Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xưởng sản xuất bún khô

Phân bố các loại protein trong các phần khác nhau của hạt ñược ttình bày trong bảng sau: Bảng 7: Thành phần protein của gạo Oryzin Glutelin Oryzenin Bảng 8: Hàm lượng các acid amine t

ðỀ TÀI

GVHD: CÔ TRẦN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRỊNH THANH TUYỀN MSSV: 60402976

LỚP: HC04TP02

TPHCM, 05/06/2008

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI MỞ ðẦU 4

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 5

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 7

2.1 Giới thiệu chung về sản phẩm 8

2.1.1 ðặc ñiểm sản phẩm bún khô 8

2.1.2 Phân loại bún 8

2.1.3 Tiêu chuẩn sản phẩm 8

2.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bún khô trên thế giới 10

2.2 Nguyên liệu gạo 10

2.2.1 Thành phần hóa học của hạt gạo 10

2.2.3 Tiêu chuẩn gạo làm bún 17

2.3 Quy trình công nghệ 18

2.4 Giải thích quy trình 19

2.4.2 Quá trình ngâm gạo 20

2.4.3 Quá trình nghiền ướt gạo 24

2.4.4 Quá trình tách bớt nước 27

2.4.5 Quá trình hồ hóa 28

2.4.6 Quá trình nhào bột 30

2.4.7 Quá trình ép tạo sợi 32

2.4.8 Quá trình hấp 35

2.4.9 Quá trình ủ 37

2.4.10 Quá trình sấy 38

2.4.11 Làm nguội 40

2.4.12 Bao gói 41

CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 42

3.1 Chọn thành phần nguyên liệu và sản phẩm 43

3.1.1 Nguyên liệu gạo 43

3.1.2 Sản phẩm bún khô 43

3.2 Ước lượng tổn thất qua từng công ñoạn 43

3.3 Tính nguyên liệu – sản phẩm trong từng công ñoạn sản xuất ( tính cho / 100

Kg gạo) 43

3.3.1 Quá trình ngâm gạo 43

3.3.2 Quá trình nghiền ướt 44

3.3.3 Quá trình tách bớt nước 44

3.3.4 Quá trình nhào bột 45

3.3.5 Quá trình ép tạo sợi 45

3.3.6 Quá trình hấp 45

3.3.7 Quá trình sấy 46

3.4 Tính nguyên liệu- sản phẩm cho 1 ngày sản xuất 48

3.4.1 Tổ chức sản xuât 48

3.4.2 Tính cân bằng vật chất cho 1 ca làm việc 48

CHƯƠNG 4: TÍNH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 50

4.1 Quá trình ngâm 51

4.1.1 Gàu tải 51

4.1.2.Cân 51

4.1.3 Bồn ngâm gạo 52

4.2 Thiết bị nghiền gạo 52

4.3 Bồn chứa gạo sau khi nghiền 53

4.4 Thiết bị ly tâm 53

4.5 Thiết bị chứa bột sau khi tách nước 54

4.6 Thiết bị hồ hóa (jet cooker) 54

4.7 Thiết bị nhào bột 55

4.8 Thiết bị ép ñùn 55

4.9 Thiết bị hấp 56

4.10 Thiết bị sấy 56

CHƯƠNG 5: TÍNH NĂNG LƯỢNG 58

5.1 Tính lượng nước sử dụng cho 1 ca sản xuất 59

5.2 Tính ñiện năng sử dụng cho 1 ca sản xuất………62

5.3 Tính năng lượng dùng cho phân xưởng 60

CHƯƠNG 6: TÍNH KINH TẾ 63

CHƯƠNG 7: AN TOÀN LAO ðỘNG 65

6.1 AN TOÀN LAO ðỘNG 66

6.2 VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 66

6.3 PHÒNG CHÁY – CHỮA CHÁY 67

CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN……… 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

LỜI MỞ ðẦU

Ngày nay, cùng với xu thế của sự phát triển khoa học kỹ thuật, ngành công nghệ hóa học – thực phẩm cũng ngày càng tiến bộ và ñạt ñược những thành tựu to lớn Trong ñó phải kể ñến là ngành công nghệ thực phẩm – một trong những ngành quan trọng và không thể thiếu ñược trong cuộc sống mà nhu cầu về an toàn vệ sinh thực phẩm rất ñược chú trọng

Ngành công nghệ thực phẩm với mục ñích nghiên cứu các quá trình và thiết bị sử dụng trong việc chế biến, sản xuất và bảo quản thực phẩm trên quy mô vừa và lớn ñã

và ñang ñòi hỏi một ñội ngũ nghiên cứu với kiến thức chuyên sâu ñể tạo ra nhiều sản phẩm thực phẩm tốt, an toàn, tiện lợi và thỏa mãn ñầy ñủ nhu cầu dinh dưỡng của mọi người

