tìm hiểu quy trình sản xuất tinh bột đậu xanh

S a û n xu a á t tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n Trang 1 TINH BỘT ĐẬU XANH : NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 1. về đậu xanh Phân loại k hoa học - Giới (K ingdom): P l an t a e Error! Hyperlink reference not valid. - Subkingdom: T r a c h e ob i on t a Error! Hyperlink reference not valid. - Superdivision: Sp e r m a t oph y t a Error! Hyperlink reference not valid. - Ngành (Division): M agn o li oph y t a Error! Hyperlink reference not valid. - Lớp (C lass): M agn o li o p s i d a Error! Hyperlink reference not valid. - Subclass: R o s i dae Error! Hyperlink reference not valid. - Bộ (Order): F aba l e s Error! Hyperlink reference not valid. - Họ (Family): F aba ce ae Error! Hyperlink reference not valid. - Chi (Genus): V i gna Sa v i Error! Hyperlink reference not valid. - Loài (Species): V i gna r ad i a t a ( L .) R . W il c z e k Error! Hyperlink reference not valid. Đậu xanh có tên khoa học là Vigna radiata. Cây đậu xanh có nguồn gốc từ vùng đông bắc Ấn Độ - Burma và Trung Á, sau đó được trồng ở nhiều nư ớc châu Á như Thái Lan, Philippine, Myanmar, Indonesia… Gần đây, nó cũng được trồng ở một số vùng khác như Trung P hi, phía Đông Bắc châu Úc, Nam Mỹ và Hoa Kỳ. Đậu xanh thuộc loại cây thảo mọc đứ ng. Lá mọc kép 3 chia, cả hai mặt lá đều có lông, gân lá nổi rõ lên ở phía dưới mặt lá. Hoa lưỡng tính, màu vàng lục, mọc thành chùm to, xếp xen kẽ nhau trên cuống. Quả đậu xanh thuộc loại quả giáp, hình trụ thẳng, mảnh nhưng số lư ợng nhiều, có lông. K hi còn non, quả có màu xanh; đến khi chín, quả có màu nâu vàng hoặc màu xám đen, đen. Vỏ quả khi chín nếu gặp nhiệt độ cao có thể tách làm hạt rơi ra. Mỗi quả có từ 8 – 15 hạt. Hạt đậu xanh có hình trụ, hơi thuôn, tròn đều, đường kính hạt khoảng từ 2 – 2.5mm, vỏ hạt màu xanh, ruột màu vàng, có mầm ở giữa. Trang 2 S a û n xu a á t tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n Trong sản xuất, chỉ tiêu hạt và màu sắc hạt được quan tâm nhiều nhất. Thông thường các giống tốt có trọng lượng 1000 hạt phải trên 65g. Trọng lượng hạt thay đổi tùy theo giống và điều kiện canh tác. Hạt đậu xanh còn có giá trị xuất khẩu khá cao, 1 tấn hạt đậu xanh loại 1 (hạt xanh bóng, 1000 hạt nặng hơn 55g) có thể xuất khẩu được hơn 220 – 300US D. 2. Hạt đậu xanh có cấu tạo giống các hạt họ đậu là không có nội nhũ, nội nhũ bị mất trong quá trình hình thành hạt. Do đó, cấu tạo chủ yếu của hạt đậu xanh gồm 3 phần: vỏ, tử diệp (lá mầm) và phôi. 2.1. Vỏ Đậu xanh là loại hạt trần nên vỏ được cấu tạo từ vỏ quả và vỏ hạt. Vỏ quả được cấu tạo từ nhiều lớp tế bào, lớp ngoài cùng gồm nhữ ng tế bào có kích thư ớc lớn, xếp theo chiều dọc hạt, gọi là lớp tế bào dọc, ở giữa gồm nhữ ng tế bào xếp theo chiều ngang, gọi là lớp tế bào ngang. K hi hạt chín, lớp tế bào này trốn g rỗng, như ng khi hạt còn non thì chứa diệp lục tố do vậy hạt có màu xanh. Lớp trong cùng của vỏ quả gồm nhữ ng tế bào hình ống xếp theo chiều dọc hạt. Sau vỏ quả là vỏ hạt, vỏ hạt được cấu tạo bởi hai lớp tế