Đề tài về chế biến Tinh bột gạo

A _ Giới thiệu nguyên liệu : Tổng quan : 1.1 Giới thiệu chung lúa : Cây lúa lương thực gieo trồng từ 7000 năm thuộc số vùng thuộc số vùng thuộc n Độ Trung Quốc Hiện nay, lúa gạo loại lương thực chủ yếu nuôi sống gần nửa nhân loại trái đất Trên toàn giới, sản lượng lúa mì chiếm sản lượng lớn lúa nước chút, 25% lượng lúa mì dùng vào mục đích lương thực, lúa nước có 7% Lúa nước nguồn cung cấp lượng quan trọng lúa mì nước phát triển thuộc châu Á, khu vực có nửa số dân trái đất Ngưới Trung Quốc, người n Độ (gần hai tỉ người) ăn gạo nhiều ăn mì gấp lần Người dân số nước khác, có Việt Nam lại ăn gạo nhiều nước này, lúa gạo nguồn cung cấp lượng chủ yếu cho người Cây lúa gieo trồng khắp nơi từ 50 o vó Bắc đến 40o vó Nam; từ vùng thấp mực nước biển đến vùng có độ cao 2500 m mực nước biển Mặc dù lúa loại bán thủy sinh, có nguồn gốc vùng nhiệt đới, thích nghi với nhiều vùng có môi trường tự nhiên khác kể vùng đất cằn cỗi thuộc miền ôn đới 1.2 Các giống lúa giới : Có giống lúa trồng từ lâu đời loài Oryzae Sativa (trồng rộng rãi vùng nhiệt đới ôn đới) loài Oryzae Glaberrima trồng môt số nước Tây Phi, khoảng 20 loài lúa hoang dại khác Với thời gian, loài lúa Oryzae Sativa lại chia thành loài phụ : indica, japonica javanica • Loài phụ indica bao gồm giống lúa hạt dài nhiệt đới nhiệt đới nước n Độ, Trung Quốc nước vùng Đông Nam Á • Loài phụ jabonica bao gồm giống lúa có hạt ngắn tròn, trồng Nhật Bản, Trung Quốc, bán đảo Triều Tiên … • Loài phụ javanica gồm giống lúa “bu lu” (hạt có râu) giống “guldil” (hạt râu) trồng Inđônêxia Các giống lúa vụ hè trồng miền đông n Độ , Bănglet; giống lúa dài, sai hạt trồng Inđônêxia Đó loài lúa trugn gian indica jabonica Trong trình chọn lọc tự nhiên chọn lọc nhân tạo hình thành giống lúa thích nghi với nhiều vùng khí hậu đất đai khác lúa đồi, lúa cạn, lúa nước sâu, lúa nổi, lúa thích nghi với đất kiềm, đất mặn, chòu lạnh, kháng sâu rầy… Riêng châu Á có khoảng 100.000 giống lúa Loài lúa Oryzae Gkaberrima có nguồn gốc Tây Phi cách khoảng 3500 năm, không đa dạng giống lúa châu Á, khả cho suất cao khả kháng bệnh loài không loài Oryzae Sativa Ngày nay, nhiều tổ chức quốc gia quốc tế tiến hành thu thập giống lúa gieo trồng để xây dựng quỹ gen lúa Vào đầu thập kỷ 50, y ban lúa gạo quốc tế FAO thành lập trung tâm thu thập bảo quản giống : • Một trung tâm n Độ để thu thập giống loài phụ indica • Một Inđônêxia để thu thập giống thuộc loài phụ javanica • Một Nhật Bản để thu thập giống thuộc loài phụ jabonica Ngoài có trung tâm Bănglet thu thập giống lúa nước sâu lúa Hiện nay, trung tâm nghiên cứu giống lúa quốc gia quốc tế thường xuyên có hoạt động trao đổi giống để phổ biến loại giống 1.3 Khẩu vò, thò hiếu dân tộc loại gạo : Khẩu vò, thò hiếu người tiêu dùng, kể thành kiến họ, việc sử dụng lúa gạo khác nước, vùng, dân tộc Chất lượng cơm, chủ yếu thành phần tinh bột : amiloza amilopectin, cách xếp đơn vò glucoza thành phần amyloza, đơn vò glucoza xếp thành mạch thẳng, amilopectin thành mạch có nhánh Trong gạo mà thành phần amiloza cao (do thành phần amilopectin nhỏ), nấu chín, cơm khô, dính dù có nấu lâu hạt không bò rữa nát Ngược lại, gao có thành phần amiloza thấp, cơm mềm, bóng dính; dễ nhuyễn nấu lâu Thường người ta qui đònh : gạo dính hàm lượng amiloza 20%; gaọ trung bình, hàm lượng amiloza từ 20 – 25% gạo nở, hàm lượng amiloza 25% Với gạo nếp thành phần tinh bột có tới 100% amilopectin Như trình bày, gạo tẻ Việt Nam có hàm lượng amiloza cao Người dân Việt Nam người dân n Độ, Pakixtan, Bănglét, Malayxia, Sri-lanca, miền nam Trung Quốc hầu Nam Mỹ ăn gạo có hàm lượng amiloza cao, họ thích giống gạo mềm, nghóa nguội, hạt cơm không cứng Nhưng Philipin Inđonêxia người ta lại thích ăn gạo có hàm lượng amiloza trung bìnhl nghóa cơm không cứng, không khô sau nấu gạo n Độ, không dính, không bóng gạo Nhật Bản Tuy nhiên, quốc gia có số giống lúa có hàm lượng amiloza cao Các giống japonica trồng Nhật Bản, miền trung bắc Trung Quốc, bán đảo Triều Tiên có hàm lượng amiloza thấp (từ 12 – 18% amiloza) Người dân thích ăn loại gạo này, họ cho cơm dẻo để nguội lâu Lương thực người Lào, ngưòi dân miền bắc đông bắc Thái Lan, số vùng cao miền bắc Việt Nam lại gạo