Tiểu luận - CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN – CHẾ BIẾN NGŨ CỐC VÀ CỦ CHO BỘT - đề tài - chế biến sắn

SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH CÁC SẢN PHẨM SẮN TRÊN THẾ GIỚI• Sắn được trồng ở nhiều nước nhiệt đới của châu Phi, châu Á và Mỹ Latinh.. • Brazil là nước sản xuất sắn lớn nhất, nhưng hầu hết các

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Công nghệ BQ&CB ngũ cốc & củ cho bột

Chế Biến

Sắn

I Tổng quan

III Bảo quản

IV Sản xuất

và kinh doanh các sản phẩm sắn trên thế

giới

V Nhà máy sản xuất tinh bột sắn

VI Quy trình lấy tinh bột

sắn

VII Kiểm định chất lượng các sản phẩm sắn

II Giá trị dinh dưỡng trong sắn VIII Ứng

dụng

Nội dung:

IX Định hướng tương

lai

2 Đặc điểm cây sắn

•Cây sắn là cây trồng lâu năm có thể cao từ 2 - 4 m Lá xẻ thùy, mỗi lá có 5-7 thùy, cuốn và gân lá màu xanh nhạt hoặc nâu, mặt trên lá nhẳn, xanh đậm, mặt dưới xanh nhạt, nhám

•Rễ củ mọc theo chiều dọc thân cây và đâm xuyên xuống đất ở độ sâu 50

- 100 cm

• Rễ ngang phát triển thành củ và tích luỹ tinh bột

•Thời gian sinh trưởng 6 đến 12 tháng, có nơi tới 18 tháng, tùy giống, vụ trồng, địa bàn trồng và mục đích sử dụng

3 Điều kiện sinh thái

• Sắn có nguồn gốc phát sinh từ vùng khí hậu nhiệt đới nên sinh trưởng phát triển thuận lợi ở điều kiện nhiệt độ tương đối cao Nhiệt độ thích hợp nhất đối với sinh trưởng của sắn là 23 - 27oC

•Sắn là cây ưa sáng, khi có đầy đủ ánh sáng cây sắn có khả năng tạo ra đường bột và tích lũy chúng vào củ mạnh hơn so với nhiều loại cây trồng khác

•Sắn có thể trồng được trên nhiều loại đất khác nhau: đất phù sa, đất cát, đất feralit, đất than bùn, đất bạc màu, đất cát

họ đậu, lúa nước) và đất hoang hóa.

•Đất trồng sắn nhất thiết phải được chuẩn bị kỹ trước khi trồng, các công việc bao gồm: thu dọn rễ cây và tàn dư thực vật, cày - bừa (1 - 2 lần) và san lấp mặt bằng

•Hom sắn để trồng lấy từ đoạn giữa thân cây sắn, chiều dài của hom sắn trồng sản xuất là 15 - 20cm, đạt tối thiểu là 6 - 8 mắt, không nên chặt hom quá ngắn hoặc quá dài, những hom sắn mầm ngủ thể hiện không rõ phải loại bỏ Khi chặt hom dùng các loại dụng cụ sắc - bén để chặt và tránh làm cho hom bị thương tổn

về mặt cơ giới như trầy vỏ hoặc dập phần thân gỗ của hom

•Trồng hom nằm ngang trên những diện tích đất tương đối bằng phẳng, ở những diện tích đất có mưa nhiều thoát nước kém có thể kéo luống hoặc lên líp

để trồng với các phương pháp hom xiên hoặc hom đứng

5 Phương pháp trồng

•Nhiều thử nghiệm ở Brasin, Ấn Độ và nhiều vùng của Châu Phi và Viễn Đông đã cho thấy sự gia tăng đáng kể năng suất, rễ cũng như hàm lượng tinh bột, thu được bằng cách

sử dụng phân bón

•Sắn có yêu cầu chất dinh dưỡng cao và làm cạn kiệt đất rất nhanh

•Các loại và số lượng phân bón do cần cho cây sắn phải phụ thuộc vào tính chất của đất

•Một số bệnh hại trên sắn: bệnh cháy lá do vi khuẩn, bệnh đốm lá, bệnh chổi rồng Biện pháp phòng trừ tốt nhất là sử dụng cây giống sạch bệnh, bón phân cân đối, đầy đủ

6 Chăm sóc – Phòng bệnh

•Nguyên lý độc hại trong sắn là hydrocyanic, hoặc acid prussic, được tìm thấy trong rễ, cành và lá của cây trồng ở cả dạng tự do và hoá học.

