a. Sự thay đổi cấu trúc (hình dạng, kích thước) của tinh bột sắn
3.5. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất tinh bột oxy hóa để sử dụng
công nghiệp sản xuất giấy
Từ các kết quả nghiên cứu đã đưa ra trên đây, chúng tôi đã rút ra được
các thông số công nghệ thích hợp cho quá trình oxy hóa tinh bột sắnlà: nồng độ chất oxy hóa là 35%; thời gian oxy hóa là 90 phút; nồng độ dịch tinh bột phản
ứng là 40%;pH phản ứng 9,0.
Với các thông số công nghệ đã đạt được trên, chúng tôi đề xuất quy trình công nghệ sản xuất tinh bột sắn oxy hóa sử dụng cho công nghiệp sản xuất giấy.
Đưa pH lên: 9 Thời gian: 90 phút
Sơ đồ 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất tinh bột oxy hóa Tinh bột sắn Dịch tinh bột (40%) Nước Điều chỉnh pH NaOH 1N Làm sạch Nghiền,Bao gói
Tinh bột oxy hoá
Chất oxy hoá
(NaClO 35%)
Biến tính
oxy hóa
Thuyết minh quy trình:
Chuẩn bị nguyên liệu:
Tinh bột sắn là nguyên liệu chính để sản xuất tinh bột oxy hóa. Tinh bột sắn phải được kiểm tra chất lượng trước khi chế biến. Các chỉ tiêu chất lượng cần đạt là: Độ ẩm ≤ 13%; Tỷ lệ tinh bột: ≥ 96% (độ khô); Độ tro ≤ 0,2%; Độ trắng ≥ 90%.
Hòa nước tạo dịch tinh bột:
Mục đích để phản ứng biến tính đạt hiệu quả cao. Lượng nước so với lượng tinh bột (tính theo khối lượng) là 1,5/1 (tương đương 40%). Vì tinh bột không tan trong nước nên trong và sau khi hòa tinh bột vào nước phải luôn khuấy dịch huyền phù; tránh hiện tượng lắng tinh bột.
Điều chỉnh pH:
Phản ứng oxy hóa được thực hiện trong môi trường kiềm (thông thường
sau giai đoạn hòa nước pH dung dịch đạt 6,5-7,0). Vì vậy cần điều chỉnh pH
của dịch huyền phù tinh bột đạt pH = 9. Sử dụng dung dịch NaOH 1N để điều chỉnh pH.
Biến tính oxy hóa:
Tác nhân oxy hóa là dung dịch NaClO có 5,0% clo hoạt động. Lượng
NaClO là 35% (khối lượng so với khối lượng tinh bột) được cho vào dịch
huyền phù tinh bột một cách từ từ. Thời gian phản ứng thực hiện trong 90
phút; dịch bột vẫn được khuấy đều trong quá trình phản ứng.
Làm sạch sản phẩm:
Dịch tinh bột đã oxy hóa được rửa nước sạch 4 lần để loại bỏ các tạp
Sau mỗi lần rửa, để lắng dịch, tách nước và lặp lại quá trình trên để thu sản
phẩm tinh bộtướt.
Làm khô sản phẩm:
Tinh bột ướt được làm khô trên máy sấy thí nghiệm có quạt gió. Nhiệt độ sấy trong 4-5 giờ đầu ở 40- 45oC, sau đó nâng lên 50oC. Sấy tới khi sản phẩm đạt độ ẩm ≤ 13%.
Hoàn thiện sản phẩm:
Sản phẩm tinh bột oxy hóa có độ ẩm ≤ 13% được nghiền; rây và bao
gói bằng túi nylon PP để chống ẩm. Sản phẩm bảo quản nơi khô ráo, thoáng
PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
1. Đã lựa chọn được tinh bột sắn của Dương Liễu, Hà Tây làm tinh bột nguyên liệu đáp ứng các chỉ tiêu: độ ẩm; độ trắng; tạp chất; hàm lượng tro; chất xơ; độ nhớt; độ pH để sản xuất tinh bột oxy hóa ứngdụng cho sản xuấtgiấy.
2. Đã xây dựng quy trình sản xuất tinh bột sắn oxy hoá sử dụng cho sản xuất giấy với các thông số:
- Nồng độ chất oxy hoá NaClO 35% (tương ứng với 1,75% clo hoạt
động w/w) so với khối lượng tinh bột;
- Thời gian tiến hành oxy hóa tinh bột 90 phút; - Nồng độ dịch bột thích hợp 40%;
- pH dịch phản ứng là 9,0.
