phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và một số phần khác theo quy định trình bày của một khóa luận hoàn chỉnh, nội dụng luận văn được chia làm 4 chương : Chƣơng 1 : Tổng quan về lý thuyết Chƣơng 2 : Thực nghiệm Chƣơng 3 : Kết quả và bàn luận Chƣơng 4 : Kết luận và kiến nghị 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 1. Tổng quan về dầu thực vật 1. Sơ lƣợc chung về dầu thực vật Dầu thực vật là các chất lỏng, nhớt được chiết xuất, chưng cất và tinh chiết từ các loại thực vật khác nhau, là những hợp chất của nhiều chất hữu cơ tan trong các dung môi hữu cơ thông thường như cloroform, hexan, ete, benzen, xăng,… nhưng không tan trong nước.
Đối với thực vật chất béo tích trữ chủ yếu trong quả và hạt. Trong các hạt, khi hạt chín dần thì một phần tinh bột sẽ chuy n thành chất béo [5]. Dầu thực vật chứa các axit béo cần thiết cung cấp năng lượng cho cơ th và ngăn ngừa các bệnh như suy dinh dưỡng ở trẻ em, các bệnh lỡ về da, suy nhược cơ th vì thiếu chất,. Bên cạnh đó, dầu thực vật còn hòa tan được các vitamin tan trong dầu A, D, E, K) giúp cho các quá trình trao đổi chất sinh học trong cơ th được thực hiện hiệu quả.
Ngoài ra, dầu thực vật là nguyên liệu vô cùng quan trọng cho công nghiệp chế biến keo, mực in, sơn, nến, chất tạo nhũ, chất tẩy rửa, chất dẻo,… Một số chất béo cũng dùng trong y dược như bơ, ca cao, dầu mù u, dầu thầu dầu,… Bảng 1. Một số loại chất béo thực phẩm thông dụng tính trên 100 gam) [5]. Chất béo Chất béo bão Chất béo không Chất béo Dầu thực vật tổng hòa no đơn không no đa Dầu shortening 71 g 23 g 8g 37 g (hydrat hóa) Dầu hướng dương 100 g 10 g 20 g 66 g Dầu đậu nành 100 g 16 g 23 g 58 g Dầu ô liu 100 g 14 g 73 g 11 g Bơ 81 g 51 g 21 g 3g 1. Phân loại Dầu thực vật có th được chia thành: Tinh dầu là một loại hợp chất thơm dễ bay hơi và tinh khiết, được sử dụng làm hương liệu, chăm sóc sức khỏe (ví dụ: tinh dầu hoa hồng, tinh dầu oải hương,…) Dầu ngâm là loại dầu được thêm các chất khác vào (ví dụ như quả ô liu,…) Dầu và chất béo chiết xuất từ thực vật, thường được gọi là dầu thực vật, là hỗn hợp các triglyxerit được chiết xuất từ thân, hạt hoặc cùi quả của một số 3 loại cây có dầu như dừa, hướng dương, thầu dầu, đậu nành,.
Dầu và chất béo chiết xuất từ thực vật bao gồm dạng lỏng như dầu canola, dạng rắn như bơ, cacao. Dầu và chất béo chiết xuất từ thực vật được dùng làm thức ăn hoặc phục vụ trong công nghiệp. Dầu và chất béo được hydro hóa, bao gồm hỗn hợp các triglyxerit được hydro hóa ở nhiệt độ và áp suất cao. Hydro liên kết với triglyxerit làm tăng phân tử khối.
Dầu và chất béo được hydro hóa được tăng thêm khả năng chống oxy hóa (ôi, thiu), hoặc tăng thêm độ nhớt hay nhiệt độ nóng chảy. Dầu đậu nành Dầu đậu nành là một loại dầu thực vật được chiết xuất từ hạt của đậu tương. Hạt đậu nành hình oval, có vỏ bao bọc, vỏ chiếm khoảng 5% khối lượng hạt. Khối lượng 1000 hạt khô là 140 – 200g, dụng trọng của hạt là 600 – 780 kg/m.