nếp Còn phần lớn dân tộc khác trồng tỉ lệ lúa nếp để thổi xôi, làm bánh … ăn phụ thêm Người dân Trung Đông ưa dùng loại gạo hạt dài, xay xát kỹ, có hương thơm Họ cho gạo mà không hương thơm gạo Ngược lại, người dân Châu u thích gạo hạt dài, hương Họ cho gạo có mùi dấu hiệu hư hỏng hạt, họ không dùng gạo phải ăn gạo thơm Người dân Mỹ Latinh thích dùng gạo xát không kỹ cho loại gạo có nhiều chất dinh dưỡng tự nhiên Còn người dân n Độ, Băng lét lại ưa gạo đồ, họ nhận xét thổi cơm từ gạo đồ ngon hương vò thơm Ngược lại, người dân nước khác cho ăn gạo đồ có mùi cao su Như vậy, ta thấy thành phần hóa học gạo có ảnh hưởng tới chất lượng gạo mặt dinh dưỡng, chất lượng cơm lại khái niệm khác thò hiếu tập quán quen tiêu dùng người dân vùng, đòa phương, dân tộc Do vậy, song song với việc giữ gìn tăng cường chất lượng hạt cần phải ý nghiên cứu thò hiếu tập quán việc sử dụng gạo đời sống hàng ngày người dân, có tăng khả xuất gạo Giới thiệu cấu tạo thành phần nguyên liệu : 2.1 Cấu tạo hạt lúa : (Oryzae Sativa L.) Hạt lúa thường gồm phận chủ yếu sau : a Vỏ trấu : chiếm 19 – 21% khối lượng hạt, gồm tế bào rỗng có thành hóa gỗ cấu tạo từ cellulose kết chặt lại nhờ chất khoáng linhin b Vỏ : chiếm – 6% khối lượng hạt, gồm vài lớp tế bào : biểu bì gồm tế bào nhỏ, hạt thu hoạch tế bào phủ lớp sáp mỏng; lớp vỏ gồm – dãy tế bào dài hướng dọc theo hạt; tiếp lớp vỏ gồm tế bào dài hướng ngang hạt; sau lớp vỏ gồm tế bào hình trụ hướng theo hạt Vỏ thường liên kết không bền với vỏ hạt Trong thành phần vỏ có cellulose, pentozan, pectin tro c Vỏ hạt : chiếm – 2,5% khối lượng hạt, gồm hai lớp tế bào : lớp tế bào hình chữ nhật nhỏ, sít, có chứa sắc tố antoxyan, flavon; lớp tế bào có hình dạng không đều, xốp, dễ dàng cho ẩm qua Vỏ hạt kiên kất chặt với lớp alơrông Vỏ hạt chứa cellulose lại nhiều hợp chất nitơ đường vỏ d Lớp alơrông : chiếm – 12% khối lượng hạt, lớp tế bào lớn thành dày Lớp alơrông giàu protein (35 – 45%), đường (6 – 8%), chất béo (8 – 9%), vitamin tro (11 – 14%), cellulose (7 – 10%) pentozan (15 – 17%) Khi chế biến hạt, lớp tách với vỏ e Nội nhũ : phần sử dụng lớn hạt lúa, gồm tế bào lớn có thành mỏng, chứa đầy hạt tinh bột, chất protein, cellulose, chất béo, tro đường Trong nội nhũ thóc, tinh bột chiếm tới 80% Tùy theo giống, điều kiện canh tác phát triển, nội nhũ trắng hay trắng đục Nếu nội nhũ có độ trắng cao trình xay xát gạo đớn nát cho tỷ lệ thành phẩm cao Ngược lại, nội nhũ có độ trắng đục cao hạt qua chế biến bò gãy nát nhiều f Phôi hạt : nằm đầu nhọn hạt lúa, chiếm 2,25% khối lượng gạo lật Trong phôi có gù liên kết phôi với nội nhũ, có rễ mầm, thân Phôi gồm tế bào sống có khả phân chia, phát triển tổng hợp chất Trong thành phần phôi có phức hệ chất thường có mặt tế bào sống : protein (30 – 40%), chất béo (15 – 35%), tro (5 – 10%), cellulose (2 – 3%), pentozan, AND, ARN, vitamin B1, B2, E … Phôi phận chứa nhiều chất dinh dưỡng, nơi dự trữ thức ăn cho mầm hạt 2.2 Biến đổi tính chất gạo bảo quản : Trong trình bảo quản, tính chất gạo có nhiều ảnh hưởng đặc biệt tính chất cảm quan Những yếu tố làm cho gạo chóng có mùi nhiệt độ, độ ẩm cao, xát không kỹ Các chất gây mùi tăng lên theo thời gian bảo quản chuyển hóa acid béo không no acid amin có chứa lưu huỳnh Trong điều kiện bảo quản không tốt, nhiệt độ độ ẩm cao làm gạo ngả màu vàng, trước hết xảy mầm hạt, sau lan nhanh sang nội nhũ hạt Thời gian bảo quản ảnh hưởng rõ rệt chất lượng ăn uống gạo độ dẻo, độ dính, hương thơm Ngay sau tuần lễ bảo quản thấy độ dính hạt giảm rõ, bề mặt cơm bò khô, hương thơm dần, thể tích cơm ăn tăng lên khả hút nước tăng, thời gian nấu chín tăng Trong trình bảo quản, hàm lượng tinh bột gạo không bò biến đổi, độ ẩm hạt có thay đổi nên hoạt tính enzym thay đổi dẫn tới làm tăng lượng đường khử làm gm lượng đường tính khử, làm tổng lượng đường gạo bò giảm Về thành phần đạm , không biến đổi nhiều thời gian bảo quản ngắn, bảo quản lâu tính tan protein bò giảm Về thành phần chất béo gạo (thành phần lipid) cần ý bảo quản gạo lâu ngày Các tính chất gạo màu, mùi, độ chua, tính chất lý hóa hạt liên quan biến đổi thành phần lipid Sự biến đổi liên quan tới hai trình hóa học thủy phân oxy hóa chất béo hạt Quá trình oxy hóa chất béo không