MỞ ĐẦU Bí Đỏ hay bí Ngô thuộc giống Cucurbita, họ bầu bí (Curcurbitaceae). Trên thế giới thì giống Cucurbita có rất nhiều loài khác nhau, được trồng ở các điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu rất đa dạng. Dựa trên cấu trúc và hình dạng của quả, bí đỏ được phân thành 5 loài: C. pepo, trong đó hai loài phổ biến nhất ở Việt Nam là C.
pepo cho hạt với hàm lượng lipid cao hơn loài C. maxima và hiện nay hạt của loài C. pepo đã được dùng làm nguyên liệu để sản xuất dầu thực phẩm ở quy mô công nghiệp trên thế giới. Từ lâu, hạt bí đỏ đã được sử dụng như một nguồn thực phẩm của con người.
Dù chỉ là phụ phẩm, hạt bí đỏ rất giàu dinh dưỡng, hàm lượng lipid và protein trong hạt lên đến 41. Trong thành phần lipid của hạt bí đỏ chủ yếu là acid béo không bão hòa chiếm đến 80.65% tổng lượng lipid, trong đó acid oleic và acid linoleic chiếm lần lượt là 38.84% tổng hàm lượng lipid có trong hạt. Ngoài ra, hạt bí còn chứa hàm lượng khoáng cao, bao gồm K, P, Mg, Ca, Zn… Tại một số nước Châu Á, trong đó có Việt Nam và tại Châu Phi như Hy Lạp và Tunisia, hạt bí thường được sử dụng dưới dạng snack. Hạt bí có thể được rang (có bổ sung muối hoặc không) hoặc dùng để bổ sung vào các sản phẩm như bánh nướng, salads… [1].
Đặc biệt là dầu hạt bí đã được đưa vào sản xuất với quy mô công nghiệp để dùng trong bếp ăn gia đình ở một số nước như Australia, Hungari, Croatia [2]…. Dầu hạt bí tuy được xem là có lợi cho sức khỏe nhưng do hàm lượng acid béo không bão hòa chiếm tỷ lệ cao nên gây khó khăn cho việc bảo quản sản phẩm. Vì vậy, kéo dài thời gian bảo quản dầu hạt bí là một vấn đề được quan tâm. Bên cạnh phương pháp phổ biến như bổ sung các chất chống oxy hóa vào dầu thì việc sử dụng kỹ thuật vi bao để bảo quản dầu được xem là một phương pháp tiềm năng.
Trong ngành công nghệ thực phẩm, phương pháp vi bao được sử dụng phổ biến nhất là sấy phun. Phương pháp này đem lại hiệu quả kinh tế cao, linh hoạt và cho ra sản phẩm có chất lượng tốt [3]. Nhiều nghiên cứu đã sử dụng phương pháp 2 sấy phun để vi bao chất béo từ các nguồn nguyên liệu khác nhau như dầu cọ [4], dầu ô liu [5], dầu đậu nành [6], dầu hạt hướng dương [7] và dầu bơ [8]. Việc thu nhận sản phẩm dạng bột sẽ dễ bảo quản hơn so với dạng lỏng [3].
Bên cạnh đó, sản phẩm “bột dầu” dễ sử dụng như là nguồn nguyên liệu để sản xuất bột dinh dưỡng, các sản phẩm bánh nướng … Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi sẽ tiến hành khảo sát hiệu quả quá trình vi bao dầu hạt bí đỏ dưới ảnh hưởng của các điều kiện công nghệ, bao gồm áp lực đồng hóa, nhiệt độ sấy phun và áp lực làm quay đầu phun ly tâm. 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2. HẠT BÍ VÀ DẦU HẠT BÍ 2. Thành phần hóa học của hạt bí Bảng 2.
Thành phần hóa học của hạt bí ở hai loài khác nhau [9], [10] Thành phần Giá trị (% khối lượng) C.1 thể hiện thành phần hóa học của hạt bí thuộc loài Cucurbita pepo và Cucurbita maxima, đây là hai loài bí đỏ phổ biến ở Việt Nam. Có thể nhận thấy là hàm lượng dầu và protein trong hạt bí rất cao. Lượng dầu trong hạt chiếm đến hơn 40% ở loài C. pepo và giá trị này khá cao so với các giống Cucurbita khác (hàm lượng dầu trong hạt của giống bí Cucurbita trên thế giới dao động từ 9.
