Công nghệ chế biến NGŨ CỐC, TINH BỘT VÀ THỰC PHẨM TRUYỀN THỐNG TÌM HIỂU VỀ Lúa Mì

• Chất khoáng trong hạt lúa mì vào khoảng 1,5 ÷ 2,6 %, phân bố không đồng đều trong các thành phần của hạt, vỏ và phôi hạt chứa nhiều chất khoáng hơn cả Bảng thành phần chất khoáng trong

CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT

TRÌNH CỦA NHÓM 2 LỚP 53TP1

CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT

TRÌNH CỦA NHÓM 2 LỚP 53TP1

CHỦ ĐỀ LÚA MÌ

GVHD:

TS.Mai Thị Tuyết Nga

1 Khái quát lịch sử lúa mì

Lúa mì hay Tiểu mạch, tên khoa học là Triticum, là một nhóm các loài cỏ được

thuần dưỡng từ khu vực Levant và được gieo trồng rộng khắp thế giới.

 Phân họ (subfamilia): Pooideae

 Tông (tribus): Triticeae

 Chi (genus) : Triticum

I/ TỔNG QUAN VỀ LÚA MÌ

Nguồn gốc của lúa mì

Lúa mì có nguồn gốc từ Tây Nam Á trong khu vực Trung Đông ngày nay Người Trung Đông đã liên tục thuần dưỡng để tạo ra cây lúa mì đạt chất lượng cao

Việc trồng trọt lúa mì đã bắt đầu lan rộng ra ngoài khu vực Trung Đông trong thời đại đồ đá mới Vào khoảng năm 3000 TCN, lúa mì đã xuất hiện tại Ethiopia, Ấn Độ, Ireland và Tây Ban Nha Khoảng 1 thiên niên kỷ sau tới Trung Quốc

I/ TỔNG QUAN VỀ LÚA MÌ

• Khoảng năm 1000 TCN việc trồng trọt nông nghiệp với sử dụng sức ngựa, trâu, bò cày bừa đã làm gia tăng sản lượng lúa mì.

I/ TỔNG QUAN VỀ LÚA MÌ

• Sản lượng lúa mì tiếp tục tăng lên, do

các vùng đất mới được đưa vào khai

thác, cũng như do kỹ thuật canh tác

của nghề nông tiếp tục được cải tiến

với việc sử dụng các loại phân bón,

máy gặt, máy đập lúa, các loại máy cày

đất, máy xới đất, máy trồng cây dùng

sức kéo của máy kéo, công tác thủy lợi

và phòng trừ sâu bệnh dịch hại hoàn

thiện hơn cũng như việc tạo ra các

giống mới tốt hơn

I/ TỔNG QUAN VỀ LÚA MÌ

2 Phân loại lúa mì

Lúa mì lùn

I/ TỔNG QUAN VỀ LÚA MÌ

• Lúa mì mềm (triticum vulgare) • Lúa mì cứng (triticum durum)

2 Phân loại lúa mì

Lúa mì Anh Lúa mì Ba Lan

(Triticum turgidum) (Tricum polonicum)

Lúa mì lùn

(Triticum compactum)

- Lúa mì cứng có dạng thuôn dài,màu vàng

rơm hoặc đỏ hung

- Lúa mì mềm có dạng gần bầu dục, màu

trắng ngà hoặc hung hung

II HÌNH THÁI, CẤU TRÚC

 2.1 Lớp vỏ.

 a Vỏ quả:

 - Gồm một vài lớp tế bào và thường chiếm 4-6% khối lượng toàn hạt.Trong vỏ quả cấu tạo từ các lớp tế bào gồm lớp tế bào ngang và lớp tế bào dọc

 - Các tế bào có dạng hình trụ dài, kích thước khoảng 125x20μm

 - Lớp vỏ quả của hạt lúa mì mỏng, câu tạo không được chắc như vỏ trấu của thóc nên trong quá trình đập và tuốt hạt vỏ dễ bị tách ra khỏi hạt

 - Thành phần vỏ quả gồm khoảng 6% protein, 2% tro, 20% cenlulose và 0.5% chất béo

2 CẤU TẠO

- Vỏ hạt có cấu tạo bền và dai bao gồm 3 lớp: một lớp biểu bì dày bên

ngoài, một lớp chứa các sắc tố rồi đến một lớp biểu bì mỏng ở trong.

