BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ NHÓM 71 Nguyễn Thị Yến Vy Tổng quan về nguyên liệu khoai mì word+powerpoint, Tổng hợp powerpoint Hoàn thành & Đã xem 2 Phạm Thị Thúy Liểu Giai đoạn làm sạch, giai
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC
ĐỀ TÀI: QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ
Trang 2BẢNG CHẤM ĐIỂM CỦA CÁC NHÓM TRONG LỚP HỌC PHẦN
TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ THANG ĐIỂM ĐIỂM NHÓM ĐÁNH GIÁ GHI CHÚ
Liên hệ thực tế 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5
Thông tin phong phú 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5
Có điểm nhấn 1 0,5 0,5 0,5 0,75 0,5 0,5 0,5 0,5 0,75 0,75 0,5 0,5 ĐIỂM 4 3,25 2,75 3 3,75 3 3,5 2,5 3,25 3,25 3,5 3,5 3,3 HÌNH
Có sự phối hợp nhóm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Đúng thời gian quy
định 0,5 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
ĐIỂM 3,5 2,5 3,3 3 2,5 2,75 2,5 3 2,8 2,75 2,8 2,75 2,5 ĐIỂM
THƯỞNG Bài thuyết trình tốt,bổ ích
TỔNG ĐIỂM 10 8,25 8,3 8 8,75 8 8,5 8 8,3 8,5 8,8 8 8,3 8,272727273
Trang 3BẢNG CHO ĐIỂM CÁC THÀNH VIÊN TRONG NHÓM
1 Nguyễn Thị Yến Vy 2005190834 8,0 4 Bài nội dung word có nhiều lỗi chính tả, thuyết trình tự tin,
4 Phùng Thị Tường Vi 2005190804 8,25 3 Thuyết trình tự tin, mạch lạc, có hoạt động nhóm
5 Lê Thị Huyền Trâm 2005190695 8,0 4 Thuyết trình tự tin, mạch lạc, chưa cập nhật tên tiêu chuẩn về
chỉ tiêu, có hoạt động nhóm
Trang 4BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ NHÓM 7
1 Nguyễn Thị Yến Vy Tổng quan về nguyên liệu khoai mì
(word+powerpoint), Tổng hợp powerpoint
Hoàn thành & Đã xem
2 Phạm Thị Thúy Liểu Giai đoạn làm sạch, giai đoạn hoàn
Hoàn thành & Đã xem
4 Phùng Thị Tường Vi Giai đoạn tinh chế tinh bột, ứng dụng
của tinh bột khoai mì (w+ppt)
Hoàn thành & Đã xem
5 Lê Thị Huyền Trâm Lời mở đầu+kết luận, Chỉ tiêu chất
lượng tinh bột (w+ppt)
Hoàn thành & Đã xem
Trang 5MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
I TỔNG QUAN VỀ KHOAI MÌ (SẮN) 2
1 Nguồn gốc lịch sử 2
2 Phân loại sắn 2
3 Cấu tạo củ sắn 3
4 Đánh giá chất lượng sắn 5
5 Bảo quản sắn tươi 6
6 Về giá trị dinh dưỡng 7
II QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ KHOAI MÌ 9
1 Giai đoạn làm sạch củ 10
1.1 Ngâm 10
1.1.1 Mục đích 10
1.1.2 Thông số kỹ thuật 10
1.2 Rửa và bóc vỏ 10
1.2.1 Mục đích 10
1.2.2 Các biến dổi trong quá trình rửa và bóc vỏ 10
1.2.3 Phương pháp rửa và bóc vỏ 11
2 Giai đoạn khai thác tinh bột 14
2.1 Nghiền, mài - quá trình phá vỡ tế bào 14
2.1.1 Mục đích công nghệ 14
2.1.2 Các biến đổi của nguyên liệu 14
2.1.3 Thiết bị và thông số công nghệ 15
2.2 Quá trình tách bã thô 16
2.2.1 Mục đích công nghệ 16
2.2.2 Phương pháp thực hiện 16
2.2.3 Thiết bị và thông số công nghệ 17
3 Giai doạn tinh chế tinh bột 18
3.1 Quá trình tách dịch bào 18
Trang 63.1.2 Các biển đổi của nguyên liệu 18
3.1.3 Phương pháp thực hiện 19
3.1.4 Thiết bị 19
3.2 Quá trình tách bã mịn 20
3.2.1 Mục đích công nghệ 20
3.2.2 Phương pháp thực hiện 20
