Quy trình sản xuất bột và tinh bột

PHẦN 1: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT VÀ TINH BỘT Các hạt lương thực Các lương thực lấy hạt nói chung thuộc họ hoà thảo (Gramineae) mầm Họ hoà thảo chia thành phân họ (Subfamily), phân họ lại chia nhỏ thành nhiều tộc (tribe) Mỗi tộc lại chia thành nhiều giống (genus) Trong giống lại chia thành nhiều loài (species) Dưới loài người ta phân chia thành nòi (cultivars) đặt tên tuỳ theo tên người phát hay theo mục đích thương mại Theo hệ thống phân loại tên kép (giống loài) tên khoa học sinh vật chia làm phần viết chữ nghiêng hay gạch Phần đầu tên giống viết hoa phần sau tên loài hay tên thông thường viết chữ thường Ngoài có phần đuôi phía sau tên biểu thị cho tên loài theo cách phân loại nhà sinh vật học người Thụy điển Linnaleus, thường viết tắt L Thí dụ với lúa viết Oryza sativa L Hình biểu nguồn gốc thực vật số giống lương thực thông dụng Trong giống lại có ngàn loài (species) khác Trong C3 C4 ký hiệu giống thích hợp với khí hậu nhiệt đới hay với khí hậu ôn đới 1.1 Lúa mì Họ (Family) : Poaceae (Hoà thảo) Phân họ : Pooideae Tộc (Tribe) : Triticeae (Hordeae) Chi (Genus) : Triticum Loaøi (species) : Triticum aestivum Lúa mì lương thực có từ lâu đời thông dụng công nghệ chế biến thực phẩm Cây lúa mì năm trồng vụ (hoặc mùa đông mùa xuân) Loại lúa mì trồng mùa đông chịu lạnh lúa mì xuân Có nhiều loài, giống lúa mì khác nhau, trồng phổ biến lúa mì mềm (T aestivum) lúa mì cứng (T durum) Hình cho thấy số giống lúa mì trồng Mỹ Sự phân chia lúa mì vào phân lớp phụ dựa vào mùa vụ trồng cây, vào màu sắc hạt, dựa vào khả sử dụng bột mì làm từ loại lúa mì Theo điều kiện phát triển: Lúa mì mùa xuân để giống lúa mì gieo trồng mùa xuân gặt vào cuối hạ, lúa mì đông loại lúa mì gieo trồng vào cuối thu thu hoạch vào đầu mùa hè năm sau Thông thường lúa mì đông ưa chuộng suất cao Theo màu sắc vỏ cám ta có lúa mì đỏ, trắng , lúa mì màu hổ phách hay lúa mì màu đỏ đậm Theo độ cứng hạt ta có lúa mì cứng hay lúa mì mềm Theo độ đục ta có lúa mì trắng lúa mì bị bạc Ở cộng đồng chung châu Âu tất loại lúa mì để làm bánh nướng dù cứng (hard) hay mềm (soft) đựơc gọi lúa mì mềm lúa mì cứng (tức thuộc giống durum) gọi lúa mì cứng Ở Mỹ từ “hard wheat” để lúa mì dùng để sản xuất loại sản phẩm qua trình lên men nướng loại bánh mì, bánh sanwish, bánh sừng bò…; từ “soft wheat” để lúa mì để sản xuất bột mì để làm bánh biscuite, cake… “durum” loại lúa mì để sản xuất loại sản phẩm dạng paste mì sợi, nui… Lúa mì mềm: Lúa mì mềm loại lúa mì trồng phổ biến Có khoảng 8689% diện tích trồng lúa mì giơi trồng loại lúa mì Hạt lúa mì mềm có dạng gần bầu dục, màu trắng ngà hung Nội nhũ hoàn toàn trong, đục nửa nửa đục Hạt lúa mì mềm có vết lõm sâu dọc theo thân hạt Hạt lúa mì nằm vỏ trấu Vỏ trấu lúa mì không ôm chặt lấy hạt, đập hạt lúa mì dễ dàng thoát khỏi vỏ trấu Lúa mì cứng: Lúa mì cứng trồng sau lúa mì mềm Có khoảng 1113% diện tích trồng lúa mì giới trồng loại Hạt lúa mì cứng có dạng thuôn dài, có màu vàng rơm đỏ Độ trắng lúa mì cứng thường cao, thường khoảng 95100% Theo