Đồ án công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xưởng sản xuất bánh tráng

Đầu tiên bánh tráng chỉ được làm theo quy mô gia đình bằng cách tráng trên nồi nước sôi bịt vải và được làm từ các nguyên liệu nhưbột gạo, bột mì, … Hiện nay, bên cạnh bánh tráng mỏng tr

MỤC LỤC

III Cơ sở khoa học của kỹ thuật sản xuất bánh tráng: 4

I Giới thiệu các quy trình sản xuất bánh tráng: 20

I Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm của bánh tráng gạo 49

II Một số phương pháp hóa lý để xác định các chỉ tiêu của nguyên liệu và sản

III Tính nguyên liệu sản phẩm trong từng công đoạn sản xuất: 53

Trang 1

LỜI MỞ ĐẦU

Bánh tráng là một sản phẩm rất quen thuộc đối với người Việt Nam, là một sảnphẩm thường có trong gia đình và được dùng để chế biến món ăn phổ biến như chả giò,gỏi cuốn… Bánh tráng có xuất xứ từ khá lâu Đầu tiên bánh tráng chỉ được làm theo quy

mô gia đình bằng cách tráng trên nồi nước sôi bịt vải và được làm từ các nguyên liệu nhưbột gạo, bột mì, …

Hiện nay, bên cạnh bánh tráng mỏng truyền thống, bánh tráng còn được đa dạng hóathành nhiều loại như: bánh tráng lỡ, bánh tráng dày, bánh tráng rế, …

Hiện nay, nhiều nơi đã đang thực hiện sản xuất bánh tráng theo quy mô côngnghiệp, đạt được một số kết quả nhất định

Đề tài của em là: “Thiết kế phân xưởng sản xuất bánh tráng”, đây là đề tài rất thú

vị, góp phân đưa các sản phẩm truyền thống của Việt Nam ra mắt với bạn bè thế giớitrong quá trình hội nhập quốc tế và công nghiệp hóa đất nước Trong quá trình thực hiện

đồ án, em gặp không ít khó khăn, nhưng nhờ sự chỉ dẫn tận tình của cô Trần Thị Thu Tràcùng một số giáo viên giảng dạy thuộc Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, em đã hoàn thành

đồ án này

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô

Chương 1: GIỚI THIỆU

Trang 2

Tùy vào phương pháp sản xuất, nguyên liệu đầu vào mà ta có những loại bánhtráng khác nhau.

Nói chung hầu hết các quy trình sản xuất bánh tráng đều tương đối giống nhau, chỉkhác nhau ở một số giai đoạn nhất định, quyết định cấu trúc và hình dạng sản phẩm

II Tình hình nghiên cứu và sản xuất bánh tráng hiện nay ở nước ta

Đầu tiên, bánh tráng xuất hiện theo quy mô gia đình

Sau đó, do nhu cầu tiêu thụ tăng nhanh, do tính chất công nghiệp hóa, bánh trángđược sản xuất hàng loạt để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng trong nước và hiện nay,

Trang 3

bánh tráng đang vươn đến thị trường thế giới.

Bánh tráng mang ý nghĩa là món ăn truyền thống của dân tộc Việt Nam, do đó hầunhư chỉ có nước ta mới sản xuất loại bánh này

Trong thời gian gần đây, nhằm mục đích cơ giới hóa quy trình sản xuất bánhtráng, cũng như nâng cao chất lượng sản phẩm, nhiều đề tài nghiên cứu về bánh trángmang tính khả thi cao xuất hiện khá nhiều ở nước ta, mở ra hướng phát triển mới chodòng sản phẩm này

Đơn cử là đề tài “Công nghệ sản xuất bánh đa nem” của PGS.TS Mai Văn Lề, nộidung chính là giới thiệu mô hình dây chuyền sản xuất bánh đa nem bán cơ giới khôngliên tục, đạt 50kg sản phẩm/ca Vì tính khả thi cao nên mô hình này đã được đưa vào ápdụng tại nhà máy chế biến thực phẩm Thanh Hóa, mặc dù còn khá nhiều khâu phải thựchiện thủ công

