môn công nghệ sau thu hoạch lương thực chủ đề cấu tạo thành phần và phương pháp bảo quản lúa mì

Thành phần chủ yếu của vỏ là cellulose, hemicecellulose, licnhin, không cógiá trị dinh dưỡng, ảnh hưởng sấu đến chất lượng bột mì nên trong quá trình chế biếncàng tách được nhiều vỏ thì

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

──────── * ───────

NHÓM 2 Môn: Công nghệ sau thu hoạch lương thực

Chủ đề: Cấu tạo, thành phần và phương pháp bảo quản

lúa mìGiảng viên: TS Trịnh Thị Hải

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤTên- Mã sinh viên Nhiệm vụ

Trần Đăng Bình-2021602954 Tổng hợp word

Lê Vũ Minh Đức-2021605987 Cấu tạo, thành phần lúa mì

Vũ Thị Dung - 2021600550 Các phương pháp bảo quản lúa mì

Phạm Thế Dương - 2021601783 Các phương pháp bảo quản lúa mì

Vũ Trần Ánh Dương - 2021602680 Thuyết trình

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 2

LỜI MỞ ĐẦU 3

1 Thành phần cấu tạo lúa mì 4

1.1 Nguồn gốc lúa mì 4

1.2 Phân loại 4

1.3 Cấu tạo hạt lúa mì 5

1.4 Thành phần hóa học của lúa mì [5] 7

2 CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN LÚA MÌ 11

2.1 Bảo quản lương thực ở trạng thái khô 11

2.2 Bảo quản trạng thái lạnh 12

2.3 Bảo quản hạt ở trạng thái kín 13

2.4 Bảo quản bằng phương pháp thông gió 17

2.5 Bảo quản bằng hoá chất 21

2.6 Phương pháp chiếu xạ 23

KẾT LUẬN 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Tỷ lệ khối lượng từng phần hạt lúa mì ( theo % khối lượng toàn hạt 6

Bảng 2: Thành phần hóa học của lúa mì (theo % khối lượng hạt) 7

Bảng 3: Sự phân bố chất trong hạt lúa mì (xem mỗi chất trong hạt là 100%) 8

Bảng 4: Hàm lượng chất béo trong từng phần của hạt lúa mì (theo % chất khô) 9

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Lúa mì 4

Hình 2: Lúa mì cứng 5

Hình 3: Lúa mì mềm 5

Hình 4: Cấu tạo hạt lúa mì 6

Hình 5: Kho xilo 16

Hình 6: Mặt cắt ngang của kho ngầm 17

Hình 7: Sơ đồ nguyên tắc quạt không khí và khối hạt 18

Hình 8: Hệ rãnh chìm quạt không khí vào kho 19

Hình 9: Hệ rãnh nổi quạt không khí vào kho 20

Hình 10: Sơ đồ hệ thống thông gió cưỡng bức di động 20

Hình 11: Quạt hệ thống cưỡng bức đơn 21

LỜI MỞ ĐẦUHiện nay, lúa mì là một trong những loại ngũ cốc chính được sản xuất và tiêu thụ trên toàn cầu Nó chiếm diện tích đất nhiều hơn bất kì loại cây trồng thương mại nào khác

và cũng là nguồn thực phẩm quan trọng của con người Năm 2020, sản lượng lúa mì toàn cầu chiếm 761 triệu tấn, giảm 0,54% so với sản lượng năm trước là 765,8 triệu tấn [9] Đây là một con số rất lớn trong ngành sản xuất chế biến lương thực

Tại Việt Nam, Việt Nam nhập khẩu trung bình khoảng 20-22 triệu tấn nguyên liệu chăn nuôi mỗi năm, tương đương 60% nhu cầu toàn ngành Trong đó, ngô chiếm khoảng 50% và lúa mì chiếm khoảng 10% khối lượng các lô hàng trên Khi giá ngô tăng cao, lúa

mì cũng được coi là loại nguyên liệu thay thế phù hợp[10] Do đó, việc bảo quản lúa mì sau khi nhập khẩu là một khâu rất quan trọng để giữ cho lúa mì luôn trong tình trạng ổn định, không bị hao hụt dinh dưỡng, nảy mầm, hư hỏng Việc bảo quản lúa mì tại nước ta cũng rất khó khăn khi nước ta là một nước khí hậu gió mùa với lượng mưa nhiều, miền Bắc có khí hậu nồm ẩm vào mùa xuân

