CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ

GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm Bài 1: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ I TỔNG QUAN VỀ KHOAI MÌ: I.1 Nguồn gốc lịch sử: Sắn thuộc: Giới (regnum): Plantae Ngành (divisio): Magnoliophyta Lớp (class): Magnoliopsida Bộ (ordo): Malpighiales Họ (familia): Euphorbiaceae Phân họ (subfamilia): Crotonoideae Tơng (tribus): Manihoteae Chi (genus): Manihot Lồi (species): M esculenta Cây sắn có nguồn gốc vùng nhiệt đới châu Mỹ La tinh (Crantz, 1976) trồng cách khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993) Trung tâm phát sinh sắn giả thiết vùng đông bắc nước Brasil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại sắn trồng hoang dại (De Candolle 1886; Rogers, 1965) Trung tâm phân hóa phụ Mexico vùng ven biển phía bắc Nam Mỹ Bằng chứng nguồn gốc sắn trồng di tích khảo cổ Venezuela niên đại 2.700 năm trước Công nguyên, di vật thể củ sắn ven biển Peru khoảng 2000 năm trước Cơng ngun, lị nướng bánh sắn phức hệ Malabo phía Bắc Colombia niên đại khoảng 1.200 năm trước Cơng ngun, hạt tinh bột phân hóa thạch phát Mexico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước Công nguyên (Rogers 1963, 1965) Cây sắn người Bồ Đào Nha đưa đến Congo châu Phi vào kỷ 16 Tài liệu nói tới sắn vùng Barre Thevet viết năm 1558 Ở châu Á, sắn du nhập vào Ấn Độ khoảng kỷ 17 (P.G Rajendran et al, 1995) Sri Lanka đầu kỷ 18 (W.M.S.M Bandara M Sikurajapathy, 1992) Sau đó, sắn trồng Trung Quốc, Myanma nước châu Á khác cuối kỷ 18, đầu kỷ 19 (Fang Baiping 1992 U Thun Than 1992) Cây sắn đựơc du nhập vào Việt Nam khoảng kỷ 18, (Phạm Văn Biên, Hồng Kim, 1991) Hiện chưa có tài liệu chắn nơi trồng năm trồng Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 1/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm Ở nước ta sắn trồng khắp nơi từ Nam tới Bắc, nhiều vùng trung du miền núi Hiện sắn moat loại màu quan trọng cấu phát triển lương thực nước ta Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 2/68 GVHD: Nguyễn Thị Uyên Năm 1939 1955 1958 1960 1964 1770 1975 1980 2000 2001 2002 2003 2004 Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm Diện tích (ha) 19.500 26.400 16.500 35.890 121.159 85.219 84.956 447.000 237.600 292.300 337.000 371.900 383.600 Sản lượng (tấn) 97.230 152.600 154.400 320.990 896.260 635.236 681.032 3.978.000 1.986.300 3.509.200 4.438.000 5.308.900 5.572.800 Tính hình phát triển sắn tỉnh I.2 Phân loại sắn: Có nhiều loại khác màu sắc, thân cây, lá, vỏ, thịt củ… Tuy nhiên công nghệ sản xuất tinh boat người ta phân thành hai loại: sắn đắng sắn Hai loại khác hàm lượng tinh bột lượng độc tố Nhiều tinh boat thi hiệu kinh tế sản xuất cao nhiều độc tố quy trình cơng nghệ phức tạp Sắn đắng cịn gọi sắn dù Cây thấp (khơng cao q 1.2 m), bị đổ gió to Năng suất cao, củ mâp, nhiều tinh bột, nhiều mủ hàm lượng axit xianhydric cao Ăn tươi dễ bị ngộ độc, chủ yếu để sản xuất tinh boat sắn lát Đặc điểm sắn dù đốt ngắn, thân màu xanh nhạt Cuống chỗ nối tiếp thân màu đỏ thẫm, kế màu trắng nhạt lại hồng dần Màu vỏ gỗ củ nâu sẫm, vỏ cùi thịt sắn điều trắng Sắn bao gồm tất loại mà hàm lượng axit xianhydric thấp như: sắn vàng, sắn đỏ, sắn trắng… Sắn vàng hay gọi sắn nghệ Khi non thân màu xanh thẫm, cuống màu đỏ, có sọc nhạt, vỏ gỗ củ màu nâu, vỏi cùi màu trắng, thịt củ màu vàng nhạt, luột màu vàng rõ rệt Sắn đỏ thân cao, non màu xanh thẫm, cuống gân màu đỏ thẫm Củ dài to, vỏ gỗ màu nâu đậm, vỏ cùi dày, màu đỏ, thịt sắn trắng Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 3/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm Sắn trắng thân cao, non màu xanh nhạt, cuống đỏ Củ ngắn mà map, vỏ gỗ màu sám nhạt, thịt vỏ cùi màu trắng Sắn có hàm lượng tinh bột thấp, độc tố, ăn tươi khơng ngộ độc, dễ chế biến Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 4/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm I.3 Cấu tạo củ sắn: Củ sắn thường vuột hai đầu Kích thước củ tuỳ thuộc chất đất điều kiện trồng mà dao đông khoảng: dài 0.1 – 1.1 m đường kính – cm + Vỏ gỗ: Chiếm 0.5-3% khối lượng củ, có màu trắng, vàng nâu Vỏ gỗ cấu tạo từ cellulose hemicellulose, khơng có tinh bột Nó có tác dụng bảo vệ củ khỏi bị ảnh hưởng học hóa học ngoại cảnh + Vỏ cùi (vỏ thịt): dày vỏ gỗ nhiều, chiếm khoảng 20% trọng lượng củ Cấu tạo gồm lớp tế bào thành dày, thành tế bào cấu tạo từ xenluloza, bên tế bào hạt tinh bột, hợp chất chứa Nitơ dịch bào (mủ) – dịch bào có tannin, sắc tố, độc tố, enzyme… Vì vỏ cùi có nhiều tinh bột (5 – 8%) nên chế biến tách tổn that, khơng tách khó khăn chế biến nhiều chất thành phẩn mủ ảnh hưởng đến màu sắc tinh bột + Thịt sắn: thành phần chủ yếu củ sắn, thành phần bao gồm cellulose pentosan vỏ tế bào, hạt tinh bột nguyên sinh chất bên tế bào, gluxit hoà tan nhiều chất vi lượng khác Những tế bào lớp thịt sắn chứa nhiều tinh bột, sâu vào hàm lượng tinh bột giảm dần Ngoài lớp tế bào nhu mơ cịn có chứa tế bào thành cứng khơng chứa tinh bột, cấu tạo từ xenluloza nên cứng gỗ – gọi xơ Loại tế bào nhiều đầu cuống, sắn lưu niên củ biến dạng qua trình phát triển Sắn lưu năm có lớp xơ, sắn lưu năm có hai lớp xơ Theo lượng lớp xơ mà biết sắn lưu năm + Lõi: trung tâm, dọc suốt từ cuống tới chuôi củ, chiếm 0.3-1% khối lượng toàn củ Càng sát cuống, lõi lớn nhỏ dần phía chi củ Lõi cấu tạo chủ yếu từ cellulose vào hemicellulose Sắn có lõi lớn nhiều xơ hiệu suất suất máy xát giảm xơ cứng, phần xơ kẹt vào máy hạn chế khả phá vỡ tế bào giải phóng tinh bột Mặt khác, xơ nhiều máy xát chóng mịn Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 5/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Ngồi cịn có phận khác: cuống, rễ Các phần cấu tạo chủ yếu xenluloza sắn cuống dài nhiều rễ tỷ lệ tinh bột thấp chế biến khó khăn Thành phần hĩa học củ sắn dao động khoảng rộng tuỳ thuộc vào loại giống, điều kiện phát triển thời gian thu hoạch Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm Thành phần % Nước 70.25 Tinh bột 21.45 Protein 1.12 Chất béo 0.40 Cellulose 1.10 Đường 5.13 Tro Bảng 1: Thành phần hóa 0.54học củ sắn Hàm lượng tinh bột sắn phụ thuộc nhiều yếu tố yếu tố ảnh hưởng đến thành phần nói chung, mức độ già có ý nghĩa lớn Đối với giống sắn năm vụ chế biến tháng kết thúc từ tháng năm sau, đào vào tháng 12 tháng hàm lượng tinh bột cao Tháng 9, tháng 10 củ tinh bột, hàm lượng nước cao, lượng chất hoà tan nhiều, chế biến sắn non tỷ lệ thành phẩm thấp mà cịn khó bảo quản tươi Sang tháng 2, tháng lượng tinh bột củ lại giảm moat phần phân huỷ thành đường để ni mần non chưa có khả quang hợp Đường sắn chủ yếu glucoza moat lượng mantoza, sacaroza Sắn già hàm lượng đường giảm Trong chế biến đường hoà an nước thải theo nước dịch Ngồi ra, sắn cịn có độc tố, tannin, sắc tố hệ enzyme phức tạp Những chất