NGŨ cốc ăn SÁNG (cereal breakfast )aa (2)

Breakfast Cereal là một sản phẩm được đóng gói làm thức ăn nhanh – thường gọi là ngũ cốc ăn sáng. Có thể ăn lạnh, thường được trộn với sữa hoặc nước, thỉnh thoảng có thể ăn khô. Một vài loại ngũ cốc như bột yến mạch, có thể được ăn nóng như cháo đặc. Một vài công ty còn sản xuất thêm các sản phẩm có lợi cho sức khỏe, một số có thể được bổ sung thêm vitamin, một số có hàm lượng đường cao. Cuối thế kỷ 19, Breakfast Cereal xuất phát từ món ăn chay, ảnh hưởng bởi những người theo đạo Cơ đốc nước Mỹ. Trong thời gian này, Breakfast được nấu với trứng, thịt xông khói, xúc xích và thịt bò. Năm 1863, sản phẩm Breakfast Cereal đầu tiên – Granula được sáng chế bởi ông James Caleb Jackson – người điều hành cho Jackson Sanitorium bang Dansville, New York là người ăn chay trường. Cereal chưa được phổ biến, nó khá bất tiện do quá cứng cần phải làm mềm ngay trước khi ăn. Ferdinand Schumcher giám đốc Công ty American Cereal đã sáng tạo thành công Cereal đầu tiên làm từ yến mạch tại thành phố Akron, bang Ohio.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm bài Thuyết trình Tên Điểm Ths.Nguyễn Đặng Mỹ Duyên Tổng : ĐIỂM Nhóm 1 Phạm Thị Quỳnh Anh 2 Nguyễn Vương Thảo Nguyên 3 Trần Lê Tri

4 Đỗ Duy Tùng 5 Nguyễn Ngọc Minh Giao

16116205 16116159 16116186 16116191 16116209

Mục Lục

Danh mục hình

Danh mục bảng

Lời mở đầu

Người phương Tây có câu: “Bạn hãy ăn sáng như một vị hoàng

đế, ăn trưa như hoàng tử và ăn tối như một kẻ ăn mày”, bữa sáng

là bữa ăn vô cùng quan trọng, cung cấp năng lượng cho một ngàydài hoạt động, chiếm30 – 40% tổng năng lượng trong một ngày.Trong thời đại công nghiệp hoá, hiện đại hoá ngày nay, yêu cầungười tiêu dùng càng ngày càng cao Thực phẩm ấy phải dễ chếbiến, cung cấp đầu đủ chất dinh dưỡng, giá cả phải chăng, thơmngon bổ rẻ và yếu tố thời gian cũng rất được quan tâm Nhu cầu

ăn uống của đa số người tiêu dùng hiện nay: ăn nhanh, đầy đủ vàtiện lợi… Chính vì thế, rất nhiều gia đình, cá nhân đã lựa chọn chomình bữa ăn gọn nhẹ như Cereol breakfast

Với sự phát triển của thức phẩm ăn liền, đã tạo ra cơ hội vàthách thức để các sản phẩm ngũ cốc phát triển, đáp ứng ngàynhu cầu khắt khe của người tiên dùng Đặc biệt cereal breakfast.Khi công nghệ ép đùn ra đời và được ứng dụng vào sản xuấtcereal breakfast thì ngành công nghiệp sản xuất các sản phẩmngũ cốc mới thật sự có những bước phát triển tiến đáng kể Cerealbreakfast đã trở thành loại thức ăn thu hút nhiều giới tiêu dùng,đặc biệt là giới trẻ; đồng thời nó cũng mang lại một lợi nhuậnkhổng lồ cho các nhà sản xuất

Vì thế đề tài tổng quan về quy trình “Công nghệ sản xuất cereal breakfast” trong quy mô công nghiệp hiện nay được

nhóm lựa chọn để trình bày

Lịch sử hình thành

Breakfast Cereal là một sản phẩm được đóng gói làm thức ănnhanh – thường gọi là ngũ cốc ăn sáng Có thể ăn lạnh, thường

được trộn với sữa hoặc nước, thỉnh thoảng có thể ăn khô Một vàiloại ngũ cốc như bột yến mạch, có thể được ăn nóng như cháođặc Một vài công ty còn sản xuất thêm các sản phẩm có lợi chosức khỏe, một số có thể được bổ sung thêm vitamin, một số cóhàm lượng đường cao.

