thuyết trình tinh bột từ củ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC & DẦU KHÍ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM H I SEMINAR : GVHD : TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN SVTH : Vũ Thò Minh Hiền 60000776 Trần Thanh Vương 60002871 Nguyễn Tường Nam 60001452 Võ Ưng Minh Nguyên 60001549 Nguyễn .T. Duy Phương 60001772 Nhóm : 15 (CT2) Niên học: 2003-2004 F G Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn LỜI NÓI ĐẦU Khoai mì là loại cây trồng ưa ẩm, thích nghi với điều kiện tự nhiên và thổ nhưỡng ở nhiều nước trên thế giới. Nó phát nguồn từ lưu vực sông Amazon ( Nam Mỹ), đến thế kỷ thứ 16 nó được trồng ở Châu á và Châu phi. Ở nước ta khoai mì được trồng từ Nam đến Bắc . Nhân dân ta đã chế biến khoai mì thành các món ăn dân dã thường ngày cho con người và thức ăn cho gia súc. Hiện nay nhiều đòa phương xem cây mì như xoá đói giảm nghèo nên đã khuyến khích nông dân phát triển. Hàm lượng tinh bột trong khoai mì khá lớn và cũng là chất dinh dưỡng rất cần thiết . Nhiều ngành công nghiệp và chế biến thực phẩm có sử dụng tinh bột khoai mì cũng rất phát triển dẫn đến nhu cầu tinh bột tăng nhanh chóng. Hiện nay tinh bột khoai mì của nước ta được các khách hàng từ các nước Nhật, Singapore, Trung Quốc, Đài Loan… đặt mua với số lượng lớn. Vì vậy khoai mì cần được nhân ra ở diện rộng và cần thiết kế nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì nhằm đáp ứng nhu cầu nói trên. SVTH: HC00TP1 Page -1 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn MỤC LỤC CHƯƠNG I: SƠ LƯC HỆ THỐNG TINH BỘT CỦA CÁC CỦ 4 1.1 Khoai tây 4 1.2 Khoai lang 4 1.3 Khoai mì 4 CHƯƠNG II: KHOAI MÌ 6 2 .1- Nguồn gốc : 6 2 .2 - Cấu tạo : 6 2.2.1-Tinh bột: 7 2.2.2- Đường: 7 2.2.3- Prôtein : 7 2.2.4- Nước: 7 2.2.5- Độc tố trong củ mì 8 2.2.6- Hệ enzim: 9 CHƯƠNG III : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 10 Phần 1 : Sơ đồ công nghệ 10 Phần 2 : Thuyết minh quy trình công nghệ: 11 3.2.1- Lựa chọn nguồn nguyên liệu và bảo quản nguyên lệu 11 3.2.1.1- Lựa chọn : 11 3.2.1.2- Bảo quản nguyên liệu : 11 3.2.2 –Vận chuyển và ngâm nguyên liệu 12 3.2.2.1 – Vận chuyển : 12 3.2.2.2 – Ngâm nguyên liệu : 12 3.2.3 – Cắt khúc khoai mì : 13 3.2.4 – Rửa nguyên liệu : 13 3.2.5 – Nghiền nguyên liệu : 13 3.2.6 – Tách dòch bào và rửa tinh bột: 14 3.2.6.1 – Tách dòch bào: 14 3.2.6.2 – Rửa tách tinh bột từ cháo: 14 3.2.7– Tách tinh bột khỏi nước dòch : 15 3.2.8 – Tinh chế sữa tinh bột: 15 3.2.9 – Rửa tinh bột : 16 3.2.10 _ Ly tâm vắt: 16 3.2.11 – Sấy: 16 3.2.12 - Bao gói: 17 Phần 3 : Xử lý và tận dụng tinh bột bẩn và tinh bột mủ. 18 3.3.1 – Xử lý tinh bột bẩn : 18 3.3.2 – Xử lý tinh bột mủ: 18 3.3.3 – Xử lý bã: 18 SVTH: HC00TP1 Page -2 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn CHƯƠNG IV : MÁY MÓC VÀ CÁCH HOẠT