ðồ án môn học công nghệ thực phẩm với ñề tài “Thiết kế phân xưởng sản xuất bún khô” giúp em làm quen với việc tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất bún khô,

từ ñó nghiên cứu lựa chọn thiết bị sử dụng, ñề xuất năng suất , lựa chọn ñịa ñiểm và thiết kế phân xưởng Trong quá trình làm ñồ án, do lần ñầu làm quen với việc thiết kế phân xưởng, ñồng thời không có ñiều kiện tiếp xúc với thực tế nên trong quá trình làm bài không tránh khỏi sai sót Kính mong nhận ñược sự góp ý của thầy cô ñể bài ðồ án của em ngày càng hoàn thiện hơn

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn cô Trần Thị Thu Trà ñã hướng dẫn tận tình cho em trong suốt thời gian làm ðồ án vừa qua

TPHCM, T6/2008

Sinh viên thực hiện

Hình 1: Sản phẩm bún khô ăn liền

Từ xưa ựến nay, bún ựược xem là sản phẩm truyền thống của người Việt Nam Sợi bún trắng, tròn, mềm, ựược làm từ gạo, là một nguyên liệu chủ yếu ựể chế biến nhiều món ăn mà tên gọi thường có chữ bún ở ựầu như bún riêu, bún mắm, canh bún,ẦNgoài ra, ựể bảo quản bún ựược lâu hơn, người ta thường ựem bún phơi khô Khi sử dụng, ựem vắt bún khô trụng với nước sôi là có thể ựem ựi chế biến thành nhiều món ăn khác Nhìn chung, bún là một trong những loại thực phẩm phổ biến trong cả nước, chỉ xếp sau những món ăn dạng cơm

Bún ngày xưa chỉ ựược sản xuất với quy mô nhỏ, dạng các làng nghề thủ công như làng nghề bún Nghĩa Mỹ (Quảng Ngãi), Phú đô (Hà Nội), Song Thằn (Bình định) Tuy nhiên, ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội và nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, ngành bún ựã ựược nâng lên quy mô công nghiệp Bên cạnh các loại

mì, phở , cháo ăn liền, ựã xuất hiện sản phẩm bún khô ăn liền ựược sản xuất công nghiệp Ngoài thị trường tiêu thụ nội ựịa, sản phẩm bún khô ăn liền còn ựược xuất khẩu ra nước ngoài

Nhìn chung, các phân xưởng sản xuất bún khô thường ựược ựặt trong các nhà máy sản xuất mì, phở, cháo ăn liền Sự kết hợp như vậy thường mang lại hiệu quả cao về mặt kinh tế, vừa ựa dạng hóa sản phẩm cho nhà máy, vừa tiết kiệm ựược một số chi phắ như nguồn nước, giấy phép kinh doanh, vừa tiện lợi trong việc tìm ựầu ra cho sản phẩm v.vẦCác nhà máy thường ựặt trong các khu công nghiệp, hoặc các thành phố lớn Với ựịa ựiểm như thế, ta có thể dễ tìm nguồn nhân công, nguyên liệu, thị trường tiêu thụ cho sản phẩm, ựồng thời giao thông vận tải sẽ dễ dàng hơn

2.1 Giới thiệu chung về sản phẩm

2.1.1 ðặc ñiểm sản phẩm bún khô

Bún khô là loại thực phẩm dạng sợi tròn, trắng mềm, ñược làm từ gạo tẻ, tạo sợi qua khuôn và ñược sây ñến ñộ ẩm thích hợp ñể dễ bảo quản

2.1.2 Phân loại bún

Bún rối: Bún rối là loại bún sau khi ñược vớt ra khỏi nồi nước tráng, ñược ñể trong thúng

một cách tương ñối lộn xộn không có hình thù khối rõ rệt Bún rối là loại tương ñối phổ biến

và thích hợp cho nhiều món ăn, ñặc biệt là các món bún nước

Bún vắt: Bún vắt hay bún lá: các sợi bún ñược vắt thành từng dây có ñường kính ñộ 4-5cm,

dài cỡ 30-40cm Khi ăn các lá bún này ñược cắt thành từng ñoạn ngắn Thích hợp cho một số món bún dạng chấm như bún ñậu mắm tôm, bún chả

Bún nắm: Bún nắm là các sợi bún ñược nắm thành từng bánh nhỏ, bẹt Ít phổ biến hơn hai

loại bún nói trên

Các chỉ tiêu cảm quan của bún khô ăn liền

a Các chỉ tiêu cảm quan của bún khô ăn liền trước khi nấu phải phù hợp với yêu cầu quy ñịnh trong bảng sau

Bảng 1: Chỉ tiêu cảm quan của bún khô ăn liền

côn trùng

b Các chỉ tiêu cảm quan của bún khô ăn liền sau khi nấu

 Màu sắc phải ñặc trưng

 Hương vị tự nhiên của bún ăn liền gia vị

 Nước trong tự nhiên

 Sợi bún dai vừa phải, không cứng, không nát

Các chỉ tiêu hóa lý của bún khô ăn liền

Bảng 2: Chỉ tiêu hóa lý của bún khô ăn liền

Hàm lượng tro của vắt bún và gói bột nêm không tan

trong HCl 10% (%)

