Đề tài tìm hiểu về các loại ngũ cốc

Ứng dụng của lúa mì trong sản xuất bánh mì_ Ứng dụng: sản xuất bột mì, làm nguyên liệu sản xuất bánh mì, mì sợi… 1.1.3/ Ngô _ Ngô tên khoa học Zea mays L., là sản phẩm nông nghiệp phổ bi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Bảng 1.1 Thành phần hoá học của một số loại gạo

Glucid(g) 64 – 73 73 – 87 77 – 89 34 - 62 22 – 34Xenlulose(g) 7,2 – 10,4 0,6 – 1,0 0,2 – 0,5 7 – 11,4 34,5 -45,9Protid(gN*5,95

0,43

0,08 –0,15

1,1 – 2,5 0,03 –

0,07Fe(g) 1,4 – 6,0 0,2 – 5,2 0,2 – 2,8 8,6 – 43,0 3,9 – 9,5Mg(g) 1,7 – 3,1 0,6 -2,8 0,6 – 2,3 4,3 – 25,8 0,9 – 4,0Phytin P(g) 0,18 –

0,21

0,13 –0,27

0,02 – 0,2 0,9 – 2,2 0

_ Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu:

+/ Độ ẩm bảo quản: 20%

+/ Không lẫn rác, tạp chất đất đá, kim loại

+/ Hạt có lớp vỏ không bị sẫm màu, có màu vàng óng

_ Ứng dụng của lúa: Là nguồn lương thực chính của con người, dùng để sảnxuất tinh bột, nguyên liệu làm bún, phở…

Loại bột Protein Lipid Glucid Xenlulose Độ tro

_ Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu:

+/ Dư lương thuốc bảo vệ thực vật cho phép

+/ Không nhiễm vi sinh vật gây bệnh

Hình 1.2 Ứng dụng của lúa mì trong sản xuất bánh mì_ Ứng dụng: sản xuất bột mì, làm nguyên liệu sản xuất bánh mì, mì sợi…

1.1.3/ Ngô

_ Ngô tên khoa học Zea mays L., là sản phẩm nông nghiệp phổ biến ở nhiềunước trên thế giới Thành phần hoa học của ngô thay đổi tuỳ theo điều kiện khíhậu, giống, kỹ thuật canh tác, đất trồng… Thành phần hoá học của ngô phân bốkhông đều trong hạt, có tỉ lệ khác nhau giữa ba phần: vỏ, nội nhũ và phôi

Bảng 1.3 Tỉ lệ thành phần hoá học có trong ba phần của ngô (%)

_ Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu:

+/ Ngô dùng để chế biến: hạt khô, không có tạp chất, tỉ lệ hạt bệnh khôngquá 2%

+/ Có màu vàng hoặc tím đặc trưng

+/ Các hạt trên một bắp đồng đều

+/ Không bị sâu bệnh hoặc bị thối, nhiễm vi sinh vật

+/ Dư lương thuốc bảo vệ thực vật cho phép

_ Ứng dụng: Làm nguyên liệu sản xuất bột dinh dưỡng, sữa bắp, nguồnlương thực cho người, thức ăn cho gia súc…

II/ NGUYÊN LIỆU PHỤ VÀ VAI TRÒ CỦA NGUYÊN LIỆU PHỤ:

_ Thành phần dinh dưỡng của trứng phụ thuộc vào thức ăn, giống, môi trườngsống, trạng thái sức khoẻ và thời gian khai thác

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của trứng một số loại gia cầm (%)

Bảng 2.2 Thành phần hoá học trong sữa của một số động vật

Động vật Protein Casein Chất béo Cacbonhidra

t

Khoáng

+/ Tổng số tạp trùng <62.10³vsv/ml sữa tươi sau 24h làm lạnh

+/ Các loại nấm mốc: không được có

+/ Các loại vi khuẩn gây bệnh: không được có

2.1.1.3/ Thịt, cá

2.1.1.3.1/ Thịt tươi

_ Vai trò dinh dưỡng của thịt chủ yếu là nguồn protein Thành phần lipid trongthịt làm cho thịt vừa có giá trị năng lượng cao vừa góp phần tăng hương vị thơmngon cho thịt

Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng trong thịt của một số vật nuôi

• Nguyên liệu phải được lấy từ gia súc, gia cầm khoẻ mạnh, đã qua kiểm tra

• Chỉ tiêu cảm quan:

+/ Trạng thái: Mặt cắt mịn, không dính tạp chất lạ, có tính đàn hồi

+/ Màu sắc: Có màu sắc đặc trưng

+/ Mùi: Không có mùi lạ

• Chỉ tiêu hoá lý:

+/ Độ pH: 5,5 – 6,2

+/ Phản ứng định tính sunphua: Âm tính

+/ Hàm lượng ammoniac: không lớn hơn 35mg/100g

+/ Dư lượng kim loại năng của thịt tươi:

• Dư lượng thuốc thú y: Họ tetraxyclin: 0,1mg/kg

• Dư lượng thuốc bảo quản: (mg/kg)

• Dư lượng hoocmon: (mg/kg)

2.1.1.3.2/ Cá

_ Thành phần hoá học chính của thịt cá cũng tương tự như thịt của các loạiđộng vật khác Protein của cá thuộc loại protein hoàn thiện Trong cá, phần cógiá trị nhất là thịt cá, trứng, gan Giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh vật học của cá

có thể ngang bằng với các động vật máu nóng khác như: lợn, bò, gà

_ Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu:

+/ Cá phải tươi,không bị thối rữa

+/ Không nhiễm các nguồn vi sinh vật

2.1.2/ Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật

2.1.2.1/ Các loại củ

2.1.2.1.1/ Khoai tây

_ Cây khoai tây tên khoa học là Solanum tuberosum L Khoai tây là loại câynông nghiệp ngắn ngày, trồng lấy củ Là cây ưa sáng; nhiệt độ thích hợp cho sựphát triển từ 16 - 17°C; trong thời kỳ sinh trưởng cần rất nhiều nước, trước khihình thành củ độ ẩm đất là 60%, khi thành củ độ ẩm đất yêu cầu là 80%; đấttròng phù hợp là đất cát pha, đất phù sa ven sông; độ pH phù hợp là 5,2 – 6,4 Củ

khoai tây có chứa hàm lượng tinh bột cao, là một trong những cây lương thựcchính của con người

Bảng 2.4 Thành phần các chất của khoai tây (%)

_ Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu:

+/ Không chứa mầm gây độc

+/ Không bị nhiễm bệnh

2.1.2.1.2/ Khoai lang

_ Khoai lang tên khoa học Ipomoea batatas(L.) là loại cây thân có mủ, loại cây

dễ trồn, thích hợp với mọi loại đất; nhiệt độ phát triển khoảng 24°C; độ ẩm tối

ưu 85 – 90%, nhiệt độ tối ưu ở 13 - 16°C

Bảng 2.5 Thành phần hoá học của khoai lang (%)

+/ Không bị sâu bệnh, nhiễm

+/ Không bị chầy xước, thâm

2.1.2.1.3/ Sắn

_ Sắn tên khoa học Manihotesculenta crantz, phát triển tốt ở vùng có khí hậunhiệt đới ẩm, nhiệt độ thích hợp là 18 - 30°C Đây là một trong những loạilương thực quan trọng của nước ta, được phân thành hai loại chủ yếu: sắn đắng

và sắn ngọt, hai loại này khác nhau về hàm lượng tinh bột và lượng độc tố

Bảng 2.6 Thành phần hoá học trong sắn (%)

Thành phần Hàm lượng (%)

_ Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu:

+/ Vi sinh vật gây bệnh: không có

+/ Củ có màu trắng, không bị thâm đen

+/ Có mùi đặc trưng

2.1.2.2/ Các hạt thuộc họ đậu

_ Tên khoa học Fabaceae, các hạt thuộc họ đậu như đậu Hà Lan, đậu xanh,đậu đen, đậu ván là những nguồn giàu tinh bột

Bảng 2.7 Thành phần hoá học của một số loại đậu (%)

Tro Xenlulos

e

Cácđường

Tinh bột Protein Lipid

_ Chỉ tiêu chất lượng đối với nguyên liệu:

+/ Không nhiễm vi sinh vật lạ

+/ Không bị sâu bệnh

2.1.2.3/ Các nguyên liệu khác

_ Các loại rau xanh, trái cây là nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất, chất xơcần thiết cho sự phát triển của cơ thể Một số loại bột rau quả thường dùng trongchế biến bột dinh dưỡng như: bột táo, cam, bông cải, chuối, dừa, cần tây, bí đỏ,

Nguyên liệu phụ có vai trò hoàn thiện cho sản phẩm sữa bột, cân đối giữa cácthành phần protein, lipid, glucid đồng thời bổ sung vitamin, các nguyên tố đalượng, vi lượng, khoáng chất cho từng loại sản phẩm.

