ĐỒ án kỹ THUẬT THỰC PHẨM quá trình và thiết bị sấy khoai lang để sản xuất bột khoai lang năng suất 500 kg nguyên liệuh

Trung Quốc là nhà sản xuất và tiêu thụ khoai lang lớn nhất, nơi nó được sử dụng làm thực phẩm, thức ăn chăn nuôi và chế biến làm thực phẩm, tinh bột và các sản phẩm khác.. Vitamin và kho

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM

Quá trình và thiết bị sấy khoai lang để sản xuất bột khoai lang

năng suất 500 kg nguyên liệu/h.

Hà Nội – 2022

DANH SÁCH THÀNH VIÊN

GIÁ

7 Nguyễn Thị Thanh 653179 K65CNTPA

Huyền

Nhóm trường : Trịnh Xuân Đức

SĐT: 0326027694

Gmail: duc08670@gmail.com

Mục lục

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

I Tìm hiểu về khoai lang: 4

1.1 Khái niệm đặc điểm của khoai lang ……… ………

1.2 Thành phần hóa học của khoai lang………

II Tìm hiểu về bột khoai lang……… 5

2.1 Khái niệm, phân loại 2.2 Thành phần hóa học của sản phẩm 2.3 Đặc điểm của sản phẩm III Tìm hiểu về quá trình sấy khoai lang :

3.1 Khái niệm………

3.2 Mục đích………

3.3 Phân loại………

3.4 Thiết bị thực hiện………

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT KHOAI LANG……….16

I.Sơ đồ quy trình……… ….… 16

II.Thuyết minh quy trình……… … 17

CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT……… … 23

I Chọn nguyên liệu thành phần và sản phẩm……….… … 23

II Ước lượng tổn thất qua từng công đoạn (tính theo % khối lượng)………… 24

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

I TÌM HIỂU VỀ KHOAI LANG

1.1 Khái niệm và đặc điểm của khoai lang

Khoai lang ( Ipomoea batatas ) thuộc họ Convolvulaceae, khoai lang là một loại củ tích

trữ Mặc dù có sự tương đồng về mặt vật lý, nhưng nó cũng không liên quan đến khoai

mỡ Trên toàn cầu, khoai lang là cây trồng quan trọng thứ tám trên thế giới sau lúa mì, gạo, khoai tây, cà chua, ngô, sắn và chuối Hơn 105 triệu tấn được sản xuất hàng năm trên thế giới, hơn 95% lượng này ở các nước đang phát triển

Khoai lang có thể mọc ở nhiều độ cao khác nhau, từ mực nước biển đến 2.500 mét Nó đòi hỏi ít đầu vào và lao động hơn các cây trồng khác như ngô, và chịu được các điều kiện phát triển biên (ví dụ như thời kỳ khô hạn, đất nghèo dinh dưỡng) Các giống khoai lang có nhiều loại màu da và thịt, từ trắng, vàng, cam và tím đậm Khoai lang ruột cam là nguồn cung cấp beta-carotene quan trọng, một tiền chất của vitamin A Chỉ cần 125 gam khoai lang tươi từ giống khoai lang ruột cam đã chứa đủ beta-carotene để cung cấp pro-vitamin A cho trẻ mầm non yêu cầu hàng ngày

Khoai lang cũng là một nguồn cung cấp vitamin B, C và E quý giá và chứa hàm lượng sắt và kẽm vừa phải Tại Hoa Kỳ, các chuyên gia dinh dưỡng đang xem xét các đặc tính ngăn ngừa ung thư tiềm ẩn của anthocyanins, có trong khoai lang ruột tím

Mặc dù nguồn gốc của nó là ở Châu Mỹ Latinh, nhưng Châu Á hiện là khu vực sản xuất khoai lang lớn nhất trên thế giới, với con số vượt quá 80 triệu tấn sản lượng hàng

năm Trung Quốc là nhà sản xuất và tiêu thụ khoai lang lớn nhất, nơi nó được sử dụng làm thực phẩm, thức ăn chăn nuôi và chế biến (làm thực phẩm, tinh bột và các sản phẩm khác) Tầm quan trọng của khoai lang như một loại cây lương thực đang tăng lên nhanh chóng ở một số nơi trên thế giới Ở châu Phi cận Sahara, tốc độ tăng trưởng của các loại thực phẩm thiết yếu khác đang vượt xa tốc độ tăng trưởng