vùng địa lý gieo trồng hạt : Nga, châu u, bắc n độ – Pakistan, Trung Quốc, c… Theo tính chất bột như: hàm lượng protein, chất lượng gluten, tính chất bột nhào, tính chất bánh nướng… STT 1-1 1-2 Loaïi lúa mì (Viết tắt) Domestic Common Wheat (Dom) Western Trắng (W W) Cứng Winter (H W) Dark Northern Spring (D N S) No.1 Canada Western Đỏ Spring (1CW) Canadian Amber Durum (Durum,WAD) Prime Cứng (P H) Australian Standard Trắng (ASW) Nguồn gốc Nhật Độ cứng Bán cứng Màu cám Đỏ U.S.A U.S.A U.S.A Mềm Cứng Cứng Trắng Đỏ Đỏ Canada Cứng Đỏ Canada Cứng Úc Úc Cứng Bán cứng Hổ phách Trắng Trắng 1.2 Lúa gạo Họ (Family) Phân họ (Subfamily) Tộc (Tribe) Chi (Genus) Loài (species) : Poaceae/Gramineae (Hoà thảo) : Oryzoideae : Oryzeae : Oryza : Oryza Sativar L Phân loại: Có nhiều ý kiến khác việc phân loại chi Oryza Viện Nghiên cứu lúa quốc tế IRRI (1963) chia thành 19 loài Trong đó, có loài Oryza Sativa L loài lúa trồng nhiều để làm lương thực Do tính phổ biến lúa gạo nên lúa có nhiều giống có nhiều cách phân loại khác nhau, ngày có nhiều giống lúa lai đáp ứng nhu cầu người Sau vài cách phân loại loài Oryza Sativa L ➢ Theo điều kiện sinh thái: Kato (1930) chia lúa trồng thành nhóm lớn Japonica (lúa cánh) Indica (lúa tiên) o Lúa tiên: cao, nhỏ màu xanh nhạt, xoè, hạt dài, vỏ trấu mỏng Gạo cho cơm khô nở nhiều Cây phân bố vùng vó độ thấp n độ, Nam Trung Quốc, Việt nam, Indonexia Cây có suất không cao o Lúa cánh: Cây thấp, to màu xanh đậm, chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dày Gạo cho cơm dẻo nở CÂy phân bố vùng vó độ cao Nhật bản, Triều tiên, Bắc trung quốc, mộpt số nước châu u Lúa cánh thích nghi với điều kiện thâm canh cho suất cao Ngày có nhiều giống lúa lai lúa tiên lúa cánh nhằm đáp ưng nhu câu người sản xuất nông nghiệp I phù hớp cho vụ hè thu Trung bộ, VN10 chịu rét tốt phù hợp cho vụ chiêm xuân miền Bắc… ➢ Theo thời gian sinh trưởng: Căn vào thời điểm gieo trồng hay thời gian từ thu hoạch phân loại giống lúa sau: o Roxburg chia giống lúa trồng n độ thành giống lúa chín sớm giống lúa chín muộn o Watt chia thành lúa thu lúa đông o Ở Việt nam chia thành lúa chiêm lúa mùa Các giống lúa lai ngắn ngày lai tạo hay nhập để trồng tăng vụ, trái vụ, tăng suất lúa Các giống phản ứng trung tính với ành sáng nên trồng rộng rãi vào vụ xuân, hè thu, đông xuân nam ➢ Theo điều kiện tưới gieo cấy: Quá trình hoá lúa diễn thời gian dài, lúa thích nghi dần từ môi trường nước lên môi trường cạn Lúa cạn lúa trồng vùng đồi nương, không cần nước mặt đất Lúa chịu nước sâu với mức ngập nước 1m giống lúa chịu ngập đến – 4m ➢ Theo cấu tạo hạt: o Theo thành phần hóa học: ▪ Lúa nếp có thành phần tinh bột chủ yếu amylopectine ▪ Lúa tẻ có tỷ lệ amylose từ 13 – 35% o Theo hình dạng hạt thóc: ▪ Hạt dài : Chiều dài hạt 7,5 cm ▪ Hạt dài : Chiều dài hạt từ 6,6cm – 7,5 cm ▪ Hạt trung bình: Chiều dài hạt từ 5,5cm – 6,5 cm ▪ Hạt ngắn Chiều dài hạt ngắn 5,5 cm ➢ Các giống lúa Việt nam: Hiện nay, giống lúa lai trồng hầu hết diện tích đồng ruộng Việt Nam Tuỳ theo khí hậu, đặc tính địa phương, mà người nông dân