5 – 5.0% Arachidic acid < 0.8% Behenic acid <0.3% Myristic acid <0.1% Lignoceric acid <1.0% Chất béo chưa bão hòa đơn Oleic acid 55.0 – 83.0% Palmitoleic acid 0.3 – 3.5% Chất béo chưa bão hòa đa Linoleic acid 3.5 – 21.0% Linolenic acid <1.5% III. MỘT SỐ DẦU OLIVE: Khác với những loại dầu khác, các hướng dẫn rõ ràng đã được quy định đối với dầu olive, liên quan đến ghi nhãn. Tiêu chí là vị, mùi và màu sắc, cũng như trữ các acid béo tự do. Phần trăm acid béo tự do càng thấp, phẩm chất càng cao. Màu và vị: dầu olive lung linh với nhiều sắc độ giữa vàng và lục. Nhưng màu đậm không có nghĩa là vị đậm. Có những loại dầu lục đậm có vị cực kỳ dịu, và có những loại dầu vàng nhạt lại có vị cực kỳ đậm đến không ngờ. Đôi khi nhãn cũng ghi một chỉ dẫn như đậm, vị trái cây, hoặc dịu. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 22 - Extra virgin olive oil: dầu phẩm chất cao nhất thu được từ trái olive tươi thu hoạch đúng thời điểm và sản xuất liền trong thời gian ngắn. Không trải qua bất kì quá trình nào khác ngoài rửa, lắng, li tâm, lọc. Dầu olive extra virgin có hàm lượng chất béo chưa bão hòa đơn là cao nhất, chất béo bão hòa là thấp nhất, lượng tocopherol là cao nhất. Lượng acid béo tự do không thể cao hơn 0.8%. Acid oleic, chất béo chưa bão hòa đơn quan trọng nhất, có hàm lượng từ 55% - 83%. Extra virgin là thuật ngữ dùng cho giá trị dầu, và để ghi nhãn. Trong trường hợp là dầu đặc biệt cao cấp, lượng các acid béo tự do thường được liệt kê trên nhãn. Chẳng hạn như nếu bạn đọc trữ acid 0,2%, đó là loại dầu cao cấp. - Virgin olive oil: không có phẩm chất cao như dầu olive extra virgin. Dầu không có phẩm chất cao có thể do điều kiện trồng trọt không tốt, quá trình sản xuất, dầu cũ, mùi vị dầu không đạt. Trong loại này, lượng acid béo tự do có thể lên đến 1/2 oz/3½ oz dầu, và trữ acid béo tự do không được quá 2%. - Refined olive oil: thu được từ virgin olive oil không đạt tiêu chí liên quan đến màu, vị và mùi, và nếu trữ acid béo tự do quá cao bằng cách tinh luyện mà không làm biến đổi cấu trúc glyceride ban đầu - Olive oil: Dầu này được trộn từ hai loại dầu, refined olive oil với olive virgin oil nhằm cải thiện vị của nó. Trữ acid là 1/2 oz/3½ oz. - Olive-pomace oil: hỗn hợp dầu olive tinh chế từ bột olive nhão (pomace) và có thể có một ít dầu virgin. Nó phù hợp để tiêu thụ, nhưng không được miêu tả như là olive oil. Dầu olive-pomace hiếm khi bán lẻ; thường dùng nấu nướng trong các nhà hàng. - Lampante oil: không phù hợp cho nấu nướng; dầu lampante dùng đốt đèn, hầu hết sử dụng trên thị trường công nghiệp. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 23 Phần 6: THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ I. MÁY LẮNG LI TÂM BA PHA: - Ngày nay, quá trình tách dầu ra khỏi bột nhão, ngoài việc sử dụng máy li tâm lắng hai pha, máy ép ta còn có thể sử dụng máy li tâm lắng ba pha. - Máy li tâm lắng ba pha có thể tách hỗn hợp bột nhão thành ba phần riêng biệt (dầu, nước, bã rắn có độ ẩm thấp) dựa vào sự khác nhau về tỉ trọng ( bã rắn > nước > dầu). - Việc sử dụng máy li tâm lắng ba pha có những ưu điểm là bã rắn có độ ẩm thấp hơn, hiệu suất cao, phù hợp với sản xuất liên tục. Tuy nhiên cũng có những nhược điểm là cần phải sử dụng nhiều nước hơn, nhiều năng lượng hơn để gia nhiệt cho nước, thất thoát nhiều polyphenol trong dầu ( do bị hòa tan trong nước ấm), và phải cần đến hai máy li tâm đứng sau khi tách bã rắn. - Cấu tạo và hoạt động của máy: Nguyên tắc hoạt động: + Nguyên liệu được nạp vào một ống hình trụ rỗng ở giữa, ống quay với tốc 3000 rpm. Sự phân chia pha diễn ra tại bề mặt hình nón ở cuối ống nạp nguyên liệu. Quá trình phân chia pha diễn ra là nhờ lực li tâm do ống nạp nguyên liệu quay. Những chất rắn trong nguyên liệu sẽ bị lắng xuống thành thiết bị. Còn phần lỏng sẽ tách thành hai pha, một pha có khối lượng riêng lớn, một pha có khối lượng riệng nhỏ. + Phần rắn sẽ được dẫn xuống cuối thiết bị nhờ phần vít tải hình xoắn ốc. + Trong khi đó, pha lỏng có khối lượng riêng nhỏ sẽ được tháo ra nhờ trọng lực. Còn pha lỏng có khối lượng riêng lớn được tháo ra nhờ áp lực của bơm. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 24 II. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT OLIVE CÓ BỔ SUNG ENZYM: - So sánh hai quá trình sản xuất dầu olive, một là có sử dụng Maxoliva ( một enzym chuẩn bị trước có chứa những mã giống các enzym trong hệ nội sinh của olive ) và cách sản xuất cổ điển trước đây. Dùng 300 ml Maxoliva / tấn olive, Maxoliva được thêm vào bột nhão olive trong quá trình nghiền để đồng nhất tốt hơn sau khi trích ly dầu. Kết quả đã chỉ ra rằng việc thêm chế phẩm enzym tự nhiên sẽ giúp quá trình trích ly dễ hơn và tăng hiệu suất. Ngoài ra lựơng dầu trong bã và trong nước quả sau khi trích dầu cũng giảm, chất lượng của dầu cũng cao hơn và mùi vị của dầu hoàn hảo hơn. - Người ta tiến hành kiểm tra quá trình sản xuất dầu olive mới có enzym bổ trợ trên 3 loại dầu (Dritta, Coratina và Leccino) . Dầu thu được bằng cách thêm chế phẩm enzym trước quá trình trích ly đặc điểm là: hàm lượng chất chống oxi hoá tự nhiên cao ( phenols tự do và liên kết, ortho-phenol, tocopherol), trans-2- hexanal, tổng các chất tạo hương, sắc tố chlorophyllic và steroid hydrocacbon; một ít aliphatic-ancohols, triterpen-ancohols, triterpen-diancohols, ß-sterol, sterol tổng; tăng độ bền của các chất chống oxi hoá, và những chỉ số chất lượng toàn cầu khác, chỉ số thấp về màu carotenoid, rượu và một số tỉ số chất lượng khác như trans-2-hexenal/hexanal, trans-2-hexenal/tổng chất hương, campesterol/stigmasterol; và đánh giá cảm quan cao. Nói chung, chất lượng dầu được cải thiện tốt hơn. Thêm vào đó, enzym bổ trợ này làm tăng hiệu suất trích ly dầu. - Những chế phẩm enzym có chứa pectolytic, cellulolytic và hemicellulolytic ngoại sinh và các loại enzym tương tự vậy. Như các loại enzym có tự nhiên trong quả olive (enzym nội sinh ) nhưng chúng không dễ kích hoạt trong quá trình nghiền mang tính quyết định. Các enzym này khó hoạt hoá là do các phenol bị oxi hoá tạo thành liên kết các nhóm giả của chúng. Để khắc phục tình trạng này người ta thêm vào các chế phẩm enzym ngoại sinh vào bột nhào trong suốt quá trình trích ly. - Ảnh hưởng của việc sử dụng enzyme phá thành tế bào trong quá trinh trích li dầu olive dựa vào hợp chất phenolic và polysaccharide được nghiên cứu tỉ mỉ. Việc sử dung enzyme làm tăng nồng độ của hợp chất phenolic ở trong bã, dầu. Đặc biệt, lượng chất 3,4-DHPEA-EDA, 3,4-DHPEA-EA ( là những chất có tác động chống oxi hóa) tăng đáng kể trong dầu olive. Hơn nữa, việc dùng khí dòng N2 trong quá trình cũng làm tăng nồng độ phenolic. Việc phân tích sự có mặt của hợp chất polymers pectic trong bột nhão đã chỉ ra rằng dùng pectinolytic enzyme làm tăng năng suất của pectin (chất đệm có thể hoà tan) và sự cân đối giữa các phân tử có khối lượng phân tử khác nhau. Cũng vậy, hàm lượng axit uronic cũng tăng đáng kể vì khi sử dụng enzym. Nghiên cứu này chỉ ra rằng việc dùng enzym phá huỷ thành tế bào đã cải thiện chất lượng dầu oliu nhưng về cơ chế vẫn chưa được làm rõ. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 25 - Công việc hiện nay là phải tối ưu hoá giai đoạn trích ly dầu từ quả olive thuộc giống Coratina bằng cách dùng enzym thích hợp đã chọn sẵn. Đối với mục đích này, các ảnh hưởng kết hợp của thời gian nhào trộn (t) và nồng độ của enzym (CE ), được thêm vào khi vứa bắt đầu bước nhào trộn, được xem xét bởi một 32 full thừa số design kết hợp với phương pháp bề mặt , việc chọn tổng nồng độ polyphenols (TP) và o-diphenol (OD) và sản lượng dầu trích ly và đối căn luỹ thừa (ARP) như là những biến số thích hợp. Chế độ cho phép chúng ta xác định điều kiện hoạt động tối ưu (t = 91.64 phút và CE = 25.00 ml/kgpaste), TP = 844.30 μgcae/goil; OD = 120.80 μgcae/goil; ARP = 24.93 μgdpph/μlextract và Y = 15.72 goil/100 gpaste. - Qua những kết quả trên cho thấy việc bổ sung enzym thích hợp vào trước khi trích ly hay đúng hơn là bắt đầu bước nhào trộn là sẽ cho ra sản phẩm đạt chất lượng tốt hơn và khả năng trích dầu nhiều hơn. Sản xuất dầu olive GVHD:PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Trang 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO Theo elolivo-olive-oil.com “ Olive oil processing technology influences on quality ” – Paul Vossen