Trong tiểu luận này, nhóm sẽ đi sâu vào việc tìm hiểu về cấu tạo và thành phần cơ bản của lúa mì, từ các bộ phận của cây đến thành phần hóa học của hạt Sau đó, chúng ta

sẽ khám phá các phương pháp bảo quản lúa mì, từ các kỹ thuật truyền thống đến những tiến bộ mới nhất trong lĩnh vực này

Trong quá trình tìm hiểu không tránh khỏi những sai sót về nội dung cũng như cách trình bày Vì vậy, chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ Cô cũng như

là các bạn để bài tiểu luận chúng em trở nên hoàn thiện hơn

Chúng em chân thành cảm ơn Cô!

1 Thành phần cấu tạo lúa mì

1.1 Nguồn gốc lúa mì

Lúa mì có nguồn gốc từ Tây Nam Á, cụ thể là khu vực được gọi là Lưỡi liềm Màu

mỡ (khu vực Trung Đông ngày nay) Các bằng chứng khảo cổ và di truyền cho thấy lúa

mì bắt đầu được thuần hóa từ khoảng 10.000 năm trước, từ các loài cỏ hoang dã như lúa

mì einkorn và lúa mì emmer.[1]

Vào khoảng năm 300 TCN, lúa mì đã xuất hiện tại Ethiopia, Ấn Độ, Ireland và TâyBan Nha Khoảng một thiên niên kỷ sau nó tới Trung Quốc Ngày nay lúa mì được trồng

ở nhiều nơi và là nguồn lương thực chính của nhiều quốc gia trên Thế Giới Sản lượng lúa

mì hàng năm khoảng trên 550 triệu tấn, chiếm 28% sản lượng lương thực Trung Quốcđứng đầu thế giới về sản lượng lúa mì, tiếp theo là Ấn Độ, Hoa Kì, Nga, Pháp,Ca-na-da,

Hình 2: Lúa mì cứng

Lúa mì mềm có hàm lượng protein thấp và gluten thấp, thích hợp để làm bánh ngọt,bánh quy và các sản phẩm khác cần có độ mềm và xốp

Hình 3: Lúa mì mềm

1.3 Cấu tạo hạt lúa mì

Khác với các loại hạt hòa thảo khác, lúa mì có phía lưng và phía bụng Phía lưng làphía phằng và có phôi còn phía bụng có rãnh lõm vào dọc theo hạt

Cấu tạo bên trong hạt lúa mì cũng giống các hạt hòa thảo khác gồm: vỏ, lớp alơrông,nội nhũ và phôi [5]

Vỏ là bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị tác động cơ học cũng như hóa học

từ bên ngoài Thành phần chủ yếu của vỏ là cellulose, hemicecellulose, licnhin, không cógiá trị dinh dưỡng, ảnh hưởng sấu đến chất lượng bột mì nên trong quá trình chế biếncàng tách được nhiều vỏ thì càng tốt

- Vỏ quả: Gồm vài lớp tế bào chiếm từ 4-6% khối lượng toàn hạt Lớp vỏ quả củalúa mì mỏng, cấu tạo không được chắc chắn như vỏ trấu của thóc nên trong quá trình đập

Nếu dùng lực xay xát khô thì bóc vỏ do đó sản xuất bột mì người ta phải qua khâu làm ẩm

Bột mì tách từ nội nhũ thì trằng và đẹp Bột mì tách từ lớp a lơ rông thì có màu trằngngà, có nhiều chất dinh dưỡng nhưng khó bảo quản

1.3.4 Phôi.

Phôi là phần phát triển cây con sau khi hạt nảy mầm vì trong phôi có khá nhiều chấtdinh dưỡng trong phôi chủ yếu gồm có 25% protein, 18% các chất gluxid hòa tan, 16%chất béo Phần lớn lượng sinh tố và enzim của hạt đều tập trung ở phôi Phôi chiếmkhoảng 2.5-3.5% khối lượng hạt

Lớp vỏ cám làm ảnh hưởng xấu đến màu sắc của bột mì và làm giảm giá trị thựcphẩm của bột mì Phôi có chứa enzyme và chất béo nên làm giảm thời gian bảo quản bột

Vì vậy hai thành phần này phải được loại bỏ tối đa trong quá trình sản xuất bột mì. 