gay khó khăn cho chế biến qui trình khơng thích hợp cho sản phẩm có chất lượng I.4 Đánh giá chất lượng sắn: Hiện chưa có quy định chung chất lượng sắn đưa vào để sản xuất tinh bột xí nghiệp có qui định riêng số chất lượng như: hàm lượng tinh bột từ 14 – 15% Củ nhỏ ngắn (chiều dài 10 cm, đường kính củ chỗ lớn 1.5cm) không 4% Củ dập nát, gãy vụn không 3% Lượng đất tạp chất tối đa 1,5 – 2%, khơng có củ thối Củ có dấu vết chảy nhựa khơng q 5% Nếu chế biến vòng ngày trở lại cuộng sắn ngắn, bảo quản dự trữ lâu can để cuộng dài Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 6/68 GVHD: Nguyễn Thị Uyên Thí nghiệm công nghệ thực phẩm Khi thu nhận sắn vào nhà máy trước hết cần kiểm tra đánh giá chất lượng sắn để định xem lô sắn can chế biến hay bảo quản lại Hàm lượng tinh bột xác định nhanh phương pháp can tỷ trọng (trong nước) để xác định giá thu mua nguyên liệu I.5 Bảo quản sắn tươi: So với khoai tây khoai lang sắn tươi khó bảo quản nhiều ngồi q trình sinh lý, hố sinh bệnh khoai, cịn có bệnh chảy nhựa Vì khó bảo quản nên nước trồng nhiều sắn kể Mỹ đào đến đâu chế biến đến Tuy nhiên khống chế điều kiện thích hợp bảo quản -2 tháng Sau thu hoạch, củ diễn biến đổi sinh hố rõ ràng q trình phát triển bình thường bị phá vỡ nên hệ enzyme củ hoạt động mạnh, q trình hơ hấp trao đổ chất mạnh dần nên nước sức đề kháng củ giảm Củ sắn bắt đầu chảy nhựa, nhiễm bệnh thối, trọng lượng giảm nước tổn that chất khô Với củ nguyên vein trình hư hỏng diễn chậm so với củ bị gãy hay tróc Để bảo quản cần tạo điều kiện giống với điều kiện chưa đào bảo quản lâu Tuy nhiên, từ tháng trở đi, kể củ chưa đào điều có biến đổi nội củ như: mọc thêm rễ, phát triễn thêm trế bào rễ Để giữ cho gần giống với điều kiện chưa đào tốt bảo quản lấp đất, cát để hầm có điều kiện thơng thống Khơng nên chặt củ khỏi gốc, chặt chặt củ sát gốc để cuộng dài đắp thành đống chỗ khơ ráo, sau phủ cát đất dày khoảng 15 – 25 cm Chỉ nên bảo củ nguyên vein Trong sản xuất tinh boat bảo quản cách ngâm sâu nước, vài ngày thay nướlaano lần Với phương pháp cho phép dự trữ vài tháng I.6 Về giá trị dinh dưỡng: Sắn chủ yếu thức ăn cung cấp lượng, 100gram ắn khô cho 348 kcal xấp xỉ với ngũ cốc • Trong sắn, tinh bột thành phần có ý nghĩa ( amylose: 15-25%, amylospectin: 75-85 %) Tinh bột sắn có số tính chất thuận lợi cho chế biến thực phẩm như: • Tinh bột khoai mì khơng có mùi nên khơng ảnh hưởng đến mùi vị đặc trưng thực phẩm, ta dùng chúng kết hợp với thành phần có mùi khác • Tinh bột khoai mì nước sau gia nhiệt tạo thành sản phẩm dạng paste suốt nên không ảnh hưởng đến màu thực phẩm Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 7/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm • Tỷ lệ amylopectin: hàm lượng amylopectin tinh bột khoai mì cao nên gel tinh bột có độ nhớt, độ dính cao khả gel bị thối hóa thấp Protid sắn vừa số lượng vừa thiếu cân đối chất lượng Protid sắn nghèo lysin, tryptophan, acid amine lưu huỳnh Ngoài ra, tổng lượng acid amine cần thiết sắn thấp nhiều so với ngũ cốc thức ăn khác Bảng 2: Thành phần acid amine củ sắn ( 100g protid) Acid amin Thành phần Lysine 3,0 Methionine 1,3 Tryptophan 0,3 Phenylalanin 3,3 Threonine 2,3 Valine 2,1 Leucine 3,1 Isoleucine 2,0 Arginine 4,0 Histidine 1,3 Sắn nghèo vitamin, tỷ lệ Ca/P gần khoai lang Các loại bột, bột lọc lại protein muối khoáng mát trình chế biến Ngồi thành phần hóa học trên, sắn cịn