- Thành phần của vỏ hạt có cellulose và hemicellulose, pentozan, các hợp chất chứa nitơ, tro và sắc tố tạo màu cho hạt lúa mì.

 2.1 Lớp vỏ.

 b) Vỏ hạt:

2 CẤU TẠO

b) Vỏ hạt.

- Lớp vỏ hạt nằm giữa lớp

tế bào dọc của lớp vỏ

quả và lớp biểu bì phôi

tâm là lớp tế bào đầu

tiên của lớp aleuron bên

2.2 Lớp aleurone

- Các tế bào lớp aleurone

kích thước trung bình

khoảng 50 μm.Thành tế

bào dày khoảng 3- 4 μm

cấu tạo chủ yếu từ

- Lớp aleurone chứa tỷ lệ cao

Chứa protein, chất béo, đường,

xellulose, tro, và các vitamin B1,

2.3 Phôi hạt

- Phôi hạt của lúa mì chiếm khoảng 2,5 -3% trọng lượng hạt

- Phôi gồm 2 phần chính là chồi (chồi mầm và rễ mầm) và ngù

- Trong phôi không chứa tinh bột nhưng chứa đến 25% protein, 18% đường, 5% tro và một lượng lớn vitamin nhóm B, một phần chất béo, enzyme và vitamin E

 Nội nhũ hạt lúa mì nằm sát lớp aleurone và chia thành 3 dạng tế bào phụ thuộc vào

kích thước, hình dạng và vị trí trong hạt gồm tế bào ngoại biên, tế bào lăng trụ và tế bào trung tâm

 Tế bào ngoại biên là tế bào đầu tiên sát bên lớp aleurone và thường có kích thước nhỏ,

có kích thước bằng nhau theo mọi hướng hay hơi kéo dài hướng về tâm hạt Một vài lớp tế bào tiếp theo có hình lăng trụ thon dài có kích thước 150x50x50μm và cũng hướng về tâm hạt.Bên trong các lớp tế bào hình lăng trụ này là các tế bào trung tâm có kích thước và hình dạng không theo quy luật

 Thành tế bào nội nhũ chứa pentosans, các hemicellulose nhưng không chứa cellelose

Bề dày thành tế thay đổi tùy thuộc vị trí tế bào trong hạt, dày hơn ở gần lớp aleurone và còn phụ thuộc vào loại và giống lúa mì

2.4 Nội nhũ

Thành phần hóa học của lúa mì có: nước, protein, chất béo, tinh bột,

đường trước chuyển hóa, đường sau chuyển hóa, xelluloza, pentoza, tro.

NƯỚC: 14 - 15% PROTEIN: 13 - 15%

CHẤT BÉO: 2,3 – 2,8% TINH BỘT: 65 – 68%

ĐƯỜNG TRƯỚC CHUYỂN HOÁ: 0,10 – 0,15% PENTOZA: 8 – 9%

ĐƯỜNG SAU CHUYỂN HÓA: 2,5 – 3,0% XELLULOZA: 2,5 – 3,0%

TRO: 1,8 – 2,0%

III THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÚA MÌ

• Ngoài các chất trên, trong lúa mì còn có một lượng dextrin, muối khoáng, sinh tố, chất men và một số chất khác

• Sự phân bố các chất trong hạt lúa mì (xem mỗi chất trong hạt là 100%):

(tham khảo tài liệu Công nghệ bảo quản lương thực - Mai Lề)

• Hàm lượng protein của lúa mì dao động trong khoảng khá lớn từ 9,6 -

25,8% Ngoài protein còn có một lượng nitơ phi protein chiếm khoảng

0,033 - 0,061%.

• Protein lúa mì gồm albumin, globulin, gliadin và glutenin, trong đó chủ yếu

là gliadin và glutenin (chiếm 75% toàn lượng protein của lúa mì).

• Gliadin và glutenin không hòa tan trong nước, khi nhào với nước thì

trương lên tạo thành một khối dẻo đàn hồi gọi là gluten Loại lúa mì khác nhau thì lượng gluten khác nhau Ðối với lúa mì bình thường thì lượng

gluten tươi chiếm khoảng 20-25% khối lượng hạt Gluten màu sáng xám, đàn hồi, độ giãn đứt cao.

