chế biến lương thực và các sản phẩm bột từ ngũ cốc và củ cho bột

Máy bóc vỏ rulô:Các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu quả xay của máy 2 trục cao su • Tính chất kỹ thuật của ngũ cốc: - Ngũ cốc non, ẩm, có hàm lượng amylose thấp, có độ đục cao…  Khi xay bằng

CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC VÀ CÁC SẢN

PHẨM BỘT TỪ NGŨ CỐC VÀ CỦ CHO BỘT

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Đại Học Nông Lâm TP HCM

II Các công đoạn kỹ thuật cơ bản trong sản xuất

b Nguyên lý của kỹ thuật xay ngũ cốc

– Giữa vỏ quả (vỏ trấu) và nhân (hạt lức, hạt

lương thực) tồn tại một khoảng trống, đặc

biệt khoảng trống này lớn hơn ở hai đầu quả

thóc

– Do đó, nếu bị một lực cơ học tác động (ví dụ:

lực nén, kéo, xé, dập…) thì vỏ trấu sẽ bong ra

khỏi hạt lức

c Yêu cầu đối với xay ngũ cốc:

• Tỷ lệ hạt nguyên cao và tỷ lệ tấm thấp

• Vỏ quả (trấu) không bị bong thành vảy

(gây khó khăn cho công tác phân loại hỗn

hợp xay tiếp theo và làm giảm giá trị sử

dung trấu sau này) Vỏ trấu thu được càng ít

bị dập nát, càng tốt

• Hiệu suất xay cao

• Hiệu suất sử dụng thiết bị tốt

d Các chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu ngũ cốc

cần xác định trước khi xay:

– Độ ẩm %

– Tỷ lệ trấu %

– Tỷ lệ tạp chất %

– Độ đồng đều của quả ngũ cốc %

– Độ rạn nứt tự nhiên của hạt lức, % (thường

chỉ sử dụng chỉ tiêu này đối với thóc, lúa

mì…)

• Nén và xé: Điển hình là thiết bị xay 2 trục cao su.

• Dập và xé: Điển hình là cối xay thớt đá nhám

• Văng và dập: Điển hình là máy xay ly tâm

f Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng lên hiệu suất

– Tính năng của thiết bị

– Kỹ thuật điều khiển và quản lý thiết bị

– Công tác sử dụng và quản lý nhân sự của nhà

máy

- Số hạt thóc lẫn trong gạo thu hồi :

≤40 hạt/1kg hạt gạo thu hồi

- Tỷ lệ tạp trong gạo thu hồi : ≤ 0.5%

Một số thiết bị xay ngũ cốc phổ biến

1 Máy xay 2 trục cao su:

– Đây là loại thiết bị xay phổ biến nhất trong sản

Máy bóc vỏ rulô:

Các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu quả xay của máy 2

trục cao su

• Tính chất kỹ thuật của ngũ cốc:

- Ngũ cốc non, ẩm, có hàm lượng amylose thấp, có độ đục

cao…  Khi xay bằng máy xay 2 trục cao su, sẽ có tỷ lệ

cao hạt nứt, hạt vụn nát.

• Chênh lệch vận tốc giữa 2 trục cao su:

– ∆vt tăng sẽ cho năng suất xay và hiệu suất xay tăng,

nhưng làm cho tỷ lệ hạt nguyên giảm và tỷ lệ tấm tăng.

– ∆vt giảm sẽ cho tỷ lệ hạt nguyên cao và tỷ lệ tấm giảm,

nhưng sẽ làm năng suất xay và hiệu suất xay giảm.

 Thường, đối với thóc, ∆vt ≈ 2÷3 m/giây.

• Vận tốc của từng trục cao su ảnh hưởng lên hiệu

suất xay:

– Vận tốc của từng trục nhỏ: hiệu suất xay giảm

– Vận tốc của từng trục lớn : gây chấn động thiết bị

• Độ cứng của trục cao su ảnh hưởng lên hiệu quả

xay:

– Độ cứng cao su thấp sẽ cho tỷ lệ hạt gãy giảm,

nhưng trục sẽ rất chóng mòn, hiệu suất bóc xát vỏ

thấp, tỷ lệ tróc vỏ giảm

– Độ cứng của trục cao su cao sẽ làm tăng hiệu suất

xay, trục ít bị mòn hơn, nhưng tỷ lệ hạt gãy cũng sẽ

tăng lên

• Khe hở giữa 2 trục cao su ảnh hưởng lên hiệu quả xay:

– Khe hở giữa 2 trục quyết định đoạn đường dài hay ngắn

mà hạt phải chịu tác dụng lực nén và xé để tuột vỏ

– Khe hở giữa 2 trục hẹp sẽ làm tăng hiệu suất, kèm theo

làm tăng tỷ lệ gãy nát hạt

– Khe hở giữa 2 trục tăng sẽ cho tỷ lệ tấm giảm, nhưng

hiệu suất xay cũng giảm theo, tỷ lệ hạt chưa tróc vỏ tăng

– Đối với quả thóc gạo thường không chế khe hở giữa 2

trục cao su ≈ 0.5 ÷ 1.8 mm

– Hiệu suất xay đối với thóc gạo thường nằm trong khoảng

75 ÷ 80%

Máy xay 2 thớt cối

a- Mẫu cổ điển: Cối xay tre ở nông thôn Việt Nam

nhau; do mặt thớt dưới gồ ghề (nhám) làm hạt nảy

lên đập vào thớt trên  hạt bị tuột vỏ.