bào, lớp ngoài gồm nhiều tế bào xếp khít nhau, chứa nhiều chất màu còn lớp trong là nhữ ng tế bào trong suốt. Vỏ là bộ phận có chức năng bảo vệ phôi và tử diệp khỏi bị tác động cơ học, hóa học của môi trường. Vỏ chiếm khoảng 7% so với khối lượng toàn hạt. Trong vỏ không có chất dinh dưỡng, thành phần c hủ yếu của vỏ là cellulose, hemicellulose và licthin do đó trong quá trình chế biến càng tách vỏ được triệt để càng tốt. 2.2. Tử diệp Tử diệp (lá mầm) chiếm khoảng 90% khối lư ợng hạt đậu, hạt đậu có 2 tử diệp. Tử diệp được cấu tạo từ nhữ ng tế bào lớn thành mỏng, giữa các tế bảo là các khoảng trống. 2.3. Phôi Phôi chiếm khoảng 3% khối lư ợng toàn hạt, gồm 2 phần chính là chồi mầm và rễ mầm, phôi là phần phát triển thành cây non khi hạt nẩy mầm. Do đó phôi chứa nhiều chất dinh dư ỡng, chủ yếu là protein, glucid hòa tan và lipid. 3. Trang 3 S a û n xu a á t tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n Đậu xanh khá quen thuộc trong gia đình họ Đậu, là cây thực phẩm chủ yếu dùng lấy hạt được sử dụng làm thức ăn cho người và gia súc. Trên 100g ăn được, hạt đậu xanh có chứa khoảng 24% protein, 1% béo, 62-63% carbohydrate và 16% chất xơ, và cung cấp khoảng 340 kcal (Wenju Liu 2007). 3.1. Protein Đậu xanh khá quen thuộc trong gia đình họ Đậu, là cây thực phẩm chủ yếu dùng lấy hạt được sử dụng làm thức ăn cho người và gia súc. Trên 100g ăn được, hạt đậu xanh có chứa khoảng 24% protein, 1% béo, 62-63% carbohydrate và 16% chất xơ, và cung cấp khoảng 340 kcal (Wenju Liu 2007). Bảng 1: Một số acid amin có trong hạt đậu xanh Tên acid amin Hàm lư ợng (mg/100g ăn được) Lysine 2145 Methionine 458 Tryptophane 432 Phenylalanine 1259 Threonine 736 Valine 989 Leucine 1607 Isoleucine 941 Arginine 1470 Histidine 663 Cystine 113 Tyrosine 556 Alanine 809 Trang 4 S a û n xu a á t tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n Trong protein đậu xanh có chứa các chất kìm hãm protease làm giảm giá trị dinh dưỡng của nó. Các chất kìm hãm t hường là Kunitz và Bowman-Birk. Kunitz là chất kìm hãm trypsine, còn Bowman-Birk có hai trung tâm hoạt động có thể kìm hãm cả trypsine và chymotrypsine. Chất ức chế sẽ bị vô hoạt bởi nhiệt, gia nhiệt bằng hơi ẩm sẽ hiệu quả hơn là sấy. Đun trong nước sôi k hoảng 20 phút sẽ vô hoạt hầu hết chất ức chế trypsin. Bên cạnh đó, trong protein đậu còn chứa hemagglutinin hay còn gọi là lectin, có khả năng tạo phức khá bền vữ ng với glucid. Tương tác giữa các lectin với các glucoprotein có mặt trên bề mặt các hồng cầu sẽ làm ngư ng kết các tế bào này gây hiện tư ợng đông tụ máu. Tuy nhiên chúng cũng dễ dàng bị phân hủy bởi nhiệt nên không ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của đậu. 3.2. Glucid Carbohydrate trong đậu gồm chủ yếu là tinh bột (32-43%), với lư ợng amylose chiếm khoảng 19.5 – 47%. Nguồn tinh bột dồi dào trong đậu xanh đã được ứ ng dụng rộng rãi vào thực tiễn sản xuất (Naomy Ohwada 2003). Ngoài ra, trong đậu xanh còn chứa nhiều loại đường, chủ yếu là saccharose, trong đó hàm lượng glucose chiếm ư u thế hơn so với fructo se, và một số đường