có chất gay ngộ độc manihotoxin Đây loại glucosidecos khả gây độc, nhân dân ta thường gọi say sắn gặp men tiêu hóa, acid gặp nước glucoside bị thủy phân tgiar phóng acid xyandehydrich (HCN) có khả gây ngộ độc II Giới thiệu tinh bột khoai mì: Trong thiên nhiên, tinh bột có nhiều tồn dạng hydrat carbon hữu tự nhiên Nó có rễ, nhánh hạt xanh Là loại thức ăn nuôi dưỡng, tinh bột cung cấp lượng cho xanh lúc chúng ngủ yên nảy mầm Tinh bột nguồn lượng quan trọng đối Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 8/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm với động vật người Chính thế, có vai trị định đời sống Các thống kê ngày cho thấy tinh bột có bốn ngàn ứng dụng Các loại tinh bột có mặt thị trường gồm có: tinh bột khoai mì, tinh bột khoai tây, bột bắp bột mì So sánh loại tinh bột này, ta thấy thành phần tính chất tinh bột khoai mì gần với tinh bột khoai tây tốt bột bắp bột mì Tuy nhiên, mặt giá thành, tinh bột khoai tây cao nhiều so với tinh bột khoai mì Với ưu hấp dẫn mặt tính chất giá thành, nhu cầu dùng tinh bột khoai mì dường tăng lên nơi giới Ðồng thời, định hướng chung cho việc giữ gìn sức khỏe góp phần tạo quan tâm ưa chuộng loại thực phẩm không chứa GMO II.1 Những ứng dụng tinh bột khoai mì tinh bơt thực phẩm ngành cơng nghiệp khác: ¾ Chất độn: làm tăng độ đặc súp trái đóng hộp, kem dược phẩm ¾ Chất kết nối: làm quánh sản phẩm, giúp thực phẩm không bị khô nấu, xúc xích, thịt hộp ¾ Chất ổn định: sử dụng khả giữ nước cao, kem, bột nở, ngành dệt - hồ chì để giảm đứt khung dệt (tinh bột biến đổi) Tinh bột dùng cho giai đoạn in làm đặc chất nhuộm giữ màu Tinh bột dùng cho giai đoạn thành phẩm tăng độ cứng trọng lượng (tinh bột thường tinh bột oxi hóa) ¾ Chất làm đặc: sử dụng đặc tính bột nhão, súp, thức ăn cho trẻ em, nước chấm, nước dùng ¾ Làm giấy: + Tăng cường độ chắc, tăng sức chống nếp gấp + Làm tăng bề mặt độ bền, dùng cho giấy gợn sóng, giấy ép giấy bìa cứng + Chất kết nối công nghiệp + Giấy cứng làm trần nhà + Giấy thạch cao ¾ Thức ăn (thủy sản, gia súc) ¾ Những cơng dụng khác cơng nghiệp + Sản xuất bao plastic tự hoại + Sản xuất vỏ xe… II.2 Giới thiệu tinh bột biến đổi Tinh bột dùng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp Những ứng dụng khác địi hỏi đặc tính khác tinh bột Tuy nhiên, cải tiến công nghệ sản xuất phát triển liên tục sản phẩm nên khách hàng đòi hỏi nhu cầu nghiêm ngặt đặc tính tinh bột thích hợp loại Các đặc tính tinh bột khơng phải lúc ứng Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 9/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm dụng quy trình chế biến Do việc biến đổi đặc tính tinh bột để cải thiện chức thích hợp ứng dụng việc cần thiết Công nghệ biến đổi thực theo phương pháp hóa học, vật lý, chuyển đổi enzym thơng qua việc tách, tái tạo, oxy hóa thay hóa học hạt nhỏ nhằm thay đổi đặc tính tinh bột để có ứng dụng thiết thực Tinh bột biến đổi có ứng dụng thực tế ngành dệt, bột giấy giấy, thực phẩm, thức ăn gia súc, lò đúc, vật dụng kim loại thuỷ tinh, dược phẩm khoan dầu… ¾ Tinh bột biến đổi Acetyl hóa ¾ Tinh bột oxy hóa ¾ Tinh bột kép Acetyl Phosphate ¾ Tinh bột liên kết ngang ¾ Tinh bột Axít lỗng ¾ Tinh bột Cationic ¾ Những loại tinh bột biến đổi khác… II.3 Một số tính chất chức tinh bột: ¾ Tính chất nhớt – dẻo hồ tinh bột Phân tử tinh bột chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả liên kết với làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều phân tử nước khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo độ nhớt cao Tính chất thể mạnh mẽ tinh bột loại nếp ¾ Khả tạo gel thối hóa tinh bột Khi để nguội hồ tinh bột phân tử tương tác với xếp lại cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột có cấu trúc mạng chiều Để tạo gel dung dịch tinh bột phải có nồng độ dung dịch đậm đặc vừa phải, phải hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan sau để nguộ trạng thái yên tĩnh Trong gel tinh bột có liên kết hydro tham gia Khi gel tinh bột để thời gian dài chúng có lại lượng dịch thể tách Q trình thối hóa gồm giai đoạn: + Đầu tiên mạch uốn thẳng lại + Vỏ hydrat bị mạch định hướng lại + Các cầu hydro tạo thành nhóm OH phân tử tinh bột khác Do phân tử amylose có mạch thẳng nên định hướng với dễ dàng tự phân tử amylopectin, tượng thối hóa gần có liên quan với phân tử amylose ¾ Khả tạo màng: Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 10/68 GVHD: Nguyễn Thị Uyên Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm Tinh bột có khả tạo màng amylose amylopectin dàn phẳng ra, xếp lại tương tác trực tiếp với liên kết hydro gián tiếp qua phân tử nước ¾ Khả tạo sợi: Phương pháp tạo sợi sau: Cho dịch tinh bột qua có dục lỗ với đường kính lỗ thích hợp (lớn 1mm) Khi đùn qua lỗ này, chúng tự định hướng theo chều dòng chảy chiều dòng chảy Các phân tử tinh bột có xu hướng kéo căng tự xếp song song với theo phương trọng lực Các sợi hình thành vừa khỏi khn kéo cịn ướt nhúng vào bể đựng nước nóng để định hình nhờ tác dụng nhiệt Các phân tử định hướng sợi tương tác với với nước cầu hydro để hình thành sợi miến III TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM: III.1 Sơ đồ quy trình Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 11/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Nhóm – tổ Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm http://www.ebook.edu.vn Trang 12/68 GVHD: Nguyễn Thị Uyên Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm III.2 Giải thích quy trình cơng nghệ: a) Cân: nhóm cân khoảng 1kg khoai mì b) Ngâm - rửa:  Mục đích: Nguyên liệu đem ngâm nhằm làm bở đất cát bám vào nguyên liệu sau rửa để tách hết đất, cát, rác phần vỏ Ngoài ra, ngâm nhằm mục địch tách bớt lượng chất hòa tan nguyên liệu  Tiến hành: Thời gian ngâm từ 4-8 tuỳ mức độ nhiễm bẩn nguyên liệu Để hạn chế hoạt động vi sinh vật đồng thời làm tăng độ tan số chất màu cần tạo môi trường kiềm, ngâm hay rửa dùng vơi 0,15% Trong điều kiện phịng thí nghiệm, ta khơng ngâm mà rửa ngun liệu với nước thường Nếu rửa khơng tạp chất làm mòn máy xay, xát, nghiền, làm tăng độ tro độ màu bột  Thiết bị: Trong công nghiệp, khoai sau ngâm cắt khúc vận chuyển máng thủy lực đến máy rửa Do ma sát nguyên liệu với nước, nguyên liệu với nguyên liệu nguyên liệu với chi tiết máy mà tạp chất tách Tạp chất nhẹ lên theo nước thải, tạp chất nặng lắng xuống định kỳ tháo Nếu rửa máy guồng tất loại tạp chất lọt qua lưới phía cuối máy với nước c) Gọt vỏ lụa vỏ thịt Khi gọt vỏ cần ý để khoai ngập nước để tránh q trình oxy hóa làm đen bề mặt, ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm Chú ý gọt bỏ ln vị trí bị đen, sâu Trong công nghiệp ta bỏ qua công đoạn d) Cắt nhỏ, xay nhuyễn  Mục đích: Để giảm thời gian xay, ta cắt nhỏ củ khoai thành nhiều lát mỏng đem xay Trong công nghiệp, công đoạn