III/ SẢN PHẨM:

3.1/ Chỉ tiêu của chất lượng sản phẩm

3.1.1/ Tiêu chuẩn cảm quan

Bảng 3.1 Chỉ tiêu cảm quan

Màu sắc Đồng nhất, có màu tự nhiên của nguyên liệu hay bột bán

thành phẩm, không có màu lạMùi Mùi thơm dễ chịu, không có mùi cháy khét, mùi mốc hay mùi

lạ khác

Vị Vị ngọt dễ chịu, không có vị lạ (đắng, khét…)

Độ mịn Bột mịn, rời Độ mịn lọt qua màng rây 6.3 mm ít nhất 95%

Độ tinh khiết Không lẫn tạp chất lạ

Cấu trúc Đồng đều, không vón cục, mịn, hoà tan trong nước thành một

_ Cơ sở sản xuất phải đảm bảo chất lượng sản phẩm theo yêu cầu quy địnhtrong tiêu chuẩn trong thời hạn 6 tháng khi xuất xưởng.

3.1.3/ Tiêu chuẩn hoá lý

Năng lượng, Kcal/100g bột ≥400

Tỷ lệ đạm, chất béo, đường, % năng

lượng

14:20:66

Tro tổng cộng, % khối lượng ≤5

Tro không tan trong HCl, % khối

lượng

≤0.03

Độ chua, ml NaOH 1N/100g bột ≤4

3.1.4/ Tiêu chuẩn vitamin và khoáng chất

Bảng 3.4 Tiêu chuẩn vitamin và khoáng chất

Tên vitamin và khoáng chất Mức

3.1.5/ Tiêu chuẩn tỉ lệ acid amin không thay thế

Bảng 3.6 Tiêu chuẩn tỉ lệ acid amin không thay thế

Isoleucine 1.3 – 1.5

Chương 2: Quy trình sản xuất bột dinh dưỡng và thuyết minh quy trình 2.1/ Quy trình sản xuất bột dinh dưỡng với nguyên liệu là các loại hạt sản xuất theo phương pháp hồ hoá dịch lỏng – tạo bột.

Sấy kiểm tra Phối trộn Rây Nghiền Sấy phun Phối trộn

Hồ hoá

Sản phẩm Bao gói Hạt các loại

2.2/ Thuyết minh quy trình công nghệ

Quy trình sản xuất bột dinh dưỡng với nguyên liệu là các loại hạt sản xuất theo phương pháp hồ hóa dịch lỏng – tạo bột:

Các loại hạt Hồ hóa  Phối trộn  Sấy  Nghiền  Rây  Phối trộn

 Sấy kiểm tra  Sản phẩm

Sản phẩm được hồ hóa một phần lớn, có thể hòa trong nước nguội để dùng

2.2.1.Hồ hóa: Khi xử lý nhiệt các hạt tinh bột trong nước đến nhiệt độ hồ hóa thì

sẽ xảy ra hiện tượng hồ hóa tinh bột (là hiện tượng tinh bột hút nước, trương nở, tăng thể tích và khối lượng tăng lên)

a/ Mục đích:

_ Chế biến: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao nhiều loại nguyên liệu bị biến đổi vềcấu trúc, tính chất hóa học, lý học làm cho chất lượng của nguyên liệu biến đổihẳn Cấu trúc hạt tinh bột bị phá vỡ Nguyên liệu từ dạng hạt rời sau khi hồ hóatạo thành dạng dung dịch, làm chín nguyên liệu

_ Bảo quản: Đun nóng nhiệt độ trên 700C trước hết có tác dụng làm mất hoạt tínhcủa các loại enzyme có trong nguyên liệu, ngăn ngừa được những biến đổi xấu.Nhiệt độ cao trên 900C có thể tiêu diệt vi sinh vật có trong nguyên liệu

b/Biến đổi: Hạt tinh bột khi bắt đầu hồ hóa, nước từ bên ngoài đi vào trong hạt

làm ngưng tụ nước trong mao quản, xảy ra phản ứng hydrat hóa và trương nởhạt Vỏ hạt bị phá vỡ, các liên kết giữa các phân tử amylose và amylopectin giãn

ra, làm đứt liên kết giữa các phân tử Xảy ra hiện tượng phân tán các phân tử đãđứt liên kết vào nước  tạo thành dạng dung dịch

c/ Phương pháp thực hiện: Có thể hồ hóa bằng cách gia nhiệt trực tiếp hoặc

gián tiếp

Các loại hạt khác nhau có nhiệt độ hồ hóa khác nhau nên ta hồ hóa riêng các loạihạt sau đó trộn chung chúng với nhau trong thiết bị trộn Sau khi trộn chung cácdịch hồ hóa  sấy phun hoặc sấy trục để tạo dạng bột