no xảy tr5ng thái tự hay trạng thái liên kết lipid Sản phẩm oxy hóa peroxyt hydroperoxyt, sau chuyển thành andehyt ceton tạo cho gạo có mùi hôi màu vàng cho hạt Quá trình thủy phân tạo acid tự nhờ xúc tác enzym lipaza Trong trình bảo quản, dù bảo quản buồng kín hay hở tổng lượng lipid gạo bò biến đổi thành phần lipid lại bò biến đổi nhiều, acid béa tự tăng lên, chất béo trung tính photpholipid giảm, lớp hạt gạo Nếu gạo bò ẩm lâu ngày, biến đổi thành phẩn hóa học thân hạt gạo, tạo điều kiện cho xâm nhập nấm mốc, nguy hiểm nấm mốc sinh độc tố aflatoxin (nấm mốc Aspergillus Flavus), có ảnh hưởng tới sức khỏe người gia súc tiêu dùng loại gạo Do đó, để giữ gìn chất lượng hạt, người ta thường bảo quản lúa bảo quản gạo Khi bảo quản gạo, người ta thường để bì kín môi trường có nhiệt độ độ ẩm thấp, gạo xay xát kỹ để bóc hết lớp cám – lớp chứa nhiều chất béo hạt – đồng thời ý vệ sinh môi trường để tránh công nấm mốc, vi sinh vật phá hoại 2.3 Thành phần nguyên liệu yêu cầu nguyên liệu : - Thành phần hóa học nguyên liệu : thành phần hóa học gạo phụ thuộc vào nhiều nhân tố : nhân tố gen giống, ảnh hưởng môi trường nơi trồng, mùa vụ, phân bón, mức xát trắng điều kiện bảo quản Bình quân gạo có khoảng 75 – 80% tinh bột; 7,5% protein; 0,5% tro, 12% nước, chất béo Protein, chất khoáng vitamin phân bố hạt không Phần lớn chất phân bố lớp vỏ ngoài, lớp alơrông phôi • Thành phần glucid gạo gồm tinh bột, cellulose, hemicellulose đường glucose, mantose, fructose… Trong đó, tinh bột thành phần chủ yếu Hạt tinh bột gạo có kích thước nhỏ (3 – μm), lại bao vỏ protein cứng, chặt không hòa tan vào nước, nên để tách tinh bột cần phải xử lý hóa học để tách protein khỏi tinh bột Cũng giống phần lớn lương thực, tinh bột gạo hỗn hợp gồm có amiloza amilopectin Tỷ lệ hai loại polysaccharid ảnh hưởng đến chất lượng nấu nướng vò người ăn, không ảnh hưởng đến giá trò dinh dưỡng gạo Tinh bột gạo tẻ chứa khoảng 17% amiloza 83% amilopectin Tuy nhiên, gạo nếp, tinh bột amiloza • So với loại hòa thảo khác, protein thóc coi hoàn thiện Nó chứa đủ acid amin không thay : threonin, valin, leucin, isoleucin, lysin, methionin, phenylalanin tryptophan Tuy nhiên, thành phần lysin lại so với acid amin khác, chiếm khoảng 4% gạo (nhưng lại cao hai lần so với hàm lượng lysin có lúa mì trắng ngô xay) Bên cạnh đó, thành phần protein lúa đặc biệt so với loại ngũ cốc khác Trong hạt lúa thành phần glutelin (hay gọi orizenin) chiếm tới 80%, thành phần khác chiếm lượng nhỏ, : albumin : 5%, globulin :10%, prolamin : 5% Chính tỉ lệ thành phần tạo nên khác biệt đặc trưng quy trình công nghệ sản xuất tinh bột từ gạo Sau bảng so sánh thành phần protein có hạt ngũ cốc : Lúa mì Albumin Globulin Prolamin Glutelin 40 46 Ngô Đại mạch Yến mạch Lúa Lúa miến • • 13 11 12 56 10 10 55 52 46 39 23 23 80 38 Cũng loại lương thực khác, gạo thiếu vitamin A, D, C có hàm lượng nhỏ thiamin (vitamin B 1), riboflavin (vitamin B2) niacin (vitamin B6) Các loại vitamin nhóm B gạo lật cao gạo xát trắng nhiều lần chúng tập trung chủ yếu cám phôi chưa bò loại hết Yêu cầu nguyên liệu : Gạo sử dụng sản xuất tinh bột thường dạng gạo tấm, có hàm lượng tinh bột cao Các thành phần đặc trưng gạo dùng sản xuất tinh bột trình bày dạng bảng sau : Thành phần Nước Tinh bột Protein (N x 6,25) Chất béo Tro Các thành phần lại % (trung bình) 12,0 79,2 7,0 0,4 0,5 0,9 B _ Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột từ gạo : Sơ đồ khối : Thuyết minh quy trình : Mục đích, biến đổi chính, thông số kỹ thuật, hình ảnh máy móc nguyên lý hoạt động máy móc quy trình : 3.1 Quá trình ngâm : - Quá trình ngâm công đoạn vô quan trọng Vì hạt gạo trạng thái phù hợp trình phân tách chất lượng sản phẩm sau bò ảnh hưởng nhiều - Mục đích giai đoạn ngâm làm mềm hạt phá vỡ cấu trúc protein nội nhũ Ngoài ra, trình làm lỏng lẻo hạt tinh bột, tạo điều kiện cho việc phân tách diễn cách hiệu - Công đoạn ngâm không sử dụng thiết bò phức tạp đắt tiền Trong công nghiệp, người ta thường tiến hành ngâm thùng chứa Khi đó, gạo ngâm khoảng thời gian dài (khoảng 24 giờ) Các thùng ngâm thường làm gỗ xây bê tông có lát đá, có đáy lõm, thường xếp thành dãy khoảng 20 Dung dòch NaOH luân chuyển liên tục hệ thống bơm hoàn lưu