BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI







BÙI THỊ HUYỀN


NGHIÊN CỨU THU NHẬN VITAMIN E TỪ NGUỒN PHỤ
PHẨM CHẾ BIẾN DẦU ðẬU TƯƠNG


LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔN NGHIỆP


CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
MÃ SỐ: 60.54.10



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. BÙI QUANG THUẬT
PGS. TS. NGÔ XUÂN MẠNH

HÀ N
ỘI
-
2013

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



i

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Bùi Quang Thuật - Viện
Công Nghiệp Thực Phẩm và PGS. TS. Ngô Xuân Mạnh - Trường ðại học
Nông Nghiệp Hà Nội ñã tận tình dìu dắt, trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt
quá trình thực hiện ñề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ thực
phẩm – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội cùng các cán bộ của Trung tâm
Dầu, hương liệu và phụ gia thực phẩm – Viện Công nghiệp thực phẩm ñã tạo
ñiều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn của mình.
Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới gia ñình cùng toàn thể bạn bè ñã ñộng
viên, giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập cũng như quá trình hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Người thực hiện


Bùi Thị Huyền

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH, SƠ ðỒ vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii
PHẦN I: MỞ ðẦU 1
1.1. ðẶT VẤN ðỀ 1
1.2. MỤC ðÍCH – YÊU CẦU 2
1.2.1. Mục ñích 2
1.2.2. Yêu cầu 2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ðẬU TƯƠNG, DẦU ðẬU TƯƠNG TRONG NƯỚC
VÀ NGOÀI NƯỚC
3
2.1.1. Tình hình sản xuất ñậu tương trong nước và ngoài nước 3
2.1.2. Tình hình sản xuất dầu ñậu tương trong nước và ngoài nước 6
2.2. PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN DẦU ðẬU TƯƠNG 10
2.3. VITAMIN E 14
2.3.1. Giới thiệu về vitamin E 14
2.3.2. Tác dụng của vitamin E 17
2.4. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ VITAMIN E 19
2.5. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VITAMIN E 21
PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



iii

3.1. VẬT LIỆU VÀ ðỊA ðIỂM NGHIÊN CỨU 24
3.2. SƠ ðỒ VÀ THUYẾT MINH SƠ ðỒ CÔNG NGHỆ THU NHẬN VITAMIN E 24
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 26
3.4. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 26
3.4.1. Phân tích ñánh giá chất lượng nguyên liệu phụ phẩm chế biến dầu ñậu tương 26
3.4.2. Nghiên cứu xử lý phụ phẩm chế biến dầu ñậu tương ñã ñược lựa chọn 26
3.4.3. Nghiên cứu công nghệ chiết tách các acid béo từ cặn khử mùi dầu ñậu
tương
26
3.4.4. Nghiên cứu công nghệ thu nhận và tinh chế vitamin E 27
3.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
3.5.1. Các phương pháp phân tích 27
3.5.2 Phương pháp công nghệ 30
3.5.3. Phương pháp xử lý số liệu 36
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 37
4.1. PHÂN TÍCH ðÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN DẦU
ðẬU TƯƠNG
37
4.2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU CẶN KHỬ MÙI 38
4.3. CÔNG NGHỆ CHIẾT TÁCH CÁC ACID BÉO TỪ CẶN KHỬ MÙI DẦU
ðẬU TƯƠNG 39
4.3.1. Xác ñịnh các ñiều kiện công nghệ etyl este hóa các acid béo trong cặn khử
mùi dầu ñỗ tương
40

4.3.2. Ảnh hưởng của thời gian ñến hiệu suất phản ứng etyl este hóa 42
4.3.3. Xác ñịnh các ñiều kiện công nghệ cho quá trình chưng cất phân ñoạn chân
không hỗn hợp các etyl este của các acid béo
44
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



iv

4.4. NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THU NHẬN VÀ TINH CHẾ VITAMIN E 46
4.4.1. Nghiên cứu tách phytosterol ñể thu nhận vitamin E thô 46
4.4.2. Nghiên cứu công nghệ tinh chế vitamin E 48
4.4.3. Xác ñịnh nhiệt ñộ kết tinh thích hợp cho quá trình tinh chế vitamin E 50
4.4.4. Xác ñịnh thời gian kết tinh thích hợp cho quá trình tinh chế vitamin E 50
4.5. ðÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VITAMIN E THEO TIÊU CHUẨN 51
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56
5.1. KẾT LUẬN 56
5.2. KIẾN NGHỊ 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57





Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



v


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Sản xuất ñậu tương Việt Nam từ 2007 - 2013 5

Bảng 2.2. Sản lượng ñậu tương tại Mỹ, Brazil và Argentina trong 8 năm 2001/02-
2009/10 (triệu tấn và %/ tổng số thế giới) 6

Bảng 2.3. Sản lượng dầu ñậu tương trong nước 8

Bảng 2.4. Dầu ñậu tương: sản xuất, thương mại, và tiêu thụ (triệu tấn) 2010-2011 9

Bảng 2.5. Tỉ lệ các acid béo có trong các nguồn cặn xà phòng khác nhau (%) 12

Bảng 2.6. Hàm lượng của tocopherol và sterol trong các nguồn cặn khử mùi
(g/100g) 14

