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