chọn giống cho thích hợp Các giống lúa lai có ưu điểm cho suất cao (cao sản), ngắn ngày (trong vòng tháng), chất lượng tốt (hạt mẩy, hạt lép), thành phần dinh dưỡng cao có khả kháng bệnh tốt…Với ưu điểm thế, giống lúa lai người nông dân sử dụng nhiều Một số giống lúa lai ( tên giống ký hiệu ký hiệu chuyên ngành đặt tên đơn vị tạo ra) trồng nhiều Việt Nam : C-70, CN-2, CR-203, OMCS-94, VN-10, X-20… Có hàng trăm giống lúa lai khác Một số giống tạo người Việt Nam, số mua từ nước Tuy nhiên, số vùng địa phương trì canh tác giống lúa cổ truyền Mặc dù, giống lúa cổ truyền ưu điểm giống lúa lai, giống có đặc tính đáng quý khác mùi thơm, cơm, dẻo cơm, màu sắc… Một số giống lúa cổ truyền phổ biến nước ta: Gạo Một Bụi: trồng nhiều vùng đồng sông Cửu Long, súât đến tấn/ha Hạt dài, không bị bạc bụng • Gạo Tài Nguyên : trồng số tỉnh miền Tây Nam Long An, Trà Vinh, Sóc Trăng…,năng súât 3.5 đến tấn/ha Hạt gạo có tỷ lệ bạc bụng cao • Gạo Nàng Hương, Nàng Thơm chợ Đào (là giống lúa thơm cổ truyền có nguồn gốc từ làng Mỹ Lệ, Long An), trồng nhiều vùng Cần Đước, Long An Năng súât trồng từ đến tấn/ha Hạt dài, hàm lượng amylose trung bình (24,0%) cơm mềm, có mùi thơm cấp 2, dễ bị bạc bụng Các loại gạo cho phẩm chất tốt canh tác địa phương Gạo Nàng Hương có cơm mềm so với gạo Nàng Thơm chợ Đào • Gạo Nàng Nhen : trồng nhiều vùng An Giang Gạo thơm, cơm dẻo • Gạo Hoa Lài: trồng nhiều Đồng Nai, gạo có thơm tự nhiên tương tự mùi hoa lài • Một số giống lúa gạo cổ truyền khác canh tác như: lúa Tiều, Nàng Loan, Tàu Hương (rất lâu đời), Móng chim, Đốc Phụng, Bảy Đảnh… • Một số giống lúa phổ biến dùng làm giống lai STT Tên giống Đặc điểm IR64 Năng suất cao, ngon cơm thời gian sinh trưởng ngắn OM1490 Thấp cây, suất cao ngắn ngày OMCS2000 Ngắn ngày, bạc bụng suất cao KDM 105 Thơm, ngon cơm, cao cây, phẩm chât# tốt VĐ20 Năng suất cao, ngắn ngày, thơm, ngon cơm, hạt ngắn Jasmine 85 Năng suất cao, ngắn ngày, thơm, ngon cơm, nhiễm BLB OM3536 Năng suất cao, ngắn ngày, thơm, ngon cơm, protein cao OM4392 Giàu vitamine, suất cao (do chuyển gen từ IR64) Teqing Loại hình Japonica khả tiếp hợp rộng, suất cao 10 Hoa lài Ngon cơm, thơm nhẹ, dài ngày O3 • 1.3 Cây ngô Zea mays L [11] Họ (Family) : Poacea (hoà thảo) Phân họ (Subfamily) : Andropogonoideae Toäc (Tribe) : Tripsaceae (Maydeae, Zeeae) Chi (Genus) : Zea Loài (species) : Zea mays • Các loài phụ: Việc phân chia loài phụ loài Zea mays L dựa vào đặc điểm hạt có mày hay không, hình thái bên kết cấu bên (Kernike, 1920) Sturtevant E.L dựa vào nguyên tắc chia ngô thành loài phụ Sau đó, Colins G.N thêm ngô nếp Trung Quốc thành loài phụ Gần đây, Kulesov N.N Koiukhov I.V bổ sung thêm dạng ngô nửa ngựa, tất gồm loài phụ Ngô bọc (Zea mays tunicata Sturt) Là dạng nguyên thủy, hạt bắp có vỏ bọc mày nhỏ, đỉnh có râu dài Loài phụ có nhiều lá, hoa cờ phát triển có hạt cờ Hạt cứng, tinh bột dạng sừng, nguồn gốc Mexico Ngô nổ (Zea mays everta Sturt) Hạt tương đối nhỏ, đầu nhọn, nội nhũ có cấu tạo Hàm lượng tinh bột khoảng 62-72% Hạt ngô nổ cứng, khó nghiền bột Hạt ngô nổ thường dùng để