qua dãy thùng chứa, luân chuyển tạo nên khuấy trộn cần thiết cho hỗn hợp Dung dòch NaOH sử dụng dung dòch loãng, có nồng độ vào khoảng 0,3 – 0,5% - Các biến đổi vật liệu trình ngâm : • Biến đổi vật lý : hạt gạo bò trương phồng, tăng kích thước khối lượng hút ẩm thời gian dài Hạt mềm dễ vỡ tác dụng ngoại lực Cấu trúc thành phần hạt trở nên lỏng lẻo • Biến đổi sinh học : dung dòch ngâm dung dòch NaOH loãng nên góp phần hạn chế hoạt động số vi sinh vật 3.2 Quá trình nghiền : - Nghiền khâu quan trọng công nghệ sản xuất tinh bột từ gạo nói riêng, từ loại hạt ngũ cốc nói chung - Mục đích trình nghiền để phá vỡ tế bào hạt giải phóng hạt tinh bột Do hạt tinh bột nằm tế bào hạt, muốn tách lấy tinh bột phải phá vỡ tế bào Phá vỡ triệt để hiệu suất lấy tinh bột cao Ngoài ra, - • • • • • trình nghiền kết hợp tách phần protein có hạt gạo (phần protein tan dung dòch kiềm) Do đó, giai đoạn này, gạo nghiền ướt Trong sản xuất tinh bột từ gạo chủ yếu sử dụng máy nghiền búa, loại máy nghiền mòn Nguyên tắc chung : vật liệu máy nghiền búa nghiền nhỏ va đập búa vào vật liệu chà xát vật liệu búa thành máy Các hạt vật liệu sau nghiền có kích thước nhỏ lỗ lưới phân loại ngoài, hạt có kích thước lớn lỗ phân loại tiếp tục nghiền Nguyên lý hoạt động : Hỗn hợp gạo – dung dòch NaOH loãng đem nghiền cho vào máy qua phễu (1) có tay quay (8) để điều chỉnh việc nạp liệu theo suất thích hợp Vật liệu đem nghiền chảy thành lớp qua nam châm (2) để tách vụn sắt trước chảy vào khoang nghiền Búa nghiền (4) đúc thành dạng cánh, hai đầu cánh đối xứng uốn cong hai vách khoang nghiền để vừa thực trình đập đầu cánh vừa thực trình chà xát vật liệu nằm đầu cánh với vách (6) khoang nghiền Các vách tạo gân để tăng hiệu chà xát Trong khoang nghiền có gắn thêm đập (3) lưới tháo sản phẩm (5) Trục lắp búa nghiền truyền chuyển động quay từ động qua bánh đai (7) Kích thước vật liệu trước nghiền tới 40 mm bột nghiền đạt 0,25 mm Trục lắp búa quay 1800 – 2700 vòng/phút, cần công suất khoảng 10 kw Máy nghiền loại búa đúc dùng thích hợp để nghiền hạt, loại củ, rễ, loại xương hóa chất Các biến đổi vật liệu trình nghiền : Biến đổi vật lý : có thay đổi kích thước vật liệu Tế bào hạt bò phá vỡ giải phóng tinh bột dạng hạt có kích thước nhỏ Biến đổi hóa học : glutelin lúa (orizenin) sau giải phóng hòa tan vào dung dòch kiềm loãng Biến đổi hóa lý : số protein sau giải phóng chòu ảnh hưởng pH kiềm bò tủa 3.3 Quá trình rây, sàng : 3.4 Quá trình ly tâm : 3.5 Quá trình tách phôi : - Mục đích : • Là giai đoạn tách triệt để bã nhỏ sót lại, protein không hoà tan, tách phôi, tạp chất khác Nếu có lẫn tạp chất dòch tinh bột đục, có lẫn protit nấu hồ sủi bọt nhiều, dễ nhiễm vi sinh vật • • • • • • Phôi hạt có chứa rễ mầm, thân mầm mầm Nó gồm tế bào sống có khả phân chia, phát triển tổng hợp chất.Trong thành phần phôi có mặt phức hệ chất thường có tế bào sống : protein (30-40%), chất béo (15-35%), tro (5-10%), xenlluloza (2-3%), pentozan, AND, ARN, vitamin E, B1, B2 … enzym Khi phôi trình bảo quản không ngừng hô hấp enzym oxydaza + Nếu nhiều oxy: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 674 Calo + Nếu thiếu oxy: C6H12O6 CO2 + C2H5OH + 24 Calo Làm cho chất bột ngũ cốc giảm dần, độ ẩm tăng lên nhiệt độ tăng theo tăng đến nhiệt độ tối ưu oxydaza hoạt động mạnh, hô hấp mạnh nên vi sinh vật phát triển, enzym thủy phân vi sinh vật thân hạt phân giải chất dinh dưỡng dẫn đến gạo bò hư Trong mầm có enzym amilaza thuỷ phân tinh bột Do đó, để bảo vệ chất lượng số lượng tinh bột ta phải tách phôi để hạn chế xâm nhập vi sinh vật, phân giải tinh bột enzym Nguyên tắc: Phôi chứa 50% chất béo nên tỷ trọng phôi nhỏ tỷ trọng mảnh nội nhũ Do đó, dùng bể rửa, máng rửa, máy ly tâm vắt, xiclon nước, buồng tuyển nổi… Bể rửa tinh bột có cấu tạo đơn giản cả, thường xây gạch , bê tông hay gỗ.Chiều cao bể (bên trong) tối đa 1,5m, thể tích - 15m Đáy bể dốc phía cửa tháo dòch đáy có cửa cho phép lấy ván bẩn mặt lớp tách bột Cửa để luồn ống xiphong (5) với rãnh (6) tháo nước rữa sau tinh bột lắng, rãnh lại để tháo lớp tinh bột bẩn qua cửa (1) nhờ vít di động (4) Cửa mở cao hay thấp cách nâng chắn (2) nhờ trục vít vô lăng (3) Sữa tinh bột cho vào bể có nồng độ 18 Bx Tinh bột lại cho