QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT MÌ NHIỀU HẠNG

LỜI MỞ ĐẦUTừ thuở xa xưa, con người đã biết làm bánh từ rất nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau. Những nguồn nguyên liệu ấy được thu nhận từ hạt ngũ cốc, củ quả mà họ gieo trồng. Trải qua nhiều thế kỉ, đúc kết kinh nghiệm, các sản phẩm ngày càng phong phú và đa dạng. Đi cùng với sự tiến bộ đó là các nguồn nguyên liệu cũng đã thay đổi: bảo quản dễ hơn,dễ sử dụng hơn, chuyên biệt hơn và đáp ứng nhu cầu về thời gian sẽ tốt hơn. Nguyên liệu có thể là từ hạt gạo, khoai, sắn, các loại đậu,.. Và có một loại bột mà chiếm hầu hết các sản phẩm công nghiệp trên thị trường với tính chất nổi trội là tạo ra độ nở, bông xốp, dai, giãn… mà các loại hạt, củ quả khác không thể có đó là “bột mì”. Chính những tính chất đặc trưng đó mà bột mì ngày càng được quan tâm hơn, từ đặc điểm, cách gieo trồng, quy trình sản xuất hay là cách bảo quản. Trong đó quy trình sản xuất được xem lqaf quan trọng bậc nhất nên sau đây nhóm chúng em sẽ trình bày về “Quy trình sản xuất bột mì nhiều hạng”.

Giảng viên hướng dẫn : Th.s Trần Ngọc Khiêm

Phùng Xuân Giang Nguyễn Đình Giáp Hoàng Thị Thu Hà Nguyễn Thị Thanh Hằng

Võ Thị Thu Hằng Cao Thị Hiền Dương Thị Hiền Nguyễn Thị Hiền Phan Thị Hiếu Trần Thị Hiếu

Huế, 10/2015

LỜI MỞ ĐẦU

Từ thuở xa xưa, con người đã biết làm bánh từ rất nhiều nguồn nguyên liệu khácnhau Những nguồn nguyên liệu ấy được thu nhận từ hạt ngũ cốc, củ quả mà họgieo trồng Trải qua nhiều thế kỉ, đúc kết kinh nghiệm, các sản phẩm ngày càngphong phú và đa dạng Đi cùng với sự tiến bộ đó là các nguồn nguyên liệu cũng đãthay đổi: bảo quản dễ hơn,dễ sử dụng hơn, chuyên biệt hơn và đáp ứng nhu cầu vềthời gian sẽ tốt hơn Nguyên liệu có thể là từ hạt gạo, khoai, sắn, các loại đậu, Và

có một loại bột mà chiếm hầu hết các sản phẩm công nghiệp trên thị trường vớitính chất nổi trội là tạo ra độ nở, bông xốp, dai, giãn… mà các loại hạt, củ quả kháckhông thể có đó là “bột mì” Chính những tính chất đặc trưng đó mà bột mì ngàycàng được quan tâm hơn, từ đặc điểm, cách gieo trồng, quy trình sản xuất hay làcách bảo quản Trong đó quy trình sản xuất được xem lqaf quan trọng bậc nhất nênsau đây nhóm chúng em sẽ trình bày về “Quy trình sản xuất bột mì nhiều hạng”

1. Phân loại hạt lúa mì:

aestivum Thân cây cao khoảng 1,2m, thẳng đứng, lá đơn, có râu dài 6-8cm

- Lúa mì được trồng nhiều nhất trên thế giới và phân bố gần khắp các vùng Nó làcây lương thực thuộc họ hòa thảo, không ưa nóng và chịu lạnh nên được trồngnhiều hơn cả ở các nước khí hậu lạnh như Nga, Mỹ, Úc, Canada…

bông, hoa, hạt và một số đặc tính khác Phần lớn là lúa mì dại, chỉ một số loạithuộc lúa mì mùa được nghiên cứu kỹ như: lúa mì mềm, lúa mì cứng, lúa mìAnh, mì Ba Lan, lúa mì lùn Loại được trồng phổ biến nhất là lúa mì cứng và lúa

mì mềm

+ Lúa mì mềm (Triticum vulgare)