ĐỘNG MÁY MÓC 19 4.1 – Nhóm quá trình chuẩn bò 19 4.1.1 – Ngâm : 19 4.1.2 – Cắt khúc : 19 4.1.3- Rửa: 20 4.2 – Nhóm quá trình khai thác: 21 4.3- Nhóm quá trình chế biến: 23 4.4- Nhóm quá trình hoàn thiện 25 4.4.1- Rửa tinh bột: 25 4.4.2 - Ly tâm vắt (hay còn gọi là ly tâm tách nước) 26 4.4.3- Sấy: 27 4.5 Bao gói 29 CHƯƠNG V: CÁC SẢN PHẨM TỪ KHOAI MÌ 30 5.1- Tiêu chuẩn tinh bột khoai mì : 30 5.1.1 -Tiêu chuẩn bột khoai mì ăn được 30 5.1.2 - Tiêu chuẩn tinh bột ở Việt Nam 30 5.1.3 - Tiêu chuẩn tinh bột tại nhà máy 30 5.2. Ứng dụng của tinh bột khoai mì 31 5.3 – Giá trò dinh dưỡng 32 5.4- Thành tựu khoa học công nghệ 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 SVTH: HC00TP1 Page -3 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn CHƯƠNG I: SƠ LƯC HỆ THỐNG TINH BỘT CỦA CÁC LOẠI CỦ Củ là nguồn thu tinh bột rất quan trong. Một số loại củ thường gặp : khoai tây, khoai lang, khoai mì, dong riềng, củ mài, sắn dây… 1.1 Khoai tây: Cấu tạo của củ khoai tây gồm các phần sau: - Vỏ ngoài, gồm các tế bào hình nút, xít, có chứa chất huyền tương khô,chất này có tác dụng giữ cho củ ít bò mất nước. - Kế trong là lớp tế bào thành mỏng, chứa nguyên sinh chất giúp cho hoạt động sống của củ được bình thường. Cả hai lớp này đều không có tinh bột. - Tiếp nữa là lớp tế bào nhu mô. Lớp tế bào nhu mô ngoài cùng chứa nguyên sinh chất và một lượng ít tinh bột có kích thước nhỏ. Những lớp kế tiếp càng bên trong càng chứa nhiều tinh bột. Hàm lượng tinh bột còn phụ thuộc vào giống, đất trồng, kỹ thuật chăm bón, thời gian trồng và thu hoạch. 1.2 Khoai lang: Cấu tạo của củ khoai lang gồm 3 phần: - Vỏ bao thường chiếm 1% trtọng lượng củ, gồm các tế bào sít có thành dày và chứa sắc tố. Thành tế bào chủ yếu cấu tạo bằng xelluloza có tác dụng giữ cho củ khỏi bò tác động từ bên ngoài và lâu mất nước. - Vỏ cùi chiếm từ 5÷12%, gồm những tế bào thành mỏng, chứa tinh bột, nguyên sinh chất và dòch thể (mủ khoai). Trong dòch thể thường có các chất tanin, sắc tố, enzim. - Thòt củ, gồm các tế bào nhu mô có chứa tinh bột, các hợp chất nitơ và một số nguyên tố vi lượng. Tinh bột của khoai chủ yếu nằm ở thòt củ. 1.3 Khoai mì : Khoai mì thường gồm có ba phần chính: - Vỏ gỗ chiếm từ 0.5÷3% khối lượng củ. Vỏ gồm các tế bào sít, cấu tạo từ xelluloza, hầu như không có tinh bột, có tác dụng bảo vệ các phần bên trong. - Vỏ cùi hay vỏ thòt, chiếm từ 8÷10% khối lượng củ, ngoài xellulo là chính còn có 5÷8% tinh bột. Trong vỏ cùi có chứa các sắc tố, độc tố, enzim… - Thòt khoai mì là thành phần chủ yếu của củ. Lượng tinh bột phân bố không đều, nhiều nhất bên ngoài và giảm dần vào bên trong. Đối với nước ta khoai mì là một trong những loai củ cho lượng tinh bột lớn, thích hợp với diều kiện tự nhiên và mang lại hiệu quả kinh tế cao. SVTH: HC00TP1 Page -4 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn Thành phần các chất trong các loại họ củ phổ biến: [4] Thành phần Khoai tây (%) Khoai lang (%) Khoai mì (%) Nước Gluxit Protein Tinh bột Hợp chất nitơ (N x 6.25) Xenlluloza Chất béo Tro Các chất khác 75 18.5 2.1 1.1 0.2 0.9 2.2 68.1 27.1 1.6 15÷31 0.9 0.5 1.0 70.25 1.12 21.45 1.10 0.40 0.53 Đặc điểm hệ thống tinh bột từ củ: [4] Nguồn Tên khoa học Họ Kích thước hạt, µm Hình dáng Hàm lượng amiloza, % Nhiệt độ hồ hoá, 0 C Khoai tây Khoai lang Khoai mì Dong riềng Solanum tuberosum L Batatas edulis Chois Manihot utilissima pohl Canna edulis ker Solanaceae Convolvulaceae Euphorbiaceae Cannaceae 1÷120 5÷50 5÷35 10÷130 Bầu dục Bầu dục Tròn Bầu dục 23 20 38 ÷41 56÷59 52÷64 SVTH: HC00TP1 Page -5 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn CHƯƠNG II : KHOAI MÌ 2 .1- Nguồn gốc : Khoai mì (còn gọi là sắn) có tên khoa học là Manihot Esculenta là cây lương thực ưa ẩm, nó phát nguồn từ lưu vực sông Amazone Nam Mỹ. Khoai mì bao gồm nhiều loại giống, căn cứ vào kích tấc, màu sắc củ, thân, gân lá và tính chất khoai mì đắng hay ngọt ( quyết đònh bởi hàm lượng axit HCN cao hay thấp) mà tiến hành phân loại. Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại: khoai mì đắng và khoai mì ngọt. ¾ Khoai mì ngọt: hàm lượng HCN ít, nhỏ hơn 50 mg/kg củ. Ta có thể ăn được ngay mà không bò ngộ độc. Loại khoai mì này có hàm lượng tinh bột ít, cho năng suất thấp, thân khoai mì yếu dễ gãy, có ít nhựa mủ, lá cây màu xanh tươi, củ nhỏ . ¾ Khoai mì đắng: có chứa hàm lượng HCN cao trên 50mg/kg củ.Khi ăn tươi sẽ bò ngộ độc, trong thành phần khoai mì đắng chứa rất nhiều tinh bột ( trên 20%). Loại khoai mì này cho năng suất cao, thân có nhiều nhựa mủ, củ lớn, lá cây có màu xanh thẫm. 2 .2 - Cấu tạo : Cũng như phần lớn các loại hạt và củ, thành phần chính của củ khoai mì là tinh bột ,đạm, muối khoáng, lipit, xơ và một số vitamin B 1 , B 2 . Hàm lượng của các chất có trong khoai mì: Các chất Tỷ lệ (%) Nước (dạng liên kết và dạng tự do) 70.25 Tinh bột 21.45 Protein 1.12 Chất béo 0.4 Xenlulo 1.11 Đường 5.13 Tro 0.54 Vitamin B 1 40γ Vitamin B 2 70γ K và Ca 0.025 P 0.03 Fe 0.0012 (Phân tích trên 100g củ khoai mì tươi 1γ = 1/1000mg) SVTH: HC00TP1 Page -6 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn 2 .2 .1- Tinh bột: Là thành phần quan trọng của củ khoai mì, nó quyết đònh giá trò sử dụng của chúng, trong tinh bột gồm: • Amilo: 15÷25% • Amilopectin: 80÷85% Hàm lượng tinh bột củ khoai mì cũng phụ thuộc nhiều yếu tố như : điều kiện khí hậu, giống, thời gian thu hoạch, bảo quản … Nếu thu hoạch quá sớm, củ ít tinh bột, lượng chất hoà tan nhiều. Như vậy nếu chế biến khoai mì non không những tỉ lệ thành phần thấp mà còn khó bảo quản tươi. Nếu thu hoạch quá trễ, lượng tinh bột không cao vì một phần tinh bột phân hủy lại thành đường để nuôi mầm non trong khi cây chưa có khả năng quang hợp. Khoai mì càng già thì càng khó chế biến. Vì vậy,trong quá trình sản ta cần phải thu hoạch đúng thời hạn để đạt được hàm lượng tinh bột cao nhất. 2.2.2- Đường: Đường trong khoai mì chủ yếu là glucoza và một ít maltoza, saccaroza. Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Trong chế biến, đường hoà tan trong nước được thải ra trong nước dòch. 2.2.3- Prôtein : Có trong khoai mì bao gồm các acid amin với tỉ lệ sau: Axit amin Hàm lượng (mg/100g) Lysin 30 Methyonin 13 Tryptophan 3 Phenylanin 33 Threonin 23 Valine 21 Leucin 30 Isoleucin 20 Arginin 40 Histidin 13 Hàm lượng của thành phần protein có trong củ rất thấp nên cũng ít ảnh hưởng đến quy trình công nghệ. Tỉ lệ khoảng:1÷1,2%. 2.2.4- Nước: Lượng ẩm trong củ khoai mì tươi rất cao, chiếm khoảng 70% khối lượng toàn củ.Lượng nước trong khoai mì thay đổi theo thời gian thu hoạch.Vàlượng ẩm cao khiến cho việc bảo quản củ tươi rất khó khăn. Vì vậy ta phải đề ra chế độ bảo vệ củ hợp lý tuỳ từng điều kiện cụ thể. SVTH: HC00TP1 Page -7 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn 2.2.5- Độc tố trong củ mì : Ngoài những chất dinh dưỡng trên, trong khoai mì còn có độc tố. Đó chính là HCN. Trong củ khoai mì, HCN tồn tại dưới dạng phazeolunatin gồm hai glucozit Linamarin và Lotaustralin.  Linamarin – C 10 H 17 O 6 N có phân tử lượng M=247.2,kết tinh ethyl axetat, nhiệt độ nóng chảy 143÷144 0 C.  Lotaustralin – C 11 H 19 O 6 N có phân tử lượng M =261.2, nóng chảy ở 123.5÷124.5 0 C. Hợp chất này tồn tại trong cây khoai mì từ lá, thân, củ. Nhưng khi củ chưa đào nó ở dạng gluxit, dưới tác dụng của enzim hay môi trường axit thì phân hủy tạo thành glucoza, aceton và axit xianhydric (HCN). enzim C 10 H 17 NO 6 HCN + glucoza + aceton Mt axit Như vậy khi đào khoai mì lên thì mới xuất hiện HCN tự do vì chỉ sau khi đào các chất men trong khoai mì mới bắt đầu hoạt động mạnh và đặc biệt xuất hiện nhiều khi chế biến hay sau khi ăn khoai mì vì trong dạ dày người cũng như gia súc là môi trường axit và dòch trong quá trình chế biến cũng là môi trường axit. Phazeolunatin hòa tan tốt trong nước, nên khi chế biến tinh bột độc tố theo nước dòch thải ra ngoài. Vì vậy mặc dầu khoai mì đắng có hàm lượng độc tố cao nhưng tinh bột và khoai mì lát từ khoai mì đắng vẫn sử dụng thức ăn cho người và gia súc tốt .Ngoài ra nếu chế biến không tách dòch bào nhanh thì có thể ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột do HCN tác dụng với Fe tạo thành sắt xyanat có màu xám. Phazeolunatin chủ yếu tập trung nhiều ở vỏ cùi và lõi nên dễ dàng tách bỏ khi sử dụng bằng cách bóc vỏ và ngâm trong nước. Hàm lượng HCN khác nhau ở các phần trong củ khoai mì: Củ mì Hàm lượng (mg/kg củ) Vỏ gỗ 7.6 Vỏ cùi 21.6 Hai đầu củ 16.2 Thòt 9.72 Lõi 15.8 SVTH: HC00TP1 Page -8 