nước vào khuấy trộn thành sữa bột đặc có nồng độ 35 Bx, chuyển qua thiết bò vắt nước Những năm gần đây, người ta không dùng buồng tuyển mà dùng xiclon nước hiệu chiếm diện tích Thân xiclon hình trụ có đáy chóp cụt Sữa tinh bột đưa vào theo phương tiếp tuyến với thân xiclon, có ống thoát nước bao xung quanh trục Sữa tinh bột nồng độ Bx bơm với áp suất 3-3,5 kg/cm2 vào cửa tiếp tuyến có kích thước rộng mm, chiều cao 5mm tiết diện 15mm2 Sữa tinh bột chuyển động với tốc độ lớn áp suất máy bơm vào theo phương tiếp tuyến việc động lực làm chuyển động xoáy mạnh xung quanh trục Lực ly tâm tỷ lệ với khối lượng kích thước hạt hạt tinh bột lớn, nặng bò tách xuống phía hạt phôi chất xơ nhẹ chuyển động xoáy xuống chỗ co hẹp chuyển động xoáy ngược lên ống theo cửa có đường kính 6,3mm Một phần sữa tinh bột chứa xơ tát phôi tách vào ống thoát và chất sữa bột, chất rắn lỗ thoát đáy xiclon 3.6 Quá trình tách nước : - Mục đích : nhằm loại bớt phần nước dòch sữa tinh bột thu sau tách phôi - Nguyên tắc : sau tách phôi, dòch sữa tinh bộât tách bớt phần nước cách ép vắt ly tâm lọc Sau tách nước độ ẩm tinh bột giảm khoảng 50% đưa qua công đoạn sấy 3.7 Quá trình sấy : - Trong công nghiệp sản xuất tinh bột gạo, người ta tiến hành sấy tinh bột sạch, ướt thu sau tách nước hệ thống sấy khí thổi (sấy khí động) Thiết bò sấy khí thổi có kết cấu đơn giản, gọn, vốn đầu tư ít, sấy vật liệu khô đều, suất cao Tuy nhiên tiêu tốn nhiều lượng - Nguyên tắc chung : • Khác với hệ thống sấy tầng sôi, hệ thống sấy khí động thường dùng để sấy loại hạt nhẹ có độ ẩm chủ yếu ẩm bề mặt Hơn nữa, hệ thống sấy thường làm phương tiện vận chuyển hạt từ chỗ đến chỗ khác theo yêu cầu chế biến • Thực trình sấy trạng thái khí động, hạt vật liệu bò lôi theo dòng tác nhân Vì vậy, trao đổi nhiệt ẩm dòng tác nhân vật liệu mãnh liệt (từ – 10 lần sấy thùng quay) Thời gian sấy ngắn, trình xảy tức thời Kích thước hạt bé, trình sấy xảy nhanh sâu Tuy nhiên sấy khí thổi dùng để tách ẩm bề mặt (ẩm tự do), dùng để sấy vật liệu mà trở lực truyền vận ẩm bé Nhiệt độ trình sấy khoảng 100 – 105 oC - Đặc điểm chế độ thủy động lực : • Sự phân bố tốc độ theo tiết diện ống dẫn theo quan sát thực tế cho thấy hạt vật lệu chuyển động tònh tiến theo dòng khí, đồng thời chuyển động quay; chuyển động quay nên tốn phần lượng, kết chuyển động tònh tiến bò chậm lại • Vật liệu phân bố không theo tiết diện đường ống : tâm ống vật liệu tập trung nhiều (các hạt chuyển động gần thành ống bò giảm tốc độ nhiều hơn) Dòng khí ngược lại bò nén tâm nên dồn gần thành ống • Nồng độ vật liệu lớn phân bố không tốc độ vật liệu tốc độ dòng khí tăng • Tốc độ vật liệu thay đổi theo chiều cao đường ống - Nguyên lý hoạt động : • Không khí vào cửa calorifer (9) qua lọc đầu để tách bụi, đến buồng hòa trộn (13) Buồng hòa trộn có lắp cấu đánh tơi vật liệu nhằm tạo độ xốp với kích thước hạt thích hợp hòa trộn với tác nhân sấy Tại độ ẩm vật liệu giảm bớt phần hình thành hạt vật liệu rời Từ buồng hòa trộn (13) hỗn hợp trạng thái lơ lững chuyển vào ống sấy (6) Phía ống sấy (6) lắp phân • • • • • • ly hạt vật liệu; phân ly nối liền với ống hoàn lưu vật liệu (7) Bộ phân ly có nhiệm vụ tách hạt vật liệu kích thước lớn chưa khô trở bồn nhập liệu (8), với vật liệu từ nhập liệu (8) thực chu trình sấy Phần vật liệu sấy khô theo dòng không khí vào hệ cyclon (4) Tác nhân sau sấy theo ống dẫn (3) hút quạt (2) đẩy qua lọc ướt (1) sau thải theo ống (10) Quạt hút (2) tạo áp suất thấp toàn hệ thống sấy Bộ lọc ướt (1) hình nón cụt có cấu tạo đặc biệt phần đáy để cho dòng khí chuyển động xoáy lốc Phần hệ cyclon (4) có lắp clapê đặc biệt trang bò băng tải dạng vít xoắn (11) Klapê mở băng tải có vật kiệu, nhằn tránh xâm nhập không khí bên vào hệ thống Sản phẩm khô từ băng tải (11) chuyển đến máy đóng gói Cơ cấu nhập liệu (8) cấu đánh tơi vật liệu buồng (13) truyền động từ truyền (12) Buồng hòa trộn (13) có cửa : cửa nhập liệu vào, cửa tác nhân vào cửa hỗn hợp nối liền với ống sấy (6) Bộ phận (14) điều chỉnh lưu lượng dòng vào Các biến đổi vật liệu trình sấy, chủ yếu có biến đổi sau : Biến đổi hóa lý : nước từ khối tinh bột ướt tác dụng tác nhân sấy bò bốc đi, làm cho độ ẩm khối tinh bột giảm nhiều đạt đến độ ẩm an toàn phù