Là dạng trồng nhiều nhất Nó gồm cả loại có râu và không râu Râu mì mềm khônghoàn toàn xuôi theo bông mà hơi ria ra xung quanh bông Hạt dạng gần bầu dục,màu trắng ngà hay hơi đỏ Nội nhũ thường là nửa trắng trong nhưng cũng có loạitrắng trong hoàn toàn và loại đục hoàn toàn

+ Lúa mì cứng (Triticum durum)

Nó được trồng ít hơn mì mềm Bông dàyhạt hơn Hầu hết các loại mì cứng đều córâu Râu dài và ngược lên dọc theo trục củabông Hạt mì cứng dài, màu vàng đôi khihơi đỏ Nội nhũ trắng trong Độ trắng trong thường khoảng 95-100%.Hình 1.1: Lúa mì

mềm

2. Cấu tạo hạt lúa mì:

- Cấu tạo hạt lúa mì nội nhũ lúa mì chiếm 82% khối lượng toàn hạt, là phần chủyếu để sản xuất ra bột mì Nội nhũ là phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt, nó chứađầy

- Khác với các hạt hòa thảo khác, lúa mì có phía lưng và phía bụng Phía lưng làphía phẳng và có phôi còn phía bụng có rãnh lõm vào dọc theo hạt

Cấu tạo bên trong hạt lúa mì cũng giống các hạt hòa thảo khác gồm: vỏ, lớpalơrông, nội nhũ và phôi

Hình 1.2: Lúa mì cứng

Hình 1.3: Cấu tạo hạt lúa mì

Tỷ lệ khối lượng từng phần hạt lúa mì (theo % khối lượng toàn hạt)

a) Vỏ

Vỏ là một bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị tác động cơ học cũng nhưhóa học từ bên ngoài Thành phần chủ yếu của vỏ là cellulose, hemicellulose,licnhin, không có giá trị dinh dưỡng, ảnh hưởng xấu đến chất lượng bột mì nêntrong quá trình chế biến càng được nhiều vỏ ra càng tốt

+ Vỏ quả: Gồm một vài lớp tế bào chiếm 4-6% khối lượng toàn hạt Lớp vỏ quảcủa hạt lúa mì mỏng, cấu tạo không được chắc như vỏ trấu của thóc nên trong quátrình đập và tuốt,vỏ dễ bị tách ra khỏi hạt

+ Vỏ hạt: Chiếm 2 - 2,5% khối lượng hạt, gồm hai lớp tế bào, lớp ngoài là những

tế bào xếp khít với nhau chứa các sắc tố, lớp trong gồm những tế bào không màu ítthấm nước Vỏ hạt có cấu tạo rất bền và dai Nếu dùng lực xay xát khô thì khó bóc

vỏ do đó trong sản xuất bột mì người ta phải qua khâu làm ẩm và ủ ẩm

b) Lớp alơrông

Lớp alơrông nằm phía trong các lớp vỏ, được cấu tạo từ một lớp tế bào lớn cóthành dày, có chứa protein, chất béo, đường, xelluloza, tro, và các vitamin B1, B2,PP

Nội nhũ lúa mì chiếm 82% khối lượng toàn hạt, là phần chủ yếu để sản xuất ra bột

mì Nội nhũ là phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt, nó chứa đầy tinh bột vàprotein, ngoài ra trong nội nhũ còn có một lượng nhỏ chất béo, muối khoáng vàvitamin

Bột mì tách từ nội nhũ thì trắng đẹp Bột tách từ nội nhũ và một phần từ lớpalơrông thì có màu trắng ngà, có nhiều chất dinh dưỡng nhưng khó bảo quản

d) Phôi

Phôi là phần phát triển thành cây con khi hạt nảy mầm vì vậy trong phôi có khánhiều chất dinh dưỡng Chất dinh dưỡng trong phôi chủ yếu gồm có 35% protein,25% các gluxit hoà tan, 15% chất béo Phần lớn lượng sinh tố và enzim của hạt đềutập trung ở phôi Phôi chiếm khoảng 3,24% khối lượng hạt