1.4 Thành phần hóa học của lúa mì [5]

Thành phần hóa học Lúa mì mềm Lúa mì cứng

Bảng 2: Thành phần hóa học của lúa mì (theo % khối lượng hạt)

Ngoài các chất trên, lúa mì còn có một lượng dextrin, muối khoáng, enzym và một

số chất khác

Đường Cellulose Pentoza Tro

Hạt tinh bột được chia làm 2 loại:

 Hạt loại lớn A: đường kính lớn hơn 10µm, thường có cấu tạo xốp nên dễ bị đườnghóa

 Hạt loại nhỏ B: đường kính từ 4 – 10µm, cấu tạo chặt

Dextrin: chiếm từ 1-5% glucide có trong lúa mì.

Dextrin ít liên kết với nước nên bột làm bánh mì có hàm lượng dextrin cao sẽ làmruột bánh mì ướt và kém đàn hồi

Pentozan: chiếm từ 1,2 – 3,5% glucid có trong lúa mì.

 Pentozan tan: hấp thu lượng nước lớn làm tăng độ dính độ nhớt của bột ảnh hưởngxấu đến chất lượng bánh mì

 Pentozan không tan: trương nở trong nước tạo thành dịch keo

Ngoài ra glucide trong tinh bột còn có 0 1-2.3% là cellulose, 2-8% hemicellulose vàmột số loại đường như glucose, fructose, maltose…

1.4.2 Protein

Hàm lượng protein của lúa mì dao động trong khoảng khá lớn từ 9.6-25.8% Ngoàiprotein còn có một lượng nitơ phi protein chiếm khoảng 0.033-0.061%

Protein lúa mì gồm alumin, globulin, gliadin và glutenin, trong đó chủ yếu là gladin

và glutein Hai protein này chiếm khoảng 75% toàn lượng protein của lúa mì Hai proteinnày không hoà tân trong nước mà khi nhào với nước thì trương lên tạo thành một khối dẻođàn hồi gọi là gluten Loại lúa mì khác nhau thì lượng gluten khác nhau Đối với lúa mìbình thường thì lượng gluten tươi chiếm khoảng 20 - 25% khối lượng hạt Gluten màusáng xám, đàn hồi, độ giãn đứt cao

Thành phần hóa học của gluten phụ thuộc loại giống và chất lượng lúa mì Trungbình trong gluten sấy khô chứa khoảng 85% protein, 2 - 3 % chất béo, 2% chất khoáng,còn lại khoảng 10%-12% các chất glucide.

Để đánh giá chất lượng gluten người ta dùng các chỉ số sau:

 Màu sắc: Gluten tốt có màu sáng đôi khi xám hoặc hơi vàng, gluten xấu thì màuxám

 Khả năng hút nước của gluten: Nếu khả năng hút nước của gluten cao thì là glutentốt vì vậy sau khi xác định gluten tươi phải xác định lượng gluten khô Bình thườnggluten tươi chứa 65-75% nước

 Độ đàn hồi: Là tính chất rất quan trọng của gluten Nó thể hiện khả năng giữ khícủa bột

 Độ căng đứt: Cũng đặc trưng cho khả năng giữ khí của bột

 Sự thay đổi thể tích gluten khi nướng: Là chỉ số quan trọng đặc trưng độ nở của

Hạt và sản phẩm chế biến Khoảng dao động Trung bình

Bảng 4: Hàm lượng chất béo trong từng phần của hạt lúa mì (theo % chất khô)

Chất béo chia thành lipid có cực và lipid không cực

 Lipid có cực: tập trung ở lớp biên giới khí/lỏng khi nhào bột, có khả năng giữ lạibọt khí, chống lại sự hợp bọt, làm tăng thể tích bánh, tạo cấu trúc lỗ đều hơn cho bánh mì

 Lipid không cực: bao phủ protein, hạn chế quá trình tiếp xúc giữa protein và nước,hạn chế sự hình thành mạng gluten, giảm thể tích bánh

 β-amylases: thủy phân liên kết α-1,4-glycoside từ đầu không khử của phân tửamylase và amylosepectin tạo thành maltose Tác dụng đường hóa tinh bột của β-amylaseđẩy nhanh quá trình lên men bột nhào, giúp chất lượng bánh tốt hơn nhờ cung cấp thêmmột lượng đường cho quá trình lên men.

2 CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN LÚA MÌ

2.1 Bảo quản lương thực ở trạng thái khô

2.1.2 Mục đích

Làm giảm sự hư hỏng sản phẩm do quá trình biến đổi về mặt vật lý, hoá học, sinhhọc của sản phẩm và sự phát sinh, phát triển của vi sinh vật và côn trùng Nếu sản phẩmđược làm khô đến một độ ẩm thích hợp thì các quá trình trên ít xảy ra hoặc xảy ra rấtchậm Khi mới thu hoạch, sản phẩm dạng hạt thường có độ ẩm khá cao, trung bình 20-30%, hạt thu hoạch vào mùa mưa độ ẩm có thể lên tới 35-40% Những sản phẩm ẩm, tươinày nếu được sấy khô kịp thời thì sẽ giữ vững được chất lượng, ngược lại nếu chậm sấysản phẩm có thể bị thâm, chua, thối thậm chí có thể bị hư hỏng hoàn toàn Khi bảo quảntrong kho, độ ẩm của sản phẩm nhiều khi tăng bất thường, do hút ẩm từ môi trường, domưa dột,…Vì vậy, người ta đã dùng cách sấy để xử lý nhanh các sự cố nhằm đảm bảo antoàn cho khối sản phẩm

Giảm khối lượng và thể tích của sản phẩm, từ đó làm giảm chi phí cho quá trình baogói, bảo quản và vận chuyển

Tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chế biến tiếp the như nghiền, trộn, địnhlượng,… Phần lớn các sản phẩm lương thực dạng hạt khi được làm khô dễ chế biến hơn

so với sản phẩm ban đầu.[6]

2.1.3 Các phương pháp sấy

Để sâý khô lúa mì, hiện nay người ta thường áp dụng phương pháp sâý tự nhiên vàsâý nhân tạo

a, Phương pháp sấy tự nhiên

Hong gió tự nhiên

Hong gió tự nhiên thường áp dụng cho trường hợp sản phẩm mới thu hoạch có độ

ẩm cao với khối lượng không lớn Do có độ ẩm cao nên áp suất hơi nước trên bề mặt sản

ngược lại Vì vậy, khi độ ẩm tương đối cuẩ không khí quá lớn đặc biệt khi sương mù thìviệc hong gió sẽ không có hiệu quả.

Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản nhưng tốc độ bay hơi chậm, thời gian phảikeó dài và khó giảm được độ ẩm tới mức cần thiết để bảo quản Do đó, phương pháp nàychỉ được sử dụng để làm giảm ẩm sơ bộ cho sản phẩm mới thu hoạch khi chưa kịp phơisấy để tránh xảy ra thối mốc hay mọc mầm

ra quá trình bốc hơi nước từ sản phẩm vào không khí làm sản phẩm khô dần

Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, rẻ tiền nhưng có nhược điểm là luôn phụthuộc vào điều kiện thời tiết, sản phẩm khô không được đồng đều, tốn nhiều công sức vàkhông cơ khí hóa được Tuy vậy phương pháp này vẫn được sử dụng rộng rãi ở nhiềunước Ở nước ta, số ngày nắng trong năm nhiều nên phương pháp phơi nắng cũng rất có ýnghĩa

b, Phương pháp sấy nhân tạo

Sấy nhân tạo được thực hiện nhờ có tác nhân sấy đốt nóng (khói lò hoặc không khí),chúng tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với vật liệu, đốt nóng và hút nước của nó Sấynhân tạo có nhược điểm là quá trình sấy tốn nhiều nhiệt năng, vốn đầu tư thiết bị cao Tuyvậy, phương pháp này tạo ra sản phẩm có chất lượng cao và có thể làm khô một khốilượng sản phẩm lớn, trong một thời gian ngắn với bất kỳ điều kiện thời tiết nào hoặc cóthể tách hết lượng ẩm liên kết bền vững ra khỏi sản phẩm khi cần thiết

Hiện nay, sấy nhân tạo có nhiều phương pháp khác nhau: sấy đối lưu, sấy tiếp xúc,sấy bằng bức xạ hồng ngoại, sấy bằng dòng điện cao tần, trong đó sấy đối lưu là phươngpháp sấy đơn giản, có hiệu quả và được áp dụng phổ biến để sấy nguyên liệu lương thực,đặc biệt là các loại sản phẩm dạng hạt

