công nghệ bảo quản và chế biến khoai mì

I. Tổng quan về khoai mì: - Sắn (hay còn gọi là khoai mì) có tên hoa học là Manihot esculenta là cây lương thực ưa ẩm, nó phát nguồn từ lưu vực song Amazon (Nam Mỹ). Đến thế kỷ XV nó được trồng ở Châu Á và Châu Phi. Ở nước ta khoai mì được trồng từ Nam đến Bắc cùng với việc trồng từ lâu, nhân dân ta đã chế biến thành cây lương thực cho người, gia súc hoặc chế biến món ăn dân dả như làm bánh, nấu chè…. - Nhiều ngành công nghiệp và chế biến thực phẩm có sử dụng tinh bột khoai mì cũng có phát triển dẫn đến nhu cầu tinh bột tăng nhanh chóng. 1. Phân loại khoai mì: - Có nhiều loại khác nhau về màu sắc, thân cây, lá, vỏ, thịt củ… Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại: Khoai mì đắng và khoai mì ngọt. Hai loại này khác nhau về hàm lượng tinh bột và lượng độc tố. Nhiều tinh bột thì hiệu quả kinh tế trong sản xuất cao và nhiều độc tố thì quy trình công nghệ phức tạp. Phân loại khoai mì 1 2. Cấu tạo của khoai mì: - Củ khoai mì thường vuột hai đầu. Kích thước củ tuỳ thuộc vào loại đất và điều kiện trồng mà dao động trong khoảng: Dài 0.1 – 1.1 m đường kính 2 – 8 cm. + Vỏ gỗ: Chiếm 0.5-3% khối lượng củ, có màu trắng, vàng hoặc nâu. Vỏ gỗ cấu tạo từ cellulose và hemicellulose, hầu như không có tinh bột. Nó có tác dụng bảo vệ củ khỏi bị ảnh hưởng cơ học và hóa học của ngoại cảnh. + Vỏ cùi (vỏ thịt): Dày hơn vỏ gỗ nhiều, chiếm khoảng 20% trọng lượng củ. Cấu tạo gồm lớp tế bào thành dày, thành tế bào cấu tạo từ xenluloza, bên trong tế bào là các hạt tinh bột, hợp chất chứa Nitơ và dịch bào (mủ) – trong dịch bào có tannin, sắc tố, độc tố, các enzyme… Vì vỏ cùi có nhiều tinh bột (5 – 8%) nên trong chế biến nếu tách đi thì tổn thất, không tách thì khó khăn trong chế biến vì nhiều chất trong thành phẩn mủ ảnh hưởng đến màu sắc tinh bột. + Thịt khoai mì: Là thành phần chủ yếu của củ khoai mì, thành phần bao gồm cellulose và pentosan ở vỏ tế bào, hạt tinh bột và nguyên sinh chất bên trong tế bào, gluxit hoà tan và nhiều chất vi lượng khác. + Lõi: Ở trung tâm, dọc suốt từ cuống tới chuôi củ, chiếm 0.3-1% khối lượng toàn củ. Càng sát cuống, lõi càng lớn và nhỏ dần về phía chuôi củ. Lõi cấu tạo chủ yếu từ cellulose và hemicellulose. 3. Thành phần hóa học của khoai mì: - Củ khoai mì dao động trong khoảng khá rộng tuỳ thuộc vào loại giống, điều kiện phát triển của của cây và thời gian thu hoạch. - Thành phần chủ yếu gồm: Nước, tinh bột, đường, protein, cenllulose, tro, chất béo (rất ít), độc tố. 4. Đánh giá chất lượng khoai mì: - Hiện nay chưa có quy định chung về chất lượng khoai mì đưa vào để sản xuất tinh bột nhưng ở từng xí nghiệp có qui định riêng về chỉ số chất lượng như: Hàm lượng tinh bột từ 16-32%. Củ nhỏ ngắn (chiều dài 10 cm, đường kính củ chỗ lớn nhất dưới 1.5cm) không quá 4%. Củ dập nát, gãy vụn không quá 3%. - Khoai mì nghèo vitamin, tỷ lệ Ca/P gần như ở khoai lang. Các loại bột, nhất là bột lọc lại càng ít protein và muối khoáng do mất mát trong quá trình chế biến. - Ngoài các thành phần hóa học trên, trong cây khoai mì