A PROTEIN

III THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÚA MÌ

Thành phần hóa học của gluten phụ thuộc loại giống và chất lượng lúa mì Trung bình trong gluten sấy khô chứa khoảng 85% protein, 2-3 % chất béo, 2% chất khoáng, còn lại khoảng 10-12% các chất gluxit.

A PROTEIN

III THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÚA MÌ

Ðể đánh giá chất lượng gluten người ta dùng các chỉ số sau:

- Màu sắc: Gluten tốt có màu sáng đôi khi xám hoặc hơi vàng, gluten xấu thì màu xám

- Khả năng hút nước của gluten: Nếu khả năng hút nước của gluten cao thì là gluten tốt vì vậy sau khi xác định gluten tươi phải xác định lượng gluten khô Bình thường gluten tươi chứa 65¸75% nước

- Ðộ đàn hồi: Là tính chất rất quan trọng của gluten Nó thể hiện khả nãng giữ khí của bột

- Độ căng đứt: Cũng đặc trưng cho khả năng giữ khí của bột

- Sự thay đổi thể tích gluten khi nướng: Là chỉ số quan trọng đặc trưng độ nở của gluten

A PROTEIN

III THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÚA MÌ

• Chất khoáng trong hạt lúa mì vào khoảng 1,5 ÷ 2,6 %, phân bố không đồng đều trong các thành phần của hạt, vỏ và phôi hạt chứa nhiều chất khoáng hơn cả

Bảng thành phần chất khoáng trong hạt lúa mì

( % theo hàm lượng tro )

Nguyên tố Hàm lượng Nguyên tố Hàm lượng

• Các vitamin trong lúa mì gồm có: A, nhóm B, H, E, trong đó vitamin B1, PP, E là nhiều hơn cả Hàm lượng các vitamin của lúa mì (mg/100g chất khô)

Các vitamin Hàm lượng trong

Hàm lượng các vitamin của lúa mì ( tt )

( mg/100g chất khô)

Các vitamin Hàm lượng trong

F Các enzyme

a) Hệ amylases trong bột mì gồm α và β-amylase

 α- amylase là enzyme nội phân thủy phân liên kết

α- 1,4- glycosid tạo thành hỗn hợp gồm dextrin,

oligosaccharid, maltose, glucose.

 α-amylase chỉ thủy phân các hạt tinh bột bị vỡ

β-amylase là enzyme đồng hóa thủy phân liên kết

α-1,4-glycosid từ đầu tận cùng không khử của

phân tử amylose và amylopectin tạo thành

maltose.

 pH tối ưu cho hoạt động của α và β-amylase

lúa mì tương tự nhau Ở khoảng nhiệt độ 40-50

C, pH tối ưu là 4,6 - 5,5 ở nhiệt độ 60 C

III THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÚA MÌ

b Hệ protease:

 Phân giải các phân tử protein có cấu trúc bậc 3, do đó gluten bị vụn nát làm giảm khả năng liên kết với nước

 Protease của bột mì có hoạt độ mạnh ở nhiệt độ 45-47oC và pH=4,5-5,6.

 Khi bổ sung các chất khử thì hoạt động của protease tăng nhưng với chất oxi hóa và muối ăn thì lại có tác dụng kìm hãm hoạt động của protease.

F Các enzyme

III THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÚA MÌ

IV TÍNH CHẤT CỦA LÚA MÌ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH

CHẾ BIẾN VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

Khả năng nghiền thành bột

Hồ hóa, tạo gel của khối

Tính đàn hồi của khối bột

Chứa hệ enzyme cần cho

quá trình lên men Tạo màng, tạo sợi của khối

bột

Khả năng nghiền thành bột

Hầu hết sản lượng lúa mì trên thế giới được sử dụng làm thực phẩm Gần 75% sản lượng này được sử dùng để sản xuất bột mì

-Những giống lúa mì mềm được sử dụng để sản xuất bánh mì

-Các loại bột từ lúa mì cứng được sử dụng chủ yếu để làm bánh ngọt, bánh quy

Độ ẩm của lúa mì thường nhỏ hơn 14,5%, nên dễ dàng nghiền thành bột, thích hợp cho quá trình chế biến

Độ lớn của bột mì:

-Phụ thuộc vào mức độ nghiền hạt

- Những phần tử bột có kích thước khác

nhau thì khả năng ngấm nước cũng khác

nhau => quá trình lên men của khối bột

nhào sẽ xảy ra không đông đều

- Độ lớn và độ đồng nhất về kích thước

của mỗi hạng bột là rất quan trọng ảnh

hưởng trực tiếp đến tính chất kỹ thuật của

‾ Độ bền vỏ: Độ bền vỏ thấp

giảm chất lượng bột thành phẩm

‾ Hàm lượng vỏ lẫn vào trong bột ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bánh mì (độ vỏ cao

=> màu sẫm hơn so với độ vỏ thấp)

Hồ hóa, tạo gel của khối

bột

Trong thành phần glucid của lúa mì, tinh bột chiếm đa số 50 – 73%.

