Thí nghiệm chế biến lương thực thực phẩm

BÀI 1: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ CỦ (10 TIẾT) I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Tìm hiểu về quy trình sản xuất tinh bột từ củ (khoai mì, khoai tây, khoai lang....). II. NGUYÊN LIỆU – HÓA CHẤT – DỤNG CỤ: 2.1. Nguyên liệu: Khoai tây hoặc khoai mì 2.2. Hóa chất: Na2SO3. NaOH 0.1N. Phenolphtalein 2.3. Dụng cụ: Các loại dao Thớt Thau Máy xay sinh tố Rây nhựa Bộ rây Máy sấy Máy ly tâm III. Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột từ củ:

BÀI 1: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ CỦ

(10 TIẾT)

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Tìm hiểu về quy trình sản xuất tinh bột từ củ (khoai mì, khoai tây, khoai lang ).

II NGUYÊN LIỆU – HÓA CHẤT – DỤNG CỤ:

2.1 Nguyên liệu:

Khoai tây hoặc khoai mì

2.2 Hóa chất:

- Na2SO3

- NaOH 0.1N

- Phenolphtalein

2.3 Dụng cụ:

- Các loại dao

- Thau

- Máy xay sinh tố

- Rây nhựa

- Bộ rây

- Máy sấy

- Máy ly tâm

III Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột từ củ:

IV TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:

4.1 Sơ chế nguyên liệu

- Cân 1 kg củ

- Rửa sạch đất

- Gọt vỏ (chú ý phải ngâm trong nước)

- Cắt khúc nhỏ

Rửa

Xay

Ly tâm (rây)

tách bã thô Rửa tinh bột

Rây tách bã mịn

bã

ép

Phơi khô Thức ăn gia súc

Cắt khúc Gọt vỏ

Dịch

Lắng

TB loại 2 nước

Lắng lần 1

Lắng lần 2

Sấy

Rây

Nghiền

Tinh bột

củ

- Cân lại lượng củ sạch

4.2 Phá vỡ tế bào:

Dùng máy xay sinh tố để phá vỡ tế bào, giải phóng tinh bột Lúc này dịch bào cũng được giải phóng và bị oxy hóa nên có thể làm sậm màu tinh bột Do đó, dịch cháo tinh bột sau khi xay phải được ngâm trong nước để hạn chế quá trình oxy hóa

4.3 Ly tâm tách bã (rây tách bã)

Dịch cháo tinh bột sẽ được pha loãng đến nồng độ khoảng 30% chất khô trước khi cho qua rây

để tách bã Chú ý dùng rây nhựa để dễ dàng tách bã

Sau khi rây tách bã thô, dùng nước rửa bã thô và cho nước vào dịch cháo Sau đó tiếp tục quá trình rây tách bã mịn bằng hệ thống rây inox Khi rây chú ý cho dịch bột ngập trong nước để tránh quá trình oxy hóa làm đen bột

4.4 Quá trình tách dịch bào:

Dịch tinh bột sau khi rây tách bã được chia làm 2 phần bằng nhau:

o Phần thứ nhất sẽ được đem đi lắng lần 1và lắng lần 2 để tách dịch bào Trước khi để lắng chú ý khuấy đều dịch bột để hòa tan hết dịch bào vào nước Lượng nước cho vào gấp 3 lần lượng dịch bột Thời gian lắng mỗi lần khoảng 30 phút

o Phần thứ 2 sau khi để lắng lần 1 sẽ được bổ sung Na2S03 vào Sau đó tiếp tục để

lắng

4.5 Tách nước:

Dịch bột sau khi để lắng tách dịch bào sẽ được cho vào các túi vải để tách nước trước khi đem sấy Độ ẩm tinh bột sau khi vắt nước khoảng 40%

4.6 Sấy tinh bột:

Sấy khô tinh bột trong tủ sấy ở nhiệt độ khoảng 60 – 70oC (Nhiệt độ sấy phải thấp hơn nhiệt