hợp với trình bảo quản Biến đổi vật lý : tinh bột sau sấy có tượng co thể tích khối lượng riêng tăng, giảm khối lượng nước bay hơi, hạt tinh bột tách rời khối tinh bột đạt độ xốp đònh Nguyên nhân gây biến đổi vật lý nói chủ yếu thoát ẩm Màu sắc sản phẩm tinh bột tăng độ trắng, sáng hơn, nguyên nhân thay đổi khả hấp thụ phản xạ ánh sáng vật liệu tác động nhiệt độ cao Ngoài có biến đổi phụ biến đổi sinh học : tác dụng nhiệt độ cao vi sinh vật tồn sản phẩm hoàn toàn bò tiêu diệt, làm tăng độ an toàn sản phẩm bảo quản C _ Giới thiệu quy trình công nghệ sản xuất tinh bột từ khoai tây : Sơ đồ công nghệ : Khoai tây Rửa Nghiền lần (Xát, chà) Tách sữa bột Dòch sữa Nghiền lần Tách dòch bào Tách bã thô Tinh chế sữa bột Rửa tinh bột Sấy Tinh bột khô Tách bã mòn Bã Thuyết minh quy trình : - - - • • • • - Rửa : nguyên liệu đem ngâm nhằm làm bở đất cát bám vào nguyên liệu Thời gian ngâm từ – tùy mức độ nhiễm bẩn Sau rửa để tách hết đất, cát rác phần vỏ Nếu rửa không tạp chất làm mòn máy xay, xát, nghiền, làm tăng độ tro độ màu bột Để hạn chế hoạt động vi sinh vật đồng thời làm tăng độ tan số chất màu, cần tạo môi trường kiềm ngâm, rửa, dùng vôi 0,15 % Nghiền : nhằm phá vỡ tế bào củ để giả phóng hạt tinh bột Phá vỡ triệt để hiệu suất lấy tinh bột cao Trong công đoạn chủ yếu dùng loại máy mài xát máy nghiền thớt đá Với nhà máy lớn máy xát dùng máy xay để nâng cao hiệu suất Tách dòch bào : lượng dòch bào chiếm khoảng 0,1 – 0,3% Trong thành phần dòch bào đáng lưu ý sản xuất tinh bột hợp chất polyphenol hệ enzym polyphenoloxydaza tạo thành chất màu làm tinh bột giảm màu trắng Quá trình oxy hóa bắt đầu xảy rừ mài xát đặc biệt đảo trộn sữa bột thô Để khắc phục tình trạng yêu cầu qui trình sản xuất phải ngắn, tách dòch bào nhanh tốt toàn qui trình phải ngập nước Thường dùng máng lắng máy ly tâm để tách dòch bào Tách máng lắng không triệt để kéo dài thời gian, khả giới thấp Để tách triệt để dòch bào phải ly tâm hai lần Sau lần ly tâm, dòch bột pha loãng tới nồng độ 27 o Bx đưa qua rây để tách bã mòn Sữa tinh bột lọt qua rây đưa qua máy ly tâm tách dòch lần tiếp Nồng độ sữa tinh bột vào máy ly tâm khoảng 3o Bx Nước dòch khỏi ly tâm đưa vào bể lắng để tách tinh bột loại Độ ẩm tinh bột sau ly tâm khoảng 60% Tách bã : có giai đoạn : tách bã thô tách bã mòn (tinh chế) Thường dùng máy rây chải để tách bã thô Sữa tinh bột sau nghiền đưa qua rây có đường kính 0,7 mm để tách tinh bột tự Phần không lọt rây gồm xơ, mảnh vụn hạt tinh bột chưa tách hết đưa qua rây chải Phần lọt qua rây đem ly tâm, lắng để tách dòch bào Phần không lọt qua rây này, đem nghiền tiếp đưa qua bể bã, bã thô Để tách bã mòn dùng hệ thống rây có số hiệu mặt rây lớn dần : N o 38, No 52, No 55 Lưu ý không dùng rây No 55 từ đầu mặt rây dày, cản trở việc tách tinh bột, hiệu suất thấp Để hiệu suất rây cao, rây phải xối nước liên tục hiệu chỉnh nồng độ sữa bột khỏi rây khoảng 3o Bx Tách sữa bột : sau tinh chế sữa bột khiết có nồng độ o Bx Để tách tinh bột dùng bể lắng, máng lắng ly tâm vắt Tốt dùng máy ly tâm Độ ẩm tinh bột sau khỏi máy ly tâm lắng khoảng 38 – 40 % Nếu cần • bảo quản lâu cần sấy khô ngâm nùc, đònh kỳ gạn nước bên trên, thay nước Nước dòch ly tâm tinh bột loãng dùng trở lại pha loãng sữa bột thô sau nghiền *** Dưới số công nghệ chế biến : • Hệ số lấy tinh bột : 80 – 90 % • Tỷ lệ tinh bột loại : 99 – 99,2 % • Tỷ lệ tinh bột loại : 0,8 – % • Tinh bột tự bã : % • Chất khô bã + tinh bột liên kết bã : 49 % D _ Chất lượng cảm quan ứng dụng tinh bột đời sống sản xuất : Chất lượng cảm quan tinh bột gạo : Ứng dụng tinh bột gạo: - - - - Tinh bột gạo sản phẩm từ tinh bột gạo sử dụng rộng rãi.Tinh bột gạo dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho sản phẩm dạng lỏng tác nhân làm bền loại thực phẩm dạng keo nhũ tương.Người ta sử dụng chúng yếu tố tạo kết dính làm đặc, tạo độ cứng độ đàn hồi cho nhiều thực phẩm Tinh bột gạo cho vào loại súp để tạo độ sánh, dùng tạo gia vò, nước sốt Tinh bột gạo dùng để làm loại bánh có độ dai cao Ngoài tinh bột gạo dùng làm chất kết dính,chất bám để sản xuất carton , hộp chứa, giấy lót gợn sóng để bảo quản thuỷ tinh, dùng làm chất gôm sản xuất kẹo, làm giấy dán tường… Khả ứng dụng tinh bột gạo lớn gạo chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho thể gạo đắc tiền nguồn nguyên liệu khác nên số ứng dụng người ta dùng tinh bột khoai, sắn để thay Từ tinh bột gạo để có loại hình tinh bột phù hợp tính chất cần thiết người ta phải biến hình tinh bột *** Biến hình tinh bột gạo tạo dextrin: - Dextrin sản phẩm thuỷ phân chưa hoàn toàn tinh bột.Dextrin thu bởi: • Dưới tác dụng enzym Amilaza tinh bột • Dưới tác dụng vi khuẩn Bacillus macerans tinh bột Dưới tác dụng thuỷ phân acid môi trường nước Dextrin thu gia nhiệt có mặt acid gia nhiệt khô gọi pirodextrin Phụ thuộc vào nhiệt độ ta thu dextrin trắng (95-120 0C), dextrin vàng (1501800C), pirodextrin (170-1950C) Người ta dùng dextrin trắng, dextrin vàng pirodextrin để pha keo dán phong bì, dán nhãn chai, băng dính, thùng carton … Pirodextrin dùng làm chất làm đặc cho thuốc nhuộm sợi, dùng làm dung môi chất mang chất màu tính hoà tan tốt nước Dextrin dùng làm chất liên kết chất keo dính để pha sơn Trong công nghiệp dược, dextrin trắng dùng làm nguồn thức ăn cacbon đồng hoá chậm thay cho glucoza điều chế số kháng sinh phương pháp lên men Tinh bột gạo thủy phân để sản xuất maltodextrin, sản xuất mạch nha, đường glucoza • • - - - - a Biến hình tinh bột acid: - Dưới tác dụng dung dòch acid vô (1 - 3%), phần liên kết phân tử phân tử tinh bột bò đứt làm cho kích thước phân tử giảm tinh bột thu tính chất Tinh bột gạo biến hình acid có độ nhớt thấp nên dùng rộng rãi công nghiệp dệt, để hồ sợi dọc, sợi có pha không pha, sợi tổng hợp , sợi viscô, acetat, tơ tằm … Sợi dọc hồ tinh bột có độ bền chòu mài mòn - Người ta dùng tinh bột gạo biến hình acid sản xuất kẹo (gel) đông Đặc biệt tinh bột từ hạt tẻ có lợi chỗ : hồ sôi chí đậm đặc dạng lỏng, làm nguội bảo quản đông lại - Trong sản xuất giấy, tinh bột dạng dùng để làm giấy với mục đích tăng độ bền mài mòn tăng chất lượng in giấy b Biến hình tinh bột oxy hóa : - Thông thường tinh bột oxy hoá hypoclorit, tinh bột thu có độ trắng cao.Tinh bột oxy hoá sử dụng để hồ bề mặt sản xuất giấy,để hồ sợi bông,sợi pha tơ nhân tạo công nghiệp dệt chất làm đặc công nghiệp thực phẩm c Biến hình tinh bột xử lý tổ hợp để thu nhận tinh bột keo đông : - Cho dòch huyền phù tinh bột vào dung dòch HCl 10% khuấy cho Kalipermanganat 5% giữ 42-450C màu Khi đó, xảy trình oxy hoá tinh bột oxy ozon thoát phản ứng Ngoài ra, xảy phản ứng thuỷ phân phần tinh bột tác dụng acid - Tinh bột có khả keo đông cao, không mùi đặc biệt có độ trắng cao nên dùng làm chất ổn đònh sản xuất kem, dùng để thay aga-aga agaroit d Biến hình tinh bột cách gắn thêm nhóm phosphat: - Biến hình tinh bột thành tinh bột phosphat để tinh bột thu có tính chất - Hồ este monophosphat tinh bột có độ suốt cao, độ nhớt lớn bền thoái hoá.Khi tan giá hồ tinh bột giống gelatin tạo màng suốt đàn hồi - Tinh bột dạng dùng làm chất độn loạt sản phẩm thực phẩm Tinh bột phosphat dùng công nghiệp giấy, công nghiệp dệt, tinh chế quặng, sản xuất chất tẩy rửa, công nghiệp đúc - Tinh bột phosphat liên kết ngang bền đun nóng, khuấy trộn tác động acid thích hợp làm bánh có nhân quả, thức ăn trẻ em e Biến hình cách tạo liên kết ngang : - Tinh bột thu tính chất cho tác dụng với acid boric,khi nhóm OH mạch tinh bột nằm gần tạo thành phức với acid boric - Tinh bột thu dai hơn, giòn cứng - Tinh bột loại dùng để rắc lên mặt găng tay phẫu thụat cao su để tiệt trùng không bò dính Trong trường hợp dùng oxyclophosphat làm tác nhân khâu sản phẩm thu dùng làm nhựa trao đổi cation - Các tinh bột có liên kết ngang thành phần dung dòch sét để khoan dầu mỏ, thành phần sơn, gốm làm chất kết dính cho viên than, làm chất mang chất điện ly pin khô E _ Tài liệu tham khảo : Các trình công nghệ sản xuất thực phẩm _ Khoa hóa thực phẩm công nghệ sinh học trường đại học Bách Khoa Hà Nội _ Chủ biên : Lê Bạch Tuyết Tổng quan khoa học kỹ thuật kinh tế : Lúa gạo : đặc điểm kỹ thuật thò trường _ y ban khoa học kỹ thuật nhà nước, viện thông tin khoa học kỹ thuật trung ương Hóa học thực phẩm _ Nhà xuất khoa học kỹ thuật _ Giáo sư : Lê Ngọc Tú tác giả khác Hóa sinh công nghiệp _ Nhà xuất khoa học kỹ thuật _ Giáo sư : Lê Ngọc Tú 5 Cơ học vật liệu rời _ Vũ Bá Minh & Hoàng Minh Nam Các máy chế biến lương thực thực phẩm The starch industry Food theory and applications [...]