≤0.1

ðộ chua của vắt bún : tính bằng mL NaOH 1N dùng ñể

trung hòa 100g mẫu thử (mL NaOH / 100g)

≤2.0

Chỉ số peroxide của gói dầu tính bằng số mL ñương

lượng oxy hoạt tính trên 1 Kg dầu

B Phụ gia thực phẩm theo quy ñịnh bộ y tế

2.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bún khô trên thế giới

Hiện nay, thị trường tiêu thụ chủ yếu vẫn là thị trường nội ñịa Sản phẩm bún khô ăn liền công nghiệp thường ñược bày bán cùng với các sản phẩm như mì, phở, cháo ăn liền

Các sản phẩm bún khô ăn liền có mặt ở hầu hết các siêu thị lớn trong cả nước như Big

C, Metro, Co.op Mart, Citimart, Maximart … Ngoài việc tiêu thụ sản phẩm trong nước, sản phẩm ñã ñược xuất khẩu và tiếp cận với các thị trường thế giới ñể hình thành hệ thống ñại lý nước ngoài từ những khách hàng truyền thống như Nga, ðức, Tiệp Khắc v v… và một số thị trường mới như: Pháp, Mỹ , Nhật Bản v v…

2.2 Nguyên liệu gạo

2.2.1 Thành phần hóa học của hạt gạo

Thành phần hạt lúa nói chung bao gồm glucid, protein, cellulose, lipid, vitamin, khoáng vô cơ, các enzyme và nước Sự phân bố các chất dinh dưỡng trong các phần của hạt không giống nhau và ñược biểu diễn trong bảng sau

Bảng 4: Thành phần hóa học của hạt gạo

a Nước: lượng nước ảnh hưởng ñến công nghệ bảo quản và chế biến lúa gạo

Nước ñược xem là thành phần quan trọng của lúa Hạt lúa càng chín vàng trên cây, ñộ

ẩm của hạt càng giảm Khi hạt ở giai ñoạn chín sữa, lượng nước chiếm gần 70% khối lượng hạt, khi hạt ở giai ñoạn thu hoạch thì ñộ ẩm khoảng 16-28% tùy thuộc ñiều kiệm thời tiết khi thu hoạch Lượng nước trong hạt ở hai dạng tự do và liên kết

b Glucid: bao gồm tinh bột, ñường, dextrin, cellulose, và hemicellulose Hàm

lượng glucid ở các phần khác nhau của hạt lúa rất khác nhau

Phân bố của các loại glucid trong hạt gạo ñược trình bày trong bảng sau Tinh bột tập trung chủ yếu ở nội nhũ Trong cám, phôi, hàm lượng glucid không cao

Bảng 5: Thành phần glucid trong gạo Loại glucid Nguyên

loại gạo Việt Nam có hàm lượng amylose thay ñổi từ 18-45% amylose Gạo nếp có thành phần tinh bột chủ yếu là amylopectin (xấp xỉ 100%), cơm rất dẻo và ít nở

Hạt tinh bột của lúa gạo có hình dạng ña giác ñặc trưng, kích thước thay ñổi từ 10µm Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạt lương thực Nhiệt ñộ hồ hóa tinh bột gạo trong khoảng 65-70oC

Phương pháp ñốt ñạm ñể xác ñịnh hàm lượng nitơ Kjeldahl vẫn thường ñược dùng

ñể xác ñịnh hàm lượng protein trong gạo Tuy nhiên hệ số chuyển ñổi từ nitơ sang protein là 5,95 Hệ số này dựa trên hàm lượng nitơ trong gluten của gạo Trong gạo, hàm lượng protein khôngcao Tùy thuộc giống lúa, ñiều kiện canh tác mà hàm lượng protein thay ñổi trong một khoảng khá rộng Theo các số liệu của viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) thì trong số 15587 giống lúa lưu giữ tại viện, hàm lượng protein thay ñổi từ 4,3-18,2% Mức protein trung bình là 9,4% Thông thường thì trong khoảng 7-

10% Trong các giống lúa thì các giống Japonica có hàm lượng protein cao hơn các giống lúa khác Hàm lượng protein trong các giống lúa trồng vào mùa khô cũng cao hơn giống trồng vào mùa mưa Các giống lúa ở Việt Nam có hàm lượng protein trong khoảng từ 5,26-10%

Protein gạo cũng gồm bốn loại, trong ñó glutelin hay còn có tên riêng là oyzenin chiếm ña số, các protein còn lại là albumin, globulin và prolamin (oryzin) Phân bố các loại protein trong các phần khác nhau của hạt ñược ttình bày trong bảng sau:

Bảng 7: Thành phần protein của gạo

(Oryzin)

Glutelin (Oryzenin)

Bảng 8: Hàm lượng các acid amine trong hạt gạo

Hàm lượng acid amine

Glutelin (Oryzenin)