Ngoài ra, không thể không nhắc đến đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệthống thiết bị sản xuất bánh tráng” – với năng suất 300kg sản phẩm bánh tráng/ca – doPGS.TS Trần Doãn Sơn làm chủ nhiệm đề tài Nội dung chính là đưa ra mô hình sản xuấtbánh tráng mỏng khá quy mô, hiện đang được nhiều xí nghiệp sản xuất bánh tráng đưavào sử dụng như xí nghiệp chế biến thực phẩm Cầu Tre, xí nghiệp sản xuất bánh trángTrà Vinh, xí nghiệp chế biến lương thực Safoco thuộc công ty lương thực thành phố HồChí Minh, …

Đó là những tín hiệu đáng mừng, mở ra triển vọng mới cho sự phát triển của bánhtráng

III Cơ sở khoa học của kỹ thuật sản xuất bánh tráng

Kỹ thuật sản xuất bánh tráng phụ thuộc rất nhiều vào tính chất công nghệ của bột,

đó là khả năng tạo màng Khả năng tạo màng lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đóquan trọng nhất là cấu tạo và thành phần của tinh bột

 Tỷ lệ amylose và amylopectin trong nguyên liệu :

Trong sản xuất bánh tráng, chỉ tiêu quan trọng nhất của sản phẩm chính là độ daicủa bánh, độ dai này được quyết định bởi hàm lượng amylopectin của tinh bột, loại tinhbột nào có hàm lượng amylopectin cao hơn thì màng tạo thành sẽ có độ dai lớn hơn

Bảng 1.1: Hàm lượng amylose và amylopectin trong một số loại tinh bột

Trang 4

Khoai lang 19.0 81.0

Tử bảng trên, ta thấy gạo nếp và khoai mì có hàm lượng amylopectin cao nhất, do

đó sản phẩm bánh tráng tạo thành sẽ có độ dai tốt nhất Độ dai của sản phẩm giảm dầnkhi chọn nguyên liệu từ gạo tẻ đến lúa mì

 Khả năng tạo màng :

Để tạo màng, các phân tử tinh bột (amylose và amylopectin) sẽ dàn phẳng ra, sắpxếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro hoặc gián tiếp qua phân tửnước

Quá trình tạo màng bánh tráng có thể gồm ba giai đoạn sau:

do đó giảm sự co ngót

• Các yếu tố ảnh hưởng quá trình tạo màng:

 Nồng độ của dung dịch:

Quá trình bốc hơi làm thể tích của màng bị giảm, dẫn đến sự co ngót về chiều dày,

sự co ngót càng lớn khi nồng độ tinh bột càng nhỏ, và ngược lại

Trang 5

 Quá trình bốc hơi nước:

Màng thu được từ dung dịch có nồng độ thấp, tốc độ bay hơi lớn, mạch phân tửtinh bột được định hướng một cách mạnh mẽ Vì vậy, tốc độ bốc hơi nước phải điềuchỉnh hợp lý bằng cách thay đổi nhiệt độ, thay đổi tốc độ chuyển dịch và trao đổi khôngkhí

 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bánh tráng :

 Amylose làm sản phẩm cứng giòn, hút nước kém

 Amylopectin làm sản phẩm dẻo, hút nước tốt nhưng khó tách nước ra trongquá trình sấy

→ Sản phẩm bánh tráng từ nguồn tinh bột giàu amylopectin có chất lượng tốt hơn

từ nguồn tinh bột giàu amylase

 Các nguyên nhân chủ yếu làm màng tinh bột bị giòn, rách, gãy, vỡ :

Do khi tạo màng, đã xảy ra đồng thời hai quá trình sau:

 Sự giảm dần thể tích của chất tạo màng tinh bột do nước bị bốc hơi

 Sự hình thành dần dần và vững chắc hóa cấu trúc cục bộ dẫn đến làm mất độ linhđộng, độ chảy nhớt và làm xuất hiện một độ bền nào đó ở trong màng còn chưa hoànchỉnh

=>Trong khi bề mặt của khuôn định hình không có khả năng thay đổi kích thước, do

đó màng sẽ phát sinh ứng suất nội Nếu ứng suất này bé hơn độ bền của cấu trúc đãhình thành lúc đó thì khi co ngót không làm rách màng Nếu ứng suất này lớn hơn độbền của cấu trúc màng lúc đó thì khi co ngót, màng bị rách

 Có thể khắc phục hiện tượng trên bằng cách tăng nhiệt độ tạo màng lên một ít đểtăng chuyển động nhiệt của các phân tử tinh bột, do đó sẽ phá vỡ các cấu trúc mới tạo ra.Hoặc bằng cách tăng sự tạo cấu trúc để màng vừa tạo thành bền và đàn hồi để không bịđứt khi co ngót (thường thêm chất hóa dẻo)

Chương 2: Nguyên liệu

I. Gạo:

Trang 6

1 Tên gọi, nguồn gốc:

Gạo là một sản phẩm của lúa, sau đây là tên và nguồn gốc phân loại của lúa

Họ (Family) : Poaceae/Gramineae (hòa thảo)

Phân họ (Subfamily) : Oryzoideae

Tộc (Tribe) : Oryzeae

Loài (Species) : Oryza Sativar L.