khác như raffinose, arabinose, xylose, galactose (Jyoti C hopra 1998 , Earl E. Watt 1977). Bảng 2: Hàm lượng một số loại đường trong đậu xanh Thành phần g / 100g c hất khô Tổ ng car bohydr ate Đường khử Raffinose Stac hyose Ti nh bột 62.3 a 4.85 a 0.41 a 1.49 a 54.88 3.3. Lipid Hàm lư ợng lipid trong đậu xanh rất thấp nhưng có ảnh hư ởng rất lớn đến chất lư ợng của hạt, bột và sản phầm chế biến. Trang 5 S a û n xu a á t tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n Chất béo của hạt có giá trị sinh học tương đối cao vì trong thành phần của nó có 20 acid béo trong đó chứa nhiều acid béo chưa no không thay thế như acid linoleic và acid linolenic. N goài ra trong đậu xanh còn có một lư ợng đáng kể các chất phophatit. Tuy nhiên, do đặc điểm chứa nhiều acid béo chưa no nên chất béo của hạt dễ bị oxy hóa tạo ra mùi ôi khó chịu, vì vậy trong quá trình chế biến cần quan tâm đến vấn đề này. 3.4. Vitamin và chất k hoáng Đậu xanh có nguồn vitamin khá đa dạng như A, B1, B2, C, niacin và muối khoáng tập trung chủ yếu ở phần vỏ hạt gồm có Na, K, Ca, P, Fe, Cu (Hozayn M. 2007, P. N isha 2005). Ngoài ra trong hạt đậu xanh còn chứa các enzym như lipase, transferase, hydrolase, lipoxygenase…. Bảng 3: Thành phần khoáng và vitamin trong hạt đậu xanh Thành phần Hàm lư ợng(mg/100g ăn được) Na 6 K 1132 Ca 64 P 377 Fe 4.8 Cu 0.76 Vitamin B1 0.72 Vitamin B2 0.15 Vitamin PP 2.4 Vitamin C 4 Trang 6 S a û n xu a á t tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n 4. Tiêu chuẩn chọn đậu xanh để sản xuất tinh bột đậu xanh: Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng của đậu xanh Chỉ tiêu cảm quan - Hạt phải khô, không có mọt, côn trùng gây hư hỏng, làm tổn thất nguyên liệu. - Vỏ hạt nguyên vẹ n, nhẵn có màu xanh sẫm. - Hạt trơn, bóng. - Khối hạt có độ đồng đều. - Không có mùi mốc. - Không chứa các tạp chất như kim loại, rơm, rạ… Chỉ tiêu hóa lý Độ ẩm ≤ 10 % Hạt nứt Càng ít càng tốt ( ≤ 5%) Hạt hư hỏng Càng ít càng tốt Tạp chất ≤ 3 % khối lượng Tỷ lệ các hạt lép, nhăn nheo Càng ít càng tốt 5. Phụ liệu: 5.1. Nước: Nước là phụ liệu để sản xuất tinh bột đậu xanh. Thành phần hoá học và c hất lượng nước ảnh hưởng trược tiếp đến quá trình kĩ thuật và ảnh hưởng r ất lớn đến chất lượng s ản phẩm. Trang 7 S a û n xu a á t tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n Bảng 5: Các chỉ tiêu của nước tr ong quá trình xử l ý ( TCVN 6096 -1995) Vị trí mẫu Tê n c hỉ tiêu Mức chất lượng Nước qua cột kh ử cứng PH 6,5 – 8 Độ cứng < 20 ppm Nước qua lọc tinh PH 6,6 – 8 Fe 0,3ppm Tổ ng cứng 105ppm Tổ ng kiềm 50ppm Độ dẫn điện < 150ppm Mùi vị Khô ng Độ đục, đơn vị SiO 2 < 5 Màu t heo thang Coban < 5 Nước sử dụng có thể sử dụng trực tiếp bất kì nguồ n nước nào. Nhưng khi nguồn nước là nước cứng do muối Canxi và Magiê thì phải làm mềm trước khi sử dụng. Nước cứng không ảnh hưởng đến qu á trình trích ly nhưng có thể gây hư hỏng thiết bị truyền nhiệt và c ác thiết bị khác do lớp cáu cặn t ạo thành. 