Glutelin (Oryzenin)

Trong hạt thóc, lipid có thể ở các dạng các triglyceride ñơn giản, acid béo tự do, glycolipid, các phosphatid và một số các lipid ñặc biệt như oryzanol, glycosyl glyceride, sphingolipid, tocol,….Hàm lượng của các chất béo trong hạt thóc ñược trình bày trong bảng sau

Bảng 9: Thành phần các acid béo trong gạo

lật

Gạo xát

Nguồn: Juhano (1977), Chou Dhury và Juhano (1980)

Qua bảng trên ta nhận thấy hàm lượng chất béo tập trung nhiều nhất ở phôi (30,2% khối lượng phôi) và cám (18,3% khối lượng cám) Acid palmitc và linoleic chiếm ña

số các acid béo của hạt thóc Hàm lượng linoleic cao (40%) làm cho dầu cám có giá trị sinh học cao Hàm lượng các phospholipids cao cũng làm tăng giá trị sử dụng của dầu cám Tuy nhiên, hàm lượng acid béo không no nhiều nối ñôi cao làm cho cám vừa tách khỏi hạt gạo rất dễ bị oxy hóa tạo mùi khó chịu

Chất khoáng

Các khoáng vô cơ tập trung ở lớp vỏ hạt lúa Chất khoáng nhiều nhất trong hạt lúa

là P Trong lớp vỏ trấu, chất khoáng có hàm lượng cao nhất là Si Trong phôi hạt, chất

khoáng có hàm lượng cao là P, K, Mg Lượng P trong hạt lúa ña số tồn tại ở dạng phytin (83%) và ở dạng acid nucleic (13%)

Vitamin

Trong lúa gạo, thành phần vitamin gồm các loại B1, B2, B5, PP, B12, và vitamin

E Phần lớn lượng vitamin tập trung ở lớp vỏ hạt, lớp aleurone và phôi hạt Phần nội nhũ hạt chứa lượng vitamin rất ít Vitamin là thành phần dễ mất trong quá trình chế biến lúa gạo

Thành phần vitamin của lúa gạo chủ yếu là nhóm B, trong ñó vitamin B1 chiếm một hàm lượng khá lớn Trong quá trình chế biến lúa gạo, các vitamin nằm trong phần cám Hàm lượng vitamin trong cám nhiều hơn trong thóc và trong gạo xát rẩt nhiều

Các thành phần khác

Trong lúa gạo có những chất dễ bay hơi NH3, H2S,các acetaldehyde ðặc biệt, hợp chất 2-acetyl-1-pyrroline tạo hương thơm ñặc trưng cho cơm Tuy nhiên, trong quá trình bảo quản không tốt, thành phần lipid trong gạo bị phân hủy tạo ra những mùi khó chịu như thành các aldehyde, hexanal, và cetone,…

2.2.2 Giá trị dinh dưỡng của hạt gạo

Ngoài tinh bột ra, gạo còn có các chất dinh dưỡng khác như protein, lipid, chất khoáng, vitamin… gạo là một trong những loại ngũ cốc có ñộ sinh năng lượng khá cao

Tinh bột: là nguồn chủ yếu cung cấp năng lượng Cấu trúc của tinh bột quyết

ñịnh khả năng ñồng hóa tinh bột của cơ thể con người, ñộ ñồng hóa tinh bột gạo có thể ñạt ñược 95,9%

Protein: lúa gạo tương ñối tốt hơn các loại lương thực khác Tồn tại ñầy ñủ 20

loại acid amin trong thành phần protein, lúa gạo cung cấp 10 loại acid amin không thay thế cho cơ thể con người

Mặt khác, protein lúa gạo dễ hấp thu vào cơ thể Khả năng tiêu hóa protein lúa gạo trong cơ thể là 84 – 92%, cao hơn so với các loại lương thực khác (lúa mì 81 – 90%, ngô 89 – 90%)

Tuy nhiên, lượng protein trong gạo không cao, thấp hơn các loại lương thực khác như lúa mì, ngô

Bảng 10: Hàm lượng các acid amin trong lúa gạo so với giá trị chuẩn (từ trứng gà)

ðơn vị: g/16gN Nguồn: FAO

2.2.3 Tiêu chuẩn gạo làm bún

Chất lượng gạo chế biến ñược biểu hiện ở hàm lượng chất khô, tinh bột, protein và amylose Hàm lượng tinh bột trong gạo chế biến dao ñộng từ từ 57,34±2,04% ñến 62,46±1,66%, với biến thiên này cho thấy nhìn chung lượng bột nằm trong phạm vi xung quanh 60%

Hàm lượng amylose biến ñộng từ 25,26±1,23% ñến 27,27±1,17%

Hàm lượng protein trong các loại gạo chế biến bún rất khác nhau (trong cùng một giống nhưng ở ñịa bàn khác nhau thì hàm lượng protein cũng có chênh lệch) Hàm lượng protein gạo chế biến bún biến dao ñộng từ 7,57%±0,97% ñến 10,84±0,90 Những ảnh hưởng của protein ñến chế biến có thể do các nhóm protein khác nhau hoặc cũng có thể do thành phần các amino acid trong protein