Cuối thế kỷ 19, Breakfast Cereal xuất phát từ món ăn chay,ảnh hưởng bởi những người theo đạo Cơ đốc nước Mỹ Trong thờigian này, Breakfast được nấu với trứng, thịt xông khói, xúc xích vàthịt bò Năm 1863, sản phẩm Breakfast Cereal đầu tiên – Granulađược sáng chế bởi ông James Caleb Jackson – người điều hành choJackson Sanitorium - bang Dansville, New York là người ăn chaytrường Cereal chưa được phổ biến, nó khá bất tiện do quá cứngcần phải làm mềm ngay trước khi ăn Ferdinand Schumcher -giám đốc Công ty American Cereal đã sáng tạo thành công Cerealđầu tiên làm từ yến mạch tại thành phố Akron, bang Ohio

Breakfast Cereal càng ngày càng thuận tiện, và được tiếp thị,cuối cùng chúng được nhiều người biết đến Năm 1877, JohnHarvey Kellogg – người điều hành cho Battle Creek Sanitarium –Thành phố Battle Creek, bang Michigan, đã phát minh ra loạibiscuit làm từ lúa mì, yến mạch, bột bắp cho những người bệnh

về đường ruột Sản phẩm ban đầu cũng có tên Granula, sau một

sự kiện đổi thành Granola Tuy nhiên, ông gặp tai nạn sau khi sựđóng góp này nổi tiếng Sau khi ra viện, một khối bánh từ lúa mìđược luộc qua đêm và cán mỏng, Kellogg đã tạo ra bánh lúa mìmảnh (wheat flake) Sau đó anh trai ông – Will Keith Kellogg sángchế ra bánh ngô mảnh (corn flake) bằng phương pháp tương tự,mua toàn bộ cổ phiếu của anh trai ông trong kinh doanh của họ

và thành lập Công ty Kellogg vào năm 1906 Bằng cách tiếp thị vàquảng cáo dữ dội, sau 3 năm Công ty Kellogg đã bán ra một triệuthùng

Trong những năm 1930, thị trường biết đến sản phẩm ngũ cốcphùng (Puffed Cereal) đầu tiên Bắt đầu từ sau thế chiến thứ II,nhiều Công ty Breakfast Cereal lớn gồm General Mills – đã tiến

vào thị trường năm 1924 cùng với Wheaties – mục tiêu là trẻ embắt đầu được chú ý Bột được tinh chế nhằm loại bỏ chất xơ, giúpcho hệ tiêu hóa hấp thu các chất dinh dưỡng khó tiêu, việc bổsung đường nhằm cải thiện hương vị cho trẻ em Những sản phẩmBreakfast Cereal mới đã bắt đầu có sự khác biệt một cách rõ ràng

so với các sản phẩm trước đây

1 GIỚI THIỆU

Tất cả các loại ngũ cốc này đều có lịch sử trồng trọt lâu đời ở Trung Quốc,cho dù chúng được thuần hóa ở Trung Quốc hay được xuất hiện trong thời cổđại Đuôi gà kê, lúa miến và lúa mạch là những loại ngũ cốc chính được TrungQuốc sử dụng trong thời gian 50 năm trước và thậm chí 100 năm trước Việc giảmdiện tích canh tác của họ phản ánh những thay đổi trong lịch sử nông nghiệp củacác hệ thống canh tác ở Trung Quốc trong 100 năm qua Các loại ngũ cốc nhỏ này

là cây trồng thân thiện với môi trường và có khả năng chống chịu stress phi sinhhọc cao hơn các loại cây trồng chính như ngô ( Zea mays L.), lúa mì