độ hồ hóa) Độ ẩm tinh bột sau khi sấy khoảng 13%

Tinh bột sau khi sấy được nghiền và rây lại để thu được dạng bột mịn

V Đánh giá chất lượng sản phẩm:

1 Nhận xét về độ trắng của tinh bột

2 Tính độ acid và độ chua của tinh bột:

Cân 10 gam bột thành phẩm cho vào bình định mức 100 ml Lắc kỹ Hút 20 ml dịch phía trên đem chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0.1N với chỉ thị phenolphtalein

Hàm lượng acid toàn phần theo % khối lượng acid trên mẫu được tính theo công thức

X1 = V.K

M

100 20

100

(%)

Độ chua tính theo độ Neyman (N) của mẫu được tính theo công thức

X1 = Vx0.1x

M

100 20

100

(N)

K: hệ số acid

VI VIẾT BÁO CÁO:

- Tính cân bằng vật chất

- Tính hiệu suất thu hồi tinh bột

- Tính độ acid của sản phẩm cuối

- Nhận xét về hiệu suất và độ trắng của mẫu có sử dụng Na2SO3

- Bàn luận mở rộng

BÀI 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT BIẾN TÍNH

(10 TIẾT)

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Tìm hiểu về quy trình sản xuất tinh bột biến tính bằng phương pháp hóa học – Tinh bột liên kết

ngang

II NGUYÊN LIỆU – HÓA CHẤT – DỤNG CỤ:

2.1 Nguyên liệu:

Tinh bột (có thể sử dụng tinh bột bắp, tinh bột gạo hoặc tinh bột khoai mì)

2.2 Hóa chất:

2.3 Dụng cụ:

- Bộ rây

- Máy sấy

- Khay inox

- Bếp điện

- Máy đo pH

III Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột biến tính bằng muối orthophosphate natri

IV TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:

1. Khuấy đều: tinh bột, muối orthophosphate mononatri được cho vào nước, khuấy đều đến khi muối tan hết, ta được huyền phù tinh bột Tỉ lệ huyền phù: 200ml H2O + 50g tinh bột

Tiến hành khảo sát ảnh hưởng nồng độ của muối orthophisphate natri đến tính chất của tinh bột sắn

Chọn nồng độ từ thấp đến cao để khảo sát, đó là khoảng: 2%, 4%, 6%, 8%, 10% Sau đó đánh giá tính chất của tinh bột sau khi biến tính thông qua các chỉ tiêu sau để chọn được nồng độ muối tối ưu nhất

- Độ nhớt của hồ tinh bột

- Mức độ giữ nước của hồ tinh bột sau khi tan giá

- Độ truyền suốt (mức độ trong của hồ tinh bột)

Khuấy đều

Gia nhiệt

Khuấy đảo

Rửa

Để ráo Lắng tĩnh

Sấy

Nước thải

Sản phẩm Nghiền, rây

Bao gói

2 Gia nhiệt, khuấy đảo: khuấy đảo nhẹ nhàng trong 30 phút ở nhiệt độ 50oC nhằm mục đích không cho huyền phù tinh bột bị lắng, tạo điều kiện cho phản ứng giữa NaH2PO4 và tinh bột

có thể xảy ra thuận lợi

Trong quá trình khuấy đảo phải chú ý nếu không tinh bột dễ bị hồ hóa ở đáy dụng cụ thí nghiệm,

vì vậy thao tác phải nhẹ nhàng và liên tục

3 Rửa, lắng tĩnh: tinh bột sau khi xử lí bằng NaH2PO4, ta rửa và lắng tĩnh lại ba lần

bằng nước máy để loại hết hóa chất

4 Để ráo: để ráo tinh bột bằng cách cho tinh bột vào một túi vải và vắt nước, nước sẽ

thoát ra từ từ, do đó loại được một phần nước, rút ngắn thời gian sấy

5 Sấy: loại nước ra khỏi tinh bột, giúp bảo quản tinh bột, sấy đến khi độ ẩm 13% là

đạt yêu cầu bảo quản

V ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG TINH BỘT BIẾN TÍNH

Hòa tan 10 gam tinh bột trong 100ml nước và đun nóng cho đến khi tinh bột được hồ hóa Sau đó dịch hồ được làm nguội đến nhiệt độ phòng và tiến hành đo chỉ tiêu độ nhớt, độ truyền suốt