Chương 2: QUY TRÌNH CHUẨN BỊ HẠT LÚA MÌ

1. Sơ đồ quy trình chuần bị hạt

Nguyên liệu

Nguyên liệuThùng chứaNam châm 2

Cọ vỏ

Cọ rữa hạtLàm ẩm sơ bộGia công nước nhiệt

Ủ ẩmPhối trộn

Nam châm 1

Máy tách đáĐĩa phân loạiQuạt hòmSàng tập chất

2. Thuyết minh quy trình chuẩn bị hạt:

a. Tách kim loại

- Mục đích: Tách kim loại còn lẫn ra khỏi khối lúa nhằm :

+ Loại bỏ mối nguy kim loại có trong bột mì, tăng chất lượng bột mì

+ Tránh làm mòn trục nghiền làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của máy

Kim lọai sắt bị hút chủ yếu bởi nam châm Nó chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố nhưtốc độ dòng chảy của lúa mì, thành phần kim loại có trong hạt, khoảng cách vàdiện tích tiếp xúc giữa nam châm và dòng hạt

b. Sàng tạp chất.

Tiếp đó nguyên liệu được đưa đi sang tạp chất nhằm loại bỏ các tạp chất lẫn tronglúa mì như dây nilon, sỏi, đá lớn, râu… tạo điều kiện cho các máy tiếp theo làmkhông bị nghẹt

9

1: Tầng lưới một 2: Tầng lưới hai 3: Puly truyền động lệch tâm 4: Động cơ

5: Van điều chỉnh lượng gió 6: Đầu vào của nguyên liệu 7: Đầu ra của nguyên liệu 8: Đầu ra của gió và tạp chất nhẹ

9: Đầu ra của đá Hình 2.1: Sàng tập

chất

Nguyên tắc hoạt động: Sàng tạp chất gồm hai tầng sàng có kích cỡ lỗ sàng khác

Sàng chuyển động xoay tròn, bộ phận truyền động bằng dây curoa

Nguyên liệu rơi tự do vào ngõ nhập liệu (6) đi vào tầng trên (1) sàng thô mặt sàngnày sẽ giữ lại các tạp chất thô như rơm, dây, đá có kích thước lớn hơn hạt lúa mì Sau đó phần liệu rơi xuống tầng dưới mặt sàng (2) từ đây các tạp chất nhỏ và mịnhơn hạt lúa mì sẽ rơi xuống đấy sàng, các tạp chất nhẹ hơn còn lần trong nguyênliệu sẽ được hút theo máy hút số (8) Phần liệu sach sẽ di chuyển qua ngõ thoát liệu(7)

c. Sàng loại bỏ đá.

Nhằm loại bỏ các tạp chất là đá sỏi có kích thước tương đương với hạt lúa mì chưa

2: Động cơ 3: Đường vào của lúa mì 4: Đường ra của lúa mì 5: Đường ra của đá 6: Đường vào của dòng khí 7: Đường ra của dòng khí 8: Chỉnh lưu lượng của dòng khí

9: Chỉnh khe hở ra của đá 10: Cửa thao tác, quan sát

Hình 2.3: Thiết bị sàng đá.

Nguyên lí hoạt động của máy:

Sàng chuyển động rung tịnh tiến Nguyên liệu vào cửa số (3) và đi vào phễu Tiếptục đổ đầy phễu ngăn không cho gió đi vào trong Tấm dải liệu giúp rải lúa mì đềutrên mặt sàng Dòng không khí hướng từ dưới mặt sàng (6) lên được điều chỉnhbằng van (8) đủ mạnh để nâng hạt lúa mì khỏi mặt sàng và đi xuống theo độnghiêng của sàng xuống (4) Đá không được dòng khí nâng do nặng hơn, nhờ sựrung của sàng chuyển động tịnh tiến ngược với chiều chuyển động của lúa đến ống

thoát đá (5) Đáu ống thoát đá có gắn ống cao su dẻo và dày ngăn không cho không

khí lọt vào theo ngả này

d. Làm ẩm sơ bộ

Lúa mì có phần phôi nhũ cứng nên trước khi chế biến cần được làm ẩm sơ bộ

để làm tăng hiệu quả xát vỏ Lúa mì cứng được làm ẩm bằng hơi hoặc bằngnước đến độ ẩm 14.5% (như vậy độ ẩm của gạo mì sẽ đạt 14% mà không cầnphải sấy) Thời gian làm ẩm khống chế từ 1 đến 3 giờ để cho nước phân bố đềutrong vỏ và phôi hạt Không nên làm ẩm quá lâu vì nước sẽ ngấm vào nội nhũlàm giảm độ cứng của nội nhũ