Đó là do điều kiện khí hậu và phương pháp canh tác khác nhau ở các khu vực địa lý khác nhau [11]. So sánh với các loại dầu thực vật có thể ăn được như dầu hạt bông vải (22 - 24%), dầu hoa rum (30 - 35%), dầu đậu nành (18 - 22%), dầu hạt cải (40 - 48%) và dầu olive (12 - 50%), thì hai loài bí được trồng ở Việt Nam cho hạt có hàm lượng dầu cao (> 30%) có thể được xem là một nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất dầu trong công nghiệp [12]. Lượng protein trong hạt bí lần lượt là 25. Như vậy, hạt bí cũng là một nguồn cung cấp protein đáng lưu ý.
4 Hàm lượng carbohydrate trong hạt chiếm 25. Giá trị này tương đương với lượng carbohydrate có trong hạt đào lộn hột (26.2%) và hạt vừng (26. Thành phần khoáng của hạt bí được trình bày ở bảng 2. Thành phần khoáng (mg/ 100g bột khô) [1] Thành phần Hàm lượng Đồng 1.
Thành phần acid béo trong dầu hạt bí Bảng 2. Thành phần acid béo trong dầu hạt bí của các tác giả khác nhau [1] , [9], [14] Hàm lượng (%) Acid béo Ardabili El–Adawy Sherif E.8 Tổng acid béo bão hòa 19.2 Acid béo không bão hòa Palmitoleic (C16:1) 0.1 Tổng acid béo không bão hòa 80.1 Thành phần acid béo trong dầu hạt bí được thể hiện trong bảng 2. Bốn acid béo quan trọng trong dầu hạt bí là linoleic, oleic, palmitic và stearic, tỷ lệ của chúng trong hạt bí lên tới hơn 97% tổng lượng acid béo. Thành phần acid béo của dầu hạt bí ảnh hưởng đến chất lượng của dầu.
Độ bất bão hòa của dầu càng cao thì độ nhạy cảm với tác nhân oxy hóa càng cao, dầu càng dễ hư, nhưng khi đó dầu có giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt là dầu mang nhiều acid béo thuộc nhóm ω3 và ω6. Trong dầu hạt bí đỏ có chứa một hàm lượng lớn các acid béo thuộc nhóm ω3 (0.84 g/100 g lipid), là những chất có hoạt tính sinh học, có lợi cho sức khỏe con người và giúp phòng chống một số bệnh ung thư [16]. Hiện nay, nguồn cung cấp các acid béo thuộc nhóm ω3 và ω6 chủ yếu là từ dầu cá. Hàm lượng acid béo nhóm ω3 và ω6 trong dầu hạt bí tuy ít hơn trong dầu cá, nhưng phương pháp thu nhận dầu hạt bí đơn giản hơn rất nhiều.
Như vậy, với thành phần acid oleic và acid béo thuộc nhóm ω3, ω6 như trên, dầu hạt bí đỏ có thể xem là một nguồn lipid tốt cho con người. Tính chất hóa lý của dầu hạt bí Bảng 2. Tính chất hóa lý của dầu hạt bí đỏ ép chưa tinh luyện [9] Thông số Giá trị Chỉ số acid (mg KOH/g dầu) 0.02 Hàm lượng acid béo tự do (% oleic acid) 0.01 Chỉ số peroxide (meq O2/kg dầu) 10.62 Chỉ số iod (g I2/100 g dầu) 104.04 Chỉ số xà phòng (mg KOH/g dầu) 190.40 Hàm lượng các chất không xà phòng hóa được (% của dầu) 5.82 6 Tổng lượng sterol (% của dầu) 1.10 Tổng lượng phenolics (mg gallic acid/kg dầu) 66.69 Tổng lượng tocopherol (mg α-tocopherol/kg dầu) 882.13 Chỉ số ổn định oxy hóa (OSI) (h) 6.09 Độ nhớt động học (cP, 30 ºC) 93.48 Tỷ trọng riêng (30 ºC) 0.0002 Chỉ số khúc xạ (30 ºC) 1.0001 Trạng thái ở nhiệt độ phòng Lỏng Màu Nâu xanh Tính chất hóa lý của dầu hạt bí được thể hiện trong bảng 2. Dầu hạt bí có màu nâu xanh và vị giống dầu hạnh nhân.