 Xác định độ nhớt của hồ tinh bột:

Độ nhớt là tỷ số giữa ứng suất cắt J và tốc độ cắt Y Độ nhớt nói lên sự biến dạng của lưu chất trong chuyển động Độ nhớt kí hiệu là µ

Đơn vị độ nhớt: pa.s (trong hệ SI), Cp (theo tiêu chuẩn Châu Âu)

1pa.s = 1000Cp

Có hai phương pháp xác định độ nhớt: dùng ống mao quản hoặc dùng xylanh quay (máy đo độ nhớt Brookfiel hoạt động theo nguyên tắc xylanh quay)

Hồ tinh bột được đựng trong keo thủy tinh có kích thước 7x13cm

 Xác định khả năng giữ nước của hồ tinh bột sau khi tan giá:

Lấy 100g hồ tinh bột đã làm nguội cho vào bao PE đem đông lạnh qua đêm trong tủ lạnh có nhiệt độ 0oC Sau đó rã đông khoảng 3÷4 giờ ở nhiệt độ phòng Tiếp đó cho hồ đã rã đông vào miếng vải mùng bên dưới là ly thủy tinh để hứng lấy nước thoát ra từ dịch hồ Để yên 1 giờ, sau đó tiến hành xác định trọng lượng nước và hồ, ta tính được % nước bị tách ra khỏi dịch hồ

 Đánh giá độ trong của hồ tinh bột:

Độ truyền suốt nói lên mức độ trong của hồ tinh bột so với nước cất có độ truyền suốt T=100

Độ truyền suốt là khả năng cho ánh sáng truyền qua dung dịch Trong bài thí nghiệm dùng phương pháp đánh giá cảm quan để nhận xét về độ trong của hồ tinh bột

VI VIẾT BÁO CÁO:

- Tính cân bằng vật chất

- Xác định nồng độ muối ortho natri phosphate thích hợp nhất

- Đánh giá chất lượng tinh bột biến tính thu được

- Nêu cơ chế quá trình biến tính thu được bằng muối ortho natri phosphate

BÀI 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC LOẠI SYRUP TỪ TINH BỘT

(10 TIẾT)

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

- Tìm hiểu quy trình sản xuất một số sản phẩm syrup từ tinh bột như glucose syrup, maltose syrup

- Nắm vững hai quá trình quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất các sản phẩm đường hóa

từ tinh bột là dịch hóa và đường hóa

II NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ:

2.1.Nguyên liệu:

- Tinh bột khoai mì

- Chế phẩm enzyme Termamyl của hãng Novo – Đan Mạch với các chỉ tiêu kỹ thuật sau đây:

1 Chỉ tiêu kỹ thuật

* Chỉ tiêu cảm quan:

Dạng lỏng, màu vàng nâu, không cặn, không tạp chất

* Chỉ tiêu hóa lý

Alpha - amylase (KNU/g): 132

- Khối lượng riêng (g/ml): 1,269

* Chỉ tiêu vi sinh:

- Tổng số vi sinh vật (kl/g): < 200

- Coliform bacteria: (kl/g) : <10

- Enteropathogenic E.coli (kl/25 g) 0

- Salmonella (kl/25 g) 0

- Chế phẩm enzym amyloglucosidase (AMG) với các chỉ tiêu chất lượng sau đây:

1 Chỉ tiêu kỹ thuật

* Chỉ tiêu cảm quan:

Dạng lỏng, màu vàng nâu, khơng cặn, khơng tạp chất

* Chỉ tiêu hĩa lý

- Amyloglucosidase (AGU/ml): 332

* Chỉ tiêu vi sinh:

- Tổng số vi sinh vật (kl/g): <400

- Coliform bacteria: (kl/g) : <10

- Enteropathogenic E.coli (kl/25 g) 0

- Salmonella (kl/25 g) 0

- Than hoạt tính

- Bột trợ lọc diatomic

2.2 Hĩa chất:

- Muối CaCl2

- Dung dịch iode để thử tinh bột

- Dung dịch NaOH 0.1N

- Dung dịch HCl 0.1N

- K3Fe(CN)6 1%

- Đường glucoza 0,5% (w/v)

- NaOH 5%; 2,5N

- HCl 5%

- CCL3COOH 10%

- Methyl red 1%

- Methylen blue 0,04%

2.3 Dụng cụ:

- Becher 1000 ml

- Erlen 100 ml

- Ống đong

- Máy khuấy từ

- Bơm lọc chân không

- Giấy lọc

III QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

IV TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

4.1 Qúa trình dịch hóa tinh bột:

- Cho 300 gam tinh bột vào becher 1000 ml Đặt trên máy khuấy từ và cho máy hoạt động

- Cho CaCl2 vào với hàm lượng 60 ppm

Tẩy màu

Termamy lul

AMG

Gluco se syrup

Tinh bột sắn Nước

Ca(OH)

2

Hồ hoá

Dịch hoá

Đường hoá

Hòa bột

Quy trình sản xuất glucose:

Lọc

Cô đặc

- Đo pH của dịch bột và dùng NaOH hoặc HCl 0.1 N để chỉnh pH của dịch bột vào khoảng 6.0

- Chỉnh nhiệt độ của máy khuấy từ lên đến khoảng 90oC Cho máy khuấy liên tục khoảng 20 phút đến khi tinh bột hồ hĩa

- Bổ sung chế phẩm Termamyl với tỷ lệ 0.2% theo khối lượng tinh bột

- Gia nhiệt dịch cháo tinh bột đến 1000C để dịch hĩa tinh bột Giữ hỗn hợp ở nhiệt độ này trong khoảng 60 phút Trong quá trình dịch hĩa cĩ thể thêm vào một ít nước để giữ nguyên thể tích của hỗn hợp

- Sau 60 phút, dùng dung dịch iod để thử Nếu iod cĩ màu vàng đến nâu thì kết thúc quá trình dịch hĩa tinh bột

4.2 Qúa trình đường hĩa tinh bột:

Sau khi kết thúc quá trình dịch hĩa tinh bột, làm nguội nhanh hỗn hợp xuống 50 – 55oC Đo

pH của dịch bột và điều chỉnh pH của dịch bột đến pH 5.5

Bổ sung chế phẩm enzyme AMG vào dịch thủy phân để thực hiện quá trình đường hĩa

Hàm lượng AMG được bổ sung của 5 nhĩm lần lượt là 0.15%; 0.2%; 0.25%; 0.3%;0.35% Tiến hành đường hĩa tinh bột tại nhiệt độ 55oC trong vịng 2 giờ

Sau khi kết thúc quá trình đường hĩa, gia nhiệt hỗn hợp đường hĩa lên 1000C trong vịng 10 phút

Lấy mẫu để xác định DE của dung dịch sau thủy phân bằng phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử với ferrycyanure

Cách thực hiện:

Dùng Brix kế đo nồng độ chất khơ hịa tan của dung dịch

Lấy 1ml dung dịch đường hĩa, cho vào bình nón 10mL dung dịch K3Fe(CN)6 1% và 2,5mL dung dịch NaOH 2,5N