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn 2.2.6- Hệ enzim: Trong khoai mì, các chất polyphenol và hệ enzim polyphenoloxydaza có ảnh nhiều tới chất lượng trong bảo quản và chế biến. Polyphenoloxydaza xúc tác quá trình oxy hoá polyphenol tạo thành octoquinon sau đó trùng hợp các chất không có bản chất phênol như axitamin để hình thành sản phẩm có màu. Trong nhóm polyphenoloxydaza có những enzim oxy hoá các monophenol mà điển hình là tirozinnaza xúc tác sự oxy hoá acid amin tirozin tạo nên quinon tương ứng. Sau một số chuyển hoá các quinon này sinh ra sắc tố màu xám đen gọi là melanin. Đây làmột trong những nguyên nhân làm cho thòt khoai mì có màu đen mà thường gọi là khoai mì chạy nhựa.Vì enzim tập trung trong mủ ở vỏ cùi cho nên các vết đen cũng xuất hiện trong thòt củ bắt đầu từ lớp ngoại vi. SVTH: HC00TP1 Page -9 - [...]... khô của bã và tinh bột liên kết trong bã:49% SVTH: HC00TP1 Page -17 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn Phần 3 : Xử lý và tận dụng tinh bột bẩn và tinh bột mủ Trong sản xuất bao giờ cũng còn một lượng tinh bột bẩn và tinh bột mủ nên cần phải sử lý và tận dụng để được loại tinh bột loại II 3.3.1 – Xử lý tinh bột bẩn : Có hai phương pháp: Sữa tinh bột bẩn có nồng độ khoảng 90 Bx được tinh. .. khác nhau Trong quá trình rửa tinh bột bằng bể lắng thì lượng tinh bột theo nước rửa không vượt quá 2g/l Lớp tinh bột bẩn đưa ra ngoài bể lắng để làm tinh bột loại II Vậy trong quá trình này ta phân loại tinh bột làm hai loại, phần tinh bột ở dạng đặc sau khi rửa được xem là tinh bột bán thành phẩm loại I, còn phần tinh bột theo nước rửa ra ngoài và được thu hồi thì được xem là tinh bột bán thành phẩm... trong tinh bột 3.2.11 – Sấy: Mục đích : Sấy khô để giảm độ ướt cho tinh bột, và làm tăng khả năng bảo quản tinh bột dưới dạng bột, và ở thời gian này chất lượng của tinh bột không bò giảm đi đáng kể Tinh bột sau khi ra khỏi máy rửa là tinh bột ươt và có độ ẩm cao( 40-52%) nên nó là bán thành phẩm và rất khó bảo quản Do đó người ta phải đem đi chế biến thành tinh bột khô, hay những dạng tinh bột khác... phẩm : tinh bột và nước dòch Tinh bột có độ ẩm khoảng 60% và độ tinh khiết tới 91,4%, tiếp tục được pha loãng bằng nước sạch đưa sang máy rây để tách bã nhỏ.Nước dòch chứa tới 95% tổng lượng dòch bào có trong sữa tinh bột ban đầu và lượng tinh bột không vượt quá 0.26g trong một lít, và được đưa vào bể lắng để tách tinh bột mủ 3.2.8 – Tinh chế sữa tinh bột: Mục đích : quá trình tinh chế sữa tinh bột hay... là tinh bột mủ Thành phần của tinh bột mủ tuỳ thuộc vào chất lượng tinh chế, rửa tinh bột và thời gian lưu trong bể lắng Nếu giữ tinh bột mủ lâu trong bể, đặc biệt trong thời tiết nóng ẩm sẽ phát triễn quá trình lên men và nhờn làm tăng độ acid, các hạt tinh bột bò kết dính lại Như vây sẽ khó