2.2.2/ Phối trộn: Trong quá trình phối trộn nếu nhiệt độ càng cao thì quá trình

phối trộn càng đạt hiệu quả cao, các cấu tử càng dễ phân bố đều vào nhau Đồngthời nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt của chất lỏng

a/ Mục đích: Tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan và giá trị sử dụng sản

phẩm

b/ Biến đổi: Không xảy ra biến đổi.

c/ Phương pháp thực hiện: Trong thiết bị phối trộn từng phần tử nguyên liệu

phải tiếp xúc với phần tử phối trộn Do các phần tử nguyên liệu không thểchuyển động như trong trường hợp chất lỏng có độ nhớt thấp, cơ cấu phối trộnphải di chuyển và tiếp xúc đến các vị trí của thùng trộn hoặc cơ cấu trộn phải tạođược lực đủ lớn để làm các phân tử chuyển động đến các vị trí trong thiết bịphối trộn Có thể sử dụng các loại thiết bị như: thiết bị khuấy trộn dạng cánhkhuấy dạng mái chèo, thiết bị khuấy trộn dạng chậu, máy nhào, thiết bị phối trộnliên tục cho nguyên liệu dạng patse

Hình 2.2: Thiết bị khuấy trọng dạng chậu 2.2.3/ Sấy: Sấy phun

b/ Biến đổi: Trong quá trình sấy sẽ xuất hiện gradien nhiệt trong nguyên liệu

Nhiệt độ sẽ tăng cao tại vùng bề mặt của nguyên liệu và sẽ giảm tại tâm Sự khuyếch tán ẩm sẽ xảy ra do sự chênh lệch ẩm tại các vùng bên trong nguyên liệu

_ Biến đổi vật lý: Các đại lượng vật lý sẽ thay đổi như: khối lượng, tỉ trọng, độ ẩm,… Những biến đổi vật lý sẽ liên quan đến chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm sấy

_ Biến đổi hoá học: Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phản ứng của các phản ứng hoá học tăng Do đó trong quá trình sấy sẽ xảy ra nhiều phản ứng hoá học khác nhau trong nguyên liệu như: phản ứng oxy hoá vitamin C (hàm lượng vitamin C sẽ giảm so với nguyên liệu ban đầu), các hợp chất lipit đặc biệt là các axit béo tự dokhi tham gia phản ứng oxy hoá sẽ hình thành nên các peroxydase và nhiều loại sản phẩm phụ khác làm cho sản phẩm sấy có màu, phản ứng Maillard đây là phản ứng thường gặp khi sấy nguyên liệu có chứa đường khử và các hợp chất nhóm –NH2 tự do, phản ứng sẽ tạo thành hợp chất melannoidine và làm cho sản phẩm bị sậm màu

_ Biến đổi sinh học: Trong quá trình sấy sự trao đổi các chất trong tế bào và mô nguyên liệu sẽ ngừng lại nếu nhiệt độ tăng cao Ngoài ra các thành phần khác như protein cũng bị biến tính

_ Biến đổi hoá sinh: khi nhiệt độ tăng cao các enzim bị vô hoạt hoá và các phản ứng hoá sinh cũng bị ngừng lại

c/ Cách tiến hành:

Hình 2.3: Thiết bị sấy phun

Thiết bị có cấu tạo thành phía trên hình trụ (1) và dưới hình nón cụt (2).Nguyên liệu lỏng qua ống dẫn (3) vào thiết bị phun (4), được phun thành hạt nhỏ vào khoang sấy Thiết bị phun (4) có thể là đĩa quay, vòi phun hai dòng hay vòi phun

áp suất.Thích hợp nhất là vòi phun áp suất, phun nguyên liệu tạo thành dạng hìnhnón rỗng lớn.Khí nóng vào thiết bị qua ống (5) và thiết bị phân tán (6) Phía dướikhoang sấy là một lớp màng bọt (7).Dưới (7) là một đĩa lỗ (8) được cung cấp khínóng qua ống dẫn (9) và khoang (10) Phía trên khoang sấy, thiết bị lọc (11) được sắp xếp thành vòng tròn, có tác dụng lọc hỗn hợp khí nóng - hạt nguyên liệu.Khí nóng từ (6) và (10) và hơi ẩm từ nguyên liệu sau sấy qua thiết bị lọc và thoát ra ngoài qua khoang (12) và ống (13) Thiết bị lọc phải làm bằng vật liệu sao cho có khả năng tách bột khô ra khỏi bề mặt lọc dễ dàng.Bột khô sau đó sẽ rơi thẳng xuống dưới thiết bị sấy Khí nóng từ ống (6) vào khoang sấy, tiếp xúc