... người ta dùng tinh bột khoai, sắn để thay thế Từ tinh bột gạo để có những loại hình tinh bột phù hợp các tính chất cần thiết thì người ta phải biến hình tinh bột *** Biến hình tinh bột gạo tạo dextrin: - Dextrin là sản phẩm thuỷ phân chưa hoàn toàn của tinh bột. Dextrin thu được bởi: • Dưới tác dụng của enzym Amilaza trên tinh bột • Dưới tác dụng của vi khuẩn Bacillus macerans trên tinh bột Dưới tác... quan của tinh bột gạo : 2 Ứng dụng của tinh bột gạo: - - - - Tinh bột gạo và các sản phẩm từ tinh bột gạo được sử dụng rất rộng rãi .Tinh bột gạo được dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho các sản phẩm dạng lỏng hoặc là tác nhân làm bền các loại thực phẩm dạng keo hoặc nhũ tương.Người ta sử dụng chúng như các yếu tố tạo kết dính và làm đặc, tạo độ cứng và độ đàn hồi cho nhiều thực phẩm Tinh bột gạo được... nước sạch Nước dòch ly tâm và tinh bột loãng dùng trở lại pha loãng sữa bột thô sau nghiền *** Dưới đây là chỉ số công nghệ chế biến : • Hệ số lấy tinh bột : 80 – 90 % • Tỷ lệ tinh bột loại 1 : 99 – 99,2 % • Tỷ lệ tinh bột loại 2 : 0,8 – 1 % • Tinh bột tự do trong bã : 3 % • Chất khô của bã + tinh bột liên kết trong bã : 49 % D _ Chất lượng cảm quan và ứng dụng của tinh bột trong đời sống và sản xuất... giấy b Biến hình tinh bột bằng oxy hóa : - Thông thường tinh bột được oxy hoá bằng hypoclorit, tinh bột thu được có độ trắng cao .Tinh bột oxy hoá được sử dụng để hồ bề mặt trong sản xuất giấy,để hồ sợi bông,sợi pha và tơ nhân tạo trong công nghiệp dệt và chất làm đặc trong công nghiệp thực phẩm c Biến hình tinh bột bằng xử lý tổ hợp để thu nhận tinh bột keo đông : - Cho dòch huyền phù tinh bột vào... điều chế một số kháng sinh bằng phương pháp lên men Tinh bột gạo còn được thủy phân để sản xuất maltodextrin, sản xuất mạch nha, đường glucoza • • - - - - a Biến hình tinh bột bằng acid: - Dưới tác dụng dung dòch acid vô cơ (1 - 3%), một phần các liên kết giữa các phân tử và trong phân tử tinh bột bò đứt do đó làm cho kích thước phân tử giảm đi và tinh bột thu được những tính chất mới Tinh bột gạo biến. .. thành tinh bột phosphat để tinh bột thu được có những tính chất mới - Hồ este monophosphat tinh bột có độ trong suốt cao, độ nhớt lớn và bền đối với sự thoái hoá.Khi tan giá hồ tinh bột này giống gelatin tạo ra được màng trong suốt và đàn hồi - Tinh bột dạng này được dùng làm chất độn trong một loạt các sản phẩm thực phẩm Tinh bột phosphat còn được dùng trong công nghiệp giấy, công nghiệp dệt, tinh chế. .. hoá tinh bột bằng oxy và có thể bằng ozon thoát ra trong phản ứng Ngoài ra, còn xảy ra phản ứng thuỷ phân từng phần tinh bột dưới tác dụng của acid - Tinh bột này có khả năng keo đông cao, không còn mùi đặc biệt và có độ trắng cao nên được dùng làm chất ổn đònh trong sản xuất kem, có thể dùng nó để thay thế aga-aga và agaroit d Biến hình tinh bột bằng cách gắn thêm nhóm phosphat: - Biến hình tinh bột. .. nước sốt Tinh bột gạo còn được dùng để làm các loại bánh có độ trong và dai cao Ngoài ra tinh bột gạo còn được dùng làm chất kết dính,chất bám chắc để sản xuất carton , các hộp chứa, giấy lót gợn sóng để bảo quản thuỷ tinh, dùng làm chất gôm trong sản xuất kẹo, làm giấy dán tường… Khả năng ứng dụng của tinh bột gạo là rất lớn nhưng do trong gạo chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể và gạo đắc... Sau mỗi lần ly tâm, dòch bột được pha loãng tới nồng độ 27 o Bx rồi đưa qua rây để tách bã mòn Sữa tinh bột lọt qua rây được đưa qua máy ly tâm tách dòch lần tiếp Nồng độ sữa tinh bột vào máy ly tâm khoảng 3o Bx Nước dòch ra khỏi ly tâm được đưa vào bể lắng để tách tinh bột loại 2 Độ ẩm tinh bột sau ly tâm khoảng 60% Tách bã : có 2 giai đoạn : tách bã thô và tách bã mòn (tinh chế) Thường dùng máy rây... từ đầu vì mặt rây quá dày, cản trở việc tách tinh bột, hiệu suất sẽ thấp Để hiệu suất rây cao, rây phải được xối nước liên tục và hiệu chỉnh nồng độ sữa bột ra khỏi rây khoảng 3o Bx Tách sữa bột : sau khi tinh chế được sữa bột thuần khiết có nồng độ 3 o Bx Để tách tinh bột có thể dùng bể lắng, máng lắng hoặc ly tâm vắt Tốt nhất là dùng máy ly tâm Độ ẩm tinh bột sau khi ra khỏi máy ly tâm lắng khoảng