Máy xay 2 thớt cối

Máy xay khí động (máy xay ly tâm)

• Tác động cơ học của thiết bị làm ngũ cốc bị tuột

vỏ: Văng và đập.

• Nguyên lý hoạt động của thiết bị:

– Dòng khí nén chuyển động với tốc độ cực

nhanh cuốn theo các hạt vào ống trộn có tiết

diện nhỏ  các hạt va đập mạnh vào nhau và

va đập vào thành ống  lực ma sát tạo thành

gây nên sự chênh lệch tốc độ giữa hạt và dòng

khí  xuất hiện một ngẫu lực tiếp tuyến trên

vỏ quả ngũ cốc  vỏ quả bị xé rách

– Hỗn hợp xay cùng dòng khí ra khỏi ống trộn đi

về cyclo Tại cyclo, hỗn hợp xay được tách

khỏi dòng khí

Máy xay khí động

• Ưu điểm:

– Năng suất cao

– Hiệu suất xay tốt

• Nhược điểm:

– Tốn năng lượng

– Đòi hỏi cao về độ bền, độ chịu mòn của vật

liệu làm ống trộn và vòi phun

Tách riêng các thành phần từ hỗn hợp

ngũ cốc sau xay

• Tách hạt non, hạt gãy

• Tách trấu

• Dựa vào sự khác biệt về: kích thước, trọng

lượng, sức chịu gió… giữa hạt non, hạt gãy với

Tách trấu

• Nguyên lý:

– Giữa trấu và các phần tử khác trong hỗn hợp sau xay có

khác biệt nhau về vận tốc chịu gió

– Ví dụ:

• Vận tốc gió cân bằng của trấu: ≈1.5÷2.6m/giây

• Vận tốc gió của gạo ≈ 5÷8m/giây

• Vận tốc gió của thóc ≈ 8÷12m/giây

• Loại bỏ một phần hoặc toàn bộ phần vỏ của hạt lức.

• Tăng khả năng tiêu hoá của hạt lương thực.

• Tạo nguyên liệu tinh khiết cho các sản phẩm chế biến

 Hạt gạo lức có 3 rãnh sâu dọc theo thân hạt Khi xát,

Phương pháp hóa học sử dụng trong tách vỏ hạt lức

• Nguyên lý: phân huỷ hoặc hoà tan vỏ hạt bằng tác nhân hoá

– Kiềm hoá để hoà tan vỏ lức: NaOH (0.1%) hoặc KOH

(1%), hạt mất vỏ: HCl (0.1%) rửa lại, sấy khô, sản phẩm.

– Sử dụng enzym để phân huỷ vỏ hạt lức: Thường sử dụng

enzym cellulose Phương pháp này hạn chế trong thực tế

– Hạt lức chịu tác động của lực ma sát giữa hạt

với nhau, với mặt ngoài của phần tĩnh (bầu xát)

và mặt ngoài của phần quay (trục xát) của

máy…mà bị mài xát vỏ.

– Khi bị mài xát như vậy, các lớp vỏ và phần lớn

lớp aleuron được bào mòn; và khi lớp aleuron bị

mòn và bị vỡ, phôi cũng bị bong ra khỏi nội

nhũ

Mức xát vỏ hạt lức bằng lực ma sát

• Mức xát (degree of milling): là mức độ tách bỏ phôi

và 2 lớp cám trên bề mặt hạt lức

– Xát dối (under milled): Hạt lức được tách bỏ một

phần lớp cám ngoài, lớp cám trong và phôi.

– Xát bình thường (ordinary milled): Hạt lức được

tách bỏ phần lớn lớp cám ngoài, lớp cám trong và

phôi

– Xát kỹ (well milled): Hạt lức được tách bỏ hoàn

toàn phôi, tách bỏ hoàn toàn lớp cám ngoài và

phần lớn lớp cám trong.

– Xát rất kỹ (extra well milled): Hạt lức được tách

bỏ hoàn toàn phôi và 2 lớp cám ngoài.