và tách ẩm ra khỏi nguyên liệu Các hạt bột có kích thước lớn di chuyển về phía thành (2) và trượt dần xuống đáy thiết bị, trong khi khí nóng với các hạt nhỏ hơn

di chuyển lên trên đến thiết bị lọc (11) do ảnh hưởng của dòng khí nóng từ lớp màng bọt (7) Khi dòng khí qua lớp vải lọc, các hạt bột bị giữ lại và tạo một lớp

bột trên bề mặt ngoài vài lọc Khi các hạt bột di chuyển dần xuống phần hình nón (2), chúng sẽ tiếp xúc với một lượng ẩm do khí nóng mang xuống Điều này giúp cho sự kết dính giữa các hạt bột tạo nên các hạt lớn hơn.Đồng thời, một lượng lớn bột khô từ trên trượt xuống dọc thành (2) cũng giúp bảo vệ thành thiết

bị khỏi sự dính của bột ẩm Tại lớp (7) cũng diễn ra một phần quá trình phân loạihạt bột do dòng khí nóng thổi lên Sản phẩm thoát ra ngoài qua cửa tháo (14)

d/ Thiết bị: Máy sấy phun

_ Nguyên lý làm việc: Một hệ phân tán mịn của nguyên liệu từ dòng chất lỏng hoà tan, nhũ tương, huyền phù đã được cô đặc trước (40 – 60% ẩm) được phun

để hình thành những giọt mịn rơi vào trong dòng khí nóng cùng chiều hoặc ngược chiều ở nhiệt độ 150 - 300°C trong buồng sấy lớn Kết quả là hơi nước được bốc hơi đi nhanh chóng, các hạt sản phẩm được tách ra khỏi tác nhân sấy nhờ một hệ thống thu hồi riêng

Cấu tạo máy sấy phun: một hệ thống máy sấy phun bao gồm:

Hình 2.4: Cấu tạo máy sấy phun hình nón

_ Cơ cấu phun: Có chức năng đưa nguyên liệu (dạng lỏng) vào buồng dưới dạng hạt mịn (sương mù) Qua trình tạo sương mù sẽ quyết định đến kích thước các giọt lỏng và sự phân bố của chúng trong buồng sấy, do đó sẽ ảnh hưởng đến giá trị truyền nhiệt và tốc độ sấy Gồm các dạng: cơ cấu phun áp lực, cơ cấu phun bằng khí động, đầu phun ly tâm.

_ Buồng sấy: là nơi trộn mẫu sấy (dạng sương) và tác nhân sấy (không khí nóng) Buồng sấy phun có thể có nhiều dạng khác nhau nhưng phổ biến nhất là buồng sấy hình trụ, đáy côn, Kích thước buồng sấy được thiết kế phụ thuộc vào kích thước hạt lỏng, quỹ đạo chuyển động của chúng, tức phụ thuộc vào cơ cấu phun sương sử dụng

_ Tác nhân sấy: không khí nóng là tác nhân thông dụng nhất Hơi là tác nhân phổbiến nhất, nhiệt độ hơi sử dụng thường dao động trong khoảng 150 -250°C, nhiệt

độ trung bình không khí nóng thu được thấp hơn nhiệt độ hơ sử dụng là 10°C._ Hệ thống thu hồi sản phẩm: bột sau khi sấy phun được thu hồi tại cửa đáy buồng sấy Để tách sản phẩm ra khỏi khí thoát ra người ta có thể dùng nhiều phương pháp: lắng xoáy tâm, lắng tĩnh điện, lọc… Phương pháp sử dụng nhiều nhất là lắng xoáy tâm, sử dụng cyclon

_ Quạt: để tăng lưu lượng tác nhân sấy, người ta sử dụng quạt ly tâm Ở quy mô công nghiệp thiết bị sấy phun được trang bị hệ thống 2 quạt Quạt chính được đặtsau thiết bị thu hồi sản phẩm từ dòng khí thoát ra, còn một quạt được đặt sau thiết bị gia nhiệt cho dòng không khí đi vào buồng sấy Sử dụng hai quạt có thể kiểm soát dễ dàng áp lực trong buồng sấy