còn có một chất gây ngộ độc là manihotoxin. Đây là một loại glucosidecos khả năng gây độc, nhân dân ta thường gọi là say khoai mì bởi vì khi gặp men tiêu hóa, acid gặp nước thì glucoside sẽ bị thủy phân và giải phóng ra acid xyandehydrich (HCN) có khả năng gây ngộ độc. 2 5 .Về giá trị dinh dưỡng: - Khoai mì có giá trị dinh dưỡng cao như khoai tây, khoai môn, khoai lang…do hàm lượng protein thấp nhưng nó chứa nhiều cacbonhydrat là nguồn cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể. - Là nguồn tốt để cung cấp Kali và chất xơ. Chất xơ giúp ngừa táo bón, có khuynh hướng thấp hơn hàm lượng Cholesterol trong máu, ngăn ngừa những bệnh về tim mạch. - Khoai mì giúp duy trì quá trình cân bằng hàm lượng nước trong máu. - Tinh bột khoai mì có một số tính chất thuận lợi cho chế biến thực phẩm như: + Tinh bột khoai mì không có mùi nên không ảnh hưởng đến mùi vị đặc trưng của thực phẩm, ta có thể dùng chúng kết hợp với các thành phần có mùi khác. + Tinh bột khoai mì trong nước sau khi gia nhiệt sẽ tạo thành sản phẩm dạng paste trong suốt nên không ảnh hưởng đến màu của thực phẩm. + Tỷ lệ amylopectin: hàm lượng amylopectin trong tinh bột khoai mì cao nên gel tinh bột có độ nhớt, độ dính cao và khả năng gel bị thoái hóa thấp. + Đường trong khoai mì chủ yếu là glucose và một lượng mantose, sacarose. Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Trong chế biến đường hoà tan trong nước thải ra theo nước dịch. - Vì củ mì chứa ít protein và chất béo nên khi dùng khoai mì trong khẩu phần ăn nên bổ sung thêm các loại thực phẩm giàu protein và lipit để khẩu phần được cân đối. - Ngoài ra, trong khoai mì còn có độc tố, tannin, sắc tố và hệ enzyme phức tạp. Những chất này gây khó khăn cho chế biến và nếu qui trình không thích hợp sẽ cho sản phẩm có chất lượng kém. 3 Thực phẩm làm từ khoai mì 6.Thời vụ thu hoạch: Thông thường, nông dân thường trồng khoai mì chính vụ vào khoảng từ tháng 2 đến tháng 4. Và ở mỗi miền, thời gian thu hoạch khác nhau tùy thuộc vào điều kiện khí hậu từng vùng, chủ yếu tập trung thu hoạch vào khoảng tháng 9 tháng 10 để tránh các cơn lũ. Thu hoạch khoai mì 7. Bảo quản khoai mì tươi: - Khoai mì là loại củ khó bảo quản vì dễ bị biến chất, dễ hư hỏng .Khoai mì có hàm lượng nước cao rất dễ bị các loại men phân li các hợp chất hữu cơ thông thường người ta gọi là chạy nhựa làm cho củ khoai mì biến thành xơ và bán xơ có khi cứng như gỗ. - Thực tế khoai mì sau khi thu hoạch về thường không chế biến kịp nên phải bảo quản khoai mì tươi trong một khoảng thời gian nhất định. Khi bảo quản, nếu tạo điều kiện càng giống khi chưa đào thì càng bảo quản được lâu. - Ta chỉ nên bảo quản những củ nguyên vẹn vì những củ gãy, xay xát thường nhiễm vi sinh vật làm cho củ thối, đặc biệt bệnh thối ướt dễ dàng lây sang những củ lân cận rồi lan ra toàn đống. - Khi bảo quản cần lưu ý tới nhiệt độ. Nhiệt độ được xác định bằng cách: cắm ống đo vào ống thông hơi, nếu nhiệt độ củ khoai mì lớn hơn nhiệt độ ngoài trời 50°C thì đảo khoai mì. Nếu thấy củ thối hỏng, chạy nhựa, biến màu (trắng sang vàng hoặc đen) thì bỏ. - Một số phương pháp bảo quản: + Bảo quản trong hầm kín: Mục đích là để tránh sự hoạt động của các enzyme trong củ mì có nghĩa là tránh hiện tượng hư hỏng. Hầm phải hoàn toàn kín và khô ráo, phải có mái che để tránh nước chảy vào, độ sâu từ 0.8-1.5m, chiều dài khoảng 4 Để khoai mì, cát vào bao 4m. Sau khi sắp xếp xong, dùng cát khô phủ kín đống khoai mì, lớp cát dày ít nhất 20-60cm, chiều rộng phụ thuộc vào số lượng khoai mì cần bảo quản. + Bảo quản bằng cách phủ cát khô: Phương pháp này dựa trên nguyên tắc bảo quản kín giống như bảo quản trong hầm.Chọn củ có kích thước đồng đều không bị dập, vỏ không bị xay xát, xếp thành luống cao từ 0.5-0.6m, rộng 1.2-1.5m, chiều dài khoảng 4m. Sau khi xếp xong dùng cát khô phủ kín đống khoai mì, lớp cát dày ít nhất 20cm. + Ngoài ra, có thể bảo quản bằng cách nhúng vào nước vôi. Khoai mì sau khi thu hoạch chọn những củ còn nguyên vẹn đem nhúng vào nước vôi 0.5% hoặc dùng bình chứa nước vôi phun đều vào đống khoai sau đó dùng trấu hoặc cát phủ kín đống khoai mì. Phương pháp này có thể bảo quản 15-25 ngày. + Một số nhà nghiên cứu đã tìm ra khoai mì có thể được bảo quản trong thời gian khá dài nếu chúng được giữ ở điều kiện lạnh đông .Tuy nhiên, cách bảo quản này ít được sử dụng vì chi phí quá tốn kém và người ta cho rằng phương pháp bảo quản chi phí cao như vậy không phù hợp với mặt hàng có chi phí thấp như khoai mì. II. Giới thiệu về tinh bột khoai mì: Trong thiên nhiên, tinh bột có rất nhiều và tồn tại dưới dạng carbonhydrat hữu cơ tự nhiên. Nó có trong rễ, nhánh và hạt của cây xanh. Là một loại thức ăn nuôi dưỡng, tinh bột cung cấp năng lượng cho cây xanh trong lúc chúng ngủ yên hoặc nảy mầm. Tinh bột khoai mì cũng là một nguồn năng lượng quan trọng đối với động vật và con người. Chính vì thế, nó có vai trò tương đối quan trọng như các loại tinh bột khác trong đời sống chúng ta. 1. Một số tính chất, chức năng của tinh bột: - Tính chất nhớt – dẻo của hồ tinh bột: Phân tử tinh bột chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều phân tử nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn. - Khi để nguội hồ tinh bột thì các phân tử sẽ tương tác với nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột có cấu trúc mạng 3 chiều. - Khả năng tạo màng: Tinh bột có khả năng tạo màng là do amylose và amylopectin dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro hoặc gián tiếp qua phân tử nước. - Khả năng tạo sợi: + Cho dịch tinh bột qua một bản có đục lỗ với đường kính lỗ thích hợp (lớn hơn 1mm). Khi đùn qua các lỗ này, chúng sẽ tự định hướng theo chiều dòng chảy. Các 5 Tinh bột khoai mì phân tử tinh bột có xu hướng kéo căng ra và tự sắp xếp song song với nhau theo phương của trọng lực. + Các sợi đã hình thành vừa ra khỏi khuôn kéo còn ướt được nhúng ngay vào một bể đựng nước nóng để định hình nhờ tác dụng của nhiệt. + Các phân tử đã được định hướng trong từng sợi sẽ tương tác với nhau và với nước bằng cầu hydro để hình thành sợi miến. 2. Những ứng dụng của tinh bột khoai mì trong