3. Đã xác định được sự thay đổi hình dạng, kích thước và nhiệt độ hồ hóacủa tinh bột sắn oxy hoá so với tinh bột nguyên liệu. Tinh bột sau khi oxy hóa về hình dạng hầu như không thay đổi nhưng kích thước tăng lên theo mức độ oxy hóa.
4. Đã xác định được các thông số kỹ thuật của sản phẩm tinh bột oxy hoá: độ
ẩm 12%; độ nhớt 60 – 80 cp; độ trắng 97%; độ tro 0,67 %; độ pH 6 ÷ 7 và so
sánh với tinh bột oxy hóa nhập ngoại; đáp ứng với sản xuất giấy.
Kiến nghị
Do thời gian, kinh phí của đề tài còn hạn chế nên chúng tôi mới chỉ
khảo sát được một số yếu tố ảnh hưởng đến mức độ biến tính của tinh bột sắn
oxy hoá. Trên cơ sở đó chúng tôi có một số đề nghị sau:
1. Tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của các nhân tố khác như nhiệt độ phản
ứng, tốc độ phản ứng,... đến mức độ biến tính của tinh bột oxy hoá.
2. Hoàn thiện công nghệ, thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị để sản xuất tinh
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Sương, Nguyễn Xích Liên (2005). Tinh bột sắn
và các sản phẩm từ tinh bột sắn.NXB Khoa học và Kỹ thuật - Hà Nội.
2. Phạm Văn Hùng (2001). Xác định một số tính chất và các thông số công
nghệ của một số loại tinh bột biến tính bằng acid clohydric. Luận văn cao
học - Đại học Bách Khoa Hà Nội.
3. Trương Thị Minh Hạnh, (2003). Nghiên cứu các dạng biến hình tinh bột
hoa màu và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, Luận án TSKH, ĐH Đànẵng.
4. Nguyễn Thị Minh Hạnh, (2005). Nghiên cứu một số phương pháp sản xuất
tinh bột ngô biến tính, thuộc đề tài cấp nhà nước KC07-24, Bộ Khoa học và
Công nghệ.
5. Vũ Tiến Nam, (1992). Nghiên cứu sản xuất maltrodextrin dùng trong thực
phẩm và dược phẩm có chỉ số DE từ 15-30, Luận văn cao học, ĐHBK TP
Hồ Chí Minh.
6. Lê Ngọc Tú (chủ biên), Lưu Duẩn, Đặng Thị Thu, Lê Thị Cúc, Lâm Xuân
Thanh, Phạm Thu Thuỷ (2000). Biến hình sinh học các sản phẩm từ hạt.
NXB Khoa học và Kỹ Thuật - Hà Nội.
7. Lê Ngọc Tú (chủ biên), Bùi Đức Lợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu hợp, Đặng Thị
Thu (1999). Hoá học thực phẩm.NXB Khoa học và Kỹ Thuật - Hà Nội. 8. Lê Ngọc Tú (chủ biên), La Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thăng,
Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Lợi, Lưu Duẫn, Lê Văn Diên (2000). Hoá sinh
công nghiệp.NXB Khoa học và Kỹ Thuật - Hà Nội.
9. Mai Văn Lề, Phạm Thu Thủy, Tôn Anh Minh (1990) “Sản xuất bánh đa
nem từ tinh bột sắn”, Tạp chí Nông nghiệp – Công nghiệp Thực phẩm,
TIẾNG ANH
10. Anderson. R. A (1967). Manifacture of wheat starch. In starch: Chemistry anh technology. Vol 2, Whisler.R.L and Paschall, E.F., Eds., Academic Pess, New York, chap. 2.
11. Balagopalan, C., Padmaja, G., Nand, S.K, and Moorthy, S. N. (1998).
Cassava in food and Industry. CRC Press. Boca Raton, FL.
12. Chattopadhyay, S., Singhal, R. S., & Kulkarni, P. R. (1997). Optimisation of conditions of synthesis of oxidized starch from corn and amaranth for use
in film-forming applications. Carbohydrate Polymers, 34, 203-212.
13. Daris Kuakpetoon, Ya-Jane Wang (2001). Characterization of Different
Starches Oxidized by Hypochlorite. Department of Food Science, University
of Arkansas, Fayetteville, U.S.A.
14. Jam, R. Daniel (1999), Department of Food and Nutrition, in Industrial Ogannic Chemiscal, Vol.7, Purdue University, West Layayette, Indiana 47907 Unnited State.