2.3 Quy trình công nghệ

Hơi nước

Hồ hóa

Ép ñùn Hấp Nhào Gạo

Tách kim loại

Cắt tạo hìnhSấy lần 2

90%

Thuyết minh quy trình

Gạo nguyên liệu sau khi ngâm với nước và một ít muối, sẽ ñưa vào máy nghiền ướt Hỗn hợp bột sau khi nghiền ñược tách bớt nước rồi ñem ñi hồ hóa Sau khi hồ hóa, ñem lượng bột trên nhào trộn thành khối bột .Khối bột này qua máy ép ñùn thành dạng sợi rồi hấp Cuối cùng ñem bún ñi sấy, làm nguội và bao gói thành sản phẩm

− Máy phân loại từ tính

Hình 2: Thiết bị tách kim loại

Hỗn hợp gạo cần tách kim loại sẽ ñược cho vào từ bên trên Máy sẽ quay, các mảnh kim loại sẽ bị nam châm hút , khi ñến vùng không còn từ tính nữa sẽ rớt xuống tại lối ra dành cho kim loại Còn gạo nguyên liệu sẽ ñược thoát ra tại cửa ra dành cho nguyên liệu

2.4.2 Quá trình ngâm gạo

a Mục ñích của quá trình ngâm

− Chuẩn bị cho quá trình nghiền gạo

− Nước ñi vào bên trong sẽ làm cho cấu trúc hạt gạo trở nên lỏng lẻo, hạt gạo mềm

hơn, do ñó làm giảm sự gãy vỡ hạt tinh bột trong quá trình nghiền

b Những biến ñổi diễn ra trong quá trình ngâm

Biến ñổi vật lý

− Sự khuếch tán của nước và muối vào hạt gạo

− Sự tăng thể tích của hạt gạo

Trước khi ngâm, bề mặt ngoài của

hạt gạo nhẵn

Sau 10 phút ngâm ở 250C, các

chất từ trong hạt gạo khuếch tán ra

ngoài làm lộ ra các thành tế bào

Thời gian ngâm kéo dài (60phút)

thì càng ñể lộ nhiều thành tế bào

hơn

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

− Sự khuếch tán của protein, lipid và tro của hạt gạo ñi vào nước ngâm

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 1-2µm Các hạt protein kết dính

với nhau trên bề mặt hạt tinh bột và

lấp ñầy khoảng trống giữa các hạt tinh

bột

Sau 60 phút ngâm ở 250C, màng

protein liên tục không còn thấy nữa

Khi ngâm, hình dạng của hạt tinh bột

bắt ñầu hiện rõ

Các hạt tinh bột ñược thấy rõ hơn sau

60 phút ngâm ở 250C

+ Những tạp chất bám ở mặt ngoài hạt ñược làm sạch lần cuối

Biến ñổi hóa học

Hình thành liên kết ion giữa Na+ Cl- và các gốc OH , các gốc khác có trong hạt gạo

Biến ñổi sinh học

Sự phát triển của vi sinh vật Tuy nhiên sự phát triển là hạn chế do sự có mặt của muối

c Các yếu tố ảnh hưởng quá trình ngâm

Nhiệt ñộ ngâm

− Nhiệt ñộ ngâm mà quá nóng: sẽ diễn ra sự hồ hóa tinh bột

− Nhiệt ñộ thấp quá thì sự khuếch tán của nước vào trong hạt gạo sẽ khó hơn nên thời gian ngâm sẽ dài hơn, tạo ñiều kiện cho vi sinh vật phát triển

Thời gian ngâm

− Thời gian ngâm dài quá sẽ làm tổn thất chất tan, ñồng thời tạo ñiều kiện cho vi sinh vật phát triển

− Nồng ñộ muối ít thì vi sinh vật sẽ phát triển

Hóa chất dùng ngâm gạo

− Nước muối: có tác dụng ức chế vi sinh vật nhưng lại làm liên kết của hạt gạo chặt

chẽ hơn, hạt gạo khó trương nở hơn => thời gian ngâm sẽ lâu hơn

− Nước tro: thường là hỗn hợp của NaOH, KOH, Na2CO3, K2CO3: ña số có tính kiềm nên thủy phân tinh bột, tạo màu (do tạo pH kiềm) và mùi cho sản phẩm