5.2. SO 2 : SO 2 được bổ s ung trong quá trình ngâm với nồng độ từ 0.1 – 0.2% để ức c hế vi sinh vật gây t hối. Trang 8 S a û n xu a á t tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n Phần II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT ĐẬU XANH 1. Quy trình 1: Đậu xanh Nước SO 2 Rửa Ngâm Tách vỏ Tạp chất Vỏ đậu xanh Nước Nghiền Nước Rây Ly tâm Nghiền Sản phẩm 2. Quy trình 2: Đậu xanh Nước SO 2 Rửa Ngâm Tách vỏ Tạp chất Vỏ đậu xanh Nước Nghiền Nước Rây Lắng Nghiền Sản phẩm Phần III: GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1. : 1.1. : Rửa giúp loại bỏ bụi bặm, đất cát, rác rưởi… Tẩy sạch một số chất hóa học gây độc hại được dùng trong kỹ thuật nông nghiệp như thuốc trừ sâu. 1.2. : Quá trình rửa được thực hiện nhờ các vòi nước phun từ trên xuống làm sạch hạt. Do vỏ hạt rất dai nên sự ma sát xảy ra không làm tổn thương tới hạt. Hàm ẩm của hạt tăng lên đôi chút, không ảnh hưởng tới các thành phần bên trong hạt. Phần lớn vi sinh vật bám trên bề mặt hạt bị rửa trôi. Hạt được loại bụi bẩn, đất cát… nên bề mặt sáng bóng hơn. 1.3. : Áp suất của tia nước phun (áp suất 1.96 – 2.94.10 5 N/m 2 , tức 2 – 3 at). Nước rửa: yếu tố quan trọng nhất quyết định hiệu quả của quá trình. Nếu dùng nước thiên nhiên cần tiến hành lọc, sát trùng. Người ta thường sát trùng nước bằng vôi clorua ( 3CaOC l 2 .Ca(OH) 2 .3H 2 O ). Nồng độ C lo có tác dụng sát trùng trong nước là 100 mg/l. 1.4. : 1.4.1. Cấu tạo: Phễu nhập liệu. Bể chứa Bơm [...]... vi ứ ng dụng Áp dụng cho quy mơ cơng nghiệp lớn Áp dụng ở quy mơ phân xưởng nhỏ Phần V: SẢN PHẨM TINH BỘT ĐẬU XANH 1 Mơ tả sản phẩm: Sản phẩm ở dạng bột mịn, khơng lẫn tạp chất, có màu trắng tự nhiên Kích thước: 0.05 – 0.1 mm Hình 8: Tinh bột đậu xanh 2 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm: 2.1 Chỉ tiêu hóa học: Bảng 6: Chỉ tiêu hóa học của tinh bột đậu xanh Hàm lư ợng tinh bột 80% – 85% Độ ẩm 5% Tro... o sữa tinh bột ra khỏi rây khoảng 3 Bx (bồn chứa trung gian ở đây để pha lỗng) 5 Ly tâm (đối với quy trình cơng nghệ 1): 5.1 : Tách tinh bột ra khỏi hỗn hợp huyền phù Làm sạch tinh bột, nâng cao chất lư ợng sản phẩm 5.2 : Sản phẩm sau q trình ly tâm là tinh bột dạng paste có độ tinh khiết cao, độ ẩm giảm còn 40 – 45% Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật nhờ q trình tách nước ra khỏi hỗn hợp Sản phẩm... vào sản xuất cơng nghiệp và xuất khẩu vẫn còn gặp nhiều khó khăn, do sản xuất phân tán, sản lượng ít, chất lư ợng lại khơng đồng nhất vì nhiều loại giống khác nhau Sản phẩm bánh đậu xanh Hải Dương đã có từ đầu thế kỷ 20, song gần đây mới phát triển thành hàng hóa tiêu thụ nội địa và xuất khẩu Trong cơng nghiệp sản xuất đồ uống, đậu xanh vẫn còn là nguồn ngun liệu mới mẻ chưa được khai thác Sản phẩm bột. .. dụng: Làm ngun liệu dùng trong cơng nghiệp chế biến bún khơ, miến, bánh đậu xanh, bột đậu xanh uống liền… Phần VI: THÀNH TỰU CƠNG NGHỆ 1 Tình hình ứng dụng đậu xanh vào nghiên cứu và sản xuất thực tiễn trên thế giới và ở Việt Nam: 1.1 Trên thế giới: Nguồn tinh bột trong đậu xanh khá lý tưởng, chính vì vậy, việc khai thác tinh bột ở nguồn ngun liệu này ln được các nhà nghiên cứ u trên thế giới quan... như tinh bột