sản xuất bột bỏng Thuộc loài ngô tẻ, bắp lõi bắp bé Hạt ngô nổ có màu trắng, vàng Cây tương đối nhỏ, đẻ nhánh tương đối nhiều Ngô bột (Zea mays amylacea Sturt) Bắp ngô bột dài khoảng 17-20 cm Hạt đầu tròn vuông, màu trắng, phôi tương đối lớn Nội nhũ hạt ngô bột có màu trắng đục, cấu tạo bở xốp, dễ hút nước Hàm lượng tinh bột hạt ngô bột khoảng 55-80% Thành phần tinh bột gồm 20% amylose 80% amylopectin Hạt lớp sừng, nội nhũ cấu tạo hoàn toàn tinh bột, hạt màu trắng sữa, bên mềm, dễ xay thành bột, nguyên liệu tốt để sản xuất bột làm rượu Đầu hạt hình tròn giống hạt ngô tẻ, lánhiều, đẻ nhánh Nguồn gốc Peru Ngô đường (Zea mays saccharata Sturt) Mặt hạt nhăn nheo, đục, phôi tương đối lớn, nội nhũ sừng, hạt có nhiều glucid dễ tan (dextrin) Khi chín sữa, lượng đường hạt khoảng 15-18%; chín hoàn toàn tỉ lệ đường giảm dần Hàm lượng tinh bột nội nhũ tương đối từ khoảng 25-47 % Hàm lượng đường dextrin cao, đến 19-31% Thành phần tinh bột ngô đường gồm 60-90% amylose 10-40% amylopectin Thường dùng ngô làm rau chưa chín, phần lớn dùng để làm đồ hộp Hạt ngô đường có màu vàng, trắng, xanh, đỏ tía… Ngô đường nhỏ, đẻ nhánh nhiều Ngô ngựa (Zea mays indentata Sturt) Thông thường có bắp hạt tương đối lớn : nhìn ngang hạt hình chữ nhật Nội nhũ sừng nằm hai bên cạnh hạt, đầu hạt nội nhũ bột, chưa chín lõm xuống ngựa Hạt tương đối lớn, màu vàng, trắng, tím… Lõi bắp tương đối nhỏ, màu trắng, đỏ tía, đỏ nhạt Thân ngô ngựa tương đối cao lớn, yêu cầu nhiều nước phân, suất cao, có giá trị làm thức ăn gia súc Hàm lượng tinh bột khoảng 60-65% Thành phần tinh bột gồm 21% amylose 79% amylopectin Ngô nửa ngựa (Zea mays semiindentata kulesh) Là dạng trung gian ngô ngựa ngô tẻ Ngô tẻ- ngô đá rắn (Zea mays indurata Sturt) Ngô đá có bắp lớn, đầu hạt tròn, hạt có màu trắng ngà màu vàng, có màu tím Nội nhũ ngô đá có cấu tạo phần nhỏ lõi hạt có cấu tạo đục Lõi bắp to, tỉ lệ hạt thấp, suất thấp Hàm lượng tinh bột ngô đá khoảng 56-75% Thành phần tinh bột Ngô đá gồm 21% amylose 79% amylopectin Hạt ngô đá tương đối cứng, dùng ngô đá để sản xuất gạo ngô hiệu suất thu thành phẩm cao Ngô nếp (Zea mays ceratina kalesh) Ngô nếp có tên gọi Ngô sáp Hạt ngô tròn màu trắng đục Phần nội nhũ có cấu tạo Hàm lượng tinh bột khoảng 60% Thành phần gồm 100% amylopectin , tỉ lệ amylose không đáng kể Do tất nội nhũ tinh bột mạch nhánh, nên sau bị thủy phân dễ hình thành dextrin dạng keo Ngô nếp loài phụ hình thành sau nhập ngô vào Trung Quốc Ngô đường bột (Zea mays amylacea saccharata) Phần hạt sừng, có tương đối nhiều tinh bột đường, phần nội nhũ bột, nguốn gốc Nam Mỹ Thực tế có nhiều cách phân loại khác đơn giản ví dụ : • Theo Mai Văn Lê cộng sự: Ngô chia thành loại : ngô nổ, ngô bột, ngô đường, ngô ngựa, ngô đá, ngô nếp • Theo Stanley A.Watson Paul E.Ramstad: Ngô phân thành loại sau: ngô nổ (popcorn), ngô bột (flour corn), ngô đường (sweet corn), ngô ngựa (dent corn), ngô đá (flint corn) Sự phân bố nội nhũ sừng nội nhũ bột loại hạt ngô (Theo Stanley A.Watson Paul E.Ramstad) Cột thứ : hình chiếu đứng Cột thứ hai : hình chiếu cạnh Cột thứ ba : hình chiếu 10 NGÔ (MAIZE) 53 KHOAI TÂY (POTATO) Amaranth starch Arrowroot starch Buckwheat starch (Bar: µm) (Bar: 20 µm) (Bar: µm) Cassava starch Corn starch Oat starch (Bar: 10 µm) (Bar: 10 µm) (Bar: µm) Potato starch Rice starch Kidney bean starch (Bar: 50 µm) (Bar: µm) (Bar: 20 µm) 54 Vài thông số vật lý đặc trưng tinh bột • Dung trọng: 1,6 – 1,64 g/ml phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu • Hệ số giãn nở nhiệt: t = 15 – 17oC, hệ số giãn nở nhiệt = 0,0003169 t = 23 –25oC, hệ số giãn nở nhiệt = 0,0003957 • Góc quay cực:  D20 = 158,9 Gạo  D20 = 182,4 Lúa mì  D20 = 201,5 Ngô  D20 = 204,3 Khoai tây • Nhiệt dung riêng bột: C = 0,2631 + 0,00075, t(oC) , (Kcal/kgoC) 55 Tính chất hóa học tinh bột • Phản ứng với Iod -Khi tác dụng với Iod, amyloza cho phức màu xanh, phân tử iod xếp bên vòng xoắn amyloza, mà tương ứng với vòng xoắn amyloza phân tử Iod Phản ứng Stromayer phát vào năm 1812 HI Amyloza + I phức màu xanh Phản ứng dễ dàng xảy amyloza khô với Iod Nước yếu tố cần thiết amyloza có cấu hình không gian thích hợp nước giữ vai trò làm cho phân tử amyloza Iod chuyển động tự tạo điều kiện cho việc hình thành xoắn ốc Amyloza hấp thu khoảng 26% khối lượng Iod -Amylopectin tác dụng với Iod cho màu đỏ tím Theo Stepanenko màu đỏ tím, kết hình thành nên hợp chất hấp phụ Iod, • Phản ứng tạo phức tinh bột Amyloza có khả tạo phức với nhiều acid hữu có cực không phân cực -Các rượu no (butylic, izopropylic,…) -Các rượu vòng, phenol -Các xetol thấp phân tử -Các ester mạch thẳng hay vòng -Các acid béo,… Tuy nhiên, tham gia phản ứng tạo phức với amyloza chất tạo phức chiếm vị trí bên dọc theo xoắn ốc tương tự Iod Phức amyloza với chất tham gia tạo phức không tan nước thường bị kết tủa bị kết tinh để yên dung dịch Phức hình thành từ vitamin A amyloza thường bền vững, bị oxy hóa Do vậy, người ta thường ứng dụng để bảo vệ vitamin A cách cho tạo phức với amyloza • Phản ứng thủy phân acid Acid thâm nhập dễ dàng vùng vô định hình hạt tinh bột điều kiện hạt tinh bột không trương nở Do vậy, môi trường acid, tinh bột dễ bị thủy phân nhiệt độ cao tùy theo mức độ thủy phân mà tạo sản phẩm tương ứng: dextrin, maltodextrin, đường gluco sirup, đường glucosirup cao cấp ,đường dextro sirup cao lượng, đường malto sirup, đường glucoza,… • Tính chất hóa sinh tinh bột Tinh bột dễ dàng bị thủy phân hệ enzym amylaza tạo nhiều sản phẩm khác tùy thuộc vào mức độ thủy phân, nhiệt độ, pH,… Phương pháp dùng enzym thủy phân ứng dụng rộng rãi phổ biến công nghiệp, y học, thực phẩm,… 56 Amyloza Amylopectin Hình Ảnh Phản ứng tạo màu với Iod -Tạo phức màu xanh, -Tạo màu tím đỏ, kết hình phân tử iod xếp bên thành nên hợp chất hấp phụ vòng xoắn amyloza Tính hòa tan nước khả kết tinh -Dễ hòa tan nước ấm -Chỉ hòa tan đun nóng tạo nên dung tạo thành dung dịch có độ nhớt dịch có độ nhớt cao không cao -Amylopectin hấp thu nhiều nước nấu -Tuy nhiên dung dịch nước chín thành phần chủ yếu tạo nên amyloza không bền trương phồng hạt tinh bột, hạt nhiệt độ hạ thấp, dung tinh bột giàu amylopectin dễ dàng hòa dịch đậm