− Muối Citrate: có tính kiềm yếu hơn nước tro nên hạn chế ñược việc tạo màu cho

sản phẩm

d.Ảnh hưởng của quá trình ngâm ñến các quá trình sau

− Thời gian ngâm sẽ ảnh hưởng ñến kích thước của bột gạo

− Hạt gạo chưa ngâm, khi nghiền sẽ cho ra 35% bột có kích thước > 450µm Sau khi ngâm khoảng 30 phút ở 250C, phần trăm bột có kích thước > 450µm giảm còn 4,2% và phần trăm hạt có kích thước nhỏ hơn 10,4µm tăng từ 17,2% ñến 36,3%

e Phương pháp ngâm và Thiết bị sử dụng

Thông số ngâm

− Thời gian ngâm: 10-12h

− Nhiệt ñộ nước ngâm: nhiệt ñộ phòng

f Yêu cầu của quá trình ngâm : hạt trương lên, mềm ra

2.4.3 Quá trình nghiền ướt gạo

a Mục ñích của quá trình nghiền

Quá trình nghiền làm giảm kích thước hạt gạo, giải phóng hạt tinh bột, chuẩn bị cho quá trình nhào trộn bột

b Những biến ñổi diễn ra trong quá trình nghiền

Biến ñổi vật lý

− Sự giảm kích thước của hạt gạo

− Sự tăng nhiệt ñộ của khối nguyên liệu do ma sát

Biến ñổi hóa học

− Sự tăng hàm ẩm của khối nguyên liệu do quá trình nghiền có bổ sung thêm nước

c Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình nghiền

Lượng nước bổ sung trong quá trình nghiền

− Nước ñược bổ sung trong quá trình nghiền ñể làm mát ñá nghiền, ngăn ngừa ñá nhanh bị mòn và giảm nhiệt ñộ của khối gạo ñem nghiền Lượng ẩm này giúp cho khối bột ñạt ñộ ẩm cần thiết trước khi ñem ñi ép ñùn

Bề mặt của thớt ñá nghiền

− ðộ cứng, nhám và hình dạng của các rảnh trên bề mặt thớt là những nhân tố quyết ñịnh chính trong quá trình nghiền Nó quyết ñịnh ñến mức ñộ phá vỡ hạt tinh bột,

ñộ ñồng ñều và kích thước của các hạt sau khi nghiền

Áp lực giữa hai thớt nghiền

− Ảnh hưởng ñến thời gian và kích thước của hạt gạo sau nghiền

− ðược ñiều chỉnh thong qua khoảng cách giữa 2 thớt nghiền

d Ảnh hưởng của quá trình nghiền ñến các quá trình sau

− Hạt tinh bột sau nghiền có kích thước nhỏ sẽ cho bún có chất lượng tốt hơn là hạt

có kích thước lớn hơn Nguyên nhân là khi hạt có kích thước nhỏ, diện tích bề

mặt tiếp xúc sẽ lớn hơn, nước và nhiệt dễ xâm nhập vào mạng lưới tinh bột hơn, quá trình hồ hóa diễn ra dễ dàng hơn

e Phương pháp và thiết bị sử dụng

− Sử dụng máy nghiền dĩa trục ựôi làm bằng ựá

Hình 4: Sơ ựồ cấu tạo nguyên tắc hoạt ựộng của máy nghiền ựĩa

− Máy nghiền có cấu tạo bởi 2 ựĩa ăn khớp với nhau bởi các khắa, ựặt sát nhau trong một cái hộp Nguyên liệu ựược nạp vô từ ựỉnh, và sản phẩm sau khi nghiền ựược tháo ra từ ựáy Lực trượt (shearing force) chắnh là tác nhân phá vỡ nguyên liệu

− Thiết bị nghiền cần ựạt các yêu cầu sau:

 Hai thớt ựá phải ựặt thật song song nhau

 đá có thời gian sử dụng dài

f Yêu cầu của quá trình nghiền

− Kắch thước hạt nhỏ (khoảng 0.4mm), hạt tinh bột không bị phá vỡ nhiều

− Sau khi nghiền xong, cho qua rây, kiểm tra kắch thước của bột gạo Nếu chưa ựạt yêu cầu, ựem nghiền lại

2.4.4 Quá trình tách bớt nước

a Mục ñích

− Nhanh chóng chuyển khối nguyên liệu từ dạng dung dịch loãng sau khi nghiền thành dạng bột nhão, khối bột ñạt ñộ ẩm mong muốn trước khi ñem hồ hóa

b Biến ñổi diễn ra trong quá trình tách nước

− Nước khuếch tán từ trong dung dịch ra ngoài

c Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình tách nước

− Áp lực chân không: áp lực chân không càng thấp, lực hút càng lớn

− Diện tích bề mặt lọc: diện tích bề mặt lọc càng lớn thì hiệu quả lọc càng cao

d Phương pháp và thiết bị sử dụng

Thông số

− ðộ ẩm cuối của khối bột: 28-32%

Thiết bị sử dụng

− Thiết bị lọc chân không

Hình 5: Sơ ñồ nguyên lý hoạt ñộng của thiết bị lọc chân không

Nguyên lý hoạt ñộng

− Khi trống quay, phần tiếp xúc với hỗn hợp bột sẽ rút nước

− Nước sạch lọt vào trong ống, bã dính bên ngoài

− Trống tiếp tục quay ñến vùng mất chân không, nhờ ñó tấm nạo có thể lấy bã ra khỏi trống dễ dàng

e Yêu cầu của quá trình tách nước

− Hỗn hợp cần ñạt ñộ ẩm theo yêu cầu: 28-32%

c Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình hồ hóa

Hàm lượng amylose: hạt tinh bột có hàm lượng amylose thấp sẽ ít chặt hơn và có

khuynh hướng dễ dàng bị rã ra trong khi trương nở Hạt tinh bột có hàm lượng amylose cao sẽ cứng (rigid – không linh ñộng) hơn và khó bị gãy vỡ