( Triticum aestivum L.) và gạo ( Oryza sativa L.) [1]

1.1 Định nghĩa ngũ cốc

Ngũ cốc là loài cỏ Đây là nguồn thức ăn chính Chúng cungcấp tinh bột và cũng là nguồn dinh dưỡng quan trọng cung cấpprotein, lipid, vitamin và khoáng chất Ngũ cốc được chế biếntheo nhiều phương pháp khác nhau và được chế biến thành nhiềuloại thực phẩm đa dang

Như vậy, “chất lượng” là một thang điểm đánh giá chủ quan

về sự phù hợp cho một quy trình, thực phẩm hoặc sử dụng nhấtđịnh Các loại ngũ cốc chính là ngô, lúa mì, gạo, lúa mạch, lúamiến, kê, yến mạch, lúa mạch đen và triticale [2]

Hình 1 Hạt bắp, gạo, lúa mì, yến mạch, lúa mạch

1.2 Ngũ cốc ăn sáng (Cereal Breakfast ) là gì

Tinh bột của các sản phẩm này trong quá trình sản xuất hoặctrước khi sử dụng sẽ được hồ hóa để chuyển tinh bộ sang trạng

thái hòa tan và được cơ thể hấp thu dễ dàng

hơn trạng thái tự nhiên

1.2.2 Phân loại

Ngũ cốc ăn sáng được con người sử dụng , thường

được đóng gói để bán có sẵn để ăn hay trộn với sữa (RTE)

hoặc ngũ cốc nóng (HC), cần đun nóng trước khi sư dụng

Ngũ cốc RTE được sản xuất theo các hoạt động liên tiếp của nấu ăn, tạo hình,

và sấy khô, với các tùy chọn sau đó của hương liệu, chất tạo ngọt, vitamin vàkhoáng chất, và bổ sung hạt trước khi đóng gói Các loại ngũ cốc RTE được làmtròn, băm nhỏ, băm nhỏ và ép đùn được làm từ ngũ cốc nguyên hạt hoặc các phầncủa hạt ngô, lúa mì, gạo hoặc yến mạch

HC chính là yến mạch cán ở nhiều dạng khác nhau, phần đất và các phầnkhác của lúa mì, và bột ngô Tất cả đều được bán trên thị trường trong bao bì vừabảo vệ vừa có khả năng hiển thị thành tích dinh dưỡng và cảm giác của sảnphẩm.Tinh bột của các sản phẩm này trong quá trình sản xuất hoặc trong khi sửdụng sẽ được hồ hóa để chuyển tinh bột sang trạng thái hòa tan và được cơ thể hấpthụ dẽ dàng hơn trạng thái tự nhiên [3]

Chủ yếu thường sử dụng là ngô hoặc lúa mì có thể kết hợp

thêm với các loại hạt ngũ cốc khác rang chín, hoa quả sấy khô,

các loại hạt sấy khô, hương liệu

Dùng ăn trực tiếp có thể trộn sản phẩm với sữa và các đồuống khác.

Lúa mì tên khoa học là Triticum aestivum

L [4].Là loài thực vật thân cỏ được gieo trồng

khắp thế giới với diện tích lớn nhất chiếm khoảng 32% sản lượnglương thực thế giới tiếp đến là ngô và lúa nước ( theo tổ chứcNông nghiệp và lương thực Liên Hợp Quốc FAO) Là cây lương thựccần thiết cho chế độ dinh dưỡng hang ngày Do hạt lúa mì có hàmlượng Protein cao ( cao hơn 10%) [5], mạng gluten cao hơn bất kìmột loại lương thực nào khác Quyết định độ dai, đàn hồi, kahrnăng kéo sợi… Nên được sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh

mì, mì,…

Lúa mì được trồng chủ yếu Bắc bán cầu Những nước có diệntích sản lượng đứng đầu là: Liên Xô, Trung Quốc, Mỹ, Pháp, Anh.Còn ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương, lúa mì là cây ngũ cốc cótầm quan trọng chỉ sau lúa nước

Giống lúa mì có thể được phân loại theo mùa vụ và theo độcứng của hạt

Lúa mì mềm (Soft wheat): hàm lượng gluten và protein thấp,phù hợp cho bánh cake, bánh qui [6].