•Sự phân bố của acid trong rễ khác nhau ở các giống khác nhau

•Đối với những củ sắn có hàm lượng cyanide ít hơn 50 ppm thì hoàn toàn

vô hại, nhưng nếu ăn thường xuyên trong thời gian dài thì có thể sẽ bị ngộ độc cyanide Riêng với loại khoai mì đắng nếu không được xử lý đúng, cũng

sẽ bị ngộ độc cyanide ngay lần ăn đầu tiên

7 Độc tính

8 Cơ giới hóa

Năng lượng trong 100g

Protein Chất

béo Carbohydrate

Chất khoáng Độ ẩm Chất xơ

Bảng các chất dinh dưỡng có trong sắn so với các sản phẩm thực phẩm khác

II GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG TRONG SẮN

Vitamin A Vitamin B Vitamin C

Bảng thành phần dinh dưỡng của cây sắn và khoai tây

(cùng mùa thu hoạch).

III BẢO QUẢN SẮN

Làm

khô

• Củ sắn được thái lát và phơi dưới ánh mặt trời, ở vùng nhiệt đới phải mất hai hoặc ba ngày

mới khô, có thể bảo quản lâu dài.

Lên

men

• Được chế biến bằng cách lên men củ sắn, rồi làm khô tạo thành một loại bột, bảo quản được lâu.

• Quá trình lên men giải phóng acid hydrocyanic ở pH thấp và phát triển hương vị đặc trưng

Cơm

sắn

• Cơm sắn giữ lại phần lớn protein của củ sắn Nó được sử dụng ở Philippin để thay thế cho gạo hoặc ngô Nó có thể được giữ trong sáu tháng

IV SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH CÁC SẢN PHẨM SẮN TRÊN THẾ GIỚI

• Sắn được trồng ở nhiều nước nhiệt đới của châu Phi, châu Á và Mỹ Latinh

• Brazil là nước sản xuất sắn lớn nhất, nhưng hầu hết các cây trồng được tiêu thụ trong nước và xuất khẩu chỉ là một phần nhỏ trong tổng sản lượng

• Thái Lan hiện nay là nước xuất khẩu lớn nhất thế giới về các sản phẩm sắn

• Củ sắn khô và bột được sử dụng làm nguyên liệu thức ăn hỗn hợp trong chăn nuôi, trong khi tinh bột sắn được sử dụng cho mục đích công nghiệp

Brazil Java Ấn Độ Trung Quốc

Xuất khẩu

•Các thị trường chủ yếu của các sản phẩm sắn là ở châu Âu - Cộng đồng Kinh tế châu Âu là thị trường quan trọng nhất đối với củ sắn khô,và đối với tinh bột sắn là ở Hoa Kỳ, Vương quốc Anh và Nhật Bản

IV SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH CÁC SẢN PHẨM SẮN TRÊN THẾ GIỚI

Xuất khẩu Sản xuất

Bảng: Xuất khẩu sản phẩm sắn và sản xuất củ

IV SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH CÁC SẢN PHẨM SẮN TRÊN THẾ GIỚI

 Nhập khẩu:

•Hiện nay hàng năm Hoa Kỳ tiêu thụ tất cả các sản phẩm tinh bột là khoảng 3 triệu tấn Tinh bột sắn bao gồm khoảng 1,5% của tất cả lượng tinh bột thương mại tiêu thụ và được nhập khẩu từ nhiều quốc gia, nhưng chủ yếu

là Thái Lan và Brazil

•Việc sử dụng tinh bột gia tăng là kết quả của sự phát triển dân số Ứng dụng mới của tinh bột và sự phát triển của một số ngành công nghiệp sử dụng tinh bột, đặc biệt là ngành công nghiệp giấy

IV SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH CÁC SẢN PHẨM SẮN TRÊN THẾ GIỚI

Các nước nhập khẩu Hoa Kỳ

Vương quốc Anh Canada Pháp Nhật Bản Toàn bộ Các nước

số nước

V NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN

• Lợi nhuận của bất kỳ nhà máy sắn nào phụ thuộc chủ yếu vào các điều kiện sau:

 Sự sẵn có của củ sắn hàng năm với chất lượng mong muốn và

số lượng đủ.

 Sự hiện diện của nước dồi dào với những phẩm chất cần thiết.

 Nguồn cung cấp điện đáng tin cậy.

 Có phương tiện vận chuyển củ và sản phẩm cuối cùng.

 Có sẵn vốn và lao động.

Sơ đồ hoạt động của nhà máy chế biến sắn nhỏ đến trung bình

Sơ đồ hoạt động của nhà máy chế biến trung bình lớn

VI QUI TRÌNH LẤY TINH BỘT SẮN

•Việc tách các hạt tinh bột ra khỏi củ thành một dạng tinh bột tinh khiết nhất được xem là rất cần thiết trong quá trình sản xuất bột sắn Các hạt trong tế bào cùng với tất cả các thành phần khác của các chất dinh dưỡng (protein, carbohydrate hòa tan, chất béo ,….) mà chỉ có thể được loại bỏ bằng quá trình làm sạch trong pha nước Do đó việc chế biến tinh bột có thể được chia thành các giai đoạn sau:

FINISHING AND PACKAGING

Qui trình lấy tinh bột sắn

•Quá trình chế biến tinh bột sắn, điều quan trọng là phải hoàn thành toàn bộ quy trình trong thời gian ngắn nhất có thể và không thể cất giữ được trong hơn 2 ngày, vì ngay khi củ đã được đào lên, cũng như trong từng giai đoạn sản xuất tiếp theo, các quá trình enzyme phát triển ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

1 QUICK PROCESSING (Xử lí nhanh)

•Đối với doanh nghiệp vừa và nhỏ, xu hướng chung là loại bỏ vỏ và chỉ xử lý phần trung tâm của củ, có cấu trúc mềm hơn

•Thiết bị tương đối thô sơ và công suất thấp, việc xử lý toàn bộ rễ gặp nhiều khó khăn trong việc tẩy rửa và loại bỏ bụi, chất xơ thô và các hạt nứa, hao hụt 1 phần lượng tinh bột

2 PEELING AND WASHING (Gọt vỏ và rửa)

•Cần cắt đứt tất cả các tế bào để giải phóng hạt tinh bột Điều này

có thể được thực hiện bằng hành động sinh hóa hoặc cơ học:

Các phương pháp sinh hóa cho phép củ lên men đến một giai đoạn nhất định; sau đó chúng được giã nhuyễn và tinh bột được rửa sạch từ bột với nước Phương pháp này không cho năng suất hoàn chỉnh và chất lượng của tinh bột kết quả là kém hơn

Tác động cơ học được thực hiện bằng cách cắt củ và sau đó tẩy, nghiền, làm cho thịt thành khối nghiền nhão

3 RASPING OR PULPING (Nạo hay nghiền)

•Quá trình nạo bằng tay và máy:

–Dùng thảm tre để nạo củ sắn đối với cơ sở chế biến nhỏ Trường hợp sản xuất hàng ngày là vài trăm kilogram bột mì, dụng cụ cơ khí đơn giản được sử dụng

•Máy rasping thủy lực:

–Sử dụng vòi phun nước Cái trống có đường kính từ 20-30 cm Người điều khiển ngồi

ở bàn, ép củ vào trống Khối lượng phần nghiền buộc đi qua một khe hẹp giữa trống và kệ trước khi nó rơi xuống đáy

–Không tốn kém, nhưng chúng không hiệu quả vì tấm rasping thường phải được thay thế do mài mòn nhanh

3 RASPING OR PULPING (Nạo hoặc nghiền)

•Engine-driven raspers (Động cơ chạy bằng năng lượng):

– Máy có một roto bằng gỗ cứng hoặc ống thép, đường kính 50 cm, với một số rãnh được xay dọc để lấy dao hoặc cưa xẻ Số răng cưa trên lưỡi dao dao động từ 10 đến 12 cm tùy theo nhu cầu Lưỡi dao cách nhau 6 - 7 mm trên rotor Thường được sử dụng ở doanh nghiệp quy mô lớn

3 RASPING OR PULPING (Nạo hoặc nghiền)

4 SCREENING (Sàng, tách nước)

• Trong việc phân tách bột khỏi tinh bột tự do, cần phải thêm một lượng nước vào bột khi nó được phân phối bởi chất thải ra và kết quả là hỗn hợp được khuấy mạnh trước khi sàng lọc.