Bảng 2.7. Hàm lượng vitamin E trong một số loại dầu thực vật 16

Bảng 2.8. Liều lượng vitamin E nên dùng hàng ngày [45] 20

Bảng 4.1. Thành phần chính trong cặn xà phòng dầu ñậu tương của

các công ty chế biến dầu 37

Bảng 4.2. Thành phần chính trong cặn khử mùi dầu ñậ
u tương
của các công ty chế biến dầu 37

Bảng 4.3. Kết quả xử lý phụ phẩm chế biến dầu ñậu tương 39


Bảng 4.4. Ảnh hưởng của loại chất xúc tác ñến phản ứng etyl este hóa 40

Bảng 4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ etanol : cặn khử mùi ñến phản ứng etyleste hóa cặn
khử mùi dầu ñậu tương 41

Bảng 4.6. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ tới phản ứng etyl este hóa cặn khử mùi 42

dầu ñậu tương 42

Bảng 4.7. Ảnh hưởng của thời gian tới quá trình etyl este hóa 44

cặn khử mùi dầu ñậu tương 44

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



vi

Bảng 4.8. Ảnh hưởng của số ñĩa lý thuyết của cột tách ñến quá trình tách
các etyl este của các acid béo 45

Bảng 4.9. Ảnh hưởng của áp suất chân không ñến quá trình tách các etyl este của các
acid béo 45

Bảng 4.10. Kết quả lựa chọn dung môi kết tinh cho việc tách phytosterol 46

Bảng 4.11. Ảnh hưởng của số lần kết tinh ñến hiệu suất tách phytosterol 48


Bảng 4.12. Ảnh hưởng của hệ dung môi ñến quá trình tinh chế vitamin E 49

Bảng 4.13. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi ñến quá trình tinh chế vitamin E 49

Bảng 4.14. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ kết tinh ñến quá trình tinh chế vitamin E 50

Bảng 4.15. Ảnh hưởng của thời gian kết tinh ñến quá trình tinh chế vitamin E 50

Bảng 4.16. Một số chỉ tiêu chất lượng của vitamin E tinh chế thành phẩm 51






Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



vii

DANH MỤC HÌNH, SƠ ðỒ

Hình 2.1. Sản xuất ñậu tương thế giới 2011 5

Hình 2.2. Sản lượng dầu thực vật tinh luyện tại Việt Nam 2005 - 2025 7

Hình 2.3. Tình hình sản xuất dầu thực vật trên thế giới từ năm 1975-2007 9

Hình 2.4. Sơ ñồ quá trình tinh chế dầu thực vật 10


Sơ ñồ 3.1. Sơ ñồ công nghệ thu nhận vitamin E từ phụ phẩm 25

chế biến dầu ñậu tương 25

Sơ ñồ 4.1. Sơ ñồ quy trình công nghệ thu nhận vitamin E từ cặn khử mùi dầu ñậu
tương 53
















Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



viii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT


1. TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
2. TCDDVN : Tiêu chuẩn dược ñiển Việt Nam


















Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



1

PHẦN I
MỞ ðẦU


1.1. ðẶT VẤN ðỀ
Ở Việt Nam, dầu thực vật ngày càng ñóng vai trò quan trọng trong ñời sống
của con người. Nhận thức và mức sống của người dân ngày càng cao nên nhu cầu sử
dụng dầu thực vật càng tăng mạnh. Năm 2005, mức tiêu thụ bình quân dầu thực vật
chỉ ñạt 4,46 kg/người, nhưng ñến năm 2010 mức tiêu thụ này ñã lên ñến 7,44
kg/người. Do vậy, trong thời gian gần ñây, ngành chế biến dầu thực vật của nước ta
ñã có bước phát triển mạnh mẽ với mức tăng trưởng hàng năm trên 10,49%. Năm
2009, sản lượng dầu thực vật trên cả nước ñạt ñược 706000 tấn. Với sản lượng dầu
này ñã ñưa ra khoảng hơn 20 nghìn tấn cặn khử mùi (phụ phẩm của quá trình chế
biến dầu). Như vậy, chúng ta có tiềm năng rất lớn ñể phát triển sản xuất vitamin E.
Tuy nhiên, ở nước ta hiện nay, cặn khử mùi mới chỉ ñược sử dụng làm dầu bôi trơn
cho khuôn bánh, làm phụ liệu cho thức ăn gia súc mà chưa ñược sử dụng như
nguồn nguyên liệu quý giá cho sản xuất vitamin E.
Cho ñến nay việc nghiên cứu công nghệ sản xuất các hoạt chất vitamin E từ
nguồn nguyên liệu tự nhiên nói chung và từ nguồn phụ phẩm của quá trình chế biến
dầu thực vật nói riêng còn khá mới mẻ, mới dừng ở mức nghiên cứu cơ bản, quy mô
phòng thí nghiệm, chưa có công trình nghiên cứu nào ñược áp dụng vào thực tế sản
xuất (quy mô công nghiệp).
Các công trình nghiên cứu về vitamin E ở Việt Nam mới chỉ tập trung ñánh
giá vai trò và chức năng tác dụng của các hoạt chất này trong ñiều trị, hỗ trợ ñiều
trị Tại thời ñiểm hiện nay, chưa có công trình nghiên cứu nào trong nước công bố
về công nghệ sản xuất và tinh chế vitamin E từ phụ phẩm trong công nghiệp chế
biến dầu ñậu tương nói riêng hay từ các nguồn nguyên liệu khác nói chung.
Hiện nay, trên thị trường Việt Nam ñã và ñang xuất hiện ngày càng nhiều các
sản phẩm dược phẩm và thực phẩm chức năng có chứa vitamin E nhưng hầu hết
chúng ñều ñược nhập từ nước ngoài. Các sản phẩm này bước ñầu ñã lấy ñược lòng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………




