BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC CHỦ ĐỀ TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ HẠT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ SINH HĨA - THỰC PHẨM &&& BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC CHỦ ĐỀ: TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ HẠT Giảng viên hướng dẫn: Nhóm sinh viên thực MSSV ThS Trần Thị Thuỳ Linh Nguyễn Hữu Trọng 1900044 Tô Thị Ngọc Trân 1900479 Trần Thị Thái Trân 1900092 Nhan Thanh Thi Trúc 1900500 Lâm Thị Bích Trâm 1900157 Trần Minh Thư 1900300 Nguyễn Tường Vy 1900609 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Cần Thơ - 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ SINH HĨA - THỰC PHẨM &&& BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC CHỦ ĐỀ: TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ HẠT Giảng viên hướng dẫn: Nhóm sinh viên thực MSSV ThS Trần Thị Thuỳ Linh Nguyễn Hữu Trọng 1900044 Tô Thị Ngọc Trân 1900479 Trần Thị Thái Trân 1900092 Nhan Thanh Thi Trúc 1900500 Lâm Thị Bích Trâm 1900157 Trần Minh Thư 1900300 Nguyễn Tường Vy 1900609 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Cần Thơ - 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 I Tổng quan tinh bột nguyên liệu .2 Tinh bột 1.1 Khái niệm, hình dạng, đặc điểm, kích thước tinh bột .2 1.2 Thành phần hóa học tinh bột 1.3 Các phản ứng tiêu biểu tinh bột .7 1.4 Tính chất tinh bột .9 1.4.1 Tính hút ẩm tính hịa tan: 1.4.2 Tính chất hồ hóa tinh bột: 10 1.4.3 Tính chất nhớt – dẻo hồ tinh bột: .10 1.4.4 Khả tạo gel thối hóa tinh bột: 11 1.4.5 Khả tạo hình tinh bột: .11 1.4.6 Sự trương nở: 13 Nguyên liệu (tinh bột từ loại hạt) 13 2.1 Hạt họ đậu 13 2.2 Tinh bột từ ngũ cốc 13 2.2.1 Hạt lúa mì 13 2.2.2 Hạt ngô 14 2.2.3 Hạt gạo (lúa) 15 2.3.4 Hạt cao lương 16 II Quy trình sản xuất tinh bột từ hạt 17 Quy trình cơng nghệ 17 Thuyết minh quy trình 18 2.1 Ngâm hạt 18 2.2 Nghiền sơ tách phôi 19 2.3 Nghiền mịn 20 2.4 Tách tinh bột từ cháo chế sữa tinh bột .20 2.5 Thu gluten 22 2.6 Rửa tinh bột 23 III Ứng dụng .24 IV Kết luận .24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 i TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Danh sách bảng Bảng 1.1: Đặc điểm số hệ thống tinh bột Bảng 1.2: Thành phần amylose amylopectin số loại tinh bột Bảng 1.3: Nhiệt độ hồ hóa số loại tinh bột .10 Bảng 2.1 Thành phần hoá học của ngô trước và sau ngâm 19 ii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Danh sách hình Hình 1.1: Cấu trúc amylose amylopectin .4 Hình 1.2: Amylopectin molecule Hình 1.3: Amylose molecule .4 Hình 1.4: Một phần cấu trúc Amylose .6 Hình 1.5: Cấu trúc Amylopectin .6 Hình 1.6: Mảnh cấu trúc amylopectin .7 Hình 1.7: Phản ứng thủy phân tinh bột .8 Hình 1.8: Hình ảnh bánh tráng tạo thành từ tinh bột 12 Hình 2.1: Sơ đồ rửa tinh bột hẹ máy lọc ép 23 iii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat LỜI MỞ ĐẦU Tinh bột polysaccharides chủ yếu có hạt, củ, thân Một lượng tinh bột đáng kể có loại hạt xảy biến đổi thuận nghịch từ tinh bột thành đường glucose Tinh bột có vai trị dinh dưỡng đặc biệt lớn q trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đường glucose chất tạo nên nguồn calo thực phẩm cho người Tinh bột giữ vai trò quan trọng cơng nghiệp thực phẩm tính chất lý hóa chúng Tinh bột thường dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho thực phẩm dạng lỏng, tác nhân làm bền cho thực phẩm dạng keo, yếu tố kết dính làm