thực phẩm và ngành công nghiệp khác: - Chất độn: Làm tăng độ đặc trong súp và thực phẩm đóng hộp, kem và dược phẩm. - Chất kết nối: Làm quánh các sản phẩm, giúp thực phẩm không bị khô khi nấu, như xúc xích, thịt hộp. - Chất ổn định: Sử dụng khả năng giữ nước cao, như trong kem, bột nở. - Hồ chỉ để giảm đứt trên khung dệt (tinh bột biến đổi). Tinh bột dùng cho giai đoạn in làm đặc chất nhuộm và giữ màu. Tinh bột dùng cho giai đoạn thành phẩm sẽ tăng độ cứng và trọng lượng (tinh bột thường hoặc tinh bột oxi hóa). - Chất làm đặc: Sử dụng đặc tính bột nhão, như trong súp, thức ăn cho trẻ em, nước chấm, nước dùng. - Làm giấy: + Tăng cường độ chắc, tăng sức chống nếp gấp. + Làm tăng bề mặt và độ bền, dùng cho giấy gợn sóng, giấy ép và giấy bìa cứng. + Chất kết nối trong công nghiệp. + Giấy cứng làm trần nhà. + Giấy thạch cao. - Thức ăn (thủy sản, gia súc). Bánh tằm Chè khoai mì 6 III. Quy trình sản xuất tinh bột khoai mì: 7 Các loại đất đá IV. Giải thích quy trình công nghệ: 1. Cân: Mục đích: Để phân loại để xác định được hàm lượng tinh bột của khoai mì. 2. Ngâm - rửa: - Mục đích: Nguyên liệu được đem ngâm nhằm làm bở đất cát bám vào nguyên liệu sau đó rửa sạch để tách hết đất, cát, rác và một phần vỏ. Ngoài ra, ngâm còn nhằm mục địch tách bớt một lượng chất hòa tan trong nguyên liệu. - Thiết bị: Trong công nghiệp, khoai sau khi ngâm được cắt khúc rồi mới được vận chuyển bằng máng thủy lực đến máy rửa. Do ma sát giữa nguyên liệu với nước, nguyên liệu với nguyên liệu và nguyên liệu với các chi tiết máy mà tạp chất được tách ra. Tạp chất nhẹ nổi lên trên và ra theo nước thải, còn tạp chất nặng lắng xuống và định kỳ được tháo ra. Nếu rửa bằng máy guồng thì tất cả các loại tạp chất đều lọt qua lưới ở phía cuối máy cùng với nước thoát ra ngoài. 3. Gọt vỏ lụa và vỏ thịt: - Khi gọt vỏ cần chú ý luôn để khoai ngập trong nước để tránh quá trình oxy hóa làm đen bề mặt, ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm. - Chú ý: Gọt bỏ luôn cả các vị trí bị đen, sâu. Trong công nghiệp ta bỏ qua công đoạn này. 4. Cắt nhỏ, xay nhuyễn: - Mục đích: Cắt khúc để giảm thời gian xay, ta có thể cắt nhỏ củ khoai thành nhiều lát mỏng rồi mới đem xay. Trong công nghiệp, công đoạn cắt khúc được thực hiện sau khi rửa khoai. - Xay nghiền nguyên liệu nhằm phá vỡ tế bào để tách lấy tinh bột. Quá trình phá vỡ càng triệt để thì hiệu suất lấy tinh bột càng cao. 5. Rây: Mục đích: Tách bã thô và bã mịn. 6. Lắng: - Mục đích: Tách dịch bào ra khỏi tinh bột và tách thu lấy tinh bột thuần khiết (dưới dạng tinh bột ướt). Thành phần dịch bào có nhiều chất nhưng đáng chú ý nhất là polyphenol và hệ enzyme polyphenoloxydase. Khi tế bào củ bị phá vỡ thì dưới tác dụng của hệ enzyme polyphenoloxydase, các hợp chất polyphenol khi tiếp xúc với oxy sẽ bị oxy hóa tạo thành chất màu làm tinh bột giảm màu trắng. Do đó quá trình này cần tiến hành càng nhanh càng tốt. - Như vậy tóm lại trong công nghiệp ta có thể thực hiện theo các bước sau: + Nguyên liệu đã nghiền. + Tách bã. + Tách dịch bào bằng lắng hay ly tâm. + Tách