Lúa mì cứng(Hard wheats): có hàm lượng protein và glutencao, phù hợp cho sản xuất bánh mì, bánh pizza, sandwich… [6]Lúa Durum (lúa mì cứng nhất) được sử dụng cho sản xuấtmacaroni, spagheti, pasta…[6]

b Đặc điểm cấu tạo - thành phần hoá học

Hạt lúa mì có chiều dài từ 4 – 8 mm tùy thuộc vào điều kiện trồng trọt, khíhậu, thổ nhưỡng Hạt lúa mì được cấu tạo từ các phần chính: vỏ quả, vỏ hạt, lớpalơrong, nội nhũ và phôi

Hình 2 Cấu tạo của hạt lúa mì

- Vỏ

Vỏ là một bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị tácđộng cơ học cũng như hóa học từ bên ngoài Thành phần chủ yếucủa vỏ là cellulose, hemicellulose, licnhin, không có giá trị dinhdưỡng, ảnh hưởng xấu đến chất lượng bột mì nên trong quá trìnhchế biến càng tách được nhiều vỏ ra càng tốt

+ Vỏ quả( Pericarp/ fruit coat): gồm vài lớp tế bào, chiếm 4 –6% khối lượng toàn Lớp vỏ của hạt lúa mì mỏng, cấu tạo không

được chắc chắn như vỏ trấu của thóc nên quá trình đập tuốt hạt

dễ bị tách ra khỏi hạt

+ Vỏ hạt ( Speed coat): kế với lớp vỏ quả, chiếm 2 – 5% khốilượng hạt, cấu tạo từ lớp tế bào có thành mỏng giòn và khôngchứa sắc tố.[7] Vỏ hạt có cấu tạo rất bền và dai, nếu dùng lực xayxát thô thì khó bóc vỏ do đó trong sản xuất bột mì người ta phảiqua khâu làm ẩm và ủ ẩm Vỏ hạt không có giá trị dinh dưỡng vàảnh hưởng xấu đến chất lượng bột mì và các sản phẩm do cóchứa các sắc tố

Trong thành phần của vỏ quả và vỏ hạt có hemixenluloza vàpentoza (43 – 45%), xenluloza (18 – 22%), hợp chất nitơ (4,5 –4,8%) và tro (3,5 – 5%).[7]

- Lớp alơrong (Aleurone layer): gồm một lớp tế bào có thành dày, chứa

protein, chất béo, đường, xenluloza, tro và các vitamin B1, B2, PP.

- Nội nhũ (endosperm): chiếm 82% khối lượng toàn hạt[3]

là phần chủ yếu để sản xuất ra bột mì Nội nhũ được tạo nên từcác tế bào lớn có thành rất mỏng (gần như không thể phân biệtđược bằng kính hiển vi) chứa đầy tinh bột và các thể protein của

tế bào Nội nhũ có màu trắng hoặc vàng nhạt Phụ thuộc vào mức

độ chứa đầy protein của tế bào, mức độ liên kết của protein vớicác hạt tinh bột cũng như kích thước và hình dạng tinh bột mà nộinhũ có thể trắng trong, trắng đục hoặc trắng từng phần

- Phôi (Germ): chứa khoảng 15 – 25% đường, 15 – 33% chất

béo, 35 – 40% protein, ngoài ra còn có enzyme và vitamin Phôi làphần phát triển thành cây con khi hạt nảy mầm vì vậy trong phôi

có khá nhiều chất dinh dưỡng Chất dinh dưỡng trong phôi chủyếu gồm có 35% protein, 25% các gluxit hoà tan, 15% chất béo.Phần lớn lượng sinh tố và enzim của hạt đều tập trung ởphôi Phôi chiếm khoảng 3,24% khối lượng hạt [8]

Bảng 1 Sự phân bố các chất trong hạt lúa mì (xem mỗi chất trong hạt là 100%)

Các phần

của hạt Protein Tinh bột Chất béo Ðường Xenluloza Pentoza Tro

100g lúa mìcứng mùađông

100g Lúa

mì mũaxuân

Yến mạch, tên khoa học Avena sativa L, là một loại ngũ cốc lấy hạt được bao

bởi vỏ Được trồng chủ yếu ở các vùng khí hậu ôn đới như Mỹ, Canada, Ba Lan,

Nga, Đức , Úc,… Yến mạch được trồng khắp các vùng ôn đới, vào mùa hè thích

hợp ở nhiệt độ thấp hơn và lượng mưa nhiều hơn các loại ngũ cốc khác như lúa mì,lúa mạch đen hay lúa mạch nên được trồng nhiều ở nơi khí hậu mát mẻ, mùa hè

ẩm ướt như Tây Bắc Âu Yến mạch là loại cây ngắn ngày, và có thể được trồng vàomùa thu (thu hoạch vào cuối mùa hè) hoặc vào mùa xuân (thu hoạch vào đầu mùa

thu).là một loại ngũ cốc có giá trị dinh dưỡng cao, giàu đạm, giàu chất xơ hòa tan [9]

Cây yến mạch cao từ 60 - 150cm, lá dài, gốc thẳng, hoa hình chóp tròn, có nhiều bông nhỏ, đầu bông nở hoa, khi hoa tàn ngọn kết thành hạt lúa

b Đặc điểm cấu tạo – thành phần hoá học

Giống Như lúa mì, yến mạch được cấu tạo từ vỏ hạt, vỏ cám, phôi và nội nhũ+ Vỏ: bao quanh hạt bảo vệ hạt yến mạch, phần lớn chứa cellulose, khó tiêu hoá

+ Vỏ cám: Được cấu tạo từ lớp xơ thô, khó tách rời nội nhũ, chứa lớp

Aleurone bao gồm các chất béo, vitamin, khoáng chất, ngoài ra còn chứa các chất

xơ hoà tan trong nước

+ Nội nhũ: Giàu tinh bột chứa protein và chất béo và một lượng nhỏ khoáng chất

Bảng 3 Giá trị dinh dưỡng của yến mạch

Yến mạch Giá trị dinh dưỡng trên 100g (3.5 oz)

Năng lượng: 390 kcal 1630 kJ

Folate (Vit B9)Iron 5 mgMagnesium 177 mgβ-glucan (soluble fiber)

Gạo là sản phẩm của lúa đã qua xay xát Thành phần hóa họccủa gạo phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đất đai khí hậu, phânbón, giống lúa, kĩ thuật chế biến và bảo quản

- Phân loại theo hạt gạo

+ Gạo Trắng: Người Việt Nam chúng ta ai cũng ăn cơm nênkhông ai là không biết đến gạo Tuy nhiên, không mấy ai để ý là

gạo chúng ta ăn là loại gạo trắng đã tinh lọc tức đã loại bỏ chấtcám gạo và chất mầm gạo, hai chất chứa hầu hết các chất bổdưỡng như chất sinh tố, chất khoáng, chất xơ và protein

+ Gạo Lứt (brown rice) là một loại gạo chỉ xay bỏ trấu tức vỏlúa chứ không bỏ mầm và cám của hạt gạo bên trong Nhiềunghiên cứu khoa học gần đây cho biết những thực phẩm có nhiềuchất xơ, như gạo lứt và các loại đậu khác có khả năng ngăn ngừabệnh ung thư ruột không phải vì chất xơ mà chính là chất phytatechứa trong chất xơ Các nhà khoa học cũng tìm thấy ở trong chấtcám gạo lứt có một thứ dầu đặc biệt mang tên là tocotrienolfactor TRF có khả năng chống cholesterol xấu LDL và khử trừnhững chất hóa học gây ra hiện tượng đông máu Bác sĩ AsafQureshi thuộc University of Wisconsin Hoa kỳ đã thử nghiệm trênmột số người thì thấy rằng chất TRF trong cám gạo lứt đã làmgiảm 12 đến 16% cholesterol trong máu Ngoài ra, trong gạo lứtcũng có một chất dầu khác có khả năng chống lại chất xúc tácenzym HMG-CoA, một chất có khuynh hướng giúp tăng lượngcholesterol tốt HDL