Hình 2.1: Cấu tạo cây lúa Hình 2.2: Cấu tạo hạt thóc

2 Thành phần hóa học:

Thành phần dinh dưỡng của hạt gạo thay đổi tùy theo giống, điều kiện canh tác,điều kiện đất đai

Trang 7

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của hạt gạo

Thành phần dinh dưỡng Đơn vị tính Hàm lượng/100g

(Nguồn: Viện nghiên cứu dinh dưỡng thuộc đại học Mahidol, Thái Lan, 1999)

 Nước:

Trong hạt thóc, nước ở dạng tự do lẫn dạng liên kết Hạt lúa càng già thì lượngnước trong hạt càng giảm Lượng nước trong hạt lúa sẽ ảnh hưởng đến chất lượng củagạo

 Tinh bột:

Tinh bột là thành phần chủ yếu của hạt lúa, chiếm đến 90% lượng chất khô củahạt gạo xát Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin có tỷ lệ thay đổi tùythuộc vào giống lúa Tinh bột quyết định giá trị cảm quan của hạt gạo Hàm lượngamylose trong gạo quyết định độ dẻo của cơm Nếu thành phần tinh bột trong gạo có 10-18% amylose thì cơm được xem là mềm, dẻo Từ 25-30% thì cơm được xem là cứng Cácloại gạo Việt Nam có hàm lượng amylose thay đổi từ 18-45% amylose Gạo nếp có thànhphần tinh bột chủ yếu là amylopectin (xấp xỉ 100%), cơm rất dẻo và ít nở

o Gạo tẻ : chứa trung bình 19.5% amylose và 81.5% amylopectin

o Gạo nếp : chứa 0.7% amylose và 99.3% amylopectin

Hạt tinh bột của lúa gạo có hình dạng đa giác đặc trưng, kích thước thay đổi từ2-10•m Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạht lương thực Nhiệt độ hồ hóa tinhbột gạo trong khoảng 65-70oC

Hình 2.3: Tinh bột gạo

Trang 8

Bảng 2.2:Tính chất hóa lý của tinh bột gạo đã loại chất béo

Tính chất Tinh bột gạo nếp Tinh bột gạo tẻ

Trong gạo, hàm lượng protein chiếm khoảng 6%, gồm 4 loại:

o Glutelin, hay còn có tên riêng là oryzenin, chiếm đa số

o Albumin

o Globulin

o Prolamin (oryzin)

Thành phần protein của lúa gạo có đủ 20 loại acid amin khác nhau, trong đó có

10 loại acid amin không thay thế, do đó nếu xét trên các acid amin không thay thế thìprotein gạo có giá trị sinh học cao hơn của bắp và lúa mì Tuy nhiên, lượng proteintrong gạo không cao, thấp hơn các loại lương thực khác như lúa mì, bắp

Bảng 2.3: Hàm lượng các acid amin trong gạo so với giá trị chuẩn (trứng gà)

 Các thành phần khác:

Trong lúa gạo có những chất dễ bay hơi như NH3, H2S, các acetaldehyde Tuynhiên, khi bảo quản hạt không tốt, thành phần lipid trong hạt gạo bị phân hủy tạo ra cácaldehyde, hexanal, cetone, …, tạo ra những mùi khó chịu

II Bột khoai mì (bột năng):

Là sản phẩm tinh bột được sản xuất từ khoai mì

1 Nguồn gốc:

Cây khoai mì (Cassava) hay còn gọi là củ khoai mì, có tên khoa học là Manihot

esculenta Crantz, là loại cây lâu năm có củ ăn được, được trồng chủ yếu ở các vùng nhiệt

đới và cận nhiệt đới Nó có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazone, Nam Mỹ Đến thế kỉXVI, khoai mì mới được trồng ở Châu Á và Châu Phi Ở nước ta, khoai mì được trồngkhắp nơi từ Bắc tới Nam