2.2 Bảo quản trạng thái lạnh

2.2.2 Mục đích

- Làm giảm cường độ hô hấp của khối lương thực

- Kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật và côn trùng

- Kìm hãm sự nẩy mầm của một số nguyên liệu dạng củ

2.2.3 Kho lạnh

Về kết cấu xây dựng, kho lạnh thường làm một tầng có nền phẳng, lát bằng gạchtráng men, có chia thành các ngăn dọc, ngang kho, giữa các ngăn có lối đi đủ lớn để vừađảm bảo độ thông thoáng vừa tạo điều kiện cho các phương tiện vào kho tham gia bốc dỡ,vận chuyển Đặc biệt để tránh tổn thất nhiệt sàn kho, tường và mái kho cần được làmbằng vật liệu cách nhiệt, cửa ra vào cần có đệm làm kín

Để làm lạnh phòng người ta thường dùng các phương pháp sau:

 Phương pháp làm lạnh bằng giàn lạnh đặt trực tiếp trong phòng

 Phương pháp làm lạnh bằng cách dùng quạt gió thổi không khí lạnhvào phòng

 Phương pháp làm lạnh vỏ không khí xung quanh phòng2.3 Bảo quản hạt ở trạng thái kín

2.3.1 Nguyên tắc

Mọi hoạt động sống của sản phẩm đều cần phải có O₂ để hô hấp Lợi dụng đặc điểmcần O2 cần để hô hấp của sinh vật này người ta cách ly khối sản phẩm với môi trườngkhông khí bên ngoài bằng cách bảo quản trong kho kín

Để tạo điều kiện kín, không có oxy có thể tiến hành ba cách sau:

 Tích luỹ tự nhiên khí CO, và giảm dân oxy do kết quả hô hấp yếmkhí của các cấu tử sống trong khối hạt Biện pháp này đơn giản, rẻtiền nên được sử dụng tương đối phổ biến Nhược điểm của phươngpháp này là cần nhiều thời gian Trong giai đoạn đầu còn oxy các cấu

tử sống trong đống hạt vẫn hoạt động, nên làm thay đổi chất lượngcủa hạt

 Nạp khí CO2 vào khối hạt để thay thế không khí trong khoảng trốngcủa khối hạt bằng cách cho CO₂ dạng bàng vào khối hạt, sau đó nó

sẽ tự chuyển thành khí, khi nạp nên cho lớp trên nhiều hơn Khichuyển thành khí CO2, sẽ thu nhiệt, do đó nhiệt độ khối hạt giảm

hạt Nếu trong toàn bộ kho hoặc 3/4 khoảng trống của khối hạt trongkho không có oxy thì sau 15 ngày vi sinh vật sẽ chết Còn nếu chỉ 1/4đến 1/2 khoảng trống trong khối hạt có oxy thì phải sau 30 - 40 ngày

vi sinh vật mới chết.[7]

2.3.2 Mục đích

Phương pháp bảo quản ở trạng thái kín nhằm mục đích:

- Tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật và côn trùng đồng thời không cho vi sinh vật và côntrùng từ bên ngoài xâm nhập vào kho

- Hạn chế đến mức tối thiểu quá trình hô hấp của sản phẩm nhờ đó đã kéo dài đượcthời gian bảo quản

2.3.3 Biến đổi khối hạt trong quá trình bảo quản kín

Trong quá trình bảo quản kín những biến đổi tính chất của khối lương thực khôngđáng kể Tuy nhiên vẫn có một số yếu tố tác động làm thay đổi đến chất lượng của lươngthực:

a, Hoạt động của vi sinh vật

Khi độ ẩm tương đối của không khí lớn hơn 70% tương ứng với độ ẩm của hạt là14% thì vi sinh vật trong khối hạt tiếp tục hô hấp, tiêu thụ lượng O2, có trong khoảngtrống của khối hạt, đồng thời thải ra khí CO2

Một số vi sinh vật yếm khí không chết, chuyển sang trạng thái tĩnh Sau khi đã hếtO₂, nếu độ ẩm hạt lớn hơn 16% thì quá trình thải CO, vẫn tiếp tục do quá trình hô hấpyếm khí của hạt cho đến khi lượng CO2, trong khoảng trống của khối hạt lên tới 95% mớingừng

b, Nhiệt độ hạt

Các kết quả nghiên cứu cho thấy ngay sau khi đóng kín kho, nghĩa là lúc cường độ

hô hấp của các cấu tử trong hạt lớn, lượng CO2, toả ra nhiều, nhiệt độ khối hạt tăng lên rất

ít, sau đó giảm dần Vì vậy, ở nhiệt độ ban đầu không thể xảy ra hiện tượng tự bốc nóngđối với khối hạt ẩm vì nhiệt lượng toà ra trong quá trình hô hấp yếm khí rất ít