đặc tạo độ cứng đàn hồi cho nhiều thực phẩm Trong cơng nghiệp, ứng dụng tinh bột để xử lí nước thải, tạo màng bao bọc kị nước sản xuất thuốc nổ nhũ tương, thành phần chất kết dính cơng nghệ sơn Các tính chất “sẵn có” tinh bột thay đổi chúng bị biến hình (hóa học sinh học) để thu tính chất mới, chí hồn tồn lạ Trong loại lương thực (hạt củ) có chứa lượng tinh bột lớn, loại lương thực coi nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột Nhìn bề ngồi, tinh bột thể bột mịn màu trắng gồm từ nhiều hạt nhỏ Hình dáng, câu tạo kích thược khác Đề tài nhằm tìm hiểu quy trình sản xuất tinh bột từ loại hạt ứng dụng thành phần tinh bột TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat I Tổng quan tinh bột nguyên liệu Tinh bột 1.1 Khái niệm, hình dạng, đặc điểm, kích thước tinh bột Tinh bột polysaccharides chủ yếu có hạt, củ, thân Tinh bột có nhiều loại củ khoai tây, sắn, củ mài Một lượng dáng kể tinh bột có loại chuối nhiều loại rau Tinh bột có nhiều loại lương thực loại lương thực coi nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột Hình dạng thành phần hóa học tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt Tinh bột chất riêng biệt, bao gồm hai thành phần amyloza amylopectin Hai chất khác nhiều tính chất lí học hóa học Dựa vào khác phân chia hai thành phần để diều chế dạng tinh khiết Các phương pháp để tách xác định hàm lượng amiloza amilopectin là: - Chiết rút amyloza nước nóng - Kết tủa amyloza rượu - Hấp thụ chọn lọc amyloza xenlulose Tinh bột loại polysaccharides khối lượng phân tử cao gồm đơn vị glucose nối liên kết a- glycozit, có cơng thức phân tử (C6H10O5)n n từ vài trăm đến triệu Tinh bột giữ vai trò quan trọng cơng nghiệp thực phẩm tính chất hóa lí chúng Tinh bột thường dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho thực phẩm dạng lỏng tác nhân làm bền keo nhũ tương, yếu tố kết dính làm đặc tạo độ cứng, độ đàn hồi cho nhiều loại thực phẩm.Ngoài tinh bột nhiều ứng dụng phẩm, cơng nghiệp dệt, hóa dầu Trong thực vật, tinh bột thường có mặt dạng khơng hồ tan nước Do tích tụ lượng lớn tế bào mà không bị ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu Các hydrate cacbon tạo lục lạp quang hợp, nhanh chóng chuyển thành tinh bột Tinh bột mức độ gọi tinh bột đồng hoá, linh động, sử dụng q trình trao đổi chất chuyển hố thành tinh bột dự trữ hạt, quả, củ, rễ, thân bẹ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Có thể chia tinh bột thực phẩm thành ba hệ thống: - Hệ thống tinh bột hạt cốc - Hệ thống tinh bột hạt họ đậu - Hệ thống tinh bột củ Bảng 1.1: Đặc điểm số hệ thống tinh bột Nguồn Kích thước hạt, mm Hình dáng Hàm lượng amiloza, % Nhiệt độ hóa, 0℃ Hạt ngơ 10 – 30 Đa giác tròn 25 67 – 75 Lúa mì – 50 Trịn 20 56 – 80 Lúa mạch đen – 50 Tròn dài - 46 – 62 Đại mạch 5–4 Bầu dục - 68 – 90 Yến mạch – 12 Đa giác - 55 – 85 Lúa – 10 Đa giác 13 – 35 70 – 80 Đậu đỗ 30 – 50 Tròn 46 – 54 60 – 70 Khoai tây – 120 Bầu dục 23 56 – 69 Hạt tinh bột tất hệ thống nêu có dạng hình trịn, hình bầu dục, hay hình đa giác Hạt tinh bột khoai tây lớn bé hạt tinh bột thóc Kích thước hạt khác dẫn đến tính chất lí khác nhiệt độ hồ hoá, khả hấp thụ xanh methylen Có thể dùng phương pháp lắng đề phân chia hệ thống tinh bột đoạn có kích thước đồng để nghiên cứu 1.2 Thành phần hóa học tinh bột Tinh bột cấu tạo từ hai loại polysaccharide hồn tồn khác tính chất vật lý hóa học amylose amylopectin TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat  Tinh bột đậu xanh dong riềng thường chứa 40 – 50% amylose, chuỗi amylose thường liên kết chặt chẽ nên khó bị trương, sợi bún dai  Các tinh bột bắp giàu amylopectin thường ngắn nên lực tương tác phân tử yếu, độ bền Ngoài chập nhiều phân tử lại thành sợi có nhiều khuyết tật, sợi tinh bột dễ bị đứt 1.4.6 Sự trương nở: Khi ngâm tinh bột vào nước thể tích hạt tăng hấp thụ nước, làm cho hạt tinh bột trương phồng lên Hiện tượng gọi tượng trương nở hạt tinh bột Độ tăng kích thước trung bình số loại tinh bột ngâm vào nước sau: tinh bột bắp: 9,1%, tinh bột khoai tây: 12,7%, tinh bột sắn: 28,4% Nguyên liệu (tinh bột từ loại hạt) 2.1 Hạt họ đậu *Tinh bột hạt họ đậu Các hạt họ đậu dậu hà lan, đậu xanh, đậu trắng, đậu đen đậu ván (trừ đậu tương) nguồn giàu tinh bột (50 - 60%) Đậu tương khơng có tinh bột Tách tinh bột Sơ đồ công nghệ để thu tinh bột từ hạt đậu tương tự từ hạt ngô Ngâm hạt, nghiền vỡ sơ 40h nước ấm 500C có chứa 0,2% SO2 Sau tách vỏ, hạt nghiền ướt để giải phóng tinh bột Sữa tinh bột ly tâm để tách protein khỏi tinh bột 2.2 Tinh bột từ ngũ cốc 2.2.1 Hạt lúa mì Hạt lúa mì gồm phần sau: + Vỏ chiếm 4-6% khối lượng hạt + Vỏ hạt chiếm 3-2,5% khối lượng hạt + Lớp alơrông + Nội nhũ chiếm 82% khối lượng hạt 13 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Nội nhũ tạo nên từ tế bào lớn có thành mỏng (gần khơng thể phân biệt kính hiển vi) chứa đầy tinh bột chất protein Nội nhũ có màu trắng vàng nhạt phụ thuộc vào mức độ chứa đầy protein tế bào, mức độ liên kết protein với hạt tinh bột kích thướt hình dạng hạt tinh bột mà màu nội nhũ trắng trong, trắng đục trắng phần Hạt hoàn toàn trắng tất tế bào nội nhũ chứa đầy khơng cịn khơng cịn khơng gian rỗng chứa khơng khí Nếu tế bào nội nhũ xốp có nghĩa cịn lỗ khe chứa khơng khí ánh sáng tới lại bị khúc xạ nhiều lần nên hạt không suốt có màu trắng đục - Tách tinh bột: thu tinh bột từ hạt nguyên hay lúa mì Thường có giai đoạn củ yếu sau: + Trộn bột mì với nước theo tỉ lệ nhấ định để thu khối lượng bột nhuyễn dẻo + Rửa tinh bột từ khối bột nhuyễn nước kết hợp với biện pháp học Tinh bột hoàn tồn trơi cịn lại khối gluten; + Tách gluten khỏi tinh bột cách cho qua rây; + Làm tinh bột gluten; + Làm khô tinh bột gluten phương pháp thông thường 2.2.2 Hạt ngơ Hạt ngơ thường có thành phần chủ yếu sau đây: + Lớp vỏ chiếm 5-7% khối lượng hạt + Lớp vỏ hạt mỏng chiếm 2% khối lượng hạt + Lớp alơrông chiếm 6-8% khối lượng hạt + Cuống chiếm 1,5% khối lượng hạt (dính hạt với cùi) + Phôi ngô chiếm 10-19% khối lượng hạt + Nội nhũ chiếm 72-75% khối lượng hạt( chứa 77-84% tinh bột) Tách tinh bột: nội nhũ có màu trắng đục (nội nhũ bột hay nội nhũ mềm) có màu trắng (nội nhũ rắn) Loại ngơ bột chứa hồn tồn khơng chứa nội nhũ trắng 14 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Vùng trắng đục gồm tế bào có kích thướt lớn, có chứa hạt tinh bột trịn, to có khung protein tương đối mỏng nên dễ bị rách thời gian sấy khơ để tạo khe rỗng Chính khe rỗng mà làm cho phần mềm mội nhũ có dạng bột trắng Cịn vùng nội nhũ trắng trong, tế bào có chứa hạt tin bột nhỏ có khung protein dày nên khơng bi rách làm khơ Tinh bột tách từ nội nhũ bột (nội nhũ trắng đục) cách dễ dàng cách nghiền khô sau ngâm nước Còn để thu lượng tinh bột tối đa từ nội nhũ trắng cần phải dùng tác nhân làm mềm đặc hiệu Để sàn xuất tinh bột từ ngô, người ta thường ngâm ngơ hạt nước ấm (500C) có chứa SO2 nồng độ định (01 - 0,2%) thời gian dài (30-50h) để làm mềm hạt ngô, làm dễ dàng cho việc tách phôi cách nguyên vẹn tách tinh bột sau SO2 tác nhân vừa có tác dụng ngăn ngừa phát triển vi sinh vật gây thối, vừa có tác dụng làm cho màng protein bị trương lên, bị phân rã khuếch tán dễ dàng vào dung dịch Có thể SO2 có khả làm đứt liên kết disunfua nối chuỗi protein lại với Hạt qua ngâm hấp thụ khoảng 45% nước, 0,2-0,4% SO 2/1kg hạt 6-6,5% chất khơ hịa tan vào dung dịch ngâm Tiếp ngơ nghiền thơ với nước thiết bị nghiền thiết hợp để tách phôi Đại phận phôi tách khỏi hạt giai đoạn , làm khộ đem ép trích ly để lấy dầu Sauk hi tách hết phội, ngơ nghiền mịn tinh bột giải phóng khỏi tế bào Tinh bột với protein (gluten) sau qua rây có kích thướt lỗ thích hợp, tách khỏi bã vào thiết bị ly tâm Ở gluten nhẹ (có màu vàng) tạo thành lớp phía trong, cịn tinh bột tập trung phía ngồi Tinh bột qua ly tâm lần thứ hai thu lại rửa sạch, làm khô 2.2.3 Hạt gạo (lúa) Gạo lương thực giới Khoảng 90% sản lượng gạo giới sản xuất tiêu thụ châu Á Mức sản xuất tiêu thụ Mỹ, nước mà gạo lương thực chính, dạng tăng lên 40% suốt từ 1980 đến 1995 tăng thêm 25% từ 1995 đến 2005 Giá gạo Mỹ cho thấy tăng lên đáng ý vào năm 2007, đến 75% so với giá năm 2003 Sự lãng gia gia tăng nhu 15 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat cầu gạo nước Mỹ thị trưởng quốc tế sản lượng gạo lại không tăng Mức sử dụng gạo giới năm khoảng 400 triệu mét Gạo chủ yếu sản xuất khu vực Việt Nam Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh Thái Lan, Nhật Bản, Hàn Quốc Philipine Ngoài châu Á, vùng sản xuất gạo chủ yếu Brazil, Mỹ, Ai Cập Colombia, Nigeria Ý Cây lúa thích hợp sinh trưởng nên đảm lũy, khí hậu nhiệt đới, chịu ảnh hưởng cua hậu gió mùa 2.2.4 Hạt cao lương Cao lương ngồi mục đích chế biến thành thức ăn cho người gia súc nguồn nguyên liệu để sản xuất tinh bột nước thuộc vùng ôn nhiệt đới Hạt cao lương dài khoảng mm, rộng mm dày 2.5 mm Trọng lượng hạt - 50 mg trung bình 28 mg Tuỳ thuộc vào giống mà màu sắc hạt trắng, da cam nhạt, nấu, đỏ hay đỏ thẫm Quá trình thụ phấn tiến triển ngô Khi thụ phấn - ngày bắt đầu hình thành hạt tinh bột đầu đồng thời chất béo phối tổng hợp Khoảng 30 - 40 ngày kết thúc q trình tích tụ chất khơ hạt Hạt cao lương cấu tạo từ ba phần vỏ, nội nhũ phối vỏ quả, vỏ hạt, cao lương có vỏ trấu Tùy giống mà vỏ trấu phủ 2/3 hạt Khi tác động mạnh cào đảo vỏ trấu dễ dàng tách Vỏ giống hạt ngô, phủ lớp sáp mỏng, lớp vỏ hạt tinh bột nhỏ Khi nghiền ướt hạt tinh bột nhỏ không bị tách khỏi vỏ Kế lớp xubadoron, tế bào lớp nhỏ tế bào nội nhũ Thành phần hóa học cao lương dao động khoảng rộng tuỳ thuộc giống, đất nơi trống, điều kiện canh tác khí hậu So với ngơ cao lương nhiều xenluloza hơn, chất béo, tỉnh bột protit cao chút Hàm lượng protit cao lương dao động nhiều ngơ cao lương chín kéo dài Chất sáp cao lương có lúc giống chất dừa Trong tất giống cao lương có lượng tanin, đặc biệt nhiều hạt màu nâu sẫm Carotinoit đa số giống cao lương thấy vết với giống nội nhũ hạt màu vàng lại có tới 15 mg/kg hạt Tính chất lý hóa 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat đầu phôi cao lương tương tự đầu ngô Chỉ số iot trung bình 122, hàm lượng axit béo: pannitic-10%, stearic 4%, oleic 32% linolic 56% Protit cao lương nghiên cứu Tuy nhiên người ta biết caphirin cao lương giống zein ngơ Có thể trích ly caphirin bang dung dịch nước ctanol 60% hay isopropanol 40 - 60"C Caphirin chiếm tới 83% tổng lượng protit nội nhũ thành phần có lượng axit glutamic (24 - 25%) Tỷ lệ axitamin protit cao lương gần tương tự ngơ, lizin triptophan tương đối Thành phần tro hạt cao lương gồm cấu tử sau (% tro): kali - 18, magie - 8, canxi – 0,9, sát - 0,02, photpho - 16, lưu huỳnh - 0,3, photpho chủ yếu tập trung phối dạng phitin Đường hạt cao lương trung bình 1,2%, gồm saccaroza - 0,85%, D - glucoza - 0,09%, D - fructoza 0,09% raphinoza - 0,11% Riêng giống cao lượng đường có tới 2,8% đường II Quy trình sản xuất tinh bột từ hạt Quy trình cơng nghệ Ngâm hạt Nghiền sơ tách phôi Nghiền mịn Tách tinh bột từ cháo chế biến sữa tinh bột Thu gluten Rửa tinh bột 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thuyết minh quy trình 2.1 Ngâm hạt Ngâm hạt những khâu công nghiệp phức tạp quan trọng sản xuất tinh bột ngô Mục đích ngâm nhằm tách trước khoảng 2/3 lượng chất hoà tan tạo điều kiện thuận lợi phân tách cấu tử thành phần hạt khâu sau Các hạt tinh bột ngô gắn chặt lại với vách protid, muốn giải phóng tinh bột phải làm thay đối cấu trúc liên kết protid, làm yếu liên kết giữa hạt tinh bột nghĩa là phá hủy khuôn protid Phương pháp này có thể thực hiện bằng cách nghiền hạt đã ngâm thời gian nhất định Khi ngâm xảy trình sau: - Thay đổi tính chất cấu hạt liên kết giữa vỏ, phôi nội nhũ bị phá huỷ hay bị yếu - Thay đổi cấu trúc nội nhũ hạt phá hủy hay làm yếu liên kết giữa tế bào nội nhũ giữa hạt tinh bột phần tử protid tế bào - Rút từ hạt phần lớn chất hoà tan hạt chưa ngâm và những chất hoà tan hình thành ngâm - Làm lần cuối những tạp chất bám mặt hạt Sự thay đổi cấu trúc hạt dẫn đến giảm độ bền học Ngâm hạt đến hạt trương lên, mềm dễ dàng bóp nát bằng hai ngón tay Khi ngâm xảy loạt trình, nhiên chưa nghiên cứu đầy đủ Ở giai đoạn cuối q trình ngâm, thường sử dụng nước nóng chứa H2SO3 nồng độ 0,18-0,25% (tính theo lượng SO2) vào ngâm Mặc dù ngâm môi trường acid xảy trình lên men, chủ yếu lên men lactic Vi khuẩn lên men lactic hoạt động thích hợp 45 - 52°C chuyển hoá phần glucid hoà tan thành acid lactic tích tụ lại nước ngâm Acid lactic có ý nghĩa quan trọng sản xuất tinh bột giống H2SO4, acid lactic tác dụng lên protid làm cho hạt mềm Tuy nhiên, acid lactic gây nên bất lợi khơng bay gia nhiệt dung dịch có ion magiê canxi dễ dàng 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat đóng cặn bề mặt thiết bị gia nhiệt Mặt khác, nồng độ acid lactic cao thì độ hoà tan protein nguyên thể tăng, gây khó khăn cho sự phân tách tinh bột gluten Bảng 2.1 Thành phần hoá học của ngô trước và sau ngâm Thành phần hạt ngô Hàm lượng (% chất khô) Trước ngâm Sau ngâm Tinh bột 69,80 74,70 Protein 11,23 8,42 Cellulose 2,32 2,48 Chất béo 5,06 5,40 Pentosan 4,93 5,27 Glucid hoà tan 3,51 1,73 Tro 1,63 0,52 Thành phần khác 1,52 1,48 Khi ngâm, hạt hút nước và tăng thể tích Mức độ trương nở hạt phụ thuộc vào nhiều yếu tố Chẳng hạn, ngô bột hút nước nhanh nhiều ngô đá; hạt nhỏ hạt non hút nước nhiều và trương nhanh hơn; nhiệt độ nước ngâm, nhiệt độ cao hạt trương nở nhanh có chất điện ly hạt trương nở chậm Sự có mặt SO2 làm cho hạt trương nở nhanh nhiên tăng nồng độ SO tới 0,25% tốc độ trương khơng tăng nữa Các phần khác hạt trương nở khác nhau, phôi trương nhiều nội nhũ Trong nội nhũ chỉ hút 32-42% nước phơi có thể hút tới 60% Sau 12-14h ngâm hạt ngơ có độ ẩm cao nhất (43-45%) Thành phần hố học hạt ngơ trước và sau ngâm thể hiện bảng 2.1 Lượng H2SO3 dùng khâu theo phần trăm tổng lượng sau: ngâm 75%, hệ rây