Thiet ke nha may san xuat bot mi

Đồ án công nghệ Thiết kế nhà máy sản xuất bột mì LỜI NĨI ĐẦU Xã hội ngày phát triển đời sống người ngày cải thiện, với xu nhu cầu sử dụng sản phẩm người ngày nâng cao Trong lương thực giữ vai trị quan trọng, nguồn cung cấp lượng chủ yếu phần ăn hàng ngày thiếu ngành sản xuất công nghiệp Trong số lồi lương thực với ngơ lúa gạo lúa mì thuộc họ hồ thảo thuộc vào loại có sản lượng cao nhất, trồng nhiều nơi giới, tập trung chủ yếu vùng có khí hậu ơn đới, ưa khí hậu ấm khơ, cần đất đai màu mỡ khả chịu lạnh tốt nên chúng có mặt nhiều nước Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Nga, Pháp, Canada…Trong sản phẩm chế biến từ lúa mì bột mì sản phẩm có giá trị sử dụng cao dùng phổ biến Với đặc tính nỗi bật, bột mì có hàm lượng gluten cao mà loại bột khác khơng có được, bột mì ngun liệu khơng thể thay cơng nghệ sản xuất bánh mì, bánh kẹo, loại mì ăn liền… Việt Nam nước khơng trồng lúa mì việc nhập bột mì từ nước ngồi có giá thành cao bột mì sản xuất nước Hơn nữa, trình vận chuyển bảo quản gặp nhiều khó khăn Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu sử dụng bột mì ngày tăng đồng thời chủ động nguồn nguyên liệu việc thiết kế nhà máy sản xuất bột mì nước cần thiết Khu vực Miền Trung Tây Ngun có nhà máy sản xuất bột mì (nhà máy bột mì Đà Nẵng, Quảng Nam Nghệ An…), suất chưa đáp ứng với nhu cầu sử dụng thực tế Vì việc xây dựng thêm nhà máy khu vực cần thiết, vừa đáp ứng nhu cầu bột mì vừa góp phần tạo việc làm cho người lao động tăng thêm ngân sách Xuất phát từ thiết yếu giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất bột mì theo phương pháp khơ” cho đồ án cơng nghệ GVHD: TS Đặng Minh Nhật http://www.ebook.edu.vn SVTH: Mai Thi Thơ Đồ án công nghệ 2 Thiết kế nhà máy sản xuất bột mì CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nguyên liệu 1.1.1 Giới thiệu lúa mì Lúa mì có nguồn gốc từ Tây Nam Á Việc trồng trọt lúa mì bắt đầu lan rộng khu vực Vào khoảng năm 300 TCN, lúa mì xuất Ethiopia, Ấn Độ, Ireland Tây Ban Nha Khoảng thiên niên kỷ sau tới Trung Quốc Ngày lúa mì trồng nhiều nơi nguồn lương thực nhiều quốc gia giới Sản lượng lúa mì hàng năm khoảng 550 triệu tấn, chiếm 28% sản lượng lương thực Trung Quốc đứng đầu giới sản lượng lúa mì, Ấn Độ, Hoa Kì, Nga, Pháp, Ca-na-đa, Austraylia 1.1.2 Phân loại lúa mì [8, tr 43] Lúa mì đa dạng phong phú, khoảng 20 dạng Chúng khác cấu tạo bông, hoa, hạt số đặc tính khác Phần lớn lúa mì dại, số loại thuộc lúa mì nghiên cứu kỹ như: lúa mì mềm, lúa mì cứng, lúa mì Anh, mì Ba Lan, lúa mì lùn Loại trồng phổ biến lúa mì mềm lúa mì cứng - Lúa mì mềm (Triticum vulgare) Là loại trồng nhiều nhất, có loại có râu có loại khơng râu, râu lúa mì mềm khơng hồn tồn xi theo mà ria xung quanh Hạt bầu dục, màu trắng ngà đỏ Nội nhũ nửa trắng có loại trắng hồn tồn đục hồn tồn - Lúa mì cứng (Triticum durum) Lúa mì cứng có bơng dày hạt hơn, hầu hết chúng có râu, râu dài ngược lên dọc theo trục bơng Hạt lúa mì cứng dài, màu vàng đỏ Nội nhũ trắng trong, độ trắng thường khoảng 95 – 100% - Lúa mì Anh (Triticum turgidum) Cấu tạo bơng gần giống lúa mì cứng, bơng dày hạt Khi cắt ngang bơng có hình trịn hay bốn cạnh, hạt hình elip Nội nhũ nửa trắng hay đục hoàn toàn - Lúa mì Balan (Triticum polonicum) Bơng dài dẹt, có râu Hạt dài, dẹt, màu hổ phách hay vàng xẫm, nội nhũ nửa trắng - Lúa mì lùn (Triticum compactum) GVHD: TS Đặng Minh Nhật http://www.ebook.edu.vn SVTH: Mai Thi Thơ Đồ án công nghệ Thiết kế nhà máy sản xuất bột mì Bơng ngắn, có loại có râu, có loại khơng Tính chất gần giống lúa mì mềm, hạt nhỏ, chất lượng bột bánh loại trồng Ở Việt Nam bột mì thường sản xuất từ hạt lúa mì thơng thường có tên Triticum aestivum L Thân cao khoảng 1,2 m mọc thẳng đứng, đơn, có râu dài 6-8 cm Hạt có màu xanh sáng, dạng hình trứng 1.1.3 Cấu tạo tính chất hạt lúa mì [8, tr 44] Khác với hạt hịa thảo khác, lúa mì có phần lưng phần bụng, phía lưng phẳng có phơi cịn phía bụng có rãnh lõm vào dọc theo hạt xác định kích thước người ta đo chiều dài, chiều rộng chiều dày hạt l - Chiều dài GVHD: TS Đặng Minh Nhật http://www.ebook.edu.vn SVTH: Mai Thi Thơ Đồ ána công nghệrộng - Chiều l b - Chiều dày VỏThiết kế nhà máy sản xuất bột mì Vỏ hạt Alơrơng a Phía bụng Nội nhũ Phía lưng b Hình 1.1-a Hạt lúa mì GVHD: TS Đặng Minh Nhật Hình 1.1-b Cắt ngang hạt lúa mì http://www.ebook.edu.vn SVTH: Mai Thi Thơ Các loại lúa mì khác có hình dáng, kích thước, cấu tạo bên thành phần hóa học khác nhau, chủ yếu gồm phần vỏ, lớp alơrơng, nội nhũ phôi Bảng 1.1 Tỷ lệ khối lượng phần hạt lúa mì (%) Các phần hạt Cực tiểu Cực đại Trung bình Nội nhũ 78,33 83,69 81,60 Lớp alơrông 3,25 9,48 6,54 Vỏ vỏ hạt 8,08 10,80 8,72 Phôi 2,22 4,00 3,14 a) Vỏ Là lớp bảo vệ cho phôi nội nhũ khỏi tác động bên ngồi Thành phần xenluloza (18  22%), hemixenluloza pentozan (43  45%), hợp chất nitơ (4,5  4,8%), tro (3,5  5%) Vỏ khơng có giá trị dinh dưỡng ảnh hưởng xấu đến chất lượng bột mì nên trình chế biến tách nhiều tốt - Vỏ quả: gồm nhiều lớp tế bào, chiếm – 6% khối lượng toàn hạt Lớp vỏ hạt lúa mì mỏng, khơng vỏ trấu thóc nên q trình tác động vật lý dễ dàng tách - Vỏ hạt: nằm phía vỏ quả, chiếm – 2,5% khối lượng toàn hạt, gồm lớp tế bào, lớp tế bào xếp khít chứa chất màu, cịn lớp tế bào khơng màu thấm nước, vỏ hạt bến dai dùng lực xay xát khơ khó bóc lớp vỏ sản xuất bột mì người ta thường gia ẩm ủ ẩm để tách Vỏ hạt giá trị dinh dưỡng, ảnh hưởng xấu đến chất lượng bột mì sản phẩm có chứa sắc tố b) Lớp alơrơng Lớp nằm phía lớp vỏ, cấu tạo từ hàng tế bào lớn, thành dày chứa protein, chất béo, đường, xenlulo, tro vitamin B1, B2, PP Các tế bào lớp alơrơng gần phơi kích thước nhỏ dần Chiều dày lớp alorong phụ thuộc vào giống hạt điều kiện canh tác c) Nội nhũ Nội nhũ lúa mì chiếm 77 - 82% khối lượng tồn hạt, phần chủ yếu để sản xuất bột mì Nội nhũ cấu tạo từ tế bào lớn có thành mỏng, chứa đầy tinh bột thể protein Tùy thuộc vào mức độ chứa đầy protein tế bào, mức độ liên kết protein với hạt tinh bột kích thước hình dáng tinh bột mà nội nhũ trắng trong, trắng đục trắng phần Độ trắng trong số chất lượng quan trọng lúa mì Nếu loại có độ trắng cao nội nhũ ít, cứng, khó nghiền chất lượng bột cao, làm bánh tốt Gần tất tinh bột hạt tập trung nội nhũ (78  82%), ngồi cịn có đường sacaroza (2%), đường khử (0,1  0,3%), protein (13  15%), tro (0,3  0,5%), chất béo (0,5  0,8%), xelluloza (0,07  0,12%) Bột mì tách từ nội nhũ trắng đẹp Bột tách từ nội nhũ phần từ lớp alơrơng có màu trắng ngà, có nhiều chất dinh dưỡng khó bảo quản d) Phơi Phơi chiếm 3,24% khối lượng toàn hạt, chứa nhiều chất dinh dưỡng protein (35%), gluxit hòa tan (25%), chất béo (15%) Phần lớn lượng sinh tố enzim tập trung Phôi cách nội nhũ lớp ngù, lớp ngù cấu tạo từ tế bào có khả cho thẩm thấu chất hòa tan Lớp ngù quan trọng chất dinh dưỡng từ nội nhũ sang phôi phải qua 1.1.4 Thành phần hóa học hạt lúa mì [8, tr 45÷50] Thành phần hóa học trung bình lúa mì theo % sau: - Nước : 14 ÷ 15 - Prơtein : 13 ÷ 15 - Chất béo : 2,3 ÷ 2,8 - Tinh bột : 65 ÷ 68 - Xelluloza : 2,5 ÷ 3,0 - Pentoza :8÷9 - Tro : 1,8 ÷ Ngồi lúa mì cịn có lượng dextrin, muối khống, vitamin, chất men số chất khác Các chất phân bố không phần hạt Sự phân bố chất hạt lúa mì thể qua bảng sau: Bảng 1.2 Sự phân bố chất hạt lúa mì (xem chất hạt 100%) Tinh Chất bột béo 100 100 100 100 Nội nhũ 65 100 25 Vỏ alơrông 27 - Phôi - Các phần hạt Protein Hạt Đường Xelluloza Pentoza Tro 100 100 100 65 28 20 55 15 90 68 70 20 20 10 1.1.4.1 Protein Hàm lượng protein lúa mì dao động khoảng lớn từ 9,6  25,8% Ngồi protein cịn có lượng nitơ phi protein chiếm khoảng 0,033÷0,061% Protein lúa mì gồm albumin, globulin, gliadin glutenin, chủ yếu gliadin glutenin Hai protein chiếm khoảng 70 - 85% tổng lượng protein lúa mì Chúng khơng hịa tan nước có khả hút nước, trương nở tạo thành khối dẻo đàn hồi gọi gluten Đối với lúa mì bình thường lượng gluten tươi chiếm khoảng 20  25% khối lượng hạt Chất lượng gluten thể qua số như: màu sắc, khả hút nước, độ đàn hồi độ căng đứt, độ bền ban đầu thay đổi thể tích nướng + Màu sắc: Gluten tốt có màu sáng vàng, gluten xấu màu xám + Khả hút nước gluten: gluten tốt có khả hút nước cao Thường gluten tươi chứa 65÷75% nước hay khả hút nước gluten khơ 190 ÷ 200% + Độ đàn hồi: Nó biểu khả giữ khí bột + Độ căng đứt: Cũng đặc trưng cho khả giữ khí bột Được xác định độ dài kéo đứt 2,5g gluten tươi trước thước kẻ ly Độ căng đứt trung bình vào khoảng 15cm dài + Sự thay đổi thể tích gluten nướng: Là số quan trọng đặc trưng độ nở gluten Để đánh giá chất lượng protein lúa mì khơng ý tới hàm lượng chất lượng gluten mà cần phải ý tới thành phần aminoaxit protein Thành phần protein lúa mì có khoảng 20 aminoaxit Trong nhiều leusin, phenyl alamin, chúng tập trung