đặc amyloza tan nước 95oC hạt giàu nhanh chóng tạo nên dạng gel amyloza Do cồng kềnh lập thể nên vô định hình nhiều chất phân tử amylopectin xu hướng kết cứng rắn co giãn, sau tinh lại đó, chúng có khả giữ thời gian tạo nên gel nước lớn, mức độ kết tinh thấp nhiều so tinh thể kết tủa không với amyloza Các dung dịch amylopectin thuận nghịch Vận tốc thoái thông thường không bị tượng thoái hóa phụ thuộc vào pH, nồng độ hóa amyloza,…Trong nấu chín, hình thành phức hợp amyloza, nhiều hòa tan, làm giảm trương phồng độ nhớt, bảo vệ phần khỏi thoái hóa 57 • Liên kết Hydro kiểu I: Khi mặt phân tử nước, tinh bột liên kết với theo dạng sau Hồ hoá • Liên kết Hydro kiểu II :Khi có mặt phân tử nước tinh bột, dạng liên kết là: 58 Nhiệt độ hồ hóa tinh bột từ nguồn khác Nguồn tinh bột Ngô Ngô nếp Ngô (giàu amyloza) Thóc Lúa mì Sắn Khoai Nhiệt độ hồ hóa, oC tban đầu ttrung bình tkết thúc 62 63 67 68 59,5 52 58 66 68 80 74,5 62,5 59 62 70 72 số hat 100 78 64 64 66 -Sự có mặt muối vô Sự có mặ t chấ t kh ôn g điệ n ly, đường, rượu,,, làm nhiệt độ hồ hóa tăng lên Mức độ ảnh hưởng giảm dần theo dãy sau: saccaroza > glucoza > socboza >maltoza glycerin > izopropanol > etanol > propanol Ảnh hưởng acid lên nhiệt độ hồ hóa pH HCl 0,25 60,8 Nhiệt độ hồ hóa tinh bột, oC 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 60,6 59,7 58,6 56,3 49,6 4,0 - 5,0 - 7,0 - 9,0 - 59 H2SO4 CH3COOH 61 - 63,8 58,3 64,2 56,1 64,5 54 54,6 65,2 54,6 63 53,7 60,5 52 55,8 50,4 41,1 - 41,1 - Môi trường acid làm giảm nhiệt độ hồ hóa Ảnh hưởng kiềm lên nhiệt độ hồ hóa Nồng độ, mol/ lit dd KOH dung dịch NH4OH Nhiệt độ hồ hóa tinh boät, oC 5.10-5 1.10-4 5.10-4 1.10-3 5.10-3 59,6 59,5 59,3 59 58,5 56,7 56,3 55,1 1.10-2 57,6 53,8 5.10-2 50,4 - Môi trường kiềm có tác dụng làm giảm nhiệt độ hồ hóa 60 Tính nhớt – Tính dẻo hồ tinh bột Loại tinh bột chứa nhiều nhóm hydroxyl ( – OH), có khả liên kết lại với nhau, làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại đồ sộ, khả giữ nước nhiều làm cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo, khả di chuyển khó khăn làm cho độ nhớt cao Tính chất thể rõ tinh bột giàu amylopectin, tinh bột nếp Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt & độ dẻo hồ tinh bột -Phụ thuộc vào đặc tính bên hạt tinh bột khối lượng, kích thước, thể tích, cấu trúc, bất đối xứng,… -Sự tương tác tinh bột với dung môi, gây ảnh hưởng đến trương nở, hòa tan, cầu hydrat hóa bao quanh phân tử -Nồng độ tinh bột, độ pH, nhiệt độ, ion Ca2+, tác nhân oxy hóa, thuốc thử phá cầu hydro,…đều làm tương tác phân tử thay đổi độ nhớt thay đổi theo -Trong môi trường kiềm, gây ion hóa làm khả hydrat hóa tốt tăng độ nhớt tinh bột -Các chất phụ gia cho vào thực phẩm chứa tinh bột thường gây ảnh hưởng lớn đến tính nhớt dẻo hồ tinh bột -Sự diện muối vô làm tăng tính nhớt, khả giữ nước muối -Các acid béo làm tăng độ nhớt -Các chất hoạt động bề mặt, GMS (Glycerin MonoStearid) làm tăng độ nhớt 61 Khả tạo màng • • • • • • • ✓ Tính chất tạo màng tinh bột ứng dụng làm màng bao gói sản xuất kẹo,… ✓ Cũng chất cao phân tử