Tinh bột lúa mì bị hồ hóa ở 52 – 630C.

Độ lớn và độ nguyên của hạt tinh bột có ảnh hưởng đến tính rắn chắc, khả năng hút nước trong bột nhào.

Tinh bột hồ hóa

Hút nước

toC

Gel

Để nguội Tương tác và sắp xếp có trật tự

Tạo màng, tạo sợi

- Khả năng tạo màng, tạo sợi của bột mì là nhờ thành phần tinh bột có trong lúa mì.

+ Để tạo màng, các phân tử tinh bột (Amylose và amylopectin) sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại

và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro hoặc gián tiếp qua phân tử nước

+ Để tạo sợi: bột mì được chuẩn bị rồi cho qua một bản có đục lỗ (phương pháp ép đùn), khi

đùn qua các lỗ này chúng sẽ tự định hướng theo chiều dòng chảy Các phân tử tinh bột có

xu hướng kéo căng ra và tự sắp xếp song song với nhau theo phương của trọng lực

Giữ khí, tạo độ xốp, phồng

nở

Chế biến lúa mì cứng, các phần tử lớp alơrông bị nghiền nát, lẫn vào bột mì giúp cho bột mì có độ nở xốp cao, màu sắc cao

Khi nhào bột nhào, các lipit có cực tập trung lớp biên giới khí/lỏng có khả năng giữ lại các bọt khí, chống lại

sự hợp bọt, do vậy làm tăng thể tích bánh Tạo cho bánh

mì có cấu trúc lỗ đều hơn Ngược lại các lipit không cực bao phủ protein, hạn chế quá trình tiếp xúc giữa protein

và nước, vì vậy làm hạn chế sự hình thành mạng gluten, làm giảm thể tích bánh

Bánh mỳ

Tính đàn hồi và kéo dãn

của khối bột

Gliadin và glutenin chiếm thành phần chủ yếu

của protein lúa mì

Gliadin đặc trưng cho độ giãn, glutenin đặc

trưng cho độ đàn hồi của bột nhào

- Ở trạng thái ngậm nước, các glutenin tạo ra

một khuôn thành một màng mỏng rắn chắc, đàn

hồi, có tính cố kết cao và chịu lực kéo căng

Do tính đàn hồi của protein này mà bột mì làm

được bánh mì

Hàm lượng glutamin cao sẽ hình thành nhiều

liên kết hydro giữa các chuỗi peptit với nhau

hoặc với các phân tử nước, do đó làm cho các

phân tử gluten có tính nhớt dẻo cao Mì vằn thắn

Chứa hệ enzyme cần cho

quá trình lên men

- Hệ amylase trong bột mì gồm và - amylase:

- amylase có tác dụng đường hóa, đẩy nhanh quá trình lên men bột nhào và làm chất lượng bánh tốt hơn vì đường trong bột mì nguyên

thủy không đủ cho sự phát triển của nấm men.

- Hệ protease phân giải các phân tử protein có cấu trúc bậc 3, do đó

gluten bị vụn nát làm giảm khả năng liên kết với nước Tuy nhiên

trong giai đoạn đầu của quá trình thủy phân này rất cần thiết cho sự

dấm chín bột nhào và làm bột nhào dẻo hơn.



IV TÍNH CHẤT CỦA LÚA MÌ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH

CHẾ BIẾN VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

• Để bảo quản hạt một cách hiệu quả ( giảm hao hụt về khối lượng ,đảm

bảo về chất lượng và giảm chi phí lao động thấp nhất cho một đơn vị

bảo quản) cần phải nắm rõ tính chất và tình trạng của mỗi khối hạt

đem vào bảo quản và ảnh hưởng của môi trường xung quanh đến hạt.

CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN

V BẢO QUẢN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐiỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN

CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU

Cơ sở chung: Dựa vào khả năng hoạt hóa sinh lý thấp của nhiều cấu tử

trong hạt khi lượng nước trong khối hạt thấp Khi độ ẩm của hạt nhỏ hơn

độ ẩm tới hạn thì các quá trình trong hạt xảy ra không đáng kể Vì vậy

người ta thường bảo quản ở W < Wtới hạn ( 13- 14%) Bằng phương pháp

sấy hoặc phơi.

A Bảo quản ở trạng thái khô

V BẢO QUẢN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN

CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU

• Cơ sở chung: thiếu oxi cường độ hô hấp của hạt giảm, hạt

chuyển sang hô hấp yếm khí và giảm dần hoạt động sống Vi

sinh vật trong khối hạt phần lớn thuộc loại ưa khí nên khi không

có oxi phần lớn hoạt động sống của vi sinh vật bị đình chỉ

Thiếu oxi thì dễ dàng loại bỏ sự phát triển của sâu bọ.

B Bảo quản ở trạng thái thiếu không khí

V BẢO QUẢN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN

CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU

Có 3 phương pháp tạo môi trường thiếu oxi

Đưa vào khối hạt những chất khí khác để đẩy không khí ra khỏi khối

hạt.

Đưa vào khối hạt những chất khí khác để đẩy không khí ra khỏi khối

hạt.

Tạo độ chân không cho khối

V BẢO QUẢN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN

CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU

C BẢO QUẢN HẠT Ở TRẠNG THÁI LẠNH

• Cơ sở chung: Dựa trên sự nhạy cảm của tất cả các cấu tử sống trong

khối hạt với nhiệt độ thấp.

• Người ta thực hiện bằng cách thông gió, cào đảo khối hạt

V BẢO QUẢN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN

CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU

Môi trường vật lý xung quanh khối hạt

V BẢO QUẢN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN ĐẾN

CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU

D Ảnh hưởng của một số yếu tố vật lý của môi trường bảo quản đến nguyên

liệu

1 Nhiệt độ

- Nhiệt độ khối nguyên liệu thường thay đổi theo sự thay đổi của nhiệt độ không khí và được hạn chế bởi khả năng cách nhiệt của tường kho hoặc của bao bì.

- Hạt ở rìa khối nguyên liệu chịu ảnh hưởng nhiều nhất của nhiệt độ không khí Nhiệt ở giữa khối nguyên liệu

thường là cao nhất do khối nguyên liệu dẫn nhiệt kém.

- Nhiệt độ cao (>30 0 C) làm tăng cường hoạt động của vi sinh vật và enzyme Nhưng nếu nhiệt độ quá cao (>60 0 C) thì enzyme và vi sinh vật bị đình chỉ hoạt động một phần.

V TÌNH HÌNH BẢO QUẢN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐiỀU KIỆN BẢO

QUẢN

2 Độ ẩm không khí:

- Sau khi phơi, sấy, hạt có độ ẩm khoảng 12% Với độ ẩm này, hoạt động trao đổi

chất của hạt là thấp nhất Nhưng nếu không được bảo quản tốt, hạt sẽ nhiễm ẩm trở

lại (đạt 15% sau vài ngày)

-RH tối thích (độ ẩm tương đối của không khí) trong kho bảo quản là 50% - 60%

- Nhiệt độ tối ưu để bảo quản lúa mì: không quá 28oC

Nhiệt độ quá thấp: Gây đóng băng nước trong dịch bào, gây hư hỏng lạnh, tăng cường sự thoát hơi nước từ nguyên liệu, làm mất khả năng chín sau, khả năng nảy mầm, rối loạn trao đổi chất

- Bột mì bảo quản được 06 tháng nếu nhiệt độ ≤ 18 độ C

1 Nhiệt độ (tt)

3 Khí quyển bảo quản

- Ở nồng độ cao (trên 75%) là điều kiện lý tưởng để bảo quản hạt lúa mì  không gây mùi lạ cho sản phẩm

- Là các chất kháng vi sinh vật nên có tác dụng bảo quản tốt Giúp khối hạt không bị tấn công bởi các vi sinh vật

4 Ánh sáng

Những bất lợi mà ánh sáng gây ra khi bảo quản nông sản:

-Tia UV phá hủy chất béo, vitamin

-Làm tăng hàm lượng chất khô

-Làm vỏ dày hơn  Khả năng tồn trữ tốt hơn