nghiền 20%, rửa tinh bột 5% 2.2 Nghiền sơ tách phôi Nghiền sơ gọi là quá trình đập vụn nhằm mục đích phá vỡ hạt thành mảnh để tách phôi dễ dàng đồng thời thu tỷ lệ tinh bột cao 19 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Phôi ngô sau ngâm trở nên đàn hồi liên kết với nội nhũ yếu nên nghiền điều kiện nhất định phôi sẽ tách rời với mảnh nội nhũ và không bị vụn nát Để nghiền sơ hộ chủ yếu dùng máy nghiền đĩa kim loại, đĩa cố định đĩa quay Nghiền sơ lần thứ nhất yêu cầu đập hạt thành - phần nghiền sơ lần hai cần đảm bảo giải phóng hết phơi khỏi nội nhũ không làm vụn phôi Nếu chế độ làm việc máy nghiền thích hợp nghiền lần thứ nhất giải phóng 75 85%, 20 - 25% tinh bột lần 15 - 20% phôi, 10 - 15% tinh bột Quá trình làm việc máy nghiền tốt hay khơng tuỳ thuộc yếu tố: q trình ngâm; trạng thái máy nghiền; độ ẩm sản phẩm; trình làm việc máy rây sự tiếp liệu Nếu ngâm hạt không đúng quy cách hay sau ngâm để nguội mới nghiền khó tách phơi tinh bột phơi ít đàn hồi dễ bị vụn nát 2.3 Nghiền mịn Sau tách phôi cháo trạng thái dịch nước mà dạng rắn gồm phần tử vỏ, vỏ liên kết với nội nhũ, mảnh nội nhũ nguyên, hạt tinh bột phần tử gluten Mục đích khâu nghiền mịn giải phóng triệt để hạt tinh bột liên kết với vỏ mạch nội nhũ cháo Để nghiền mịn có thể dùng cối nghiền hay loại máy nghiền hiện đại khác Để khỏi nghiền lại tinh bột tự do, gluten phần tử cellulose nhỏ, giảm nhẹ tải lượng máy nghiền, cháo trước nghiền mịn cần rây với kích thước lỗ 1,6 - l,8 mm Dịch bột qua rây này đưa tiếp qua lần rây lụa và thu sữa tinh bột đầu chuyển qua rây tinh chế để tách bã nhỏ Phần khổng lọt rây đường kính lỗ 1,6 l,8mm đưa nghiền mịn Vỏ hạt chủ yếu cellulose nên sau nghiền mịn không bị nát, gọi bã lớn không lọt rây đường kính lỗ 0,5 - 0,6mm Lớp vỏ hạt bền nên nghiền bị vụn gọi bã nhỏ, lọt đường kính lỗ 0,5-0,6 mm khơng lọt rây lụa số hiệu cao 20 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 2.4 Tách tinh bột từ cháo chế sữa tinh bột a) Quá trình rây cháo tinh chế sữa tinh bột Cháo sau nghiền mịn hỗn hợp gồm bã lớn, bã nhỏ, tinh bột tự gluten cần tách bã lớn, bã nhỏ, rửa tách tinh bột tự tinh chế sữa tinh bột hỗn hợp với gluten Cháo sau nghiền mịn vào rây đường kính lỗ 0,6 mm để tách bã lớn; pha loãng cháo sữa loãng từ hệ rửa bã lớn bã nhỏ lần Bã lớn rửa ba lần theo nguyên tắc ngược dịng rây đường kính lỗ 0,6 mm máy rửa số bổ sung thêm nước lọc từ thiết bị lọc chân không hay nước tiệt trùng có độ nhiệt 45°C có trường hợp cho H2SO3 nồng độ không 0,5% Bà lớn đưa vắt nước tới độ ẩm 60% chuyển qua phân xưởng thức ăn gia súc, nước ép sữa tinh bột loãng từ máy rửa số đưa máy rửa số Sữa loãng tử máy rửa số đưa máy rửa số 1, sữa máy số pha loãng cháo sau nghiền mịn Hàm lượng tinh bột tự bã lớn không 1,5% Sữa tinh bột sau tinh chế đưa sang khâu tách tinh bột khỏi gluten máy ly tâm chuyên dùng Chi phi nước cho 100 kg hạt khô sau: Tách rửa bã lớn: 230 - 250 lít Tách bã nhỏ: 110 – 130 lít Tách phơi vụn: 100 - 120 lít Mục đích cho H2SO3 để hạn chế phát triển vi sinh vật gây bết mặt rây làm khó khăn tách tinh bột khỏi gluten sau Sữa tinh bột có H 2SO3 khoảng 0,05% (pH 4,3 - 4,5) nhiệt độ 43 - 52 0C vi sinh vật chết, chi phí H 2SO3 nồng độ 0,5%, cho 100 kg hạt khơ sau: Rửa tách bã lớn: 25-30 lít Rửa tách bã nhỏ: 12 - lít Rửa tách phối vụn: 1-2 lít Thường rây, rửa, tinh chế sản phẩm máy rây ống máy rây phẳng b) Tách tinh bột khỏi gluten 21 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Sữa