Đun sôi và chuẩn độ ngay trên bếp bằng dung dịch đường khử hoặc đường tổng từ burette, cho từng giọt một, lắc mạnh

Dung dịch ban đầu có màu vàng chanh của ferrycyanure Điểm dừng chuẩn độ xác định khi màu vàng chanh biến mất, dung dịch trong suốt không màu trong khoảng 30 giây rồi chuyển sang màu vàng rơm rất nhạt của ferrocyanure Trong trường hợp khó nhận điểm chuyển màu, có thể kiểm tra điểm kết thúc bằng cách nhỏ một giọt chỉ thị methylen blue và một giọt đường thừa đầu tiên sẽ làm mất màu xanh cho biết phản ứng đã kết thúc

Kết quả lần chuẩn độ đầu tiên chỉ có giá trị tham khảo cho lần chuẩn độ thứ hai Lần này, sau khi đun sôi dung dịch ferrycyanure, xả nhanh lượng đường (theo kết quả lần chuẩn độ trước), chỉ để lại khoảng dưới 1mL để chuẩn độ tiếp tìm chính xác điểm cuối

Kết quả tính toán chỉ sử dụng từ lần chuẩn độ thứ hai trở đi

Thí nghiệm tương tự đối với dung dịch đường chuẩn là dung dịch glucoza 0,5%

Tính kết quả

Trong thí nghiệm, Vk mL dung dịch mẫu và Vg mL dung dịch glucoza 0,5% cùng phản ứng với một dung dịch ferrycyanure ở một nồng độ xác định Như vậy, Vk mL dung dịch mẫu tương ứng với Vg mL dung dịch glucoza 0,5% có (0,5 x Vg) / 100 g glucoza

Lượng đường khử được tính bằng công thức:

m Vk

V Vg X

100

100 5 ,

0



Trong đó:

Xk – lượng đường khử, g/100g hay g/100mL

Vg – thể tích dung dịch glucoza 0,5% cho chuẩn độ, mL

Vk – thể tích dung dịch đường khử cho chuẩn độ, mL

V – thể tích bình định mức, mL

m – lượng mẫu thí nghiệm, g hoặc mL

4.3 Tẩy màu, lọc và cơ đặc dung dịch:

Tiến hành tẩy màu dung dịch đường hĩa bằng than hoạt tính

Cho 5 gam than hoạt tính vào dịch sau khi đường hĩa Tẩy màu dung dịch ở nhiệt độ 80oC trên máy khuấy từ trong thời gian 60 phút

Song song với quá trình tẩy màu, chuẩn bị hệ thống bình lọc hút chân khơng để lọại bỏ than hoạt tính sau quá trình tẩy màu

Pha bột trợ lọc trong nước với nồng độ 10% Tiến hành lọc huyền phù để phủ một lớp

diatomic với bề dày khoảng 2-3 mm trên bề mặt vải lọc

Khi quá trình tẩy màu kết thúc, tiến hành lọc hỗn hợp trên hệ thống bình lọc chân khơng

Dịch đường thu được sau khi lọc sẽ được đem đi cô đặc chân không tới độ Brix khoảng 70%

V TÍNH TOÁN KẾT QUẢ VÀ VIẾT BÁO CÁO:

- Tính hàm lượng đường khử của dịch đường thu được

- So sánh kết quả hàm lượng đường khử của 5 nhóm với hàm lượng enzyme cho vào khác nhau Nhận xét và giải thích kết quả

- Tính hiệu suất quá trình thủy phân

- Bàn luận mở rộng

BÀI 4: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH CANH

(10 tiết)

I Mục đích:

- Tìm hiểu về công nghệ sản xuất bánh canh

- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn các loại bột đến chất lượng bánh canh thành phẩm

II Nguyên liệu, hóa chất và dụng cụ:

- Bột gạo

- Tinh bột khoai mì

- Cân kỹ thuật

- Máy nhào bột,

- Nồi vỉ hấp

- Dụng cụ cán bột

- Dao cắt

III Cách thực hiện:

3.1 Quy trình công nghệ:

3.2 Các bước tiến hành:

bột gạo

Nước

Bột năng

Nhào trộn 1

hồ hóa sơ bộ

nhào trộn 2

Cán bột

3.2.1 Công thức phối liệu:

Nước (g) thêm vào đến

khi độ ẩm đạt

40%

3.2.2 Cách tiến hành:

- Pha trộn nước và các loại nguyên liệu như trên bảng phối liệu.

- Nhào trộn bột với nước cho đến khi bột đều

- Hồ hóa sơ bộ bột nhào bằng cách để trên chảo và đảo đều cho đến khi bột dẻo lại

- Tiếp tục nhào bột cho đến khi bột đều

- Cán bột cho đến khi thu được lá bột đều, trơn láng, độ dày đồng đều và không rách mép

- Cắt lá bột thành những sợi bánh canh đều nhau khoảng 1mm, tiến hành kiểm tra độ dai của sợi bánh canh

- Luộc sợi bánh canh trong nước ở 85oC trong 5 phút, tiến hành so sánh độ dai của các mẫu bằng phương pháp so hàng

3.3 Viết báo cáo:

- Lập công thức xác định độ ẩm của bột nhào

- Cân sản phẩm và tinh cân bằng vật chất

- So sánh độ dai của các mẫu và giải thích

BÀI 5: XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA THÓC GẠO

(5 tiết)

I Xác định độ ẩm của thóc:

1.1 Định n ghĩa:

Độ ẩm thóc là hàm lượng nước có trong hạt thóc

1.2 Ý ngh ĩ a :

Đối với các loại thóc thì độ ẩm là một tiêu chuẩn chất lượng quan trọng nhất và được quan tâm đầu tiên Độ ẩm thóc ảnh hưởng trực tiếp đến việc bảo quản, quá trình xay xát thóc đến

tỷ lệ gạo thu được …

Việc xác định độ ẩm thường được thực hiện bằng máy đo độ ẩm nhanh Tuy nhiên kết quả không chính xác lắm, có thể chấp nhận trong trường hợp thu mua tại các hộ nông

dân Khi đem xác định trong phòng thí nghiệm, thông thường người ta dùng phương pháp

sấy đến trọng lượng không đổi

1.3 Ng u y ê n tắc:

Sấy khô một lượng thóc của mẫu phân tích (đã được nghiền nhỏ, mịn) trong tủ sấy có nhiệt độ 1300C trong thời gian khoảng 40 phút

1.4 Dụng c ụ, hóa c hất:

- Cân phân tích

- Máy nghiền hoặc cối xay cà phê

- Rây kim loại kích thước lỗ 0,5-0,8mm

- Chén sấy

- Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ 1050C và 1300C

- Bình hút ẩm

- Kẹp gắp

- Khay inox nhỏ

1.5 Tiến h à nh:

Lấy mẫu theo phương pháp lấy mẫu: lấy 100g thóc trải đều lên khay Dùng que gạt chia theo đường chéo Sau đó lấy hạt ở hai phần đối diện, đem cân và lấy 50g thóc, mẫu này đem phân tích

Sau khi lấy mẫu phân tích thì đem nghiền nhỏ 50g thóc này trên máy nghiền hoặc cối xay cà phê

Phần nghiền được cho qua rây kim loại Công đoạn nghiền và rây thóc phải làm nhanh để tránh sai số do sự bốc hơi nước của thóc

Lấy phần thóc đã nghiền qua rây đem cân lấy 5g cho vào chén sấy (đã được sấy khô và biết trọng lượng)

Sau đó cho chén sấy vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 1300C trong 40 phút

Lấy chén ra để trong bình hút ẩm khoảng 15 phút và cân

1.6 Tính k ế t quả: