Công nghệ chế biến lưong thực: So sánh QTCNSX bột gạo và bột mì

Công nghệ chế biến lưong thực: So sánh QTCNSX bột gạo và bột mì tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án,...

DANH MỤC BẢNG 2

DANH MỤC HÌNH 2

PHẦN 1 : CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN CỦA HẠT 3

1.1 Tên gọi, nguồn gốc 3

1.2 Cấu tạo 3

1.3 Thành phần hóa học 4

PHẦN 2 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT 8

2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 9

2.1.1 Quá trình làm sạch gạo và lúa mì 9

2.1.2 Quá trình ngâm gạo 10

2.1.3 Quá trình phân loại lúa mì 11

2.1.4 Quá trình ủ ẩm lúa mì 12

2.1.5 Quá trình gia công nước nhiệt cho lúa mì 12

2.1.6 Quá trình phối trộn lúa mì 12

2.2 Quá trình nghiền 13

2.2.1 Nghiền khô lúa mì (nghiền thô và nghiền mịn) 13

2.2.2 Nghiền ướt lúa gạo 14

2.3 Quá trình li tâm thu bột gạo 15

2.4 Quá trình sấy bột gạo 16

PHẦN 3: SẢN PHẨM BỘT 18

3.1 Chỉ tiêu cảm quan 18

3.2 Chỉ tiêu hóa lí 18

TÀI LIỆU THAM KHẢO 19

DANH MỤC BẢNG

ảng 1: Tỷ lệ trọng lượng vỏ, phôi và nội nhũ theo phần trăm 4

ảng 2: Thành phần trung bình của hạt lúa mì và lúa gạo xét theo 100g phần ăn được 4

ảng 3: Thành phần các loại glucid trung bình trong lúa mì và gạo (% chất khô) 4

ảng 4: Tóm tắt tính chất của tinh bột lúa mì và tinh bột gạo 5

ảng 5: Tên riêng của một số loại acid amin và thành phần của chúng 6

ảng 6: Hàm lượng các acid amin trong gạo so với giá trị chuẩn (trứng gà) 6

ảng 7: So sánh quá trình làm sạch của gạo và lúa mì 9

ảng 8: So sánh quá trình nghiền ướt và nghiền khô gạo 15

ảng 9: So sánh chỉ tiêu hóa lý sản phẩm bột 18

DANH MỤC HÌNH Hình 1: Cấu tạo hạt thóc 3

Hình 2: Cấu tạo hạt lúa mì 3

Hình 3: Tinh bột gạo 5

Hình 4: Tinh bột lúa mì 5

Hình 5: Thiết bị ngâm gạo 11

Hình 6: Thiết bị phối trộn trục vis 13

Hình 7: Thiết bị nghiền trục 14

Hình 8: Thiết bị nghiền ướt gạo i 15

Hình 9: Các thiết bị li tâm 16

Hình 10: Thiết bị sấy hầm 17

PHẦN 1 : CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN CỦA HẠT

1.1 Tên gọi, nguồn gốc

Gạo : là một sản phẩm của lúa, sau đây là tên và nguồn gốc phân loại của lúa

Họ (Family) : Poaceae/Gramineae (hòa thảo)

Phân họ (Subfamily) : Oryzoideae

Tộc (Tribe) : Oryzeae

Chi (Genus) : Oryza

Loài (Species) : Oryza Sativar L

Lúa mì

Họ (Family) : Poaceae/Gramineae (hòa thảo)

Phân họ (Subfamily) : Poideae

Tộc (Tribe) : Triticeae ( Hordeae)

Chi (Genus) : Triticum

Loài (Species) : Triticum aestivum

1.2 Cấu tạo

Hình 1: Cấu tạo hạt thóc Hình 2: Cấu tạo hạt lúa mì

Bảng 1: Tỷ lệ trọng lượng vỏ, phôi và nội nhũ theo phần trăm

Loại hạt Vỏ trấu Vỏ quả và vỏ

 Lúa mì thuộc nhóm hạt trần, gạo thuộc nhóm hạt có vỏ trấu

 Trong lớp vỏ quả, vỏ hạt và lớp aleurone chứa phần lớn thành phần vitamin và khoáng mà

tỷ lệ phần trăm vỏ quả, vỏ hạt và lớp aleurone của lúa mì nhiều hơn lúa gạo => thành phần vitamin và khoáng của lúa mì nhiều hơn lúa gạo

1.3 Thành phần hóa học

Bảng 2: Thành phần trung bình của hạt lúa mì và lúa gạo xét theo 100g phần ăn được

Thành phần Lúa mì Lúa gạo

1.3.1 Glucid

Bảng 3: Thành phần các loại glucid trung bình trong lúa mì và gạo (% chất khô)

Loại hạt Tinh bột Cellulose Đường tan Glucid khác

Tinh bột

 Gạo

Tinh bột có hai thành phần chính là amylose và amylopectin, tỷ lệ amylose và amylopectin thay đổi tùy theo giống lúa:

- Gạo tẻ: chứa trung bình 19.5% amylose và 81.5% amylopectin

- Gạo nếp: chứa 0.7% amylose và 99.3% amylopectin

Hạt tinh bột của lúa gạo có hình dạng đa giác đặc trưng, kích thước thay đổi 2 đến 10µm Kích thước này nhỏ nhất trong các loại hạt tinh bột Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột gạo 65 –

70oC

 Lúa mì

Hạt tinh bột lúa mì có dạng hình cầu, đôi khi có dạng hình bầu dục, đường kính hạt tinh bột trung bình 20µm

Hạt tinh bột lúa mì có hai dạng:

- Hạt loại A (hạt tinh bột có kích thước lớn, được hình thành khoảng ngày thứ tư sau khi nở hoa) có hình bầu dục, đường kính lớn hơn 10µm

- Hạt loại B (hạt tinh bột có kích thước nhỏ, được hình thành từ ngày thứ 12 đến ngày thứ 16) có hình cầu đường kính từ 4-10µm, chiếm 90% tổng số hạt

Trong các hạt tinh bột, ngoài hai polysaccharide – amylose ( chiếm khoảng 20% tinh bột)

và amylopectin, còn một lượng rất nhỏ ( khoảng 1%) các lipid

Độ lớn và độ nguyên của hạt tinh bột ảnh hưởng đến tính chất rắn chắc, khả năng hút nước

và hàm lượng đường trong bột nhào Hạt nhỏ thường có cấu tạo chặt, hạt lớn thường có cấu tạo xốp hơn Vì vậy, hạt tinh bột lớn và hạt tinh bột vỡ sẽ bị đường hóa nhanh hơn

Bảng 4: Tóm tắt tính chất của tinh bột lúa mì và tinh bột gạo Loại hạt Kích thước

(µm)

Nhiệt độ hồ hóa (oC)

Độ trương nở

% ở 95oC

Amylase (% tinh bột)

Hình 4: Tinh bột lúa mì Hình 3: Tinh bột gạo

Protein

Lúa mì và lúa gạo chứa đầy đủ 20 loại acid amin trong thành phần protein, cung cấp các loại acid amin không thay thế nhưng trong lúa mì tỷ lệ không cân đối

Bảng 5: Tên riêng của một số loại acid amin và thành phần của chúng

Loại protid Lúa mì Lúa gạo

Prolamins ( Gliadin) 40 – 50 (Oryzin) 1 – 5 Glutenlins ( Glutenin) 30 – 45 (Oryzenin) 75 - 90

 Gạo

Trong gạo, hàm lượng protein chiếm khoảng 6%, gồm 4 loại:

- Glutelin, hay còn có tên riêng là oryzenin, chiếm đa số

- Albumin

- Globulin

- Prolamin (oryzin)

Thành phần protein của lúa gạo có đủ 20 loại acid amin khác nhau, trong đó có 10 loại acid amin không thay thế, do đó nếu xét trên các acid amin không thay thế thì protein gạo có giá trị sinh học cao hơn của bắp và lúa mì Tuy nhiên, lượng protein trong gạo không cao, thấp hơn các loại lương thực khác như lúa mì, bắp

Bảng 6 : Hàm lượng các acid amin trong gạo so với giá trị chuẩn (trứng gà)

(đơn vị: g/16gN)

Acid amin Giá trị chuẩn Gạo

(Nguồn: FAO)

 Lúa mì

Hàm lượng protein trung bình trong lúa mì 13%

Protein lúa mì chứa phần lớn Gliadin và Glutenin Gliadin đặc trưng cho độ co giãn,

Glutenin đặc trưng cho độ đàn hồi Nhờ tính chất đàn hồi này, lúa mì được làm bánh mì

Lipid

 Gạo

Lượng lipid trong hạt gạo chiếm khoảng 1%, cao hơn hạt lúa mì, nhưng thấp hơn hạt bắp Trong lúa gạo hàm lượng chất béo rất nhỏ và tập trung ở lớp vỏ cám, aleuron và ở phôi hạt Lipid tồn tại ở các dạng acid béo không no bao gồm acid oleic (42,3%), acid linoleic(30,6%), acid palmitic (15,5%)và lượng nhỏ các acid béo khác như acid steric, linostearic,… Trong thành phần chất béo con có lượng nhỏ lizoxitin và phospho

 Lúa mì

Khoáng và vitamins

Lúa mì nhiều hơn lúa gạo

PHẦN 2 : SO SÁNH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GẠO

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT MÌ

2.1 Chuẩn bị nguyên liệu

Các quá trình

Ngâm

Phân loại

Làm ẩm sơ bộ

Gia công nước nhiệt

Ủ ẩm Phối trộn hạt

2.1.1 Quá trình làm sạch gạo và lúa mì

Gạo được nhập về đã qua quá trình xử lý nên công đoạn chuẩn bị đơn giản hơn so với nguyên liệu lúa mì

Bảng 7 : So sánh quá trình làm sạch của gạo và lúa mì

Mục đích - Nâng cao chất lượng sản

phẩm

- Nâng cao năng suất và hiệu suất quá trình xay,nghiền

- Loại bỏ vi sinh vật trên bề mặt

Biến đổi - Giảm khối lượng nguyên liệu

Thiết bị - Thiết bị tách từ

- Sàng phân loại

- Thiết bị thổi khí động

- Thiết bị tách đá

- Thiết bị cọ rửa hạt dạng thùng quay

Gạo được làm sạch sơ bộ, sau đó qua quá trình ngâm nhằm chuẩn bị cho các quá trình sau này diễn ra thuận lợi hơn

2.1.2 Quá trình ngâm gạo

Mục đích của quá trình ngâm gạo

- Làm mềm gạo, giúp cho quá trình xay nghiền diễn ra dễ dàng hơn

- Làm cho gạo hút nước trương nở

- Chuẩn bị cho quá trình nghiền

- Hydrat hóa các cấu tử dinh dưỡng có trong gạo như: protein, glucid, lipid để dễ dàng phân tán vào dịch huyền phù sau này

Biến đổi

Nước sẽ ngấm vào hạt gạo (hydrat hóa) làm mềm hạt gạo, lớp màng của tế bào, giúp quá trình xay gạo và tinh bột được giải phóng được dễ dàng khi xay

 iến đổi vật lý

Hạt mềm hơn, kích thước to hơn, nặng hơn

Đây là biến đổi chủ yếu trong quá trình ngâm

 iến đổi hóa học

Một số hợp chất chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái hydrat hóa

 iến đổi hóa lý

Nước hòa tan tinh bột, hòa tan protein mạch ngắn, pentosan, tạo áp suất thẩm thấu dẫn đến nước càng dễ đi vào và chất tan sẽ đi từ hạt gạo ra ngoài, nhưng xu hướng nước đi vào xảy ra dễ dàng hơn

 iến đổi sinh học:

Nếu ngâm nguyên liệu trong thời gian quá dài thì chất tan trong nguyên liệu sẽ khuếch tán vào nước ngâm làm tăng nguy cơ nhiễm vi sinh vật

Phương pháp thực hiện

Gạo được ngâm trong nước với lượng phù hợp trong khoảng thời gian nhất định

 Ngâm trong nước muối:

Nước muối có tác dụng: chống khuẩn, tạo vị và tạo liên kết

Nồng độ: <5% (nồng độ 9/1000 cũng đủ để chống khuẩn)

Khi ngâm trong nước muối, cần lưu ý:

- Muối đi vào hạt gạo, tạo liên kết ngang trong khoảng trống giữa các hạt tinh bột, đồng thời làm nước khó đi vào hạt gạo, tuy nhiên cấu trúc của micel lớn nên muối khó len lỏi vào hạt gạo

- Khi cho muối vào: Na+ làm O2- ít âm, Cl- làm H+ ít dương, vì vậy nếu cho muối nhiều

sẽ ảnh hưởng không tốt đến cấu trúc của hạt

 Ngâm trong nước khóm (nước khóm chứa bromelin):

Bromelin phá vỡ cấu trúc protein trong hạt nguyên liệu (có thể dùng papain trong đu đủ

xanh)

Thiết bị

Quá trình ngâm được thực hiện trong những thùng chứa( Cyclon, thùng, vại)

Các thùng ngâm được làm bằng thép không rỉ, thùng có dạng hình trụ, đáy côn, và thường được sắp xếp thành một dãy khoảng 20 thùng hoặc hơn Nước được dẫn từ dưới vào, còn gạo được nhập liệu từ trên xuống

Nhiệt độ thích hợp cho quá trình ngâm là 48 – 520

C

Dung dịch hóa chất được luân chuyển liên tục bằng hệ thống bơm hoàn lưu đi qua các dãy thùng chứa, và sự luân chuyển này tạo nên sự khuấy trộn cần thiết cho hỗn hợp

Thông số công nghệ

- Thời gian ngâm : 1-2 giờ

- Nhiệt độ ngâm : ở nhiệt độ thường, hoặc có thể ngâm ở nhiệt độ ấm, sử dụng nước thường để ngâm hoặc có thể sử dụng nước tro

Hình 5 : Thiết bị ngâm gạo

2.1.3 Quá trình phân loại lúa mì

Lúa mì sau khi nhập về sẽ được làm sạch, tiếp theo là quá trình phân loại

Mục đích

Phân loại lúa mì thành các phần đồng nhất

Từ đó lựa chọn chế độ gia công nước nhiệt phù hợp với từng loại hạt

Phương pháp thực hiện

Kiểm tra thành phần hóa học

2.1.4 Quá trình ủ ẩm lúa mì

Mục đích

Ủ ẩm : để nước ngấm vào bên trong hạt, đảm bảo ẩm phân phối đều trong khối hạt, trong từng hạt và làm giảm độ nứt của hạt

Ngoài ra còn giúp loại bỏ một phần tạp chất bám bên ngoài

Làm sạch bề mặt hạt

Khử bớt vi sinh vật trên bề mặt hạt

Tăng độ ẩm hạt

Làm yếu cấu trúc của hạt,làm giảm mối liên kết giữa vỏ và nội nhũ

Phương pháp thực hiện

Hạt được ngâm trong khoảng thời gian 24-36 giờ tùy loại lúa mì cứng hay mềm mà có thể ủ

ẩm 1 lần hoặc 2 lần

Thiết bị : sử dụng thiết bị sau

Máy rửa hạt

Thiết bị làm ẩm

2.1.5 Quá trình gia công nước nhiệt cho lúa mì

Mục đích

Tăng độ dai của vỏ

Giảm độ bền nội nhũ

Chuyển vitamin vào trong nội nhũ

Phương pháp thực hiện

Lúa mì được hấp trong thiết bị gia nhiệt tốc độ nhanh

Thiết bị

Thiết bị gia nhiệt tốc độ nhanh ACK

2.1.6 Quá trình phối trộn lúa mì

Mục đích

Trộn nhiều khối hạt có chất lượng khác nhau để thu được bột có chất lượng nhất định Phương pháp thực hiện

Trộn theo lúa mì hàm lượng gluten tươi khác nhau

Thiết bị : Thiết bị phối trộn trục vis

Hình 6: Thiết bị phối trộn trục vis

2.2 Quá trình nghiền

2.2.1 Nghiền khô lúa mì (nghiền thô và nghiền mịn)

 Nghiền thô

Mục đích : tách vỏ hạt, biến hạt thành những phần tử nhỏ hơn như tấm, mảnh vỏ lớn…nhờ

tác dụng của lực phá vỡ lớn hơn kiên kết của các phân tử

Các biến đổi: giảm kích thước hạt

Phương pháp: 2 giai đoạn

GĐ 1: quá trình phá vỡ hạt được tiến hành từ từ qua các hệ nghiền đặt liên tiếp yêu cầu tỉ

lệ tấm thu hồi sau mỗi hệ cao, tỉ lệ tấm lõi và bột thấp, từ 3-4 hệ

GĐ 2: tách vỏ, có từ 2-7 hệ nghiền, nội nhũ được tách hoàn toàn khỏi vỏ

Thiết bị: nghiền trục, khe hở trục 0.3-1mm

Hình 7: Thiết bị nghiền trục

2.2.2 Nghiền ướt lúa gạo

Mục đích: chế biến

Những biến đổi

Vật lý: kích thước khối hạt giảm

Hóa lý: sự khuếch tán các chất hòa tan vào trong nước

Sinh học: giảm giá trị các chất dinh dưỡng trong hạt gạo do các chất hoà tan sẽ thất thoát 1 phần vào trong nước, đặc biệt là các vitamin nhóm B

Hoá sinh: vi sinh vật có thể phát triển, do khối hạt đã đươc làm ẩm

Thông số công nghệ

Tỉ lệ nước/gạo: 1:1

Nhiệt độ nghiền: nhiệt độ phòng

Thiết bị

2.3 Quá trình li tâm thu bột gạo

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình sấy

Hình 8: Thiết bị nghiền ướt gạo

Đua khối bột nhão về độ ẩm thích hợp chuẩn bị cho quá trinh sấy

Phương pháp thực hiện: li tâm tách nước

Biến đổi nguyên liệu

Thiết bị: thiết bị li tâm dạng dĩa hay trục vis

Hình 9 : Các thiết bị li tâm

2.4 Quá trình sấy bột gạo

Mục đích

Quá trình sấy bột gạo nhằm mục đích tách một lượng lớn nước ra khỏi khối bột ướt đưa khối bột ướt về trạng thái bột khô Ở trạng thái đó, bột gạo bảo quản được trong thời gian lâu hơn, dễ dàng đóng gói và vận chuyển đi xa để phục vụ cho nhiều ngành sản xuất khác

Phương pháp

Sấy đối lưu: là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với không khí

nóng…(còn gọi là tác nhân sấy) đã qua xử lý Bột được trải ra mỏng ra trong các khay trong lò sấy dạng hầm

Biến đổi nguyên liệu

Hóa lý: đó là sự bốc hơi ẩm của khối bột, nước tự do và 1 phần nước liên kết sẽ di chuyển

từ bên trong ra bên ngoài dẫn đến các biến đổi vật lý như nhiệt độ khối bột tăng, khối lượng khối bột giảm,xuất hiện các vết nức trên bề mặt khối bột tạo thành các khối bột nhỏ

Hóa học: không đáng kể vì nhiệt độ sử dụng là khá thấp, tương tự biến đổi hóa sinh cũng không đáng kể

Sinh học : Ở nhiệt độ 50-520C, có thể tiêu diệt hoặc ức chế 1 số vi sinh vật ưa lạnh còn sót lại

Đối với gạo sau quá trình sấy, sẽ hình thành nên các khối bột nhỏ, để đạt được yêu cầu về

độ mịn, khối bột sau sấy sẽ được đưa qua thiết bị nghiền tinh để nghiền bột đạt được độ mịn theo yêu cầu sau đó được đem đi bao gói, dự trữ và đem đi phân phối

Thông số công nghệ

Nhiệt độ sấy: 50-52 0C

Thời gian sấy: 4-6h

Hình 10: Thiết bị sấy hầm

A – Lối vào của tác nhân sấy

B – Lối ra của tác nhân sấy

C – Quạt

D – Motor của quạt

E – Calorifer

G – Tấm chắn hướng dòng không khí

H – Xe goòng và khay chứa nguyên liệu

PHẦN 3: SẢN PHẨM BỘT

3.1 Cảm quan

Bột gạo và bột mì với chỉ tiêu cảm quan về màu sắc, mùi, vị,tạp chất,…

Bột mì qua quá trình gia công nước nhiệt và không qua quá trình nghiền ướt nên màu sắc của bột mì có màu được giữ nguyên, còn đối với bột gạo thì ngược lại

Bột mì có màu vàng sậm hoặc nhạt hoặc trắng tùy thuộc vào tính chất hạt lúa mì, bột gạo

có màu trắng tươi của gạo, cả 2 đều có mùi vị đặc trưng, không có mùi vị lạ,không lẫn tạp chất như cát, đá, sạn…

3.2 Chỉ tiêu hóa lý

Bảng 9: So sánh chỉ tiêu hóa lý sản phẩm bột

- Phạm vi sử dụng

Bột mì có tính chất như tạo ra độ nở, bông xốp,

dai, giãn của các sản phẩm như bánh mì, bánh

ngọt, mì sợi, mì ăn liền, bánh biscuit

- Tiêu chuẩn bột mì

• Độ axit của các axit béo

• Protein: hàm lượng protein không thấp

hơn 7,0%, tính theo chất khô

• Độ ẩm: độ ẩm của sản phẩm không vượt

quá 15,5%

• Cỡ hạt

- Phạm vi sử dụng

Làm các loại bánh truyền thống: bánh ướt, bánh canh, bánh bò, bánh đậu xanh hay bún gạo, miến…

- Tiêu chuẩn bột gạo

Bột gạo ngon phải mịn không lẫn tạp chất, trắng, khó bị chua và thoảng hương thơm của gạo chất lượng tốt