tinh bột sau tinh chế điều kiện sản xuất bình thường có thành phần sau: Tinh bột: 88 – 92 % Protein: – 10 % Chất béo: 0,5 – 1,0 % Chất hào tan: 2,3 – 4,5 % Acid H2SO3: 0,035 – 0,045 % Tro: 0,2 – 0,4 % Lượng bã nhỏ 0,05 – 0,1 g/l độ acid 145 – 200 ml NaOH 0,1N Có hai phương pháp làm tinh bột: lắng máng phân tách máy phân ly Phương pháp thứ dựa theo khác tốc độ lắng phần tử tác dụng trọng lượng lực đầy dòng chất lỏng, phương pháp thứ hai tác dụng lực ly tâm Hạt tinh bột ngô cao lương tương đối nhỏ thường khơng q 30 µm, hạt gluten lại cịn nhỏ (1 - µm) Lý thuyết trình lắng tuân theo định luật Stock nghĩa phần tử rắn mơi trường lỏng chìm xuống với tốc độ khơng đổi Tuy nhiên phù hợp với trình lắng hạt tinh bột đồng nước Thực tế phân tích q trình lắng sữa tinh bột thấy kết tụ hình thành vón cục có kích thước tới 60 µm q trình lắng tương đối nhanh Tốc độ lắng phần tử máng lắng chịu ảnh hưởng pH môi trường Nếu pH giảm tới giới hạn định tốc độ tăng tăng vọt ngược lại pH tăng tốc độ lắng giảm pH thích hợp khoảng 3,8 - 4,2 tương ứng với hàm lượng SO sửa khoảng 0,004 - 0,05% Tốc độ lăng phụ thuộc vào nhiệt độ mơi trường Khi nhiệt độ thay đổi độ nhớt thay đổi Tốc độ lắng tỷ lệ nghịch với độ nhớt mơi trường Thích hợp 35 – 360C lớp tinh bột lắng khơng rắn mà xốp Tốc độ làng phụ thuộc vào nồng độ sửa tinh bột Nồng độ cao độ nhớt tăng trình lắng chậm lại Nồng độ thích hợp 11 – 120Bx 22 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 2.5 Thu gluten Tiến hành thu gluten ngô cao lương bễ lắng hay thiết bị phân ly - đặc Mặc dù hạt gluten kích thước nhỏ (1 – 2µm) q trình lắng sinh liên kết tụ phần tử kích thước lớn lắng dễ dàng Tốc độ lắng độ chặt lớp gluten lắng phụ thuộc vào hàm lượng tinh bột, độ nhiệt dịch thể hàm lượng SO2 Lượng tinh bột nhiều lắng nhanh lớp gluten lắng chặt Độ nhiệt cao lắng tốt đến 38 0C Hàm lượng SO2 0,03% khó lắng vi sinh vật phát triển gây nên Thông thường sau - lớp gluten lắng chặt phần tử lơ lửng nước gọn khoảng 0,06 - 0,12% Bể xây gạch hay bêtơng, vng góc, cao - m, đáy nghiêng để dễ gạn rửa Mỗi bể có cách khuấy Thường tiến hành lắng hai lần Sau lắng lần thứ sản phẩm chửa - 8% chất khô sau lần thứ hai - 12% Thời gian lắng - 12 Trường hợp sản xuất tinh bột đậu muốn thu hồi gluten gia nhiệt 70 - 90 0C để protit đông tụ lắng gạn nước gluten bên sau rửa bột nước 2.6 Rửa tinh bột Sữa tinh bột sau lắng tách gluten cịn chứa nhiều chất hồ tan chủ yếu protit tro, nên đòi hỏi phải rửa nhiều lần để tách chất hoà tan đến mức tối đa để đảm bảo tiêu chuẩn tinh bột Nếu dùng tinh bột ướt để sản xuất tinh bột khơ phải rửa sữa tinh bột hai lần, để sản xuất mật rửa ba lần sản xuất glucoza tinh thể phải rửa bốn lần Để rửa tinh bột phổ biến dùng hệ máy lọc chân khơng theo ngun tắc ngược dịng (Hình 2.1) 23 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 2.1: Sơ đồ rửa tinh bột hẹ máy lọc ép Sử dụng máy lọc chân không rửa tinh bột cần đảm bảo điều kiện sau: lượng SO2 sữa tinh bột không 0,005%; vải lọc phải bền sạch, nồng độ sữa tinh bột cố định 28 – 320C, áp suất chân không 600 – 650 mm thuỷ ngân, lượng nước rửa để xối 80 – 100 kg cho 1000 kg hạt khô Ở nhiều nước cịn dùng thiết bị lọc chân khơng hình đĩa hay xiclon nước để rửa tinh bột Với thiết bị đảm bảo chất hoà tan tinh bột 0,1% protein không 0,5% 24 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat III Ứng dụng Tinh bột giữ vai trị quan trọng cơng nghiệp thực phẩm