15. K. Aution, T. Suortti, A. Hamunen vaf Poutanen (1995). Heat - induced structural changes of acid hydrolysed and hypochlorite- oxidized barley
starches. VTT Biotechnology and Food Research, P.O. Box 1500, Fu - 2004
VTT, Finland Raisio Grup, P.O. Box 101, 2120 Raisio, Finland.
16. Klanarong Sriroth, (2002). Modification of cassava starch. Paper presented at x International starch Convension, Cracow, Poland.
17. Larry E.Fitt and Eileen (1984), Photomicrographs of starches in starch:
chemistry and technology, Vol 2, Whisler, R.L.,Academic Press, NewYork,
chap 23.
18. Maura M. Bean and Carole S. Setser (1994). Polysaccharide, Suger, and
Sweeteners, Food Theo and Application, Jane Bowers, Editior, Macmillan
19. Moss, G.E., (1976). The Microscopy of starch, In J.A Radley, Examination and analysis of starch and its products, London, Applied Science Publishers, 22-27
20. Morton W.R., Daniel S. (1984). Starch derivatives: production and use, in Starch: Chemistry and technology, Academic Press.
21. M.M. Sánchez-Rivẻa, F.J.L. García-Suárez, M. Velázquez del Valle, F. Gutierrez-Meraz, L.A. Bello-Pérez (2005). Partial charactterization of
banana starches oxidized by different levels of sodium hypochlorite. Centro
de Deasarrollo de Productos Bióticos de IPN, Km 8,5carr, Yautepec-Jojutla, colonia San Isidro, apartado postal 24, 62731 Yautepec, Morelos, Mexico. 22. Poonam Aggarwal, David Dollimore, (1998). The effect of chemical
modification on starch studied using thermal analysis, Thermochimica Acta,324
23. Radley,J.A., (1976). Examination and analysis of starch and starch
products. Applied Science Publisher Ltd, London.
24. Roy L. Whistler, (1984). History and Future Expectation of starch use, Chemistry and Technology, 2nd ed. Academic Press, Orlando, chap 1.
25. Rohwer, R. G., Klein, R. E., (1984). Acid-Modified starch: production and use in starch: chemistry and technology, 2nd ed, Academic Press, Orlando, chap 17.
26. Hixon,R.M and Farley,F.F.,. (1942), Oxidation of raw starch granules by electrolysis in alkaline sodium chloride solution, Ind. Eng.Chem., 34, 67. 27. Rutenberg,M.W., Solarek, D., (1984). Starch derivatives: production and
use, in starch: chemistry and technology, 2nd ed, Academic Press, Orlando, chap 10.
28. Scallet, B. L., Sowell, E. A., (1967). Production and use hypoclorite oxidized starches, in starch: chemistry and technology, 2nd ed, Academic
Press, New York, chap 10.
29. Schmorak, J., ..., A study of the mild oxidation of wheat starch and waxy maize starch by sodium hypoclorite in the alkaline pH range, Starch 15, 217. 30. Thomas, D. J., Atwell, W. A., (1999). Starch modification, Starches, p31- 48 Minnesota,USA: American Association of Cereal Chemists.
31. Truman, P., Phillips. Cassava starch/ Global Opportunities.
32. Wang, Y., Wang, L., (2003). Physicochemical properties of common and waxy corn starches oxidized by different levels of sodium hypochlorite. Carbohydrate Polymers, 52, 207-217.
33. Wang, Y., Kuakpetoon, D., (2001). Characterization of different starches oxidized by hypochlorite. Starch/ Stärke, 53, 211-218.
34. Wurzburg, O. B., (1984). Modified starch: properties and uses. CRC press, Inc. Boca Raton, Florida.
35. Sriroth Klanarong, Kunruedee Sangseethong. Comparison of oxidized cassava starch prepared by different oxidizing agents. Bangkok, Thai lan. 36. Wurzburg, O. B., (1986). Converted starches, In O.B. Wurzburg (Ed),
Modified starch: properties and uses. CRC press, Inc. Boca Raton, Florida,
p17-40
37. Wurzburg, O. B., (1972). Starch in food industry, in Handbook of food Additives, 2nd ed., Furia, T. E., ed., CRC Press, Cleveland, 316.
38. http://www.agroviet.gov.vn
39. http://www.fao.org
40. http://www.mofa.gov.vn
41. Trang tin VeDan Việt nam