Khoai lang được dùng làm thức ăn cho người và là nguồn thức ăn chăn nuôi rẻ và tốt cho sức khỏe Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng động vật được cho ăn hom khoai lang có hàm lượng protein cao tạo ra ít khí mê-tan hơn so với các loại thức ăn khác, có khả năng góp phần giảm đáng kể lượng khí thải độc hại trên toàn cầu

Khoai lang cũng có từ lâu đời như một loại cây cứu sinh Người Nhật đã sử dụng nó khi một cơn bão tàn phá ruộng lúa của họ Nó đã cứu hàng triệu người khỏi nạn đói trong bệnh dịch hạch tấn công Trung Quốc vào đầu những năm 1960 và là vụ mùa giải cứu ở Uganda trong những năm 1990 khi một loại virus tàn phá cây sắn

Khoai lang phát triển tốt trong nhiều điều kiện về đất, nước và phân bón Nó cũng có rất ít

kẻ thù tự nhiên nên thuốc trừ dịch hại là ít khi phải dùng tới Do nó được nhân giống bằng các đoạn thân nên khoai lang là tương đối dễ trồng Do thân phát triển nhanh che lấp và kìm hãm sự phát triển của cỏ dại nên việc diệt trừ cỏ cũng tiêu tốn ít thời gian hơn Trong khu vực nhiệt đới, khoai lang có thể để ở ngoài đồng và thu hoạch khi cần thiết còn tại khu vực

ôn đới thì nó thường được thu hoạch trước khi sương giá bắt đầu

Trung Quốc là quốc gia trồng nhiều khoai lang nhất; chiếm tới 80% sản lượng toàn thế giới (với sản lượng năm 1990 là 130 triệu tấn; bằng khoảng một nửa sản lượng khoai tây của quốc gia này) Trong quá khứ, phần lớn khoai lang tại Trung Quốc được trồng để làm lương thực, nhưng ngày nay phần lớn (60%) được trồng để nuôi lợn Phần còn lại được dùng làm lương thực hay chế biến các sản phẩm khác cũng như để xuất khẩu, chủ yếu là sang Nhật Bản Tại Trung Quốc hiện nay có trên 100 giống khoai lang

( nguồn https://cipotato.org/es/sweetpotato/sweetpotato-facts-and-figures/ )

1.2 Thành phần hóa học của khoai lang

a Dưỡng chất Carb

Trung bình trong một củ khoai lang luộc, bó vỏ chứa khoảng 27g carb Trong đó chủ yếu là tinh bột dạng carbohydrate phức hợp chiếm 53% hàm lượng carbohydrate Còn lại

là các loại đường đơn như glucose, fructose, sucrose và maltose chiếm khoảng 32% Chỉ số đường huyết trong khoai lang là khá cao, dao động từ 44-96 nên khoai lang là thực phẩm nên hạn chế ăn ở những người mắc bệnh tiểu đường Đối với các món chế biến từ khoai lang thì chỉ số đường huyết trong khoai lang luộc thấp hơn trong khoai nướng và chiên

b Dưỡng chất tinh bột:

Tinh bột được chia làm 3 loại: tinh bột tiêu hóa nhanh, tinh bột tiêu hóa chậm, tinh bột kháng Trong 1 củ khoai lang chiếm tỷ lệ tương đương là 80:9:12

c Chất xơ:

Chất xơ gồm 2 loại: chất xơ hòa tan và chất xơ không hòa tan Chất xơ hòa tan có tác dụng làm tang cảm giác no, giảm lượng thức ăn mà cơ thể hấp thụ, bằng cách làm chậm quá trình tiêu hóa đường và tinh bột giúp hạn chế sự gia tang lượng đường trong máu Chất

xơ không hòa tan cũng mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe như giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường và tăng khả năng hoạt động của đường ruột.Khoai lang chính tương đối giàu chất xơ Trung bình một củ khoai lang gồm 15 – 23% lượng chất xơ hòa tan và 77-85% lượng chất xơ không hòa tan

d Protein:

Trung bình trong một củ khoai lang chứ 2g protein Trong đó có một loại protein đặc biệt mang tên sporamin chiếm đến hơn 80% tổng số hàm lượng protein Protein có tác dụng chống oxy hóa

e Vitamin và khoáng chất:

Ngoài những thành phần dinh dưỡng chính là tinh bột, carb, chất xơ, protein khoai lang cũng là một thực phẩm rất giàu vitamin và khoáng chất, đặc biệt là beta-carotene, vitamin