2

tin của người tiêu dùng và ñã chiếm ñược một thị phần ñáng kể trong thị trường
dược phẩm và thực phẩm chức năng Việt Nam. Chính vì vậy, nhu cầu trong nước
về vitamin E ñể phục vụ cho công nghiệp dược phẩm và thực phẩm chức năng ngày
một tăng mạnh và trở nên cấp thiết.
Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện ñề tài:
“Nghiên cứu công nghệ thu nhận vitamin E từ nguồn phụ phẩm chế biến dầu
ñậu tương”
1.2. MỤC ðÍCH – YÊU CẦU
1.2.1. Mục ñích
Xây dựng ñược qui trình công nghệ thu nhận vitamin E từ phụ phẩm chế
biến dầu ñậu tương.
1.2.2. Yêu cầu
+ Lựa chọn phụ phẩm chế biến dầu ñậu tương phù hợp cho việc thu nhận
vitamin E.
+ Nghiên cứu xử lý phụ phẩm chế biến dầu ñậu tương ñã ñược lựa chọn.
+ Nghiên cứu công nghệ etyl este hóa.
+ Nghiên cứu công nghệ thu nhận vitamin E thô.
+ Nghiên cứu công nghệ tinh chế vitamin E.
+ ðánh giá chất lượng ñược sản phẩm vitamin E.










Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



3

PHẦN II

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ðẬU TƯƠNG, DẦU ðẬU TƯƠNG TRONG
NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC
2.1.1. Tình hình sản xuất ñậu tương trong nước và ngoài nước
ðậu tương hay ñỗ tương, ñậu nành (Glycine max) là loại cây họ ðậu
(Fabaceae) giàu protein, ñược trồng ñể làm thức ăn cho người và gia súc. Cây
ñậu tương là cây thực phẩm có hiệu quả kinh tế, lại dễ trồng. Sản phẩm từ cây
ñậu tương ñược sử dụng rất ña dạng như dùng trực tiếp hạt thô hoặc chế biến
thành ñậu phụ, sản xuất dầu ñậu nành, nước tương, làm bánh kẹo, sữa ñậu nành
ñáp ứng nhu cầu protein trong khẩu phần ăn hàng ngày của người cũng như gia
súc. Ngoài ra, trong cây ñậu tương còn có tác dụng cải tạo ñất, tăng năng suất
các cây trồng khác [44].
2.1.1.1. Tình hình sản xuất ñậu tương trong nước
Theo số liệu thống kê chính thức, ñậu tương ñang ñược trồng tại 25 trong số
63 tỉnh thành trong cả nước, với khoảng 65% tại các khu vực phía Bắc và 35% tại
các khu vực phía Nam. ðầu năm 2012, Thủ tướng Chính phủ ñã phê duyệt Quy
hoạch tổng thể phát triển sản xuất ngành nông nghiệp ñến năm 2020 và tầm nhìn
ñến năm 2030. Theo ñó, diện tích ñất quy hoạch khoảng 100 ngàn ha, tận dụng tăng
vụ trên ñất lúa ñể năm 2020 diện tích gieo trồng ñậu tương khoảng 350 ngàn ha, sản
lượng 700 ngàn tấn; vùng sản xuất chính là ñồng bằng sông Hồng, trung du miền
núi phía Bắc, Tây Nguyên [1,35].

Cuối năm 2010 và những tháng ñầu năm 2011, diện tích gieo trồng bị thu
hẹp nên sản lượng ñậu tương nước ta năm 2011 giảm 14% so với năm 2010. Quy
mô sản xuất vẫn còn tương ñối nhỏ và chưa ñáp ứng ñược nhu cầu tiêu thụ trong
nước. Sản lượng năm 2011 giảm khá xa so với mục tiêu mà Bộ Nông Nghiệp và
Phát Triển Nông Thôn ñã ñề ra trong năm 2010 (325 nghìn tấn) và mục tiêu năm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



4

2020 (700 nghìn tấn). Nguyên nhân chủ yếu là do năng suất cây trồng còn thấp, chi
phí sản xuất lại khá cao và công nghệ thu hoạch vẫn còn rất lạc hậu [35].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