Dầu đậu nành ép từ hạt đậu nành có màu từ vàng nhạt đến vàng, có mùi đặc trưng của đậu nành, có thành phần axit béo khá hoàn chỉnh [3], [6]. Thành phần axit béo của dầu đậu nành [13]. Axit béo Cấu trúc % đậu nành Palmitic C (C COOH C 16: 0 11 Axit béo no Stearic C (C COOC C 18: 0 4 Oleic C (C CH=CH(C COOC C 18: 1 26 Axit béo Linoleic C (C CH=CH COOC C 18: 2 52 không no Linolenic C (C CH=CH (C COOC C 18: 3 7 Trong hạt đậu nành có các thành phần hóa học như: protein 40%), lipid 12- 25%), glucid (10-15%); có các muối khoáng Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S; các vitamin A, B1, B2, D, E, F; các enzyme, sáp, nhựa, cellulose; đặc biệt chứa chất kiềm hãm tripcin ( kìm hãm quá trình tiêu hóa và trao đổi chất), saponin chất kìm hãm sự phát tri n của gà con, chất tạo bọt). Protein đạm) của dầu đậu nành có hoạt tính sinh học cao và có th hỗ trợ khi thiếu protein động vật.
Thành phần axit amin của protein đậu nành rất hoàn chỉnh, chứa tất cả các axit amin không thay thế. Hàm lượng lizin trong đậu nành gấp 10 lần so với lúa mỳ, ngô, gạo; còn tryptophan gấp 9 4 lần so với lúa mỳ [5]. Trong hạt đậu nành, hàm lượng protein hòa tan trong nước có tới 80 – 90% trong tổng số các protein. Do tính chất trên nên đậu nành là nguyên liệu quý đ sản xuất sữa đậu nành và các sản phẩm giàu protein thực vật khác.
Hàm lượng dầu trong hạt từ 15 – 25%. Dầu đậu nành chứa hàm lượng photphatit khá cao 3 – 5 %, ở nước ta phát tri n photphatit đậu nành cô đặc được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất margarin, bánh kẹo, bánh mỳ,… Dầu đậu nành thuộc nhóm dầu triglyxerit, do đó dầu đậu nành sẽ mang một số tính chất vật lý và hóa học đặc trưng của dầu triglyxerit. + Tính chất vật lý Dầu thực vật thường không tan trong nước, cồn mà tan trong các dung môi hữu cơ như hexan, cloroform, benzen, ete, xăng, CS , C ,. Các loại dầu thực vật đều có tính nhớt, nhiệt độ tăng làm giảm độ nhớt của dầu.
Tỷ trọng khoảng 0,91 – 0,976, tỷ trọng của dầu thực vật tăng làm giảm độ nhớt. Dầu thực vật có chỉ số khúc xạ nằm trong khoảng 1,448 – 1,474 [6]. Mức độ không no của dầu càng lớn thì chỉ số khúc xạ càng cao. Đi m đông đặc càng cao chức tỏ có nhiều axit béo no và ngược lại.
Axit béo no có khối lượng phân tử càng thấp đi m đông đặc càng thấp. Đi m nóng chảy của dầu thực vật không xác định nên người ta thường xác định đi m đông đặc của hỗn hợp axit béo tách ra từ dầu. + Tính chất hóa học Dầu thực vật triglyxerit là hợp chất được tạo thành từ glyxerin và các axit béo, dầu đậu nành là loại dầu không no do có nhiều axit béo không no. Công thức tổng quát của các triglyxerit là: CH2 O C R1 O CH O C R2 O CH2 O C R3 O Trong đó: R , R R là các gốc axit béo.