Trang 10

Hình 2.3 : Cấu tạo của cây khoai mì

2 Phân loại:

Khoai mì bao gồm nhiều loại khác nhau Căn cứ vào kích thước, màu sắc củ, thân,gân lá, vị ngọt hay đắng (quyết định bởi hàm lượng acid HCN cao hay thấp) mà người tatiến hành phân loại khoai mì

Thông thường, khoai mì được chia thành 2 loại:

o Hàm lượng tinh bột cao (trên 20%), năng suất cao, củ lớn

 Cấu tạo của củ khoai mì :

Củ khoai mì có chiều dài 25 – 50cm, đường kính 2 – 4cm, có một số loại củ khoai

mì còn to và dài hơn

Cấu tạo của củ khoai mì gồm 4 phần chính:

 Vỏ gỗ:

o Vỏ gỗ mỏng, được cấu tạo bởi cellulose

o Chiếm khoảng 0.5 – 3% khối lượng toàn củ

Bảng 2.4: Thành phần hóa học của khoai mì (tính trên 100g)

Thành phần hóa học Khoai mì tươi (đã bóc vỏ) Khoai mì khô

Trang 11

Protein của khoai mì vừa ít về số lượng vừa thiếu cân đối về chất lượng

Bảng 25: Thành phần acid amin của củ khoai mì

Acid amin Hàm lượng (mg/100g)Lysine

MethionineTryptophanPhenylalanineThreonineValineLeucineIsoleucineArginineHistidine

3013333232130204013

Trang 12

Bảng 2.8 : Thành phần hóa học của lúa mì (%)

Hàm lượng protein của lúa mì mềm dao động trong khoảng từ 8.6 – 24.4%, củalúa mì cứng từ 14.4 – 24.1%

Hàm lượng protein nói chung và hàm lượng gluten nói riêng phụ thuộc vào địaphương trồng trọt, điều kiện thời tiết trong năm Chất lượng gluten chủ yếu phụ thuộc vàogiống và điều kiện trồng trọt

 Lipid:

Phần lớn lipid tập trung ở phôi và các lớp vỏ trong, vỏ ngoài, lớp aleuron.Trong bột mì, các lipid tồn tại ở trạng thái tự do và trạng thái kết hợp Thườngchất béo được hấp phụ trong hạt tinh bột với hàm lượng chiếm khoảng 1% khối lượng hạttinh bột Ngoài ra lipid còn kết hợp với phospho tạo thành các phosphatid

XXIII Bảng 2.9 : Phân bố lipid trong bột mì (%)

XXVI Lipid liên kết với tinh bột 0.38 – 0.72

Trang 14

XXVII Lipid không liên kết với tinh

bộtXXVIII Lipid tự doXXIX Lipid kết hợp

XXX 1.12 – 1.188XXXI 0.6 – 1.0XXXII 0.52 – 0.88

 Chất khoáng:

Chất khoáng trong hạt lúa mì có trong khoảng từ 1.5 – 2.6%, chủ yếu là P, Ca

và K

 Các vitamin:

Vitamin trong lúa mì gồm có vitamin A, vitamin nhóm B (B1, B2, B6), vitamin

H, vitamin E, …, trong đó vitamin B1, PP, E nhiều hơn cả

Bảng 2.10: Hàm lượng các vitamin của hạt lúa mì (mg/100g chất khô)

XXXV Carotene (tiền vitamin A) XXXVI 0.02

Bảng 2.11: Tiêu chuẩn hóa học của nước sản xuất bánh tráng

STT Chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn tối đa Phương pháp thử

Chỉ số Coliform (Số Coliform/l nước)

Chuẩn số Coliform (Số ml nước có 1

Coliform)

Vi sinh vật gây bệnh

Không 100ml

5 0

< 100 cfu/ml

< 20

> 50 không có

2 Phụ gia:

 Muối :

 Chỉ tiêu hóa học :

o Hàm lượng NaCl: > 97% khối lượng chất khô

o Hàm lượng chất không tan trong nước: < 25% khối lượng chất khô

o Độ ẩm: ≤12%

 Chỉ tiêu cảm quan :

o Tinh thể trắng đều, không có mùi, cỡ hạt: 1 – 15mm, khô ráo

o Vị: dung dịch muối 5% có vị mặn thuần khiết, không có vị lạ

 Đường :

 Chỉ tiêu hóa lý :

o Hàm lượng saccharose  99.8 (% chất khô)

o Độ ẩm  0.05 (% khối lượng)

o Hàm lượng đường khử  0.03 (% khối lượng)

o Hàm lượng tro  0.03 (% khối lượng)

 Chỉ tiêu cảm quan :

Trang 16

Màu trắng óng ánh, tinh thể đồng đều, khô, không vón cục, khi hòa tan trongnước có vị ngọt đặc trưng, không có vị lạ, mùi lạ, dung dịch trong suốt.

 Monocalcium phosphate :

 Có tác dụng làm tăng độ dai cho bánh tráng

 Theo TCVN 4359:1996 (CODEX STAN 152 – 1985), lượng phụ giamonocalcium phosphate được dùng tối đa là 2500mg/kg bột khô

• CMC (Carboxy Metyl Cellulose):

CMC được thu nhận từ việc xử lý cellulose với dung dịch NaOH có sự tham giacủa acid monoclor acetic

Cell-OH + NaOH + ClCH2-COONa → Cell-O-CH2COONa + H2O +NaOH CMC

 Ở pH < 3: CMC bị kết tủa

 Độ nhớt CMC giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại

 Sự hiện diện các ion kim loại có ảnh hưởng đến tính chất nhớt của CMC

o Cation hóa trị 1 : ít tác dụng ở nhiệt độ thường (trừ Ag+)

o Cation hóa trị 2: Ca2+, Mg2+ làm giảm độ nhớt

o Cation hóa trị 3 : Al3+, Fe3+ có khả năng tạo gel (kết tủa)

 CMC có thể kết hợp rộng rãi với thành phần hóa học của thực phẩm nhưprotein, đường, tinh bột và hầu hết các polymer trung tính hòa tan trong nước ở nồng độrất lớn

 Chức năng cơ bản của CMC bao gồm:

o Liên kết với nước làm tăng độ nhớt của nước

o Ổn định các thành phần khác và ngăn chặn sự phân lớp

o Tạo độ nhớt, chất dính cho sản phẩm bánh

Trong các sản phẩm từ tinh bột, liều lượng sử dụng là 0.1 – 0.4% trên trọng lượngchất khô, CMC giữ ẩm, kéo dài thời gian bảo quản, làm sản phẩm dễ trở lại trạng thái banđầu

Trang 17

CMC có ảnh hưởng mạnh mẽ đến độ dai của bánh Hàm lượng CMC càng cao thìbánh càng dai.

 Chất chống oxy hóa :

 Butylated hydroxyanisole (BHA) :

BHA là một chất chống oxy hóa tổng hợp được dùng để bảo vệ hương vị củathực phẩm có chứa chất béo BHA có tính chất bền nhiệt, do đó nó thường được sử dụngtrong các sản phẩm chiên

 Butylated hydroxytoluene (BHT) :

BHT là một chất chống oxy hóa tổng hợp tan được trong benzene, methanol,dầu khoáng và mỡ, BHT có hoạt tính mạnh hơn BHA nhưng nó chỉ đóng vai trò là chất

hỗ trợ cho BHA khi hai chất này được trộn chung

 Teriary – butyl – hydroquinone (TBHQ) :

TBHQ cũng là một chất chống oxy hóa có hoạt tính tương đối mạnh hơn BHA.TBHQ là chất chống oxy hóa được sử dụng rất phổ biến hiện nay, có hiệu quả làm tăngthời hạn sử dụng của các sản phẩm chứa chất béo không có cholesterol

TBHQ tan vừa phải trong dầu mỡ (5 – 10%), tan ít trong nước (<1%), khôngtạo màu với các kim loại, đây chính là đặc điểm ưu việt, giúp cho quá trình chế biến đượctiến hành dễ dàng

Tuy nhiên, TBHQ lại tương tác với các acid amin tự do làm cho sản phẩm cómàu đỏ, điều này làm hạn chế khả năng ứng dụng của nó trong các loại thực phẩm cóchứa protein

Trang 18

Chương 3: Quy Trình Cơng Nghệ

I Giới thiệu các quy trình sản xuất bánh tráng:

1 Quy trình sản xuất bánh tráng gạo:

Bánh tráng được làm từ gạo là một sản phẩm quen thuộc của người Việt Nam , nó thường dùng để chế biến những món ăn như chả giò, gỏi cuốn, …đây là một sản phẩm phổ biến trong gia đình người Việt Nam