• Xác định mức xát gạo (TCVN 5645-1992):

– Phương pháp nhuộm màu bằng xanh methylene

(đây là phương pháp trọng tài): Khi hấp thụ xanh

methylene mặt gạo còn cám sẽ có màu xanh đậm;

còn phần nội nhũ có màu xanh xám

– Phương pháp quan sát bằng mắt thường:

 Khả năng bảo quản giảm: hạt dễ ôi khét, khối

hạt dễ dàng bốc nóng, chất lượng giảm nhanh…

• Máy đánh bóng thiết kế dựa trên ma sát giữa

gạo với các bộ phận trong buồng xát kết hợp với

nước được phun dưới dạng sương để bóc lớp

cám trên bề mặt hạt gạo và tạo độ bóng cho hạt

gạo

Làm nguội

• Mục đích:

– Tạo điều kiện cho bảo quản bởi vì sau khi ra

khỏi máy xát, xoa… hạt thường có nhiệt độ

cao hơn nhiệt độ môi trường ≈10÷150C Do

đó, phải làm nguội hạt trước khi đưa vào bảo

quản

• Thiết bị làm nguội:

– Quạt hòm

Gia công nhiệt ẩm trước khi xay

• Công nghệ gia công nhiệt ẩm thường sử dụng phổ

biến trong:

– sản xuất gạo đồ (boiled grain white rice)

– sơ chế nguyên liệu hạt ngũ cốc sẵn sàng cho

sản xuất các loại bột giàu dinh dưỡng hơn

• Gạo đồ được coi là có chất lượng ẩm thực, mùi vị

và dinh dưỡng cao hơn gạo trắng

• Bột mì được sản xuất từ hạt lúa mì cũng đã qua xử

lý nhiệt ẩm

• Ngũ cốc gia công nhiệt ẩm được đánh giá là «

sạch » vì có ít tấm và tạp chất các loại

Tác dụng của gia công nhiệt ẩm

• Chất hòa tan từ lớp aleurone hấp phụ mạnh vào

nội nhũ

• Dưới ảnh hưởng của ẩm, thời gian và nhiệt độ,

ngũ cốc sẽ tăng thủy phần và trương nở

• Hệ thống enzym thủy phân bị kích hoạt  hàm

lượng các chất hòa tan tăng  dinh dưỡng của nội

nhũ tăng

• Trong quá trình gia ẩm nhiệt, tinh bột kết hợp với

nước dưới tác dụng của nhiệt độ  hồ hóa làm

liền các vết gãy trên hạt gạo  tăng tỷ lệ hạt

nguyên, giảm tỷ lệ tấm sau xay xát.

• Tinh bột chuyển từ dạng β khó tiêu hóa sang dạng

α dễ tiêu hóa.

• Tinh bột dễ trương nở, dễ ngấm nước và dẻo

hơn  tính chất kỹ thuật của tinh bột tốt hơn.

• Một số chất không có lợi cho tiêu hóa và sức khỏe

có trong một số hạt ngũ cốc cũng bị thủy phân

trong thời gian tác động của nhiệt ẩm mà giảm độ

độc.

• Côn trùng, vi sinh vật bị tiêu diệt

Tác động tiêu cực:

• Nếu nhiệt độ gia nhiệt càng cao, thời gian ủ kéo

dài…hạt và nội nhũ càng có màu sẫm.

• Nếu thời gian ủ kéo dài  độ dẻo dai, độ dính của

bột nhào sẽ giảm.

• Thiết bị phức tạp hơn so với công nghệ sản xuất hạt

lương thực thường

• Giá thành sản xuất tăng.

• Hoạt động sống của tế bào bị vô hoạt  khả năng tự

đề kháng mất đi.

B NHÓM CÁC SẢN PHẨM BỘT THÔ VÀ

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

I - BỘT THÔ

• Khái niệm: Bột thô (bột toàn phần) bột toàn

phần sản xuất từ hạt, củ bột; là loại bột không

chỉ chứa bột từ nội nhũ, mà còn chứa cả các

thành phần khác cấu tạo nên hạt, củ bột.

Quy trình kỹ thuật tổng quát

II- NHÓM CÁC SẢN PHẨM BỘT TỪ NỘI NHŨ –

TINH BỘT

– Đây là các sản phẩm bột chỉ chứa bột từ nội nhũ.

Thực chất sản phẩm này là tập hợp của các hạt tinh

bột.

– Sản phẩm bột thu được ở đây tinh khiết hơn so với

sản phẩm bột toàn phần (bột thô) Bởi vì, ở phương

pháp chế biến này, phần lớn các thành phần khác (hòa

tan trong nước hoặc không hòa tan trong nước) đến từ

vỏ hạt …đã được loại ra trong quá trình ly tâm, lắng,

lọc tách bã…

– Thực chất, bột này không phải là “tinh bột”, vì ngoài

tinh bột, sản phẩm còn các thành phần khác như

protein, lipid…

Tinh bột - Phương pháp chế biến ướt

– Phá vỡ tế bào giải phóng tinh bột và tách tinh bột

khỏi tạp chất hòa tan và không hòa tan

– Dựa theo đặc tính của tinh bột như không hòa tan

trong nước, kích thước hạt nhỏ, tỷ trọng tương đối

lớn để loại tạp chất bằng cách rửa nguyên liệu,

nghiền, rây và rửa tách tinh bột

– Một số sản phẩm chế biến lương thực ngũ cốc theo

phương pháp ướt: sản xuất tinh bột từ củ khoai mì,

khoai tây, khoai lang, tinh bột gạo