5

Bảng 2.1. Sản xuất ñậu tương Việt Nam từ 2007 - 2013

2007 2008 2009 2010 2011 2012* 2013*
Diện tích (nghìn ha) 190,1

192,1

146,2

197,8 173,6 200 230
Năng suất (tấn/ha) 1,45 1,39 1,46 002 1,46 1,5 1,52

Tổng sản lượng
(triệu tấn)
275,5

267,6

213,6

296,9 254,2 300 350
Nguồn: Tổng cục thống kê, *Số liệu dự báo
Các nhà khoa học Việt Nam ñang tiến hành nghiên cứu tạo các giống ñậu tương
mới cho năng suất cao với chi phi sản xuất thấp. Hiện tại, Bộ Nông Nghiệp và Phát
Triển Nông Thôn ñã phê duyệt 3 loại cây trồng chuyển gen trên các cánh ñồng thí
nghiệm là ngô, bông, ñậu tương. Các giống ñậu tương chuyển gen chống chịu bệnh
sẽ ñược quan tâm sử dụng.
2.1.1.2. Tình hình sản xuất ñậu tương ngoài nước
Tổng sản lượng các hạt có dầu sản xuất trên thế giới trong năm 2010 - 2011
ñược ước tính là 444,20 triệu tấn. Trong số này, ñậu tương (258,40 triệu tấn), hạt cải
dầu (58,40 triệu tấn), hạt bông (43,30 triệu tấn), lạc (34,70 triệu tấn), hạt hướng dương
(30,70 triệu tấn), hạt cọ dầu ( 12,20 triệu tấn) và cùi dừa khô (6,00 triệu tấn) [41].
Năng suất cây ñậu tương trung bình trên toàn thế giới, trong năm 2010 ñạt
2,5 tấn một ha. Ba quốc gia sản xuất ñậu tương lớn nhất (Mỹ, Brazil, Argentina) có
năng suất cây trồng ñậu tương trung bình trên toàn quốc khoảng 3 tấn mỗi ha. Các
trang trại ñậu tương năng suất cao nhất trên thế giới trong năm 2010 nằm tại Thổ
Nhĩ Kỳ, với năng suất trung bình trên toàn quốc 3,7 tấn mỗi ha [38,39].

Hình 2.1. Sản xuất ñậu tương thế giới 2011
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………




6

Nguồn:Bộ Nông Nghiệp Mỹ
Là một loại cây trồng có nhiều giá trị sử dụng. Diện tích trồng ñậu tương trên
thế giới liên tục tăng từ những năm 1950 là 14 triệu ha, tới năm 1980 là 40 triệu ha và
năm 2010 là 102 triệu ha. Sản lượng ñậu tương cũng tăng theo thời gian từ 17 triệu tấn
những năm 1950 thì tới năm 2010 ñã ñạt trên 250 triệu tấn. Năm 2012 sản lượng ñậu
tương toàn cầu ñược dự báo ở mức 271,4 triệu tấn, tăng gần 15% so với năm
trước. Sản lượng ñậu tương Argentina dự kiến sẽ ñạt 55 triệu tấn, Brazil 78 triệu tấn
tăng kỷ lục là 13 triệu tấn [39,40]. Trong 8 năm kể từ năm 2001 tới năm 2009, sản
lượng ñậu tương sản xuất tại một số quốc gia có sản lượng ñậu tương lớn trên thế
giới như Mỹ, Brazil và Argentina ñược trình bày ở bảng 2.2.
Bảng 2.2. Sản lượng ñậu tương tại Mỹ, Brazil và Argentina trong 8 năm
2001/02-2009/10 (triệu tấn và %/ tổng số thế giới)
Mỹ Brazil Argentina
Tổng sản
lượng 3
quốc gia Năm
Tổng
sản
lượng
thế
giới
Triệu
tấn
%
Triệu
tấn
%

Triệu
tấn
%
Triệu
tấn
%
2001/02
184,8
78,7 42,6 43,5 23,5 30,0 16,2
152,2

82,4
2002/03
196,9
75,0 38,1 52,0 26,4 35,5 18,0
162,5

82,5
2003/04
186,6
66,8 35,8 41,0 27,3 33,0 17,7
150,8

80,8
2004/05
215,8
85,0 39,4 53,0 26,4 39,0 18,1
177,0

82,0

2005/06
220,7
83,5 37,8 57,0 25,8 40,5 18,4
181,0

82,0
2006/07
236,2
87,0 36,8 59,0 25,0 48,8 20,7
194,8

82,5
2007/08
220,5
72,9 33,1 61,0 27,7 46,2 21,0
180,1

81,7
2008/09
212,0
80,7 38,1 57,8 37,3 32,0 15,1
170,5

80,4
2009/10
260,8
91,4 35,0 69,0 26,5 54,5 20,9
214,9

82,4


2.1.2. Tình hình sản xuất dầu ñậu tương trong nước và ngoài nước
Dầu ñậu tương ñược chiết xuất từ các hạt ñậu tương, vốn là loại lương thực rất
có lợi cho sức khỏe, chống lão hóa và ñặc biệt tốt cho hệ tim mạch. Hạt ñậu tương có
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



7

giá trị dinh dưỡng cao: 8% nước, 5% chất vô cơ, 15 - 25% glucose, 15 - 20% chất béo,
35 - 45% protein với ñủ các loại amino acid cần thiết cùng nhiều vitamin, khoáng chất.
Dầu ñậu tương có chứa hơn 60% acid béo không bão hòa. ðậu tương ñược sản xuất
nhờ chiết xuất qua ép nóng và tinh chế. Dầu tinh chế sẽ có màu vàng nhạt, không có
mùi vị. Dầu ñậu tương dễ sử dụng và phù hợp với các món nóng, nguội; cũng như
dùng trong các món salad, ngâm; ñặc biệt rất thông dụng trong các món ăn châu Á.
2.1.2.1. Tình hình sản xuất dầu ñậu tương trong nước
Các nhà sản xuất và thương nhân trong nước dự báo sản lượng dầu thực
vật trong nước năm 2012 sẽ tăng khoảng 7% lên 800000 tấn, phần lớn là do
việc 2 nhà máy ép dầu – Bunge và Quang Minh – ñã ñi vào hoạt ñộng từ giữa
năm 2011 và ước tính sản lượng dầu ñậu tương từ hai nhà máy này trong năm
2010 là 124000 tấn [37].