Trang 19

2 Quy trình sản xuất các loại bánh tráng ngọt

Trang 21

Gạo

Nghiền ướt Tách nước

Phối trộn

Sấy Tráng bánh

Đóng gói

Sản phẩm

Đường

Rửa và ngâm Nước

Nước thải

Hạt mè rang

Hấp bánh

Bao bì Bao bì

3 Quy trình sản xuất bánh tráng rế từ gạo bằng phương pháp thủ công:

`

Trang 22

Gạo

Ngâm Nghiền ướt

Lọc

Tách bánh

Rế bánh

Phơi sấy Đóng gói

4 Quy trình sản xuất Tortilla từ bắp:

Tortilla là một sản phẩm bánh mỏng làm từ bột bắp và bột mì, nó là một dạng thức ăn truyền thống của người Mexico

Sấy

Đĩng gĩi Nghiền ướt

Tortilla Bao bì

Nước

Vỏ, nước thải

II Quy trình sản xuất của nhà máy:

Tuy hiện nay trên thị trường cĩ nhiều loại bánh tráng như bánh tráng lạc, bánh tráng lạc … nhưng nhìn chung thì sản phẩm bánh tráng lạc làm từ gạo vẫn được mọi người tiêu thụ nhiều hơn Nên chọn quy trình sản xuất bánh tráng lạc làm từ gạo để làm quy trình sản xuất

Tráng hấp

Sấy

Tạo hình

Đĩng gĩi Sản phẩm

3 Thiết minh quy trình sản xuất

 Ngâm:

 Mục đích :

 Làm mềm gạo, giúp cho quá trình xay nghiền diễn ra dễ dàng hơn

 Làm cho gạo hút nước trương nở

 Hydrat hóa các cấu tử dinh dưỡng có trong gạo như: protein, glucid, lipid

để dễ dàng phân tán vào dịch huyền phù sau này

 Những biến đổi trong quá trình ngâm :

 Biến đổi vật lý :

Hạt mềm hơn, kích thước to hơn, nặng hơn.Đây là biến đổi chủ yếu trongquá trình ngâm Cấu trúc của nội nhũ hạt thay đổi do sự phá hủy hay làm yếu liên kếtgiữa các tế bào nội nhũ, giữa các hạt tinh bột và các protein trong tế bào

Trước khi ngâm, bề mặt ngoài của

hạt gạo nhẵn

Trang 25

Thời gian ngâm càng dài thì các

chất trong hạt gạo sẽ khuếch tán ra

ngoài càng nhiều, bề mặt ngoài

của hạt gạo chỉ còn là thành tế bào

 Biến đổi hóa học :

Một số hợp chất chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái hydrat hóa

 Biến đổi hóa lý :

Nước hòa tan tinh bột, hòa tan protein mạch ngắn, pentosan, tạo áp suất thẩm

Trang 26

thấu dẫn đến nước càng dễ đi vào và chất tan sẽ đi từ hạt gạo ra ngoài, nhưng xu hướng nước đi vào xảy ra dễ dàng hơn.

Trước khi ngâm, màng protein

liên tục bao quanh các hạt tinh

bột

Sau 10 phút ngâm ở 250C, các

chất tan của hạt gạo khuếch tán ra

ngoài, nước khuếch tán vào trong

hạt gạo làm cho các hạt tinh bột

lớn hơn (3 – 9mm) và lộ ra các

protein hình cầu có kích thước

1-2m Các hạt protein kết dính với

nhau trên bề mặt hạt tinh bột và

lấp đầy khoảng trống giữa các hạt

tinh bột

Sau 60 phút ngâm ở 250C, màng

protein liên tục không còn thấy

nữa Các lỗ hổng trên bề mặt hạt

tinh bột là do sự khuếch tán của

protein ra môi trường ngoài trong

quá trình ngâm Mặt khác, tương

tác giữa protein – tinh bột bị yếu

đi do mất đi khung protein Vì vậy

mà ta có thể nghiền nội nhũ được

dễ dàng

Trang 27

Khi ngâm, hình dạng của hạt tinh

bột bắt đầu hiện rõ

 Biến đổi sinh học :

Nếu ngâm nguyên liệu trong thời gian quá dài thì chất tan trong nguyên liệu sẽ khuếch tán vào nước ngâm làm tăng nguy cơ nhiễm vi sinh vật