Kích thước của hạt bột: hạt bột nhỏ, diện tích bề mặt lớn, hạt tinh bột vỡ nhiều hơn, nước xâm nhập vô càng dễ, nhiệt ñộ hồ hóa càng thấp

Quá trình ngâm: ngâm thời gian ñủ, hạt trương nở tốt Khi hồ hóa, nước dễ dàng xâm nhập, nhiệt ñộ hồ hóa càng thấp

Nhiệt ñộ hồ hóa

− Nhiệt ñộ càng cao, ñộng năng của phân tử nước càng lớn, nước dễ dàng khuếch

tán vô trong hỗn hợp, rút ngắn thời gian hồ hóa Tuy nhiên, nhiệt ñộ quá cao, quá

trình thủy phân xảy ra, hỗn hợp giảm ñộ nhớt, gây khó khăn cho quá trình nhào

bột và quá trình ép ñùn Nhiệt ñộ cao thì càng tốn năng lượng

− Nhiệt ñộ thấp: ñộng năng của nước thấp, thời gian hồ hóa càng dài

Thời gian hồ hóa: phụ thuộc vào nhiệt ñộ hồ hóa

Thiết bị nấu, chế ñộ nấu cũng như là việc khuấy trộn: cũng có ảnh hưởng ñến quá trình hồ hóa

d Ảnh hưởng của quá trình hồ hóa ñến các quá trình sau

− Quá trình hồ hóa làm cho hạt tinh bột hút nước, vỡ ra, sắp xếp lại các liên kết hóa học, hỗ trợ cho quá trình tạo gel khi nhào

e So sánh hồ hóa toàn phần và hồ hóa một phần

Do khối lượng bột ñem ñi hồ hóa ít hơn,

nên ít tốn thời gian và năng lượng hồ hóa

hơn

Do giai ñoạn ñầu chưa hồ hóa nên trộn hơi khó khăn vì vậy tốn thời gian và năng lượng hồ hóa hơn

Do chỉ có 10% bột rã ra, nên khi trộn với

90% bột sống còn lại khi nhào, khối bột

sẽ kém ñồng ñều hơn

Phần lớn các hạt rã cùng lúc nên kích thước ñều nhau hơn khi nhào trộn

Thời gian nhào trộn sẽ dài hơn do 90%

lượng bột còn lại chưa ñược hồ hóa

Thời gian hồ hóa sẽ ngắn hơn do toàn bộ khối bột ñã ñược hồ hóa

− Thiết bị

Hình 6: Thiết bị Jet cooker

Nguyên tắc hoạt ñộng: ðầu tiên huyền phù tinh bột sẽ ñược ñưa vào bên trong thiết

bị Tác nhân gia nhiệt là hơi nước ñược ñưa vào thiết bị trộn cùng với dung dịch huyền phù, ñưa dung dịch lên nhiệt ñộ thích hợp Cánh khuấy hoạt ñộng liên tục, từ lúc hỗn hợp ñược ñưa vào trong thiết bị cho ñến khi tháo ra ngoài

− Nhiệt ñộ khối bột tăng.do ma sát

− Có sự sắp xếp lại các liên kết hóa học dưới tác dụng của lực cơ học

− Sự phân bố nước trong khối bột nhào

− Những cấu tử rời rạc liên kết với nhau tạo khối ñồng nhất, khối lượng riêng, ñộ nhớt hỗn hợp thay ñổi

c Các yếu tố ảnh hưởng

Ảnh hưởng của nguyên liệu

− Hàm lượng amylose: càng nhiều thì gel tạo ñược càng cứng hơn

− ðộ mịn của bột: cùng một thời gian, nhiệt ñộ và cường ñộ khuấy trộn thì:

 Bột càng thô khả năng hút nước càng thấp vì diện tích bề mặt riêng của nó bé nên lượng nước liên kết với bột thấp

 Bột thô có tốc ñộ trương nở chậm hơn bột mịn

− Nước: chất lượng và nhiệt ñộ của nước sẽ ảnh hưởng tới quá trình nhào

Nhiệt ñộ nhào trộn

− Nhiệt ñộ ảnh hưởng ñến trương nở và tính chất vật lý của bột nhào

− Nhiệt sinh ra là do

Q = Q 1 + Q 2 +Q 3 +Q 4

Q1 : Nhiệt do nguyên liệu ñưa vào

Q2 : Nhiệt do hóa hợp với nước

 P1, P2,…Pn: Trọng lượng của mỗi dạng nguyên liệu, kg

 C1, C2,…Cn: Nhiệt dung riêng của nguyên liệu

 T1,t2…tn: Nhiệt ñộ của nguyên liệu cho vào máy nhào

Thời gian nhào

− Thời gian nhào ít: nước chưa phân bố ñều, khối bột chưa ñạt ñược ñộ dai cần thiết