+ Gạo lứt gồm có ba loại: gạo lứt tẻ hột dài (long grain brownrice), gạo lứt tẻ hột tròn (short-grain brown rice), và gạo lứt nếp(sweet brown rice) Tất cả gạo lứt đều bổ dưỡng, nên cần được ăntrong các bữa ăn hằng ngày Mặc dầu thời gian nấu gạo lứt lâukhỏang 45 phút, nhưng có thể nấu một lần cho một tuần thì cũngtiết kiệm được nhiều thì giờ

- Phân loại theo giống: Gạo có hai giống chính là Japonica(lúa cánh) và Indica (lúa tiên)

+ Lúa cánh: cây thấp, lá to màu xanh đậm, bông chụm, hạtngắn, vỏ trấu dày Gạo cho cơm dẻo và ít nở Cây phân bố ở cacvùng vĩ độ cao như Nhật Bản, Triều Tiên, Bắc Trung Quốc và một

số nước Châu Âu Lúa cánh thích nghi với điều kiện thâm canh vàcho năng suất cao

+ Lúa tiên: cây cao, lá nhỏ màu xanh nhạt, bông xèo, hạt dài,

vỏ trấu mỏng Gạo cho cơm khô và nở nhiều Cây phân bố ở vùng

vĩ độ thấp như Ấn Độ, Nam Trung Quốc, Việt Nam, Indonesia Cây

có năng suất không cao

b Cấu tạo – thành phần hoá học:

Hình 3 Cấu tạo hạt gạo

- Mày thóc: Tùy theo loại thóc và điều kiện canh tác mà mày

thóc có độ dày khác nhau, nói chung độ dài không vượt quá 1/3chiều dài vỏ trấu Trong qúa trình bảo quản, do sự cọ xát giữa cáchạt thóc nên phần lớn mày thóc bị rụng ra làm tăng lượng tạpchất trong khối thóc

- Vỏ trấu: vỏ trấu có tác dụng bảo vệ hạt thóc chống các ảnh

hưởng xấu của điều kiện môi trường (nhiệt, ẩm) và sự phá hoạicủa sinh vật có hại (côn trùng, nấm mốc) Trên mặt vỏ trấu có cácđường gân và có nhiều lông ráp xù xì Tùy theo giống lúa mà vỏthóc có độ dày và chiếm một tỷ lệ khác nhau so với toàn bộ hạtthóc Độ dày của vỏ trấu thường là 0,12-0,15mm và thường chiếm18-20% so với khối lượng toàn hạt thóc

- Vỏ hạt: là lớp vỏ mỏng bao bọc nội nhũ, có màu trắng đục

hay vỏ cua Về mặt cấu tạo, từ ngoài vào trong gồm có: quả bì,chủng bì và tầng aleuron Tùy theo giồng lúa và độ chín của thóc

mà lớp vỏ hạt này dày hay mỏng Trung bình lớp vỏ hạt chiếm5,6-6,1% khối lượng hạt gạo (hạt thóc sau khi tách lớp vỏ trấu).Lớp aleuron có cấu tạo chủ yếu là protid và lipid Khi xay xát lớp

vỏ hạt bị vụn nát và thành cám Nếu còn sót lại trong gạo, trongquá trình bảo quản dễ bị oxy hóa làm cho gạo bị chua và có mùi