cắt khúc thực trước rửa khoai Xay nghiền nguyên liệu nhằm phá vỡ tế bào để tách lấy tinh bột Quá trình phá vỡ triệt để hiệu suất lấy tinh bột cao  Tiến hành: Khi cắt ý để khoai ngập nước Ta xay khoai máy xay sinh tố, tỉ lệ khoai:nước = 1:6 Lượng nước sử dụng không q q trình xay có ma sát làm gia tăng nhiệt độ, nước nhiệt độ tăng lên làm tinh bột bị hồ hóa Nhưng lượng nước sử dụng khơng q nhiều làm lỗng, thời gian lắng dài  Thiết bị: Với quy mô lớn, người ta thường dùng máy mài – xát máy nghiền hai thớt đá, có thêm máy xay để nâng cao hiệu e) Rây  Mục đích: Tách bã thơ bã mịn (do quy mơ phịng thí nghiệm nên ta không chia hai giai đoạn tách bã thơ bã mịn) Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 13/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm  Tiến hành: Đổ khối hỗn hợp khoai, nước sau xay qua hệ thống rây có số hiệu mặt rây N=0,45mm, N=0,30mm, N=0,20mm (rây có số hiệu lớn đặt trên), thu phần sữa tinh bột qua rây cho vào xô lớn Lấy phần bã rây (gồm xơ, mảnh vụn tinh bột chưa tách hết) đem hịa nước xay lại, sau lại cho qua hệ thống rây lần Phần dung dịch qua rây đổ chung vào sữa tinh bột đợt đầu xô lớn  Thiết bị: Trong công nghiệp chia làm giai đoạn: tách bã thô bã mịn Để tách bã thô thường dùng máy rây chải Sữa bột thơ sau nghiền đưa lên rây có lỗ 0,7mm để tách tinh bột tự Phần lọt qua hai rây đưa qua ly tâm để tách dịch bào, phần không lọt qua rây đem nghiền lần thứ hai đem bể bã, gọi bã thô Để tách bã mịn thường dùng hệ nhiều máy rây với số hiệu mặt rây lớn dần: N=0,38mm, N=0,52mm N=0,55mm Không nên cho qua máy rây N=0,55mm từ đầu mặt rây dày, hiệu suất tách tinh bột thấp Để hiệu suất rây cao phải xối nước liên tục rây f) Lắng  Mục đích: tách dịch bào khỏi tinh bột tách thu lấy tinh bột khiết (dưới dạng tinh bột ướt) Thành phần dịch bào có nhiều chất đáng ý polyphenol hệ enzyme polyphenoloxydase Khi tế bào củ bị phá vỡ tác dụng hệ enzyme polyphenoloxydase, hợp chất polyphenol tiếp xúc với oxy bị oxy hóa tạo thành chất màu làm tinh bột giảm màu trắng Do q trình cần tiến hành nhanh tốt Đối với khoai tây, sau nghiền tách dịch bào ngay, khoai mì, dong riềng khoai lang có nhiều xơ nên phải tách bã thô trước tách dịch bào  Tiến hành: Sữa tinh bột thu thường có nồng độ 3oBx Ta tiến hành lắng tinh bột xô lớn (trong công nghiệp dùng bể lắng, máng lắng ly tâm vắt): Sau trộn hai đợt sữa tinh bột, thêm nước vào gần đầy xơ, khuấy mạnh để nước hịa tan dịch bào để yên Đến tinh bột lắng gần hết xuống đáy thành lớp ta gạn bỏ phần nước phía đi, thêm nước vào, khuấy mạnh để yên Thực tương tự thêm lần (lắng lần), sau ta thu tinh bột ướt cho vào khay inox, trải chúng thành lớp mỏng để dễ dàng cho trình sấy  Thiết bị: Với quy mơ lớn, ta dùng bể lắng, máng lắng hay máy ly tâm Tốt dùng máy ly tâm dùng máng lắng hay bể lắng thời gian kéo dài, tách dịch bào không triệt để mức độ giới thấp Để tách dịch bào triệt để phải ly tâm lần cuối rửa tinh bột Sau lần li tâm, dịch tinh bột pha loãng tới nồng độ 27oBx đưa qua rây Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 14/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm để tách bã mịn Sữa tinh bột lọt qua rây lại pha loãng đến 3oBx vào máy ly tâm Trong cơng nghệ sản xuất đại cịn cho chất chống oxy hóa acid sulfurơ natri bisulfit để giữ tinh bột có độ trắng cao Như tóm lại cơng nghiệp ta thực theo bước sau: Ngun liệu nghiền Ỉ tách bã thơ Ỉ tách dịch bào lắng hay ly tâm Ỉ tách bã mịn Ỉ tách dịch bào lần lắng hay ly tâm Ỉ tách bã mịn (có thể tách bã mịn lần)Ỉ tách tinh bột lắng hay ly tâm g) Sấy  Mục đích: Giảm độ ẩm tinh bột xuống đến độ ẩm bảo quản Độ ẩm tinh bột khỏi ly tâm khoảng 38-40%, dùng phương pháp lắng độ ẩm cao Ta bảo quản lâu tinh bột cách sấy khô hay ngâm nước, định kỳ gạn nước bên thay nước vào (phương pháp không nên áp dụng cho tinh bột dong riềng dễ bị vi sinh vật gây chua, thối)  Tiến hành: Ban đầu sấy nhiệt độ 50oC để giảm hàm ẩm, tránh hồ hóa tinh bột Khi hàm ẩm cịn 20% nâng nhiệt lên 800C sấy đạt độ ẩm bảo quản(13%) ngừng III.3 Bố trí thí nghiệm: + Khảo sát trình làm trắng bột với Na2SO3 0.05% so với tổng dịch lắng + msán = kg + Lượng dich thu được: mdịch = 4.3 kg + Lượng Na2SO3 sử dụng: mPG = 0.3 g III.4 Sản phẩm bàn luận: ¾ Lượng tinh bơt thu là: 150 g ¾ Màu trắng chưa sáng mong muốn trình chế biến thời gian ngâm chưa đảm bảo để loại bỏ tạp chất, thành phần chất hoà tan, sắc tố… ngun liệu Tuy nhiên sản phẩm khơng có vết đen trình sơ chế kỹ, loại bỏ củ hư, sử dụng Na2SO3 hỗ trợ thêm phần q trình hống lại oxy hố polyphenol q trình ngâm ¾ Tuy nhiên hiệu suất thu thấp do: + Hao hụt trình: bột bán máy xay, ray,… + Quá trình nghiềm chưa đảm bảo phá vỡ tế bào để giải phóng hạt tinh bột –đây khâu quan trọng trình sản xuất tinh bột +Mặc khác, tiến trình thí nghiệm sử dụng cách lắng mà không sử dụng kết hợp phương pháp khác phương pháp rửa tách tinh boat tự do, ly tâm,… nên lượng tinh boat that thoát lớn + Thời gian lắng chưa đảm bảo để thu lượng tinh bột cao Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 15/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm ¾ Ưu điểm phương pháp thí nghiệm: dễ thực hiện, khơng địi hỏi kỹ thuật cao, dụng cụ dơn giản ¾ Nhược điểm phương pháp thí nghiệm Do sử sụng phương pháp lắng nên trình tách dịch bào diễn không triệt để, thời gian lắng kéo dài Tách dịch bào sớm tinh bột trắng đồng thời tạo bọt dễ dàng cho khâu gia công tiếp theo, mặt khác tinh bột thành phẩm giữ ngun tính chất hóa lý tự nhiên Nếu tinh bột tiếp xúc với nước lâu xảy biến đổi hóa sinh xúc tác enzyme polyphenoloxydase Các biến đổi không ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm mà cịn gây khó khăn cho q trình chế biến bọt nhiều, tạo lớp chất nhờn, chí làm rỉ thiết bị kim loại (như khay đựng bột) ⇒ phải thường xuyên vệ sinh thiết bị sử dụng vật liệu chế tạo thép khơng gỉ ¾ Đề xuất hướng cải tiến cơng nghệ − Có thể sử dụng phương pháp lắng nên bổ sung hóa chất với nồng độ thích hợp: • H2SO4 thêm vào nồng độ thấp giúp giữ màu trắng tinh bột • Al2(SO4)3 làm giảm độ nhớt, tăng hiệu q trình lắng (Ví dụ thêm vào 0,1g/l sữa tinh bột 2oBx giảm 50% độ dính) • SO2 (H2SO3) ức chế hoạt động vi khuẩn enzyme Ngồi tác nhân để làm trắng tinh bột SO2 sục vào nước tinh khiết cho vào • Clorine hợp chất có tác dụng tẩy trắng giảm độ nhớt tốt − Tốt nên sử dụng phương pháp ly tâm để rút ngắn thời gian tăng khả tách độ đồng sản phẩm: • Phần dung dịch lọt qua rây sau tách bã thô đưa vào thiết bị li tâm để tách dịch bào Để tách triệt để dịch bào phải tiến hành li tâm lần • Sau lần ly tâm, dịch tinh bột pha loãng tới nồng độ 27oBx đưa qua rây để tách bã mịn Sữa tinh bột lọt qua rây đưa vào máy ly tâm tách dịch lần Nồng độ sữa tinh bột vào máy ly tâm khoảng 3oBx Nước dịch khỏi máy ly tâm đưa lắng tiếp tục để thu tinh bột