Hình 2.4: Thiết bị gia ẩm

SCV

Nguyên lí hoạt động: nguyên liệu được đưa vào ở cửa nạp liệu H, rồi đi xuống vòi

phun nước và được làm ẩm bằng lượng nước đã được cài đặt trước Nguyên liệuđược phân phối đều nhờ cánh phối liệu rồi được các vít tải chuyên lên thân thiết bị.Tại đây, nguyên liệu tiếp tục được đảo trộn nhờ các cánh khuấy nằm ngang, ẩmđược phân bố đều trong khối hạt Sau khi được gia ẩm, lúa mì được đưa ra ngoàitại cửa tháo liệu I Hệ thống cánh khuấy nằm ngang gắn với trục, trục quay đượcnhờ động cơ truyền động qua dây curoa Trong quá trình gia ẩm, các hạt bụi nhỏđược hút ra ngoài qua cửa G

e. Gia công nước nhiệt

Gia công nước nhiệt là một trong những phương pháp hiện đại, nhờ sự tác độngcủa nước, nhiệt, thời gian nhằm cải thiện chất lượng của lúa mì

- Độ trắng của bột tăng lên

- Độ tro của bột thấp

- Độ mịn tăng lên, kích thước bột: 75 – 125µm

- Tỷ lệ bột thu hồi và chất lương tốt hơn

- Giảm năng lượng của quá trình nghiền

- Phương pháp gia nhiệt:

Nhiệt độ làm nóng hạt:

+ Có chất lượng gluten yếu 55 – 600C

+ Có chất lượng gluten trung bình 45 – 500C

+ Có chất lượng gluten cao 40 – 450C

f. Ủ ẩm

Sau khi gia công nước nhiệt, tiến hành ủ: lúa mì mềm trắng đục từ 4-6h, lúa mì có

độ trắng trong trên 60% từ 8-12h, lúa mì cứng từ 16-24h Các thùng ủ được thiết

kế riêng từng ngăn để đảm ứng nhu cầu của các loại lúa mì khác nhau theo thờigian khác nhau và phù hợp với chế độ gia công nước nhiệt

Mục đích: chuẩn bị

• Giúp cho quá trình nghiền thuận lợi hơn, ít tốn năng lượng

Người ta tiến hành làm sạch bề mặt trong máy có trục bằng đá nhám hoặc bàn chải

và tách các tạp chất còn lại trong khối hạt bằng sàng tạp chất và mày gằn đá

Thiết bị sử dụng: máy xát vỏ SIG 3013

→ Nguyên lí hoạt động: nguyên liệu được đưa vào qua cửa nạp liệu Bộ phận

chính trong thân thiết bị chính là các cánh đập được gắn với trục quay Khi thiết bịhoạt động, nguyên liệu được đảo trộn đều và xảy ra ma sát giữa các cấu tử trongdòng nguyên liệu, giữa nguyên liệu với cánh đập, giữa nguyên liệu với thành thiết

bị Nhờ lực ma sát, bụi bám trên bề mặt và một phần vỏ được tách ra khỏi hạt vàđược hút ra ngoài nhờ hệ thống quạt hút Nguyên liệu sau khi làm sạch được đi qua

hệ thống lọc và ra ngoài

Hình 2.5: Máy xát vỏ SIG 3013

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT MÌ NHIỀU HẠNG

PhôiSàngNghiền phôi

Bao gói

Sản phẩm

Kiểm traSàng

Cụm máy nghiền

Làm giàu tấm,tấm lõi

1. Thuyết minh quy trình

a. Nghiền thô

 Mục đích: Nghiền là quá trình phá vỡ cấu trúc hạt biến hạt lúa

thành các phần tử nhỏ hơn thu hồi lượng tối đa tấm lớn, tấm vừa

và một lượng nhỏ bột

có sản phẩm trung gian, chỉ tạo ra một loại bột

+ Nghiền phức tạp: thực hiện qua nhiều giai đoạn,nghiền kết hợp với sàng và rây tạo ra các sản phẩm trung gian,

nó tiếp tục được nghiền và sàng cho đến khi tạo thành bột, tạo rađược bột với chất lượng khác nhau và được tách riêng

Quá trình nghiền thô gồm 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: 3 -4 hệ đầu: chủ yếu phá vỡ hạt được tiếnhành qua các hệ nghiền liên tiếp nhau Yêu cầu: Tỷ lệ thu hồi tấmsau mỗi hệ cao, tỉ lệ tấm lõi và bột thấp

+ Giai đoạn 2: tách vỏ gồm 2 – 7 hệ Yêu cầu nội nhũ phảitách hoàn toàn ra khỏi vỏ

+ Vật lý: kích thước hạt giảm dần từ hạt lúa mì thành dạngbột mịn, thể tích giảm, nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát với trụcnghiền và các hạt với nhau, liên kết giữa

vỏ và hạt bị phá vỡ dưới tác dụng của lực cơ học tạo bởi trụcnghiền

+ Hóa lý: sự bay hơi ẩm do ma sát làm tăng nhiệt độ nhưngkhông đáng kể

+ Cảm quan: bột trở nên mềm, mịn và sáng hơn

Lua mì đã qua các công đoạn chuẩn bị và sơ chế được đưa đếncân tự động để định lượng rùi đưa vào thiết bị nghiền thô làm việcvới 8 trục chia làm 4 hệ nghiền

Lúa mì qua hệ nghiền thô I qua sàng và rây phân loại với kíchgiảm dần, những hạt không lọt qua 2 mặt lưới đầu là mãnh vỡ chủyếu chứa nội nhủ được đưa qua hệ nghiền thô II, phần không lọtdưới rây cuối là các mảnh lớn được đưa qua máy xát tấm, phần lọtqua được đưa đi sàng tấm để giữ lại tấm lớn Hỗn hợp tấm vừa,tấm nhỏ, tấm lõi và bột được đưa vào hệ rây CC-N1, ta thu đượctấm vừa phần không lọt 2 mặt đầu, được đưa đi sàng tấm, phầnlọt dưới của hệ là bột loại 2 (chứa hàm lượng tro cao), phần khônglọt các mặt tiếp theo lần lượt là tấm nhỏ và tấm lõi

Ở hệ thô II, cũng thu được sản phẩm tương tự như hệ thô I, phầnkhông lọt được chuyển qua hệ thô III, hỗn hợp tấm vừa, tấm nhỏtấm lõi và bột được đưa qua hệ rây CC-N2 Tỷ lệ sản phẩm thu hồicủa hệ này là khá lớn, chất lượng cao hơn hệ I.

Tại hệ thô III sản phẩm thu được cũng tương tự nhưng số lượngmãnh lớn và tấm lớn ít hơn nhiều so với hệ II Phần không lọt trêncủa hệ thô III đưa về máy cọ để tách vỏ, tăng chất lượng của sảnphẩm vào hệ thô IV đồng thời tăng hiệu suất của quá trình nghiền

và giúp cho thao tác được thuận lợi

Hệ thô IV kết thúc quá trình hồi tấm, tấm lõi và bắt đầu hệ nghiềntách vỏ Chất lượng của bột loại IV kém thua chất lượng bột ở hệ

II, III nên là bột loại 2

- Nguyên lý làm việc: Máy nghiền gồm 8 trục chia làm 4 hệ

nghiền, lúa mì đi vào máy ở cửa nạp liệu nhờ trục phân phốiliệu đưa bột vào 2 cặp trục đầu tiên Ở 2 cập trục này có một

Hình 3.1: Thiết bị

nghiền thô

trục quay nhanh và một trục quay chậm ngược chiều vớinhau Dưới tác dụng lực của trục thì hạt lúa mì bị vỡ ra Bánthành phẩm sau khi qua sàn thứ nhất, phần lọt sàng rẽ đi racon đường riêng, phần không lọt sàng sễ tiếp tục vào cặptrục thứ hai.