• Sàn bằng tay: Khối lượng củ đã được mài mòn được xếp thành từng

đợt trên một miếng vải buộc vào bốn cột và treo như một cái túi trên ống dẫn trực tiếp đến các bể lắng Nước được chảy từ ống nước trên túi Đôi khi vải lụa tre được sử dụng để hỗ trợ vải sàng lọc

Các loại máy sàng:

THE ROTATING SCREEN

THE ROTATING SCREEN

THE SHAKING SCREEN

THE SHAKING SCREEN

THE OLIVIER DSM SCREEN

THE OLIVIER DSM SCREEN

DORR-5 SETTLING AND PURIFICATION OF STARCH (Sự lắng và làm sạch bột)

• Thuật ngữ "settlings" được sử dụng ở đây bao gồm toàn bộ các hoạt động để tách tinh bột nguyên chất khỏi các chất gây ô nhiễm có thể hòa tan Chất lượng của bột được sản xuất phụ thuộc vào mức độ hoạt động của các hoạt động này, bao gồm việc lắng xuống các bể chứa.

• Thời gian giải quyết quy trình và chất lượng sản phẩm: hoàn thành trong thời gian ngắn

• Nếu để lâu, vi sinh vật bắt đầu phát triển và cuối cùng dẫn đến sự lên men mạnh

mẽ Rượu và axit hữu cơ được tạo ra, trong đó axit butyric đặc biệt đáng chú ý do mùi của nó Những thay đổi sinh hóa này ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng của bột

• Quy mô hạt: Đường kính hạt tinh bột sắn dao động từ 4 đến 24 micron Sự phân bố kích cỡ được tìm thấy thực nghiệm trong một lớp cặn có độ dày 30 cm sau 24 giờ cho thấy những kết quả thể hiện trong bảng sau:

Lớp trầm tích

Đường kính tìm thấy thường xuyên

Đường kính trung bình Độ lệch chuẩn Đơn vị micron 1

• Settling in tanks:

Phương pháp lâu đời nhất

Phương tiện ở các mức sản xuất thấp ở các doanh nghiệp nông thôn

Những lợi thế của bột trong bể lắng:

• Thời gian tiếp xúc của bột với trái cây nước được rút ngắn

• Các tinh bột giải quyết trên các phần khác nhau được phân biệt theo độ tinh khiết và kích thước hạt, do đó tạo điều kiện cho các nhà sản xuất để sản xuất đồng thời và không có thêm chi phí ít nhất hai thương hiệu có chất lượng khác nhau

• Các khoản lỗ của việc sản xuất tinh bột là ít vì sự lắng đọng diễn ra nhanh hơn và giảm chi phí cho việc sử dụng nước

5 SETTLING AND PURIFICATION OF STARCH (Sự lắng và làm sạch bột)

•Phương pháp ly tâm: Một cách nhanh chóng để làm sạch hạt tinh bột

và việc loại bỏ các tạp chất trong hệ thống treo keo đạt được bằng cách ly tâm Ngoài ra máy li tâm có khả năng làm khô sơ bộ, giúp hơi nước trong bột bốc hơi nhanh chóng

5 SETTLING AND PURIFICATION OF STARCH (Sự lắng và làm sạch bột)

6 DRYING (Làm khô)

Một số loại máy sấy khác (Bell driers, tunnels driers, Drum driers, )

7 FINISHING AND PACKAGING (Hoàn thiện và bao gói)

• Lưu trữ ở nơi khô ráo, đảm bảo các hạt đồng nhất

• Nó thường được đóng gói trong bao tải gunny cho lô hàng, nhưng túi giấy multiwall đang trở nên phổ biến hơn

VII KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CÁC SẢN PHẨM SẮN

•Trong quá trình chế biến sắn, các câu hỏi tự nhiên phát sinh về hiệu quả

và sản lượng; ngoài ra, trong bán sản phẩm việc xác định chất lượng trở nên quan trọng Những vấn đề này chỉ có thể được giải quyết bằng cách nghiên cứu định tính và định lượng về thành phần của nguyên liệu và tính chất của thành phẩm