loại hai Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 16/68 GVHD: Nguyễn Thị Uyên Thí nghiệm công nghệ thực phẩm − Ta sử dụng máy ly tâm phịng thí nghiệm để tiến hành ly tâm tách dịch bào máy ly tâm thích hợp để tách hạt tinh bột lớn tinh bột khoai tây Còn hạt tinh bột nhỏ tinh bột khoai mì xảy thất lớn tinh bột ngồi với nước Nhóm – tổ http://www.ebook.edu.vn Trang 17/68 GVHD: Nguyễn Thị Uyên Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm Bài 2: CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH BISCUIT I.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU CHÍNH 1) Bột mì: - Bột mì làm từ hạt lúa mì cách loại lớp vỏ ngồi phơi, sau nghiền tinh - Bột mì thành phần hầu hết loại bánh biscuit - Chất lượng bột mì đánh giá theo TCVN 18957–76 TCVN 1874:1995 Trong đó, bột mì đánh giá tiêu sau: + Độ ẩm: thông qua phương pháp sấy + Độ mịn: thông qua việc sàng rây điện vận tốc 180 - 200 vòng/phút với + kích thước rây d = 125mm + Màu sắc, mùi vị: dùng phương pháp cảm quan + Độ nhiễm côn trùng: sàng rây quan sát + Tạp chất sắt: dùng nam châm để tách đánh giá + Khối lượng, chất lượng gluten ướt: cân, kiểm tra màu, độ căng, độ đàn hồi + Độ chua: sử dụng phương pháp trung hòa + Hàm lượng tro: cách tiến hành vơ hố mẫu + Đặc tính hút nước, độ chắc, đặc tính lưu biến bột mì xác định theo phương pháp đồ thị farinograph  Các tiêu chất lượng bột mì dùng sản xuất bánh biscuit: STT 10 11 Tên tiêu Màu sắc Mùi Vị Tạp chất vô Sâu mọt Độ ẩm Độ mịn ƒ Còn lại rây 420μm ƒ Qua rây 118μm Gluten ướt ƒ Hàm lượng ƒ Cảm quan ƒ Độ căng đứt Hàm lượng tro Độ chua Tạp chất Fe Nhóm – tổ Yêu cầu Trắng ngà hay trắng đặc trưng bột mì tự nhiên Mùi tự nhiên bột mì, mùi lạ Không có chua, đắng hay vị lạ Không có sạn Không có ≤ 13% ≤ 20% ≥ 80% 32 ÷ 35% Trắng ngà,mềm mại, đàn hồi tốt 13 ÷ 16 cm 0,4 ÷ 0,75% ≤ 3,5ml NaOH / 100g ≤ 30mg / kg http://www.ebook.edu.vn Trang 18/68 GVHD: Nguyễn Thị Un Thí nghiệm cơng nghệ thực phẩm 2) Đường - Đường saccharose có vai trị quan trọng việc tạo vị tạo cấu trúc cho hầu hết loại bánh biscuit - Đường saccharose phổ biến tự nhiên, có nhiều mía, củ cải đường hay trái nốt, tồn dạng tinh thể đơi tồn dạng vơ định hình khơng bền - Đường saccharose có: + Công thức phân tử C12H22O11 + Khối lượng phân tử: 324 + Khối lượng riêng 1,5879g/cm3 + Nhiệt độ nóng chảy 185oC - Tính chất saccharose: + Trong mơi trường axit nhiệt độ cao dễ bị phân hủy cho glucose fructose (tức xảy tượng nghịch đảo đường) + Thơng thường hút ẩm đun nóng nhiệt độ cao (khoảng o 130 C) lại có khả hút ẩm mạnh đến 160oC bắt đầu cho phản ứmg caramen hóa - Tan tốt nước (độ hịa tan 25oC 2,04 kg/kg nước) độ tan tăng theo nhiệt độ - Độ dung dịch phụ thuộc vào có mặt chất khác điều kiện môi trường độ pH, độ nhớt, hàm lượng NaCl… 3) Trứng - Trứng dùng bánh biscuit nhằm: + Ngồi giá trị dinh dưỡng (vì có hàm lượng protein chất béo cao, vitamin A, B2, B1, D), lịng đỏ cịn có tác dụng tạo nhũ tương cho sản phẩm (do lòng đỏ có 10% lecithin) Ngồi protid lipid tồn dạng lipoprotein cịn có tác dụng làm bền hệ nhũ tương + Lịng trắng có giá trị tạo bọt cho khối bột nhào - Do khó khăn việc bảo quản, người ta sử dụng trứng tươi mà thường sử dụng trứng dạng lạnh đông dạng bột sấy phun để sản xuất bánh biscuit Bảng 1.3: Chỉ tiêu chất lượng trứng tươi STT Nhóm – tổ Tên tiêu Mùi Vỏ Buồng khí Lòng đỏ Yêu cầu Không có mùi lạ Sạch, không móp méo, không vỡ