 Tỉ lệ và chất lượng của tấm, tấm lõi

Quá trình nghiền mịn trong nhà máy sản xuất bột mỳ nhiều hạng gồm các giaiđoạn

b. Sơ đồ quá trình nghiền mịn

Sơ đồ quá trình nghiền mịn trong sản xuất bột mỳ 3 hạng

c. Thuyết minh sơ đồ:

Trên sơ đồ gồm có: 9 hệ nghiền mịn kí hiệu lần lượt từ M1 đến M9; 2 hệ không lọtKL1, KL2 và 1 hệ tách vỏ

Trong hệ ngiền mịn 1 và các hệ không lọt, người ta thường sử dụng sơ đồ rây phânloại N0 -2 và N0 -3, còn trong các hệ nghiền mịn khác, ta sử dụng sơ đồ rây N0 -4.Các mặt rây tiếp nhận trong sơ đồ rây thường làm bằng kim loại, sau các mặt râynày là rây bột làm bằng sợi hoặc bằng capron Ở các rây tầng theo sơ đồ rây N0 -4thì 12 mặt rây đầu là rây bột cũng làm bằng capron

Tấm và tấm lõi loại 1 được đưa vào 4 hệ nghiền mịn đầu, trong đó ở các hệ nghiềnmịn 1,2,3 các sản phẩm lớn và nhỏ được nghiền riêng trong các hệ nghiền mịn lớn

và nhỏ Sau khi ra khỏi hệ nghiền mịn lớn và nhỏ, sản phẩm được tổ hợp và đưavào rây phân loại.

- Tấm vừa sau khi ra khỏi sàng tấm được chia làm 2 loại:

- Tấm nhỏ sau khi ra khỏi sàng tấm được chia làm 2 loại:

M1 đưa vào hệ M2-lớn

nhũ có lẫn ít vỏ được đưa vào hệ KL1

đến kiểm tra bột hảo hạng

tra bột hạng I

dưới của KL1 và phần lọt qua rây cuối của M5 đưa vào M6

hệ KL2

hạng II tùy vào chất lượng của chúng

Để tách vỏ trong các phần không lọt của các hệ nghiền mịn người ta sử dụng hệKL2, hệ M8,M9 và hệ tách vỏ

vỏ Phần không lọt dưới của KL2 được tổ hợp với phần lọt qua mặt rây cuốicủa hệ M8 đưa vào hệ M9

chải tại đây phần vỏ nhỏ hầu như được tách hoàn toàn ra khỏi nội nhũ P

hần lọt rây của máy bàn chải được đưa đến rây phân loại, phần không lọt rây

2: Dao cạo 6:Ống thông áp

3: Van điều chỉnh 7: Trục nghiền quay nhanh

4: Trục rải liệu 8: Trục nghiền quay chậm

9: Tay quay

gắn với hệ thanh giằng của cơ cấu chống thủy lực tự động điều chỉnh khe hởgiữa các cặp trục nghiền Bán thành phẩm từ hộp chứa nguyên liệu qua vanchắn điều chỉnh 3 đến cặp trục rải liệu 4 để rải thành lớp mỏng lên trụcnghiền quay chậm 8 Với mỗi cặp trục nghiền 7 và 8, người ta lắp dao cạosạch 2 Ở máy này còn lắp ống thông áp 6 và tay quay 9 để điều chỉnh bằngtay quay khoảng cách giữa khe nghiền

Nếu cần độ cứng trên bề mặt cao hơn, trục được chế tao gồm 2 lớp: phần lõi

là gang xám, vỏ là hợp kim crom-niken Đối với mỗi loại nguyên liệu khácnhau đưa vào nghiền phải xác định khe hở trục nghiền, các thông số nàyđược xác định, lưu lại và lấy kết quả khi cần thiết

Chú thích:

Hình 3.2: Thiết bị nghiền 4 trục