Từ cấu tạo hóa học trên ta thấy dầu thực vật có khả năng tham gia nhiều phản ứng hóa học đặc trưng cho các nhóm định chức ester và liên kết đôi trên mạch dầu. Ngoài các phản ứng đó, dầu thực vật còn có th tham gia một số phản ứng đặc trưng cho nhóm định chức khác có trên mạch như nhóm hydroxyl ( dầu lesquerella, dầu ve), nhóm epoxy ( dầu hạt cây đen, dầu vernonia). Các phản ứng đặc trưng của dầu thực vật [2], [6]: 5 Phản ứng của nhóm ester: Thường được dùng đ điều chế các axit béo và glyxerin hay trao đổi ester. Phản ứng của liên kết đôi: Mỗi loại dầu thực vật đều có thành phần và cấu tạo hóa học các axit béo đặc trưng khác nhau.
Các axit này có th có một hay nhiều liên kết đôi, ở dạng liên hợp hoặc không liên hợp. Cũng giống như các hợp chất không no khác, các liên kết đôi trên mạch của dầu thực vật có khả năng tham gia các loại phản ứng sau: phản ứng trùng hợp, phản ứng tạo vòng Croman, phản ứng đồng trùng hợp, phản ứng oxy hóa, phản ứng epoxy hóa, phản ứng cộng hay phản ứng cộng Diels - Alder. Phản ứng mở vòng nhóm epoxy: Các nhóm epoxy trong dầu thực vật có th tham gia phản ứng với nhóm amin, hydroxyl và các axit. Vì các phản ứng này xảy ra khá dễ dàng nên trong thực tế người ta thường sử dụng chúng đ biến tính dầu thực vật chứa nhóm epoxy hoặc các dầu thực vật epoxy hóa, đưa thêm nhóm định chứa hoạt tính vào phân tử dầu.
Phản ứng của nhóm hydroxyl ancol: Tùy thuộc vào bản chất của các loại axit béo trong triglyxerit dầu thực vật có th có hoặc không có nhóm hydroxyl. Nhóm hydroxyl ancol trong dầu thực vật chứa đầy đủ tính chất của nhóm hydroxyl thông thường. Trong các phản ứng biến đổi, nhóm hydroxyl thường tham gia phản ứng ester hóa, ete hóa. Một số ứng dụng của dầu đậu nành Đậu nành đã và đang được ứng dụng rộng rãi vào mọi ngóc ngách trong đời sống con người.
Nó được nghiên cứu đ tìm ra những ứng dụng sâu và rộng hơn nữa. Đây sẽ là một nguồn tài nguyên có th tái tạo được của con người, mang lại nhiều lợi ích cho con người đồng thời giúp bảo vệ môi trường một cách tối đa. Một số ứng dụng của dầu đậu nành trong công nghiệp [2], [3], [4], [6]: - Dầu khô: Dầu đậu nành được sử dụng trong ngành công nghiệp dầu khô đ sản xuất đồ gia dụng và dụng cụ cho kiến trúc như sơn và mực cho việc in ấn và làm khô mực. - Hoạt chất bề mặt: Dầu đậu nành được sử dụng trong sản xuất các hoạt chất bề mặt khác nhau.
- Axit Dimmer: Dầu đậu nành được sử dụng trong sản xuất axit dimmer, được sử dụng trong cả nhựa polyamide hoạt tính và không hoạt tính. - Chất lỏng thủy lực: Dầu đậu nành là thành phần cơ bản trong một dòng chất lỏng thủy lực thân thiện với môi trường. - Chất hóa dẻo: Dầu đậu nành được sử dụng làm chất hóa dẻo và chất ổn định trong sản xuất các bộ phận và linh kiện nhựa. 6 - Thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm: Dầu đậu nành được sử dụng làm chất mang và chất kết dính trong hóa chất nông nghiệp đ tăng hiệu quả của các chất đó.
- Lớp phủ: Nhiều ứng dụng cho lớp phủ sử dụng các dẫn xuất dầu đậu nành khác nhau có th được sử dụng đ tạo ra các loại nhựa poly phân tán trong nước. - Dung môi và chất tẩy rửa: Dầu đậu nành và dầu đậu nành methyl hóa được sử dụng đ cung cấp một sự thay thế an toàn hơn và có th phân hủy sinh học cho các dung môi và chất tẩy rửa gốc dầu mỏ. Tổng quan về dầu đậu nành epoxy hóa 1.