Trong quá tình ngâm, hạt gạo hút nước và trương nở đều, làm kết cấu hạt trởnên xốp hơn, mềm hơn, dung dịch ngâm tác động làm thủy phân các hạt protein baoquanh hạt tinh bột liên kết giữa các phân tử tinh bột lỏng lẻo hơn, đồng thời các chấttrong hạt gạo như lipid, tro cũng khuếch tán ra môi trường ngoài, nước khuếch tán vàohạt gạo làm cho nội nhũ trở nên lỏng lẻo, điều này sẽ thuận lợi cho quá trình nghiền Vìvậy mới có thể tạo ra được bột mịn mà mức độ gãy vỡ tinh bột ít nhất Khi thời gianngâm đủ dài, đủ lượng nước khuếch tán vào vùng trung tâm sẽ làm cho mức độ tinh bột

bị gãy vỡ xấp xỉ bằng 0

 Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình ngâm hạt :

 Thành phần nguyên liệu :

Hàm lượng amylopectin cao dẫn đến nguyên liệu hút nhiều nước (do cấu trúc

vô định hình của tinh bột có khả năng hút nước nhiều hơn vùng kết tinh ), do đó có thể rút ngắn thời gian ngâm

 Lượng nước ngâm:

Ngâm với tỷ lệ gạo/nước là 1:2

Nếu ngâm quá nhiều nước sẽ làm mất chất dinh dưỡng có trong hạt, do sựchênh lệch nồng độ giữa môi trường dinh dưỡng bên trong hạt gạo và môi trườngnước ngâm dẫn đến nước thẩm thấu vào bên trong hạt, còn chất dinh dưỡng đi theochiều ngược lại

Nếu ngâm quá ít nước thì quá trình hydrat hóa xảy ra không hoàn toàn, cácchất dinh dưỡng khó phân tán vào môi trường nước ngâm

 Thời gian ngâm :

Trang 28

Thời gian ngâm thông thường là 3 – 6 giờ nếu ngâm trong nước ấm

Nếu ngâm quá lâu thì khả năng tổn thất chất dinh dưỡng cao, dẫn đến tăngnguy cơ nhiễm vi sinh vật Ngoài ra, còn gây hiện tượng thối hạt

Nếu không ngâm trong thời gian quá ngắn thì sự trương nở xảy ra khôngtriệt để, hạt không mềm, quá trình hydrat hóa xảy ra không hoàn toàn

 Nhiệt độ ngâm :

Nếu nhiệt độ ngâm cao thì thời gian ngâm ngắn, nhưng quá trình hồ hóa sẽ xảy

ra, do đó quá trình này không cần thiết sử dụng nhiệt độ cao vì sẽ gây khó khăn cho quá trình lọc

Nếu ngâm trong nước ở nhiệt độ phòng thì thời gian ngâm khoảng 12 giờ,khoảng thời gian này đủ để vi sinh vật phát triển, xuất hiện quá trình lên men, tạo vịchua cho sản phẩm

Nếu ngâm trong nước ở nhiệt độ 48 – 520C thì thời gian ngâm rút ngắnxuống còn 3 – 6 giờ, đồng thời hạn chế sự phát triển của vi sinh vật

Bảng 2.2.1: Ảnh hưởng của thời gian ngâm và lượng nước ngâm đến độ tổn thất

chất khô

Số thứ tự Thời gian ngâm

(phút)

Lượng nướcngấm (mL)

Độ ẩm của gạosau khi ngâm (%)

Độ tổn thất chấtkhô (%)

Đồ thị 2.2.2: Biển diễn sự phụ thuộc giữa độ tổn thất chất khô và thời gian ngâm

Qua đồ thị 2.2.1 và đồ thị 2.2.2, ta thấy khi ngâm gạo đến một thời điểm nhất định thì lượng nước ngấm vào gạo đạt mức bão hòa, nếu tiếp tục ngâm thì độ ẩm và độ tổn thất chất khô của gạo sẽ không đổi

 Cách thực hiện :

 Hóa chất sử dụng :

 Ngâm trong nước muối :

Nước muối có tác dụng: chống khuẩn, tạo vị và tạo liên kết

Nồng độ: <5% (nồng độ 9/1000 cũng đủ để chống khuẩn)

Khi ngâm trong nước muối, cần lưu ý:

- Muối đi vào hạt gạo, tạo liên kết ngang trong khoảng trống giữa các hạt tinh bột, đồng thời làm nước khó đi vào hạt gạo, tuy nhiên cấu trúc của micel lớn nên muối khó len lỏi vào hạt gạo