3.2.3 Thiết bị và thông số công nghệ 20
3.3 Quá trình tách nước 20
3.3.1 Mục đích công nghệ 20
3.3.2 Phương pháp thực hiện 21
4 Sấy - giai đoạn làm giảm lượng ẩm trong tinh bột 21
4.1 Mục đích công nghệ 21
4.2 Các biến đổi của nguyên liệu 21
4.3 Thiết bị và thông số công nghệ 22
5 Giai đoạn hoàn thiện 23
5.1 Làm nguội 23
5.1.1 Mục đích 23
5.1.2 Tiến hành 23
5.2 Rây 23
5.2.1 Mục đích 23
5.2.2 Yêu cầu 24
5.2.3 Tiến hành 24
5.3 Bao gói 24
5.3.1 Mục đích 24
5.3.2 Cách tiến hành 24
III CÁC CHỈ TIÊU VỀ TINH BỘT 25
IV ỨNG DỤNG 26
KẾT LUẬN 28
Tài liệu tham khảo 29
Trang 7MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 2 Thiết bị rửa 13
Hình 3 Thiết bị mài xát khoai mì vận hành bằng động cơ đơn giản 15
Hình 4 Thiết bị nghiền khoai mì (sắn) 15
Hình 5 Cấu tạo của thiết bị rây quay 17
Hình 6 Hệ thống sấy khí động một bậc phân loại vật liệu sấy theo độ ẩm 22
Hình 7 Thiết bị rây 24
Hình 8 Thiết bị bao gói 25
Hình 9 Tinh bột khoai mì (sắn) 27
Trang 8LỜI MỞ ĐẦU
Cây sắn (hay còn gọi là cây khoai mì) là một trong những loại cây lương thực có nguồngốc từ lưu vực sông Amazone (Nam Mỹ) Ở nước ta cây sắn được du nhập vào khoảngthế kỷ 18 và được trồng ở nhiều tỉnh thành như Tây Ninh, Đồng Nai Cùng với truyềnthống trồng sắn từ lâu đời, nhân dân ta đã biết chế biến củ sắn làm lương thực cho người
và làm thức ăn cho gia súc
Trong các loại cây lương thực, sắn là cây trồng cho nguồn nguyên liệu có khả năng chếbiến sản phẩm vào loại phong phú nhất Sản phẩm từ cây sắn được sử dụng trong thựcphẩm như dùng tinh bột sắn làm tinh bột biến tính, làm nguồn nguyên liệu để chế biếncác loại bánh hay sản xuất đường glucose, sản xuất mì chính Tuy nhiên, không chỉ cóứng dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất thực phẩm, mà trong các lĩnh vực khác câysắn cũng đóng vai trò vô cùng quan trọng như làm chất kết dính, thúc ăn gia súc, làm chấtđộn trong dược phẩm, ngăn cản các tác nhân gây ô nhiễm trong quá trình in ấn, hoặcđược sử dụng như chất bao phủ bề mặt trong công nghệ sản xuất giấy
Qua đó ta thấy tinh bột sắn có rất nhiều ứng dụng trong các ngành kinh tế khác nhau.Điểm đáng chú ý, tinh bột sắn được dùng rất phổ biến và thông dụng trong nhiều loạibánh kẹo, phụ gia thực phẩm, mì ăn liền với các công thức phối trộn phong phú và đadạng Chính vì vậy trên thị trường giá sắn nguyên liệu mới được tăng lên gần đây, kéotheo sự quan tâm trở lại của bà con nông dân sau nhiều năm thăng trầm của việc pháttriển cây sắn
Tuy nhiên, trong điều kiện quỹ đất có hạn, sự cạnh tranh giữa các loại cây trồng ngàycàng gay gắt thì dù nhu cầu thị trường đối với sản phẩm của cây sắn mà đặc biệt là tinhbột sắn ngày càng tăng, giá ngày càng cao thì khả năng mở rộng diện tích trồng sắn cũngkhông nhiều Hướng phát triển của cây sắn chủ yếu để đáp ứng nhu cầu của thị trườngtrong và ngoài nước là thâm canh tăng năng suất để đạt giá trị tổng sản lượng ngày càng
Trang 9tăng Chính vì thế, nhóm chúng em chọn để tài này để cùng nhau tìm hiểu về quy trìnhsản xuất tinh bột từ khoai mì.