C và kali.Dưỡng chất beta – carotene có thể được chuyển hóa thành vitamin A, với 100g khoai lang mỗi ngày có thể đạt chỉ tiêu nhu cầu vitamin A được khuyến nghị mỗi

ngày.Vitamin C là dưỡng chất chống oxy hóa, làm đẹp da.Kali là khoáng chất quan

trọng trong việc kiểm soát huyết áp và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch

( nguồn https://thanhlanfood.com.vn/thanh-phan-dinh-duong-tu-khoai-lang-ai-biet/ )

 Phòng tránh việc thiếu vitamin A

 Cải thiện khả năng điều chỉnh lượng đường trong máu 

Giảm nguy ứng kích oxy hóa và cơ ung thư

II: TÌM HIỂU VỀ BỘT KHOAI LANG

2.1 Khái niệm, phân loại

Tại Peruvian Nature, bột khoai lang là kết quả của một quá trình bắt đầu từ việc trồng trọt Siêu thực phẩm, sau đó chuyển sang thu hái và lựa chọn cây trồng, và cuối cùng là đến giai đoạn chế biến (khử trùng và giảm lượng vi khuẩn của chúng tôi Quy trình OSS) phù hợp với các tiêu chuẩn an toàn cao nhất được chứng nhận bởi các chứng chỉ quốc tế, chẳng hạn như BRC, HACCP

Tính đến tháng 7 năm 2021, xuất khẩu khoai lang của Peru đã vượt 6 triệu kg tương đương với giá trị vượt 2,4 triệu đô la Nói cách khác, gấp đôi những gì đã đạt được năm trước Các điểm đến chính là Hà Lan (chiếm 49% kim ngạch xuất khẩu), tiếp theo là Chile và Hoa Kỳ

 Gồm hai thành phần chính là vỏ và ruột

Vỏ rất mỏng, cấu tạo từ nhiều lớp tế bào dẹt, xếp khít nhau Vỏ chiếm 2% trọng lượng khoai

Ruột được cấu tạo từ tế bào chứa tinh bột bên trong, một số giống còn hình thành lớp vỏ dày khoảng 2- 3mm bao quanh ruột khoai, thành phần lớp vỏ này cũng tương tự ruột khoai

có cellulose nhiều hơn một chút và rất khó tách ra

Cấu trúc thực vật của củ khoai lang tương tự như củ khoai tây Nhưng củ khoai lang to hơn và nhiều dạng hình thể, vỏ mỏng, nhiều xơ kể cả ở vỏ và ruột củ

2.2 Thành phần hóa học

Chủ yếu là tinh bột và nước, còn các thành phần khác rất ít

Khoai lang chứa các protein có khoảng một phần ba hoạt tính chống oxy hoá của glutathione - một trong những sản phẩm quan trọng của cơ thể có vai trò trong việc tạo các chất chống oxy hóa trong cơ thể

Hàm lượng sắt trong các loại khoai lang đều cao, nhất là giống khoai lang màu cam Ngoài ra, trong khoai còn có một ít vitaminB, vitamin C, tiền vitamin A là caroten (có

trong khoai lang đỏ)

2.3 Đặc điểm của sản phẩm

Khoai lang là một loại thực phẩm rất giàu vitamin E, vitamin B, carotene, cellulose nên nó

có thể loại bỏ các cholesterol cũng như khắc phục tình trạng táo bón, phòng ngừa ung thư Chất xơ trong khoai lang sau khi vào ruột có thể làm sạch các chất thải trong ruột, tích hợp độc tố và chất độc bài tiết ra ngoài một cách thuận lợi

Khoai lang cũng là nguồn cung cấp tinh bột quan trọng cho con người, được sử dụng làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm như sản xuất mật tinh bột, tinh bột hòa tan, sản xuất đường glucose, lên men tinh bột khoai lang, sản xuất rượu, điều chế acid acetic, sản xuất nước giải khát, sản xuất bánh

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT KHOAI LANG

I.SƠ ĐỒ QUY TRÌNH

).