- Khi cho muối vào: Na+ làm O2- ít âm, Cl- làm H+ ít dương, vì vậy nếu cho muối nhiều sẽ ảnh hưởng không tốt đến cấu trúc của hạt

 Ngâm trong nước khóm (nước khóm chứa bromelin):

Bromelin phá vỡ cấu trúc protein trong hạt nguyên liệu (có thể dùng papaintrong đu đủ xanh)

 Thiết bị :

Quá trình ngâm được thực hiện trong những thùng chứa

Các thùng ngâm được làm bằng thép không rỉ, thùng có dạng hình trụ, đáy côn,

và thường được sắp xếp thành một dãy khoảng 20 thùng hoặc hơn Nước được dẫn từdưới vào, còn gạo được nhập liệu từ trên xuống

Nhiệt độ thích hợp cho quá trình ngâm là 48 – 520C

Dung dịch hóa chất được luân chuyển liên tục bằng hệ thống bơm hoàn lưu điqua các dãy thùng chứa, và sự luân chuyển này tạo nên sự khuấy trộn cần thiết cho hỗnhợp

Hình 2.5: Thiết bị ngâm gạo

 Nghiền ướt:

Trang 31

 Mục đích : chế biến:

 Phá vỡ cấu trúc tế bào của gạo, giải phóng các thành phần trong gạo

 Hòa tan các chất dinh dưỡng như: protein, glucid, lipid, tạo thành dungdịch huyền phù với nước thêm vào

 Những biến đổi trong quá trình nghiền ướt :

 Biến đổi vật lý :

Kích thước của hạt gạo giảm

Nhiệt độ của khối nguyên liệu tăng do ma sát

 Biến đổi hóa học :

Độ ẩm của khối nguyên liệu tăng do quá trình nghiền có bổ sung nước

 Biến đổi sinh học :

Do nguyên liệu chuyển từ trạng thái rắn sang huyền phù nên vi sinh vật rất

dễ tấn công, gây hư hỏng khối sản phẩm sau khi nghiền

 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền :

 Độ ẩm của nguyên liệu :

Độ ẩm là nhân tố chính ảnh hưởng đến kích thước của hạt gạo sau quá trìnhnghiền Dưới tác dụng của thiết bị nghiền, khi độ ẩm của hạt gạo đạt đến một giá trị nhấtđịnh – tùy theo loại gạo – thì kích thước của hạt gạo bắt đầu giảm nhiều, vì nước đi vàocàng nhiều thì hạt gạo càng mềm, dẫn đến tạo thành càng nhiều hạt có kích thước nhỏ

Đồ thị 2.2.3: Biểu diễn mối quan hệ giữa độ ẩm của hạt gạo sau quá trình ngâm

và kích thước của hạt sau quá trình nghiền

Ngoài ra, khi độ ẩm của nguyên liệu tăng thì mức độ gãy vỡ tinh bột giảm

Đồ thị 2.2.4: Biểu diễn mối quan hệ giữa độ ẩm của hạt gạo sau quá trình ngâm

và mức độ gãy vỡ tinh bột trong quá trình nghiền

Khi độ ẩm đạt đến một giá trị nhất định (trong đồ thị trên thì giá trị này vàokhoảng 24%) thì mức độ gãy vỡ của tinh bột sẽ giảm nhanh

 Kích thước của nguyên liệu :

Hạt tinh bột có kích thước càng nhỏ thì càng dễ vỡ khi nghiền (do đó dễ bị thủy phân)

 Ảnh hưởng của quá trình ngâm :

Nếu không có quá trình ngâm thì quá trình nghiền sẽ phá vỡ hạt nguyên liệu ra từng mảnh, dẫn đến phá vỡ hạt tinh bột, còn nếu có quá trình ngâm trước đó thì quá trình nghiền không phá vỡ hạt tinh bột

Tuy nhiên, nếu độ ẩm quá cao sẽ gây khó khăn cho quá trình nghiền, dẫn đếntốn năng lượng cho thiết bị nghiền, còn nếu độ ẩm thấp thì dễ dính răng máy

Hình 2.6: Cối đá

Phương pháp nghiền bằng cối đá có công suất thấp, cối mau mòn, nghiền thô,kích thước hạt sau khi nghiền không đều

 Quy mô công nghiệp : sử dụng thiết bị nghiền đĩa

(a) Trục đơn (b) Trục đôi

Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền đĩa

Sản phẩm

Đĩa cố định