Hình 2.2. Sản lượng dầu thực vật tinh luyện tại Việt Nam 2005 - 2025

Nguồn: Tổng Cục Thống kê; Bộ Công Thương; Dự báo của các nhà sản xuất trong nước
Năm 2012, Công ty Trách nhiệm hữu hạn Bunge Việt Nam ñang có kế
hoạch nâng sản lượng lên khoảng 170000 tấn và Công ty cổ phần Quang Minh
có kế hoạch sản xuất khoảng 60000 tấn. Tổng sản lượng dầu ñậu tương dự báo

năm 2012 khoảng 230000 tấn, tăng 84% so với năm 2011 và năm 2013 là
270000 tấn [36].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



8



Bảng 2.3. Sản lượng dầu ñậu tương trong nước

Năm 2011 2012* 2013*
Tổng sản lượng (tấn) 124.000 230.000 270.000
Nguồn: các thương nhân trong nước, * số liệu dự báo của USDA
Theo Bộ Công Thương, cả nước hiện có 35 doanh nghiệp cung cấp các sản
phẩm dầu thực vật. Theo Quy hoạch phát triển ngành dầu thực vật Việt Nam ñến
năm 2020, tầm nhìn ñến năm 2025 của Chính phủ, ñến năm 2020, sản lượng dầu
tinh luyện sẽ là 1587 nghìn tấn và sản lượng dầu thô sẽ là 370000 tấn.
Bộ Nông nghiệp Mỹ dự báo trong vòng 15 năm tới nhu cầu về dầu thực
vật nước ta sẽ tăng mạnh do nền kinh tế tăng trưởng, chiến dịch marketing rầm
rộ về việc thay thế mỡ ñộng vật bằng dầu thực vật ñể bảo vệ sức khỏe của người
tiêu dùng. Viện Nghiên cứu chiến lược, chính sách công nghiệp ước tính tiêu thụ
dầu thực vật ở nước ta năm 2011 vào khoảng từ 7,3 – 8,3kg/người. Tuy nhiên,
con số này vẫn còn khá xa so với khuyến nghị của Tổ chức Y tế thế giới
(13,5kg/người/năm). Việt Nam cũng có kế hoạch phát triển các giống cây mới
nhằm ñáp ứng nhu cầu của ngành dầu thực vật trong nước. Theo ñó sẽ mở rộng
diện tích gieo trồng các loại cây như ñậu tương, lạc, vừng, cùi dừa, hướng
dương, cây cải dầu [36].
2.1.2.2. Tình hình sản xuất dầu ñậu tương ngoài nước

Trên thế giới sản lượng dầu thực vật ñã tăng liên tục trong nhiều thập kỷ qua.
Trong ñó sự tăng trưởng chính là các loại dầu như: dầu cọ (30%), dầu ñậu tương
(28%), dầu hạt cải dầu (15%) và dầu hướng dương (9%). Sự tăng trưởng bình quân
của dầu ñậu tương từ năm 1987 tới năm 2007 là 1,47 triệu tấn/năm [43].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



9


Hình 2.3. Tình hình sản xuất dầu thực vật trên thế giới từ năm 1975-2007
Bộ Nông nghiệp Mỹ dự báo tổng sản lượng 9 loại dầu thực vật chủ yếu trên
thế giới sẽ ñạt 157,76 triệu tấn trong năm 2012 - 2013, tăng so với 155,67 triệu tấn
của năm 2011 - 2012. Trong ñó, sản lượng của từng loại dự báo ñạt (ñơn vị: triệu
tấn): dầu dừa 3,52; dầu bông 5,28; dầu ôliu 2,82; dầu cọ 53,83; dầu nhân cọ 6,25;
dầu lạc 5,29; dầu cải 23,80; dầu ñậu tương 43,18 và dầu hướng dương 13,75.
Khoảng 32% dầu ñậu tương ñược sản xuất tại Hoa Kỳ, 17% tại Brazil,
13,5% ở Trung Quốc, 12% ở Argentina, 11% ở Liên minh châu Âu, 3% ở Ấn ðộ và
Nhật Bản [40]. Nhu cầu tiêu thụ dầu ñậu tương thế giới trong năm 2010 - 2011 ñã
tăng 9,2% năm với kỷ lục mới là 41,804 triệu tấn. Mỹ chiếm 18,6% của tổng lượng
tiêu thụ dầu ñậu tương trên thế giới, Brazil chiếm 12,4%, Ấn ðộ 6,9% và Liên minh
châu Âu 6,4%. Mỹ tiêu thụ dầu ñậu tương trong năm 2010 - 2011 ñã tăng 7,8% so
với năm 2009 - 2010. Dầu ñậu tương ñược sử dụng cho ngành công nghiệp thực
phẩm (77%), nhiên liệu sinh học (17%), và oleochemicals (4%).
Bảng 2.4. Dầu ñậu tương: sản xuất, thương mại, và tiêu thụ (triệu tấn) 2010-2011
Hoa Kỳ Sản xuất Xuất khẩu Nhập khẩu
Thế giới
41,80 9,53 9,24
Mỹ

8,57 1,47 0,07
Trung Quốc
9,48 0,05 1,32
Argentina
7,18 4,56 0,00
Brazil
6,97 1,67 0,00
EU-27
2,42 0,46 0,91
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



10

Ấn ðộ
1,68 0,95 0,00
Nguồn: Bộ Nông Nghiệp Mỹ [40]
2.2. PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN DẦU ðẬU TƯƠNG
Dầu thô thu nhận ñược từ thực vật bằng phương pháp ép hoặc trích ly vẫn chưa
sử dụng ñược trong công nghiệp thực phẩm vì nó còn lẫn nhiều tạp chất như: nước,
sáp, protein, phosphatide, glucid, các chất gây màu, gây mùi và các tạp chất vô cơ.
Hàm lượng tạp chất phụ thuộc vào phương pháp khai thác, phương pháp xử lý và
thời gian bảo quản dầu thô. Mặc dù, lượng tạp chất này có trong dầu không nhiều
nhưng nó ảnh hưởng lớn ñến chất lượng và quá trình bảo quản dầu. Do vậy, dầu thô
cần ñược tinh chế trước khi sử dụng, quá trình tinh chế này tùy thuộc vào mục ñích
sử dụng có thể là tinh chế cục bộ (loại ra khỏi dầu những tạp chất như acid béo tự
do, phosphatide, glucid và các tạp chất vô cơ) hoặc tinh chế hoàn chỉnh (tách toàn
bộ tạp chất có trong dầu). Nhìn chung, quá trình tinh chế dầu ñược thực hiện theo sơ
ñồ tổng quát sau:













Hình 2.4. Sơ ñồ quá trình tinh chế dầu thực vật

Dầu thô
Thủy hóa
Tinh chế hóa học
Tinh chế vật lý
Trung hòa
Tẩy màu
Làm

lạnh

Tách sáp
Khử mùi
Dầu tinh chế
Cặn khử mùi
Cặn xà phòng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………




11

Dầu thô ñược xử lý bằng nước hay còn gọi là thủy hóa ñể thu các thành phần
háo nước trong dầu như phosphatide và protein. Trong thành phần của hai chất này
không có nước tự do, hòa tan trong dầu tạo thành dung dịch thực ở ñiều kiện
thường. Khi ñưa nước ở dạng phân tán vào dầu có lẫn các loại cặn háo nước, ở ñiều
kiện xác ñịnh (nhiệt ñộ, thời gian, khuấy trộn ), chúng sẽ tạo thành kết tủa và tách
ra khỏi dầu. Các hạt phân tán trong dầu ñược loại bỏ bằng các phương pháp lắng,
lọc hoặc li tâm. Cặn tách ra từ quá trình này là các hạt có khối lượng riêng 1324 ÷
1398 kg/m3 và kích thước 69 ÷ 443 µm.
Acid béo tự do có trong dầu là một trong những nguyên nhân làm cho dầu
kém phẩm chất, các acid béo tự do thường oxy hóa và phân ly dầu. ðể tiến hành
tách acid béo tự do có trong dầu, người ta trung hòa dầu với một lượng kiềm nhỏ.
Như vậy, ngoài các acid béo tự do ñược trung hòa, còn cho phép tách thêm một số
thành phần háo nước còn sót lại sau quá trình thủy hóa, loại bỏ ñược một số vết kim
loại (Cu, Fe ) xúc tác quá trình oxy hóa dầu và còn loại bỏ ñược một số các chất
màu. ðối với các loại dầu khác nhau, nhiệt ñộ trung hòa cũng ñược khống chế khác
nhau. Ngoài ra, cần phải căn cứ vào chỉ số acid của dầu ñể xác ñịnh, thường thì
nhiệt ñộ trung hòa dao ñộng từ 20 ÷ 95
0
C. Nếu dầu có chỉ số acid cao thì phải tiến
hành trung hòa ở nhiệt ñộ thấp và ngược lại. Nói một cách khác, nếu dùng dung
dịch kiềm ñặc (chỉ số acid của dầu cao) thì tiến hành trung hòa ở 20 ÷ 25
0
C, ngược
lại nếu dùng dung dịch kiềm loãng (chỉ số acid thấp) thì tiến hành trung hòa ở nhiệt
ñộ 90 ÷ 95

0
C. Thời gian trung hòa là từ 6 – 7 giờ và ñược tiến hành trong thiết bị có
cánh khuấy. Sau trung hòa dầu ñược tách sáp, rửa dầu, sấy dầu. Tiếp theo, người ta
tẩy màu cho dầu bằng việc sử dụng các chất hấp phụ như: silicagel, than (than gỗ
hoặc than xương) hoạt tính và ñất hoạt tính
Cuối cùng là bước khử mùi, khử mùi là quá trình tách ra khỏi dầu các hợp
chất gây mùi, những chất gây mùi hoặc ñã có sẵn trong nguyên liệu hoặc do ảnh
hưởng của các tác nhân bên ngoài ñưa vào (ví dụ mùi của ñất, than hoạt tính ).
Những chất gây mùi thường là những chất dễ bay hơi như các acid béo phân tử
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