Trang 10I TỔNG QUAN VỀ KHOAI MÌ (SẮN)
1 Nguồn gốc lịch sử
Cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh (Crantz, 1976) và đượctrồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993) Trung tâm phát sinh cây sắn được giảthiết tại vùng đông bắc của nước Brasil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủngloại 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 sắntrồng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2.700 năm trước Công nguyên, di vậtthể hiện củ sắn ở cùng ven biển Peru khoảng 2000 năm trước Công nguyên, những lònướng bánh sắn trong phức hệ Malabo ở phía Bắc Colombia niên đại khoảng 1.200 nămtrước 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 Cây sắnđựơc du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ 18 Hiện chưa có tài liệu chắc chắn vềnơi trồng và năm trồng đầu tiên
Ở nước ta sắn được trồng khắp nơi từ Nam tới Bắc, nhiều nhất là ở vùng trung du miềnnúi Hiện nay sắn là một trong những loại quan trọng trong cơ cấu phát triển lương thực ởnước ta
2 Phân loại sắn
Có nhiều loại khác nhau về màu sắc, thân cây, lá, vỏ, thịt củ… Tuy nhiên trong côngnghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại: sắn đắng và sắn ngọt Hai loại nàykhác nhau về hàm lượng tinh bột và lượng độc tố Nhiều tinh bột thì hiệu quả kinh tếtrong 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 Năngsuất cao, củ mập, nhiều tinh bột, nhiều mủ và hàm lượng axit xianhydric cao Ăn tươi dễ
bị ngộ độc, chủ yếu để sản xuất tinh bột và sắn lát Đặc điểm của cây sắn dù là đốt ngắn,
Trang 11thân cây khi con màu xanh nhạt Cuống lá chỗ nối tiếp thân và cây màu đỏ thẫm, kế đómàu 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, cósọc nhạt, vỏ gỗ của củ màu nâu, vỏi cùi màu trắng, thịt củ màu vàng nhạt, khi luột màuvàng 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
Sắn trắng thân cây cao, khi non màu xanh nhạt, cuống lá đỏ Củ ngắn mà
mập, 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.
+ Vỏ cùi (vỏ thịt): dày hơn vỏ gỗ nhiều, chiếm khoảng 20% trọng lượng củ Cấu tạo gồmlớp tế bào thành dày, thành tế bào cấu tạo từ xenluloza, bên trong tế bào là các hạt tinhbột, hợp chất chứa Nitơ và dịch bào (mủ) – trong dịch bào có tannin, sắc tố, độc tố, cácenzyme… 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 đếnmàu sắc tinh bột
Trang 12+ 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 tinhbột giảm dần Ngoài lớp tế bào nhu mô còn có chứa các tế bào thành cứng không chứatinh 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 trìnhphát 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 từcellulose vào hemicellulose
Sắn có lõi lớn và nhiều xơ thì hiệu suất và năng suất của máy xát giảm vì xơ cứng, phầnthì xơ kẹt vào răng máy hạn chế khả năng phá vỡ tế bào giải phóng tinh bột Mặt khác, xơnhiều thì răng máy xát chóng mòn
Ngoài ra còn có các bộ phận khác: cuống, rễ Các phần này cấu tạo chủ yếu làxenluloza cho nên sắn cuống dài và nhiều rễ thì tỷ lệ tinh bột thấp và chế biến khó khăn.Thành phần hĩa học của củ sắn dao động trong khoảng khá rộng tuỳ thuộc vào loại giống,điều kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch
Trang 13Đường trong sắn chủ yếu là glucoza và một lượng mantoza, sacaroza Sắn càng già thìhàm lượng đường càng giảm Trong chế biến đường hoà tan trong nước thải ra theo nướcdịch.
Ngoài ra, trong sắn còn có độc tố, tannin, sắc tố và hệ enzyme phức tạp Những chất nàygây khó khăn cho chế biến và nếu quy trình không thích hợp sẽ cho sản phẩm có chấtlượng kém
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 ởtừng xí nghiệp có qui định riêng về chỉ số chất lượng như: hàm lượng tinh bột từ 14 –
Trang 144% 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 ngàytrở lại thì cuống sắn ngắn, nếu bảo quản dự trữ lâu hơn thì cần để cuống dài
Khi thu nhận sắn vào nhà máy trước hết cần kiểm tra đánh giá chất lượng sắn để quyếtđịnh xem lô sắn can chế biến ngay hay bảo quản lại Hàm lượng tinh bột được xác địnhnhanh bằng phương pháp can tỷ trọng (trong nước) là căn cứ để xác định giá thu muanguyên liệu
5 Bảo quản sắn tươi