đậu đỏ (Lii 1981), tinh bột đậu Hòa Lan (S ingh 1989), tinh bột củ nấm (Collado 1997), tinh bột từ nấm có pha trộn hàm lượng amylose cao (Kasemsuwan 1998) Nhữ ng kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng của mì sợi hay miến sau khi nấu khơng chỉ phụ thuộc vào hàm lư ợng amylose của ngun liệu thơ, mà còn ảnh hưởng bởi tính chất khối bột nhào Lii và C hang (1981) đã kết luận rằng tinh bột từ đậu. .. (2006) đã nghiên cứu về tinh bột đậu xanh thu nhận từ dịch lên men lactic (LFS), hay Wenju Liu (2007) đã khảo sát các tính chất hóa lý của tinh bột đậu xanh được thu nhận từ dịch lên men Streptococcus lactis và ly tâm, ơng đã đưa ra một số kết quả chứ ng minh được tinh bột đậu xanh thu nhận từ dịch lên men có chất lư ợng khá tốt N ghiên cứu đã cho thấy hàm lư ợng protein, tro, tinh bột sau khi xử lý bằng... bột đậu xanh hòa tan với nhiều nhãn hiệu khác nhau dần phổ biến trên thị trường và quen thuộc với ngư ời tiêu dùng Mới đây, cơng ty Tân Hiệp P hát đưa ra thị trường sản phẩm soya sữa đậu nành cao cấp có phối trộn đậu xanh, đây là bước khởi đầu khá thuận lợi, và cũng là tiền đề để việc sử dụng nguồn ngun liệu đậu xanh trở nên phổ biến hơn trong ngành cơng nghiệp sản xuất đồ uống 2 Tinh bột đậu xanh. .. Hình 12: hạt tinh bột thu từ dịch lên men tâm Hình 13: hạt tinh bột thu từ ly 2.3.3 (L*, p< 0.05), xan lên me n S.lactis , 2.3.4 Thuộc tí nh nhi ệt của ti nh bột Sự tan và trương nở c ủa tinh bột có liên quan trực tiếp với nhiệt độ Khi nhiệt độ tăng khả năng hò a tan và trương nở của tinh bột tăng t ương ứng Tuy nhiê n, sự tan và trương nở của tinh bột ly tâm l à cao hơn so với tinh bột thu từ dịc... tinh bột từ đậu xanh là nguồn ngun liệu thơ tốt nhất để sản xuất mì sợi với chất lượng cao, hay với miến ở dạng vơ định hình (glass nodule) do hàm lượng amylose cao, sự trương phồng được hạn chế trong suốt q trình hồ hóa, và sự chống chịu đứt gãy khá cao Khả năng ứ ng dụng thực tiễn của tinh bột đậu xanh tăng lên khi Ornanong S Kittipongpatana (2006) nghiên cứu thành phần hạt tinh bột đậu xanh sau khi... Hệ thống bơm Bể tách vỏ Nu o Hình 3: Thiết bị tách vỏ đậu xanh 2.3.2 Ngun lý hoạt động: D 2.3.3 : Nước ngâm (50o SO2 12 – 16 3 (0.1 – 0.2%) : 3.1 : Giảm kích thước hạt đậu Từ hạt đậu xanh tạo thành dịch tinh bột 3.2 : Giảm kích thước, tạo thành nhữ ng hạt bột mịn Chuyển từ trạng thái rắn sang dịch sữa tinh bột, hòa tan một số chất trong đậu xanh vào nước Có một số phản ứ ng oxy hóa do tăng diện . tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n 4. Tiêu chuẩn chọn đậu xanh để sản xuất tinh bột đậu xanh: Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng của đậu xanh Chỉ. trị dinh dưỡng của đậu. 3.2. Glucid Carbohydrate trong đậu gồm chủ yếu là tinh bột (32-43%), với lư ợng amylose chiếm khoảng 19.5 – 47%. Nguồn tinh bột dồi dào trong đậu xanh đã được ứ ng dụng. S a û n xu a á t tinh b o ä t ñ a ä u x a nh G V HD : P G S . T S L e â V a ê n V i e ä t M a ã n Trang 1 TINH BỘT ĐẬU XANH : NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 1. về đậu xanh Phân loại k hoa