•Phân tích các nguyên liệu cơ bản: Củ sắn và nước sử dụng trong chế biến

•Phương pháp phân tích: Thử nghiệm chất lượng thực tế tốt nhất là tái sản xuất toàn bộ quy trình trên quy mô nhỏ và đánh giá kết quả của bột bằng cách

so sánh nó với một mẫu tiêu chuẩn hoặc bằng cách phân tích nó theo các phương pháp mô tả xa hơn

1.Tái sản xuất toàn bộ quy trình trên quy mô nhỏ

Sắn chếchếSơ Sơ pulppulpBột Bột mịn Bột

sữa

Bột mịn sữa

Tinh bột ướt

Tinh bột ướt

Tinh bột khô

Tinh bột khô

 Chuẩn bị mẫu:

Phân tích hàm lượng tinh bột:

• Xác định định lượng hàm lượng tinh bột dựa trên quá trình thủy phân bằng axit

và đo lượng glucose

• Có thể rút ngắn được sự phân tích củ tươi bằng cách xác định hàm lượng nước hơn là hàm lượng tinh bột

Toàn bộ củ:

% Tinh bột = % tổng chất khô -7,3 = 92,7% nước

Củ bóc vỏ:

% Tinh bột = tổng khối lượng chất khô - 6.8 = 93.2 - % nước

• Một phương pháp khác: Củ sắn được giữ trong túi polyethylene và được giữ trong tủ đông Cắt lát và pha trộn với 500 ml nước trong máy khoáy trộn 5 phút Bột được rửa trên rây sàng với 500 ml nước Nguyên liệu rửa sạch được

đổ vào chảo nhôm và làm khô ở khoảng 85oC trong 6-12 giờ cho đến khi đạt được trọng lượng không đổi Trọng lượng của cặn tượng trưng cho tỷ lệ tinh bột được tính từ trọng lượng của mẫu

1.Tái sản xuất toàn bộ quy trình trên quy mô nhỏ

2 Tiêu chuẩn chất lượng bột và tinh bột

• Việc phân tích chất lượng sắn bao gồm một nhóm các thí nghiệm, cung cấp cái nhìn tổng quát tốt nhất về tính hữu dụng của nguyên liệu Phân tích các thành phần hóa học, như nước, bột và tro, cũng như các thí nghiệm hóa lý để đo độ nhớt và độ chua

• Trên cơ sở kết quả của các thí nghiệm này, chất lượng thường được chỉ định dưới dạng hình thức 1 cấp Các chữ cái A, B và C thường biểu thị chất lượng tốt, trung bình và kém, mỗi phân loại đều bị giới hạn bởi các thuộc tính được điều tra

• Các thí nghiệm để xác định chất lượng tinh bột sắn bao gồm sàng tiêu chuẩn, màu sắc, mùi, độ sạch, hàm lượng chất xơ hoặc sợi, hàm lượng độ ẩm, tro, độ chua và độ nhớt của bột nhão tươi cũng như bột nhão nấu chín

2 Tiêu chuẩn chất lượng bột và tinh bột

Phân tích độ sạch:

• Vật liệu: Ống thủy tinh có đường kính 100mm, dài 50mm

• Phương pháp: 25 gam mẫu tan hoàn toàn trong 150 ml nước cất trong ống thủy tinh và để yên trong 2 giờ Mẫu được so sánh với một mẫu tiêu chuẩn về bụi bẩn và các hạt nước nhìn thấy từ dưới đáy của ống và trong chất lỏng nổi

VIII ỨNG DỤNG CỦA SẮN VÀ BỘT SẮN

Con người chăn nuôiThức ăn

Công nghệ thực phẩm

Và các ngành khác:

đồ gỗ, công nghiệp giấy, ngành dệt

Thay thế cho gạo hoặc luân phiên với lúa

Là thực phẩm khá phổ biến trong chế độ dinh

dưỡng

Củ sắn là nguồn carbohydrate chủ yếu trong chế độ ăn kiêng

Trong chiến tranh thế giới thứ hai, cây sắn là nguồn thực phẩm quan trọng để giúp vượt qua nạn đói ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là khi việc cung

cấp gạo bị cắt

Lá và củ sắn được sử dụng ở nhiều vùng nhiệt đới như rau nấu chín hoặc trong nước

NGƯỜI

1 SẮN TRONG KHẨU PHẦN ĂN

2 SẮN TRONG THỨC ĂN CHĂN NUÔI

• Sắn lát khô

• Sắn viên

• Bột sắn

• Một số dạng khác,