khác, tinh bột có khả tạo màng tốt Để tạo màng phân tử amyloza amylopectin dàn phẳng ra, xếp lại tương tác trực tiếp với liên kết hydro gián tiếp qua phân tử nước ✓ Để thu màng tinh bột có tính chất đàn hồi cao, người ta thêm hóa chất dẻo để chúng làm tăng khoảng cách phân tử, giảm lực Vandervals, làm yên lực, cố kết nội làm tăng động phân tử, thường dùng glycerin Màng hình thành từ trình bốc nước, gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: Nước nhiều nên trình bốc nước xảy từ bề mặt tự chất lỏng Giai đoạn 2: Trên bề mặt chất lỏng diễn trình bốc hơi, hình thành thể gel nhớt, bay phải thắng trở lực lớp Giai đoạn 3: Hình thành cấu trúc Giai đoạn 4: Sự bốc nước solvat hóa, nước liên kết bền vững với tinh bột Giai đoạn 5: Màng tạo thành kết bốc ✓ Màng tinh bột thu có giòn, dễ bị rách, tạo màng đồng thời xảy hai trình: Sự giảm dần thể tích chất tạo màng nước bị bốc Sự hình thành vững chất hóa cấu trúc cục bộ, đó, làm độ chảy làm xuất độ bền màng chưa hoàn chỉnh Khả tạo sợi ✓ Tính tạo sợi tinh bột ứng dụng nhiều để sản xuất bún, mì sợi,… ✓ Sợi tinh bột chập lại nhiều phân tử amyloza amylopectin Độ dai hay độ bền đứt toàn sợi lực tương tác phân tử lực tương tác nội phân tử định ✓ Các sợi tạo từ tinh bột giàu amyloza (tinh bột từ dong riềng, đậu xanh, ) thường giai hơn, bền sợi làm từ tinh bột giàu amylopectin, mạch nhánh amylopectin thường ngắn nên lực tương tác yếu, độ bền đứt chập nhiều phân tử lại để tạo sợi có nhiều khuyết tật ✓ Thực tế cho thấy tạo sợi từ amyloza có độ bền đứt tương đương với sợi xenlluloza, cách hòa tan amyloza dung dịch NaOH loãng, sau đùn dung dịch qua bảng có đục lỗ để tạo sợi, ngâm sợi vừa tạo dung dịch amilosufat dung dịch acid Chú ý, nhiệt độ thấp tạo sợi có chất lượng độ bền đứt cao 62 Khả phồng nở tinh bột Khi tương tác với chất béo điều kiện nhiệt độ cao, khối tinh t tăng thể tích lớn trở nên rỗng xốp Ta điều biết: chất béo chất không phân cực, có khả xuyên thấm qua tinh bột Trong điều kiện nhiệt độ tăng, tương tác kỵ nước chất béo phát triển mạnh nê n chúng có khuynh hướng tụ lại khả xuyên qua tinh bột lớn Đồng thời, nhiệt làm tinh bột bị hồ hóa, chín tạo thành lớp màng tinh bột bao bọc bên ngoài, với giãn nở khí có khối tinh bột không thoát qua lớp màng tinh bột, nguyên nhân làm tinh bột phồng lên Tính chất ứng dụng nhiều việc làm bánh tiêu, bánh mì, bánh phồng tôm,…tuy nhiên, người ta thường cho thêm chất bột NaHCO3,… Tính chất hấp thu tinh bột ✓ Hạt tinh bột có cấu tạo xốp, có nhiều lỗ li ti, nên chất hấp thụ tốt, khả hấp thụ bề mặt bên lẫn bên hạt tinh bột ✓ Các ion liên kết với tinh bột thường có ảnh hưởng lớn đến khả hấp thụ tinh bột ✓ Khi bảo quản tinh bột thường tránh xa loại có mùi(nước mắm, cá khô ) Trong môi trường có độ ẩm cao, tinh bột có khả hút ẩm mạnh Ngược lại, môi trường có độ ẩm thấp tinh bột nhã ẩm khô ✓ Như vậy, tính hấp thu tinh bột có ý nghóa quan trọng vấn đề bảo quản, trình sấy trình chế biến thủy nhie 63 Lương thực Lúa mỳ Mạch đen Đại mạch Ngô Ngô giàu amylose Ngô nếp Yến mạch Gạo Nếp Kê Cao lương Cao lương sáp