12

thấp, các ester Quá trình tẩy mùi ñược tiến hành trong những thiết bị có ñộ chân
không cao (40 ÷ 60 mmHg), gia nhiệt trực tiếp bằng hơi quá nhiệt và gián tiếp bằng
hơi dầu dowthern. Nhiệt ñộ tẩy mùi có liên quan trực tiếp ñến thời gian tẩy mùi, nếu
nhiệt ñộ tẩy mùi khoảng 200 ÷ 235
0
C thì thời gian tẩy mùi kéo dài từ 1,5 ÷ 3 giờ,
khi nhiệt ñộ tẩy mùi > 250
0
C thì thời gian tẩy mùi chỉ còn khoảng 0,5 giờ. Ở ñiều
kiện nhiệt ñộ tẩy mùi cao và thời gian tẩy mùi ngắn cho phép tiết kiệm ñược năng
lượng và chất lượng dầu thành phẩm sẽ tốt hơn. Tuy nhiên, nhiệt ñộ cao sẽ làm bay
hơi gây thất thoát một số chất có lợi trong dầu.
Như vậy, trong quá trình tinh chế dầu chúng ta sẽ thu ñược hai loại phụ phẩm
chính là cặn xà phòng (trong công ñoạn trung hòa) và cặn khử mùi (trong công ñoạn
khử mùi bằng phương pháp chưng cất chân không). ðiều cần nhấn mạnh rằng trong

quá trình tinh chế dầu không chỉ loại ñi các tạp chất không mong muốn mà một
lượng không nhỏ các thành phần dinh dưỡng như: vitamin E, phytosterol ñã bị
kéo theo trong cặn khử mùi, cặn xà phòng. Các loại cặn này ñều là những hỗn hợp
với thành phần rất phức tạp và giá trị thương mại của chúng chỉ bằng một phần nhỏ
giá trị thương mại của dầu thực vật. Trên thực tế giá trị của chúng phần lớn phụ
thuộc vào tỉ lệ vitamin E, acid béo, phytosterol có mặt trong cặn. Các bảng 2.4 và
2.5 sẽ thể hiện rõ hơn thành phần một số chất có giá trị thương mại lớn trong cặn xà
phòng và cặn khử mùi [23].
Bảng 2.5. Tỉ lệ các acid béo có trong các nguồn cặn xà phòng khác nhau (%)
Acid béo Hạt bông Lạc Ngô Cải dầu
Myristic acid 0.24 0.066 0.031 Nd
Palmitic acid 9.31 8.62 8.62 4.63
Palmitoleic acid 0.18 Tr Tr 0.15
Stearic acid 0.96 0.458 0.507 Nd
Oleic acid 6.07 11.6 9.36 15.57
Linoleic acid 16.50 7.75 17.8 3.31
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



13

Linolenic acid Nd Nd Nd 0.24
Arachidic acid 0.077 Tr 0.076 0.12

Nd: không nhận thấy, Tr : có ít dấu vết
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………




14

Bảng 2.6. Hàm lượng của tocopherol và sterol trong các nguồn cặn khử mùi
(g/100g)

Thành phần Dầu ñậu tương Dầu hướng dương

Hạt cải dầu
α-tocopherol 5.00 - 6.56
β-tocopherol 0.44 - -
γ-tocopherol 11.00 0.3 13.51
δ-tocopherol 0.82 4.76 0.55
Brassicasterol - - -
Campesteol 5.36 1.58 2.59
Stigmasterol 4.46 2.04 2.27
Sitosterol 8.12 8.6 2.66
Kết quả trong 2 bảng trên cho thấy rõ ràng trong cặn xà phòng và cặn khử
mùi của các quá trình chế biến dầu có chứa một lượng khá lớn các thành phần dinh
dưỡng và các hoạt chất sinh học. Chính vì vậy, trên thế giới chúng ñược sử dụng là
nguồn nguyên liệu ñể sản xuất các hoạt chất sinh học nguồn gốc tự nhiên dùng
trong thực phẩm chức năng, mỹ phẩm và dược phẩm. Việc sử dụng cặn dầu làm
nguyên liệu sản xuất vitamin E, hỗn hợp acid béo không thay thế, phytosterol không
những làm giảm giá thành dầu tinh chế mà còn giải quyết ñược vấn ñề môi trường.
Theo tính toán, tổng sản lượng dầu thực vật thế giới trong năm 2009 ước khoảng
455 triệu tấn thì chỉ tính riêng cặn khử mùi (thải ra trong quá trình tinh chế) khoảng
13,65 triệu tấn [26].
2.3. VITAMIN E
2.3.1. Giới thiệu về vitamin E
Từ năm 1922 – 1923 Evans và Bishop ñã chứng minh rằng trong thực phẩm
có chứa một loại vitamin cần thiết ñối với quá trình sinh sản bình thường của chuột.