bã mịn. + Tách dịch bào lần 2 bằng lắng hay ly tâm. + Tách bã mịn sau đó tách tinh bột bằng lắng hay ly tâm. 8 7. Sấy: Mục đích: Giảm độ ẩm tinh bột xuống đến độ ẩm bảo quản được. Độ ẩm tinh bột ra khỏi ly tâm khoảng 38-40%, nếu dùng phương pháp lắng thì độ ẩm có thể cao hơn. Ta có thể bảo quản lâu tinh bột bằng cách sấy khô hay ngâm trong nước. V. Những thuận lợi và khó khăn: 1. Những mặt tốt, tiện lợi khi sử dụng sản phẩm: - Với giá trị dinh dưỡng tương đối cao từ tinh bột khoai mì có thể chế biến nhiều loại thực phẩm đáp ứng nhu cầu sử dụng của con người: Bánh phồng mì, chè khoai mì, khoai mì nướng,… - Ngoài ra tinh bột khoai mì còn được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất khác…. 2. Những rủi ro có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm: Chịu tác động trực tiếp và gián tiếp của điều kiện môi trường: - Thời tiết: hạn hán, lũ lụt,… - Ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm. VI. Kết luận: - Khoai mì là loại thực vật có giá trị sử dụng cao, từ đời sống hằng ngày đến sản xuất công nghiệp. Trong củ khoai mì chứa hàm lượng dinh dưỡng tương đối cao ( tinh bột, đường, protein, xenlulose,…). Từ khoai mì chúng ta có thể chế biến ra nhiều loại thực phẩm khác nhau đáp ứng nhu cầu sử dụng cũng như nhu cầu dinh dưỡng cho con người và vật nuôi ( lợn, gia cầm…). - Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất và sử dụng chúng ta cần lưu ý đến độc tố có trong khoai mì, nếu như quá trình chế biến không hợp lí lượng chất độc này có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người. 9 MỤC LỤC I. Tổng quan về khoai mì 1 1. Phân loại khoai mì 1 2. Cấu tạo của khoai mì 2 3. Thành phần hóa học của khoai mì 2 4. Đánh giá chất lượng khoai mì 2 5. Về giá trị dinh dưỡng 3 6. Thời vụ thu hoạch 4 7. Bảo quản khoai mì tươi 4 II. Giới thiệu về tinh bột khoai mì 5 1. Một số tính chất,chức năng của tinh bột 5 2. Những ứng dụng của tinh bột khoai mì trong thực phẩm và ngành công nghiệp khác 6 III. Quy trình sản xuất 7 IV. Giải thích quy trình công nghệ … 8 1. Cân………………………………………………………………………….8 2. Ngâm - rửa 8 3. Gọt vỏ lụa và vỏ thịt 8 4. Cắt nhỏ, xay nhuyễn 8 5. Rấy 8 6. Lắng 8 7. Sấy 9 V. Những thuận lợi va khó khăn 9 1. Những mặt tốt, tiện lợi khi sử dụng sản phẩm 9 2. Những rủi ro có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 9 VI. Kết luận 9 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tailieu.vn 2. Thucpham.com 3. Docsach.online 10 . tháng 10 để tránh các cơn lũ. Thu hoạch khoai mì 7. Bảo quản khoai mì tươi: - Khoai mì là loại củ khó bảo quản vì dễ bị biến chất, dễ hư hỏng .Khoai mì có hàm lượng nước cao rất dễ bị các loại. là chạy nhựa làm cho củ khoai mì biến thành xơ và bán xơ có khi cứng như gỗ. - Thực tế khoai mì sau khi thu hoạch về thường không chế biến kịp nên phải bảo quản khoai mì tươi trong một khoảng. về khoai mì 1 1. Phân loại khoai mì 1 2. Cấu tạo của khoai mì 2 3. Thành phần hóa học của khoai mì 2 4. Đánh giá chất lượng khoai mì 2 5. Về giá trị dinh dưỡng 3 6. Thời vụ thu hoạch 4 7. Bảo quản