Củ Khoai tây Khoai mì Rau đậu Hình dạng Kích thước ( m) Mức độ tinh thể hoá Nhiệt độ hồ hóa (0C) Độ trương nở 950C l,p l l p 2-38 12-40 2-5 5-25 36 53-65 57-70 56-62 62-70 67-87 63-72 56-62 61-78 55-65 69-75g 21 20-25 39 p p 5-15 3-8 p,s p,s 4-12 4-24 38 15-100 5-35 64 19 56 22g 26-31 28 22-29 28 52-80 0-1 27 14-32 2100 1850 940 1300 Amylopectin mg iodine Số gốc /100mg glucose tinh bột 0,21 0,74 0,91 0,11 1300 19-20 26 26 25-26 23 20-22 20 0,59 21-34 68-74 e semi-s,s 24 Amylose % tinh Số gốc bột glucose 25 38f 58-66 52-64 49 23 17 3200 0,58 1,06 24 64 65 TÍNH CHẤT VẬT LÝCỦA HỒ TINH BỘT MÌ Bé o Corresponding Specific Gravity 20oC/40oC Starch Dry Specific Starch DS Substance Gravity kg/m3 (DS) % 20oC/20oC Bé Corresponding Specific Gravity 20oC/40oC o Starch Dry Specific Starch DS Substance Gravity kg/m3 (DS) % 20oC/20oC 0,50 1,0034 0,90 9.1 1.0052 13,00 1,0986 23.48 258.4 1.1007 1,00 1,0069 1.81 18.2 1.0067 13,50 1,1028 24.38 269.3 1.1048 1,50 1,0104 2.71 27.4 1.0122 14,00 1,1071 25.28 280.4 1.1091 2,00 1,0140 3.61 36.7 1.0159 14,50 1,1113 26.18 291.5 1.1133 2,50 1,0175 4.52 46.2 1.0193 15,00 1,1156 27.09 302.8 1.1172 3,00 1,0211 5.42 55.4 1.0230 15,50 1,1199 27.99 314.0 1.1219 3,50 1,0248 6.32 64.9 1.0266 16,00 1,1242 28.89 325.3 1.1262 4,00 1,0285 7.22 74.4 1.0303 16,50 1,1286 29.80 336.9 1.1306 4,50 1,0325 8.13 84.2 1.0344 17,00 1,1330 30.70 348.5 1.1357 5,00 1,0358 9.03 93.5 1.0387 17,50 1,1374 31.60 357.8 1.1394 5,50 1,0395 9.93 103.4 1.0414 18,00 1,1419 32.50 371.8 1.1440 6,00 1,0433 10.94 113.3 1.0452 18,50 1,1464 33.41 383.7 1.1483 6,50 1,0470 11.72 122.9 1.0489 19,00 1,1510 34.31 395.6 1.1530 7,00 1,0508 12.64 133.1 1.0527 19,50 1,1556 35.21 407.6 1.1577 7,50 1,0546 13.55 143.2 1.0565 20,00 1,1602 36.12 419.8 1.1623 8,00 1,0585 14.45 153.4 1.0604 20,50 1,1659 37.02 432.4 1.1680 8,50 1,0624 15.35 163.3 1.0643 21,00 1,1696 37.93 444.4 1.1717 9,00 1,0663 16.25 173.6 1.0682 21,50 1,1743 38.83 456.8 1.1764 9,50 1,0702 17.16 184.0 1.0721 22,00 1,1791 39.73 469.3 1.1812 10,00 1,0742 18.06 194.7 1.0780 22,50 1,1839 40.64 481.8 1.1855 10,50 1,0782 18.96 204.8 1.0808 23,00 1,1888 41.54 494.7 1.1909 11,00 1,0822 19.87 215.4 1.0842 23,50 1,1937 42.44 507.5 1.1958 11,50 1,0862 20.77 226.1 1.0884 24,00 1,2008 43,34 520,1 1,1986 12,00 1,0903 21.67 236.7 1.0923 24,05 1,2057 44,24 532,7 1,2034 12,50 1,0944 22.58 247.6 1.0964 25,00 1,2106 45,15 545,4 1,2083 66 67 ... non Rễ sơ cấp Điều kiện bất lợi 24 PHẦN 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT VÀ TINH BỘT Công nghệ sản xuất bột mì: 1.1 Qui trình công nghệ sản xuất bột mì: Hạt lúa mì Phân loại Sàng rây Rửa hạt Gia công... dinh dưỡng khó bảo quản 27 28 29 30 31 32 Công nghệ sản xuất bột từ ngô 33 34 35 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột từ củ khoai mì 3.1 Quy trình chung Khoai mì Nước Rửa sơ Rửa ướt Cát đất Vỏ... lượng bột Qua trình nghiền tinh ta thu phần tử bột có kích thước trọng lượng nhỏ.Sau trình nghiền tinh hỗn hợp phần tử bột có hình dạng kích thước khác Quá trình rây nhằm phân chia sản phẩm bột