chủ yếu nội nhũ Trong phôi nhiều lizin 1.1.4.2 Gluxit Trong thành phần lúa mì có nhiều gluxit, tinh bột chiếm 47  73%, ngồi cịn có lượng đường khử từ 0,11  0,37%, sacaroza 1,93  3,67% maltoza 0,93  2,63% Gluxit keo: pentozan hòa tan, chủ yếu chứa nội nhũ hạt Gluxit keo có tính háo nước cao, trương nở nước gluxit keo tạo thành dịch keo có ảnh hưởng lớn đến tính chất lý học bột nhào 1.1.4.3 Chất tro Trong lúa mì có lượng nhỏ chất tro Nó phân bố khơng phần hạt, chủ yếu P, Ca Mg Phần lớn chất tro tập trung vỏ phôi 1.1.4.4 Chất béo Hạt lúa mì có lượng nhỏ chất béo, phân bố khơng phần hạt Sự phân bố chất béo hạt chủ yếu tập trung phơi cám cịn nội nhũ Thành phần chất béo lúa mì bao gồm axit béo no không no axit panmitic, xtearic, oleic, linolic, linolelic… 1.1.4.5 Vitamin Trong lúa mì có lượng vitamin gồm vitamin A, nhóm B, H, E, K vài loại khác Vitamin A, B1, B2, B3, E …chủ yếu tập trung phơi hạt thường dùng cám mì để sản xuất vitamin này, thường sản xuất vitamin E Nội nhũ có vitamin 1.1.4.6 Các enzym Đây protit có tính xúc tác, thời kỳ chín hạt enzym tham gia vào trình tổng hợp chất phức tạp, cịn thời gian bảo quản hạt enzym lại xúc tác phân hủy chất phức tạp thành chất đơn giản Các enzym chủ yếu lúa mì như: Enzym thủy phân: ,-amylaamylaza, proteaza, lipaza…, Các enzym oxy hóa khử, lipoxydaza, phitaza… 1.1.5 Tính chất công nghệ yêu cầu kỹ thuật hạt lúa mì 1.1.5.1 Tính chất cơng nghệ hạt lúa mì [8, tr 9] Tính chất cơng nghệ hạt lúa mì đặc điểm giống, sau tính chất vật lý khối hạt dung trọng, đặc điểm hình học, độ sạch, độ ẩm Tỷ lệ lấy bột ảnh hưởng đến chất lượng bột ảnh hưởng đến độ tiêu hóa Trong sản xuất bột mì ta phải xác định thông số sau: a) Độ tro hạt Độ tro hạt yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ tro bột bán thành phẩm Bột thượng hạng độ tro nhỏ 0,55% b) Độ trắng hạt Độ trắng hạt dao động khoảng 10 – 100% Hạt trắng có cấu tạo cứng hơn, cho bột có hàm lượng protein cao tiêu hao lượng nghiền lớn hạt đục c) Tính chất bột hạt Tính chất bột đặc trưng hàm lượng nội nhũ, hiệu suất chất lượng sản phẩm trung gian bột q trình nghiền thơ (nghiền vỏ) q trình nghiền mịn (nghiền lõi) Các số dùng đánh giá tính chất bột hạt gồm: - Số lượng tấm, vỏ hàm lượng tro chúng - Hiệu suất chất lượng bột thượng hạng -5 hệ nghiền đầu - Hiệu suất chung bột chất lượng bột - Mức độ xát vỏ (xác định hàm lượng tinh bột cám) - Tiêu hao lượng cho bột thành phẩm 1.1.5.2 Yêu cầu kỹ thuật hạt lúa mì [15] a) Những đặc tính chung, tính chất cảm quan Hạt lúa mì phải có độ dịn, sạch, khơng có mùi vị lạ hay mùi chứng tỏ hạt bị hư hỏng, hạt khơng có chất phụ gia hay chất độc hại Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật không vượt q mức tối đa cho phép, khơng có trùng sống b) Những đặc tính lí hóa - Độ ẩm nhỏ 15,5% - Dung trọng (khối lượng 100 lít hạt) lớn 70 kg/100 lít - Hạt lúa mì hư hỏng nguyên nhân khác < 15% tổng khối lượng