Loại vitamin này không có trong mỡ cá, nước cam và có nhiều trong bơ, rau xà lách
hoặc các loại dầu thực vật khác. ðến năm 1936 người ta ñã tách ñược từ dầu lúa mì
và dầu bông ba loại dẫn xuất của benzopiran và ñặt tên là nhóm vitamin E. Các dẫn
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



15

xuất thu ñược ở trên có tên tương ứng là: α- tocopherol, β- tocopherol, γ- tocopherol.
Năm 1938 ñã tiến hành tổng hợp ñược α- tocopherol [34].
Vitamin E bao gồm các tocopherol và các tocotrienol. Vitamin E tự nhiên
tồn tại dưới 8 dạng ñồng phân khác nhau, trong ñó có 4 tocopherol và 4 tocotrienol.
Tất cả ñều có vòng chromanol, với nhóm hydroxyl có thể cung cấp nguyên tử hydro
ñể khử các gốc tự do và nhóm R (phần còn lại của phân tử) kỵ nước ñể cho phép
thâm nhập vào các màng sinh học. Các tocopherol và tocotrienol ñều có dạng alpha,
beta, gamma và delta, ñược xác ñịnh theo số lượng và vị trí của các nhóm metyl
trên vòng chromanol.
Chúng là chất lỏng không màu, có khả năng hòa tan tốt trong dầu thực vật,
rượu và ete. α-tocopherol có thể kết tinh chậm trong rượu metylic nếu giữ ở nhiệt
ñộ thấp -35
o
C. Tocopherol khá bền với nhiệt, chịu ñược nhiệt ñộ 170
o
C khi ñun
nóng trong không khí, chịu ñược ñến 100
o
C khi ñun với acid HCl ñặc, nhưng dưới
tác dụng của tia cực tím thì lại bị phá hủy một cách nhanh chóng. Vitamin E bị oxi
hóa bởi các chất oxi hóa khác nhau như Sắt (III) clorua hoặc acid nitric.


R
3
R
2
R
1
O
CH
3
HO
CH
3
CH
3
CH
3
H H
CH
3

α-Tocopherol: R
1
, R
2
, R
3
là CH
3;
β-Tocopherol: R

1
, R
3
là CH
3;
R
2
là H
γ-Tocopherol: R
1
, R
2
là CH
3;
R
3
là H
;
δ-Tocopherol: R
1
, R
2
, R
3
là H

R
3
R
2

R
1
O
CH
3
HO
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3

α-Tocotrienol: R
1
, R
2
, R
3
là CH
3;
β-Tocotrienol: R
1
, R
3
là CH
3;
R

2
là H
γ-Tocotrienol: R
1
, R
2
là CH
3;
R
3
là H
;
δ-Tocotrienol: R
1
, R
2
, R
3
là H
Công thức cấu tạo của các dạng ñồng phân Vitamin E [34]
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



16

Về khả năng chống oxi hóa: γ-tocopherol có hoạt tính chống oxy hóa cao
hơn. Tuy nhiên, về cả hoạt tính sinh học nói chung thì α-tocopherol lại mạnh nhất.
Vì vậy, α-tocopherol có khả năng bảo vệ màng tế bào chống lại sự ôxi hóa của các
gốc tự do sinh ra trong phản ứng oxy hóa chất béo. Bên cạnh khả năng này, α-

tocopherol còn chống lại sự oxy hóa lipoprotein có tỷ trọng thấp (LDLs). Trong cơ
thể, vitamin E có vai trò là chất xúc tác cho các phản ứng chuyển hóa [34].
Vitamin E có khả năng bảo vệ cơ thể chống những tác dụng ñộc hại của
những gốc tự do. Những gốc tự do này ñược tạo thành từ các quá trình chuyển hóa
bình thường hay dưới tác dụng của những nhân tố xung quanh. Nhờ mạch lipid dài
(16 carbon), vitamin E gắn nơi màng lipid và nhờ có gốc phenol mà nó là chất có
tính chống oxy hóa.
Vitamin E là vitamin hòa tan trong chất béo, nên hấp thu tốt nhất khi có
mặt chất béo trong khẩu phần ăn. Khoảng 40 – 60% vitamin E trong khẩu phần
ñược hấp thu. Hầu hết vitamin E ñược hấp thu vào ñường bạch huyết, sau ñó ñược
chuyển vào hệ tuần hoàn, gắn với lipoprotein ở dạng LDL. Có sự trao ñổi nhanh
chóng giữa LDL và lipid cả màng tế bào, màng hồng cầu. Nồng ñộ của vitamin E
ở các mô khác nhau có một số dao ñộng lớn, cao nhất là ở mô mỡ. Vitamin E ñược
bài tiết qua da và phân. Vitamin E trong phân là một hỗn hợp không ñược hấp thu
của vitamin E và các chất chuyển hóa bài tiết của mật.
Nguồn nguyên liệu tự nhiên chứa nhiều vitamin E là các loại dầu thực vật
như: cọ dầu, hướng dương, ngô, ñậu tương, ô liu, các loại quả, hạt hướng dương,
mầm mạch… Ngoài ra, vitamin E còn có trong các nguồn khác: hạt ngũ cốc, cá,
bơ lạc, các loại rau lá xanh… Cho ñến nay, nguồn nguyên liệu chính cho sản xuất
vitamin E tự nhiên là dầu thực vật. Hàm lượng vitamin E trong một số loại dầu
thực vật ñược trình bày trong bảng 2.6 [44].
Bảng 2.7. Hàm lượng vitamin E trong một số loại dầu thực vật
TT Loại dầu Hàm lượng vitamin E (mg %)
1 Dầu mầm mạch 235 – 242
2 Dầu ñậu tương 145 – 158
3 Dầu ngô 162 – 164