So với khoai tây và khoai lang thì sắn tươi khó bảo quản hơn nhiều vì ngoài những quátrình sinh lý, hoá và sinh bệnh như khoai, còn có bệnh chảy nhựa Vì khó bảo quản nêncác nước trồng nhiều sắn kể cả Mỹ cũng đào đến đâu chế biến đến đó Tuy nhiên khốngchế 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 trìnhphát triển bình thường đã bị phá vỡ nên hệ enzyme trong củ hoạt động mạnh, quá trình hôhấp trao đổ chất cũng mạnh dần nên mất nước và sức đề kháng của củ giảm Củ sắn bắtđầu chảy nhựa, rồi nhiễm bệnh thối, trọng lượng giảm do mất nước và do tổn that chấtkhô Với những củ nguyên vein quá trình hư hỏng diễn ra chậm hơn so với những củ bịgãy hay tróc
Để bảo quản cần tạo điều kiện càng giống với điều kiện khi chưa đào thì càng bảo quảnđược lâu Tuy nhiên, từ 3 tháng trở đi, kể cả củ chưa đào điều có những biến đổi trongnội 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 đểtrong hầm có điều kiện thông thoáng Không nên chặt củ khỏi gốc, hoặc nếu chặt thì chặt
củ sát gốc để cuống dài rồi đắp thành đống chỗ khô ráo, sau đó phủ cát hoặc đất dàykhoảng 15 – 25 cm Chỉ nên bảo củ nguyên vẹn
Trong sản xuất tinh bột có thể bảo quản bằng cách ngâm sâu trong nước, cứ vài ngày thaynước một lần Với phương pháp này cho phép dự trữ được một vài tháng
Trang 156 Về giá trị dinh dưỡng
Sắn chủ yếu là một thức ăn cung cấp năng lượng, 100 gram sắn khô cho 348 kcal xấp xỉvới 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 thựcphẩm, 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 trongsuốt nên không ảnh hưởng đến màu của thực phẩm
• 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 sốlượng vừa thiếu cân đối về chất lượng Protid của sắn nghèo lysin, tryptophan, các acidamine và lưu huỳnh Ngoài ra, tổng lượng acid amine cần thiết của sắn thấp hơn nhiều sovới ngũ cốc và các thức ăn cơ bản khác
Bảng 2 Thành phần acid amine của củ sắn ( trong 100g protid)
Trang 16Sắn 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 hóahọc trên, trong cây sắn còn có một chất gay ngộ độc là manihotoxin Đây là một loạiglucoside có khả năng gây độc, nhân dân ta thường gọi là say sắn bởi vì khi gặp men tiêuhóa, acid gặp nước thì glucoside sẽ bị thủy phân và giải phóng ra acid xyandehydrich(HCN) có khả năng gây ngộ độc
Trang 17II QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ KHOAI MÌ
Trang 181 Giai đoạn làm sạch củ
1.1 Ngâm
1.1.1 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 mộtlượng chất hòa tan trong nguyên liệu
1.1.2 Thông số kỹ thuật
Tiến hành: Thời gian ngâm có thể từ 4-8 giờ tuỳ mức độ nhiễm bẩn của nguyên liệu Đểhạn chế hoạt động của vi sinh vật đồng thời làm tăng độ tan của một số chất màu cần tạomôi trường kiềm, khi ngâm hay rửa có thể dùng vôi 0,15%
1.2 Rửa và bóc vỏ
1.2.1 Mục đích
Nguyên liệu sau khi ngâm thì được đem đi rửa và bóc vỏ
Loại bỏ phần gỗ bên ngoài vì vỏ gỗ chỉ chứa xenlulo và hemixenlulo là thành phần không
có tinh bột
Mục đích: làm sạch nguyên liệu và tách bỏ phần vỏ gỗ của củ vì nếu rửa không sạch thìđất cát sẽ bám trên củ sẽ làm mòn răng máy nghiền vả làm giảm hiệu suất nghiền
Mặc khác, nếu tạp chất lẫn vào tinh bột sẽ làm tăng độ tro, độ màu thành phẩm, tinh bột
sẽ không có chất lượng cao
1.2.2 Các biến dổi trong quá trình rửa và bóc vỏ
a Biến đổi vật lý
Sau khi rửa sẽ tách được 94-97 % tạp chất ra khỏi củ, khối lượng củ giảm còn 93-94,5 %
b Biến đổi hóa lý
Một số chất hòa tan trong nguyên liệu bị tách ra (độc tố, sắc tố, tanin, ) và tan vào trongnước rửa
Trang 19c Biến đổi hóa sinh
Sự hoạt động của các enzyme oxy hóa làm đen củ khoai mỳ ở những chổ bị trầy xước
b Phương pháp cơ giới
Trong các nhà máy lớn, người ta sử dụng dạng nguyên củ để sản xuất Việc rửa củ ở đâykhông chỉ rửa sạch củ mà còn để tách lớp vỏ lụa bên ngoài Vì chỉ có lớp vỏ lụa bị tách ramới thu được tinh bột trong phần cùi vỏ Phần cùi vỏ chiếm 8,5% khối lượng toàn củ.Nguyên tắc: sự ma sát giữa các củ, ma sát giữa củ với thành thiết bị, với cánh quay sẽ làmtróc lớp vỏ lụa và dưới áp lực của nước sẽ rửa sạch lớp vỏ lụa này cũng như đất cát bámbên ngoài củ
c Thiết bị
Thiết bị rửa dùng trong sản xuất tinh bột khoai mì là thiết bị thùng hình trụ có đục lỗ, đểngập trong nước