− Thời gian nhào nhiều: tốn năng lượng, ñứt mạch

d Ảnh hưởng của quá trình nhào ñến các quá trình sau

− ðộ ẩm của bột nhào: trong sản xuất cần theo dõi ñộ ẩm của bột nhào

 ðộ ẩm cao sẽ có ảnh hưởng xấu ñến các giai ñoạn gia công tiếp: gây bết dính

 ðộ ẩm thấp: khối bột ñặc, gây khó khăn trong khâu tạo hình

Hình 7: Thiết bị nhào trộn 2.4.7 Quá trình ép tạo sợi

a Mục ñích

− Tạo hình cho sợi bún

− Có sự bay hơi nước

c Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình ép ñùn

− Ap suất: áp suất ảnh hưởng ñến nhiệt ñộ, mức ñộ phối trộn nguyên liệu

− Tốc ñộ trục vis: ảnh hưởng ñến thời gian làm ñầy buồng ép, nhiệt ñộ (trục vis

quay càng nhanh, ma sát tạo ra lớn, nhiệt ñộ tăng càng nhanh)

− Tốc ñộ nhập liệu: ảnh hưởng tới thời gian làm ñầy buồng ép, nhiệt ñộ

d Ảnh hưởng của quá trình ép ñùn ñến các quá trình sau

− Nếu ép ñùn không tốt, cấu trúc sợi bún sẽ không chặt chẽ Khi ñó, trong quá trình

sấy, sợi bún sẽ dễ bị gãy vỡ

Thiết bị sử dụng: máy ép ñùn trục ñơn

− Cấu tạo: gồm có bộ phận nhập liệu, thân thiết bị, trục vis

 Khoang chứa (stator)

− Khoang chứa của máy ép ñùn chứa phần ñầu (những phần không quay), các vis truyền ñộng (phần quay) và các khuôn Các khoang chứa thường ñược phân thành từng ñoạn

− ðường kính không ñổi hoặc nhỏ dần, với mục ñích ñể tăng áp suất trong buồng ép

Thành khoang chứa phải có ñộ nhám ñể tăng nhiệt ñộ và ma sát dễ dàng

 Vis truyền ñộng

− Vis truyền ñộng ñược thiết kế không giống nhau Bước vis có thể giảm dần, ñường kính trục vis có thể tăng dần

− Góc của răng vis với ñường trục cũng có thể thay ñổi Trong vùng nhập liệu, ngay sau phễu nhập liệu, răng gần như góc thẳng với trục vis, nó giúp vận chuyển nguyên liệu có khối lượng riêng nhỏ Khi khối lương riêng của nguyên liêu ép ñùn tăng lên thì góc của răng vis sẽ trải ra ñể tăng hiệu quả vận chuyển nguyên liệu

 Khuôn

− Khoang chứa của máy ép ñùn kết thúc bằng khuôn, chứa một hoặc nhiều lỗ ñể nguyên liệu ñi qua Các lỗ này sẽ tạo hình cho sản phẩm Tuỳ theo hình dạng của

lỗ mà sản phẩm sau khi ép ñùn sẽ có hình dạng khác nhau Người ta có thể chỉnh

áp lực trong khoang chứa bằng cách thay ñổi số lỗ khuôn

e Yêu cầu của quá trình ép ñùn

− Sợi bún dài, dai, ít hút nước

2.4.8 Quá trình hấp

a Mục ñích

− Hồ hóa và làm chín sợi bún

− Làm mất hoạt tính của các enzyme

− Tiêu diệt vi sinh vật

b Biến ñổi

− Tăng thể tích của sợi bún do tinh bột ñược hồ hóa, trương nở

− Phản ứng thủy phân tinh bột

c Các yếu tố ảnh hưởng quá trình hấp

Nhiệt ñộ hấp

− Nhiệt ñộ hấp cao, phân tử nước sẽ linh ñộng hơn, rút ngắn quá trình hấp Tuy nhiên khi nhiệt ñộ cao, tinh bột hồ hóa quá mức, sản phẩm sẽ quá nhớt

Cấu trúc của sợi bún sau ép tạo hình

− Sợi bún có cấu trúc chặt chẽ, phân tử nước xâm nhập vào khó khắn hơn Tuy nhiên, cấu trúc sợi bún sẽ tốt hơn Ngược lại, sợi bún có cấu trúc lỏng lẻo, nước xâm nhập vào dễ, nhưng sợi bún dễ bị nứt và ñứt gãy trong quá trình sấy

d Ảnh hưởng của quá trình hấp ñến các quá trình sau

Hình 9: Thiết bị hấp