Ở nhiệt độ thường, dầu hạt bí ở trạng thái lỏng. Tỷ trọng riêng của dầu hạt bí xấp xỉ 0. Độ nhớt dầu hạt bí tương đương với độ nhớt của dầu ô liu (0.920 Cp), dầu dừa (0.921 Cp) và dầu hạt cải (0. Để đánh giá chất lượng dầu béo, người ta thường sử dụng các chỉ số acid, chỉ số peroxide, chỉ số iod… Chỉ số acid và peroxide của dầu hạt bí ép chưa qua tinh luyện lần lượt là 0.
Chỉ số acid thấp tức là lượng acid béo tự do có trong lipid càng thấp, chất lượng lipid càng tốt… Dầu bắt đầu bị ôi khi chỉ số peroxide trong khoảng 20 - 40 meq O2/kg dầu [17]. Theo kết quả đo được trên dầu hạt bí chưa qua xử lý, giá trị AV và PoV của dầu hạt bí nằm trong mức cho phép và được xem là dầu ăn được với chất lượng tốt. Chỉ số xà phòng hóa càng nhỏ, dầu béo càng chứa nhiều acid béo mạch dài hay chứa các chất không xà phòng hóa. Chỉ số xà phòng hóa của dầu hạt bí xấp xỉ 190.
Điều này chứng tỏ dầu từ hạt bí chứa nhiều acid béo mạch dài, phân tử lượng trung bình hoặc cao. Những kết quả trên cho thấy dầu hạt bí có hàm lượng các acid béo không no cao, chủ yếu là linoleic và oleic. Thêm vào đó, các tính chất hóa lý của dầu hạt bí 7 cũng tương tự như các loại dầu có thể ăn được khác nên dầu hạt bí được xem là một loại dầu mới, giàu giá trị dinh dưỡng và có tiềm năng đưa vào sản xuất ở quy mô công nghiệp tại các nước có trồng bí với sản lượng cao. Màu sắc của dầu hạt bí Màu sắc của chất béo được thể hiện qua các giá trị L*, a* và b*.
Trong đó, L đặc trưng cho độ sáng của màu, có giá trị từ 0 đến 100 tương ứng từ tối tới sáng, giá trị này chỉ cung cấp thông tin về độ sáng. Giá trị a biểu thị giá trị màu từ xanh lá (-) tới đỏ (+), còn b biểu thị giá trị màu từ xanh dương (-) tới vàng (+). Rezig và cộng sự (2012) cho rằng giá trị màu sắc của dầu hạt bí (L*, a*, b*) lần lượt là 44. Dầu hạt bí từ giống C.
maxima cho giá trị L* cao hơn và giá trị a*, b* thấp hơn so với giống bí C. Điều này chứng tỏ dầu hạt bí từ giống C. Maxima có màu sáng hơn so với giống C. [19], [20] Các loại dầu như dầu cọ, dầu đậu nành, dầu hướng dương, dầu oliu và dầu bắp có giá trị màu sắc trong khoảng 63.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, dầu hạt bí có giá trị a* thấp hơn và giá trị b* cao hơn so với các loại dầu thực vật thông thường. Bằng mắt thường, dầu hạt bí thường có màu vàng hơn so với các loại dầu thực vật khác, điều này có thể do sự có mặt của các chất sắc tố màu vàng như carotenoid [21]. KỸ THUẬT VI BAO CHẤT BÉO BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY PHUN 2. Kỹ thuật vi bao Vi bao là quá trình bao gói các chất rắn, lỏng và khí (chất nhân) vào trong một lớp vỏ bao cực mỏng (chất bao).
Khi gặp điều kiện thích hợp, màng bao có thể bị phá vỡ để giải phóng chất nhân. [22] Nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng trong quy trình vi bao.