tinh chế bằng máy rây và khó rửa Vậy ta phải xử lý tinh bột mủ song song với quá trình sản xuất Trong xử lý tinh. .. vượt quá 0,26 g/l Hàm lượng dòch bào trong tinh bột sau ly tâm chiếm 23,8% so với hàm lượng tinh bột ẩm Tinh bột mất theo nước dòch khoảng 1% (so với lượng tinh bột vào ly tâm) Nước dòch được đưa ra để lắng để tách tinh bột mủ SVTH: HC00TP1 Page -24 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn 4.4- Nhóm quá trình hoàn thiện : Bao gồm các quá trình: rửa tinh bột, ly tâm vắt, sấy, làm nguội và bao... được đưa ra máng hay bể lắng để tách tinh bột 3.2.6.2 –Rửa tách tinh bột từ cháo: Cháo là hỗn hợp gồm các hạt tinh bột, vỏ tế bào, dòch bào, ccá phần tử tế bào nguyên và một lượng nước Để tách rửa tinh bột người ta cho qua máy rây, SVTH: HC00TP1 Page -14 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn đồng thời xối nước sạch hay sữa tinh bột loãng Các hạt tinh bột và các chất hoà tan lọt qua rây... Sau đó đưa sữa tinh chế vào máng lắng dài 12m Tinh bột lắng pha loãng rồi đưa vào bể để tách tinh bột Sữa tinh bột bẩn sau khi tinh chế bằng máy rây được đưa vào bể rửa và rửa vài lần Sau khi sử lý ta được tinh bột loại II Phần phụ phẩm của sữa tinh bột bẩn được đưa vào bể lắng Phần không lọt qua rây được chuyển vào bể bã 3.3.2 – Xử lý tinh bột mủ: Tại bể chứa bã thì phần nước trên tinh bột là nước dòch... 5.2 Ứng dụng của tinh bột khoai mì : Tinh bột khoai mì và các sản phẩm từ tinh bột khoai mì được sử dụng rất rộng rãi .Tinh bột khoai mì được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm bởi một số mục đích sau: Sử dụng trực tiếp như nguồn tinh bột được nấu chín Sử dụng như chất làm đặc bởi tính chất keo của tinh bột (trong các món như súp, bột trẻ em, nước sốt…) Sử dụng như chất làm dầy tạo độ rắn của soup, thuốc,... xuất tinh bột Do các hạt tinh bột nằm trong tế bào củ, để tách tinh bột thì phải phá vỡ tế bào Phá vỡ càng triệt để thì hiệu suất lấy tinh bột cao Những hạt tinh bột được giải phóng khỏi tế bào gọi là tinh bột tự do và số còn lại chưa tách khỏi tế bào gọi là tinh bột liên kết Ngoài phương pháp nghiền còn có thể dùng máy mài xát hoặc kết hợp máy xay để xay lại lần hai SVTH: HC00TP1 Page -13 - Seminar: Tinh . tinh bột ban đầu và lượng tinh bột không vượt quá 0.26g trong một lít, và được đưa vào bể lắng để tách tinh bột mủ. 3.2.8 – Tinh chế sữa tinh bột : Mục đích : quá trình tinh chế sữa tinh bột. lý và tận dụng tinh bột bẩn và tinh bột mủ. 18 3.3.1 – Xử lý tinh bột bẩn : 18 3.3.2 – Xử lý tinh bột mủ: 18 3.3.3 – Xử lý bã: 18 SVTH: HC00TP1 Page -2 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê. HC00TP1 Page -3 - Seminar: Tinh bột từ củ GVHD: TS.Lê Văn Việt Mẫn CHƯƠNG I: SƠ LƯC HỆ THỐNG TINH BỘT CỦA CÁC LOẠI CỦ Củ là nguồn thu tinh bột rất quan trong. Một số loại củ thường gặp : khoai