tính chất lý hố chúng Ngun liệu thường dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho thực phẩm dạng lỏng, tác nhân làm bền cho thực phẩm dạng keo, yếu tố kết dính làm đặc tạo độ cứng độ đàn hồi cho nhiều thực phẩm Một số dạng sản phẩm thực phẩm có sử dụng loại nguyên liệu như: loại bánh, loại kẹo, bia rượu – Trong sản xuất thực phẩm: nguyên liệu để chế biến bột báng, bột khoai, mì, miến, bún, nui, hủ tiếu loại bánh truyền thống – Trong công nghiệp thực phẩm: dùng làm chất phụ gia cho công nghiệp bánh kẹo, đồ hộp – Trong xây dựng: ví chất gắn kết bê tông, tăng liên kết cho đất sét, đá vôi Chưa kết, cịn keo dính gỗ, phụ gia sản xuất ván ép, sơn nhà,… – Trong mỹ phẩm dược phẩm: thành phần thiếu phấn tẩy trắng, đồ trang điểm, phụ gia cho xà phịng, kem thoa mặt, tá dược – Trong cơng nghiệp khai khoáng: dùng làm phụ gia cho tuyển khoáng sản Tinh bột khoai mì cịn nhũ tương dung dịch khoan dầu khí – Trong cơng nghiệp giấy: sử dụng để chế tạo chất phủ bề mặt, thành phần nguyên liệu giấy không tro sản phẩm tã giấy cho trẻ em – Trong công nghiệp dệt: nguyên vật liệu cần thiết hồ vải sợi, in – Trong nông nghiệp: dùng làm chất trương nở, giữ ẩm cho đất trồng, chống lại hạn hán, thiếu nước Tinh bột gạo sử dụng nhà bếp cho chế phẩm gluten chay Thay trứng bột mì tốt Nó có đặc tính làm dày cho kẹo kem Làm cho bánh đồ nướng nhẹ mềm hơn, ủng hộ men Tinh bột ngô ứng dụng nhiều ăn ngày, chất kết dính, chất làm đặc, chất làm dày, chất ổn định chất nhũ hóa ngành công nghiệp thực phẩm, ngành công nghiệp dược phẩm ngành công nghiệp khác IV Kết luận 25 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Tinh bột nguồn cung cấp lượng cho nhu cầu người gia súc thuộc động vật không nhai lại Tinh bột nguồn nguyên liệu sử dụng nhiều lĩnh vực công nghiệp Trên giới, lượng tinh bột sản xuất hàng năm khoảng tỷ từ ngun liệu lúa mì, gạo, ngơ, khoai tây Ở Mỹ, khoảng 20 triệu tinh bột sản xuất từ ngô sử dụng lĩnh vực công nghiệp Ở châu Âu, lượng tinh bột đáng kể sản xuất từ khoai tây Ở châu Á, lượng tinh bột sản xuất chủ yếu từ sắn Riêng Thái Lan, nửa sản lượng sắn (khoảng 20 triệu tấn) sử dụng công nghiệp sản xuất tinh bột 26 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Đức Hợi (chủ biên), Lê Hồng Khanh, Mai Văn Lề, Lê Thị Cúc, Hoàng Thị Ngọc Châu, Lê Ngọc Tú, Lương Hồng Nga, 2009 Kỹ thuật chế biến lương thực – tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Lê Văn Việt Mẫn (Chủ biên), Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thị Thu Hà, 2011 Công nghệ chế biến thực phẩm Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh Lê Văn Hoàng (Chủ biên), Trương Thị Minh Hạnh, 2007 Tinh bột khai thác ứng dụng Nhà xuất Đà Nẵng 4.Trần Như Khuyên (Chủ biên), Hoàng Xuân Anh, 2007 Giáo trình Cơng nghệ bảo quản chế biến lương thực Nhà xuất Hà Nội 27 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ SINH HĨA - THỰC PHẨM &&& BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC CHỦ ĐỀ: TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ HẠT Giảng viên hướng... tiêu chuẩn tinh bột Nếu dùng tinh bột ướt để sản xuất tinh bột khơ phải rửa sữa tinh bột hai lần, để sản xuất mật rửa ba lần sản xuất glucoza tinh thể phải rửa bốn lần Để rửa tinh bột phổ biến dùng... bề ngồi, tinh bột thể bột mịn màu trắng gồm từ nhiều hạt nhỏ Hình dáng, câu tạo kích thược khác Đề tài nhằm tìm hiểu quy trình sản xuất tinh bột từ loại hạt ứng dụng thành phần tinh bột TIEU