II THUYẾT MINH QUY TRÌNH

Khoai lang là một loại thực phẩm giàu năng lượng, chứa nhiều vitamin và khoáng chất Giống Beauregard, với cùi màu cam, có ưu điểm hơn các giống khác vì cho năng suất cao và giàu dinh dưỡng hơn do chứa nhiều β- caroten (115 μg gg g –1 rễ tươi), ngoài màu sắc và hương vị khác nhau Quá trình làm khô rễ để sản xuất bột là một phương pháp được sử dụng nhiều nhất để giảm tổn thất sau thu hoạch do tính dễ hỏng cao Việc sử dụng quy hoạch thử nghiệm thông qua thiết kế hỗn hợp quay trung tâm (DCCR) là một công cụ thống kê hiệu quả cho phép xác định các điều kiện lý tưởng của quy trình sản xuất bột khoai lang trong đó giá trị dinh dưỡng cao được duy trì, bảo tồn

B-carotene) và với ít làm thay đổi thuộc tính cảm quan về màu sắc.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

de Souza, D M., Coelho, S R M., Christ, D., Kottwitz, L B M., Lewandoski, C F.,

Kowaleski, J., & Gurgacz, F (2021) Optimization of the drying process for production

of biofortified sweet potato flour.

Hagenimana, V., & Owori, C (2000) Process of producing sweetpotato flour.

CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT

1 Chọn nguyên liệu thành phần và sản phẩm

1.1 Chọn nguyên liệu thành phần

- Yêu cầu : Không mọc mầm, hàm lượng tinh bột không dứi 14%, kích thước chỗ

củ lớn nhất không dưới 3cm, đất và tạp bẩn không quá 1,5%, dập nát không quá 2%, không nhiễm bệnh thối khô hay thối ướt, không để quá 10 ngày

1.2.Chọn thành phần bột khoai lang thành phẩm : Tinh bột khoai lang

2 Ước lượng tổn thất qua từng cong đoạn ( tính theo % khối lượng )

Bảng 3.1 : Ước lượng tổn thất qua từng công đoạn

STT Công đoạn Phần Nguyên nhân hao hụt trăm

hao tổn(%

)

1 Nguyên liệu ban 3% Khoai lang ban đầu có thể bị hỏng trong quá trình

đầu hao hụt vận chuyển hoặc bị thối

2 Gọt vỏ 5% Vỏ và các tạp bẩn trên khoai lang sẽ được đổ bỏ

3 Nghiền(Mài) 0,06% Tinh bột khoai lang sau được mài sẽ bị bám lại

trong thiết bị

4 Tách bã, dịch bào 0,64% Các cấu tử ting bột khoai lang nhỏ sẽ vẫn đi qua

được các tấm lưới tách tinh bột

5 Rửa tinh bột 2% Một số tinh bột khoai lang sẽ bị rửa trôi theo vơi

nước

6 Sấy 0,5% Buồng sấy có kích thước lớn sẽ làm một số cấu

tử tinh bột bay hơi và bám dính trên các bề mặt của buồng sấy

7 Đóng gói 0,05% Hao hụt trong quá trình vận chuyển trên dây

chuyền và đóng gói bao bì

(Trang tài liệu 123doc, Công nghệ chế biến tinh bột khoai lang)

3 Tính cân bằng vật chất

3.1 Gọt vỏ

kg

M nguyên liệu vào = M nguyên liệu ra /(1-% hao tổn) M2

= M1*(1-5%) =485*(1 Tổn Hao 5% kg

3.2 Nghiền

3.3 Rửa tinh bột

M4 = 459,36

Nước kg

Rửa

Hao tổn 2%

M3=?

M5=?

M nguyên liệu vào = M nguyên liệu ra/( 1-% hao tổn)

M5 = M4*( 1-2%) = 459,36*(1-2%) = 450,17 kg

Tổn hao 0,06%

M nguyên liệu vào = M nguyên liệu ra/(1-% hao tổn )

M3 = M2*(1-0,06%)=460,75*(1-0.06%) = 460,47 Kg

3.4 Sấy

M5 = 450,17 kg

Độ ẩm 35%

Chất khô 65%

Nước thoát ra

Sấy

Tổn hao 0,3%

M6=?

Độ ẩm 2%

Chất khô 98%

- Khối lượng hao tổn trong quá trình :

M ht =M4*0,3% =1,35 kg

M sau hao tổn = 448,82 kg

- BT chất khô :

M sau ht * 65% = M5 *98%

M5 = ( 448,82 * 65% )/ 98% = 297,68kg

- ADDL bảo toàn khối lượng :

M nước = M ht – M5 = 448,82 – 297,68 = 151,14kg 3.5

Đóng gói

Đóng gói

M5 = 297,68kg

Hao tổn 0.05%

Sản phẩm = M5 * ( 1- 0,05% ) = 296,2kg

Sản phẩm

3.6 Sản phẩm

∑ M sảnphẩm= 296,2 kg

Kết luận : Vậy trong 1h với 500kg khoai lang ta sẽ sản xuất được 296,7kg tinh bột khoai lang