ôi khét

- Nội nhũ: là thành phần chính chủ yếu trong hạt thóc Trong

nội nhũ chủ yếu là glucid, chiếm tới 90%, trong khi đó trong toànhạt gạo glucid chỉ chiếm 75% Tùy theo giống lúa và điều kiệncanh tác mà nội nhũ có thể trắng trong, còn các giống hạt ngắnbầu thường trắng đục Các giống thóc mà nội nhũ trắng đụcthường có vệt trắng ở giữa hạt hay phía bên hạt gọi là bạc bụng,khi xay xát dễ bị nát và khi nấu thì lâu chín, phẩm chất khôngbằng gạo trắng trong

- Phôi: nằm ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử, đây là

bộ phận biến các chất dự trữ trong nội nhũ thành chất dinh dưỡngnuôi mộng khi hạt thóc nảy mầm Phôi chứa nhiều protid, lipid,vitamin (vitamin B1 trong phôi chiếm tới 66% lượng vitamin B1trong toàn hạt thóc) Tùy theo giống và điều kiện canh tác màphôi to, nhỏ khác nhau Phôi có cấu tạo xốp, nhiều dinh dưỡng,hoạt động sinh lí mạnh nên trong quá trình bảo quản dễ bị côntrùng và vi sinh vật tấn công, gây hại; khi xay xát, phôi thườngvụn nát và thành cám

Bảng 4 Thành phần dinh dưỡng của gạo

Thành phần Tinh

bột

Chất xơ

Protein Lipid Tro Các chất

khác

Thành phần hoá học của gạo chứa:

- Lượng nước trong hạt ở dạng tự do và liên kết Lượng nướcảnh hưởng đến công nghệ bảo quản và chế biến lúa gạo

- Hạt lúa càng chín vàng trên cây thì độ ẩm hạt càng giảm.Khi hạt ở giai đoạn chín sữa, lượng nước chiếm gần 70% khốilượng hạt, khi hạt ở giai đoạn thu hoạch thì độ ẩm khoảng 16%

- Glucid: Glucid bao gồm tinh bột, đường, dextrin, cellulose vàhemicellulose

- Tinh bột: là thành phần chủ yếu của hạt lúa, có hình đa giácđặc trưng, kích thước 2-10µm Tinh bột tồn tại chủ yếu dưới haidạng là Amylose và Amylopectin, hai loại này có tỉ lệ thay đổi tùygiống lúa và có liên quan đến độ dẻo của hạt Càng nhiềuAmylopectin hạt càng dẻo Thông thường hàm lượng Amylosekhoảng 15-35% Nhiệt độ hồ hóa : 70-800C.

- Đường: trong lúa gạo, đường tồn tại ở dạng chủ yếu làsaccarose, ngoài ra còn có một ít đường glucose, fructose vàrafinose Trong hạt lúa nảy mầm, tồn tại đường maltose

- Dextrin, hemicellulose và cellulose: dextrin là dạng trunggian giữa tinh bột và đường Cellulose và hemicellulosee là dạngglucid bền, có nhiều trong thành phần vỏ trấu

- Protein: Chiếm khoảng 7-8% hàm lượng chất khô Có 4 loạiprotein gồm: glutelin (oryzenin) 80%, albumin 5%, globulin 10%

và prolamin (oryzin) 5%

- Lipid: 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 acidbéo không no bao gồm acid oleic (42,3%), acid linoleic (30,6%),acid palmitic (15,5%)và lượng nhỏ các acid béo khác như acidsteric, linostearic,… Trong thành phần chất béo con có lượng nhỏlizoxitin và phospho

- Chất khoáng: tập trung ở lớp vỏ hạt lúa Trong hạt lúa nhiềunhất là Phospho Trong lớp vỏ trấu, Silic có hàm lượng cao nhất.Trong phôi hạt, chất khoáng có hàm lượng cao là P, K, Mg Lượng

P trong hạt lúa đa số tồn tại ở dạng Phitin (83%) và ở dạng acidnucleic (13%)

- Vitamin: trong lúa gạo, thành phần vitamin gồm các loại B1,B2, B5, B12, PP,… và vitamin E Phần lớn lượng Vitamin tập trung

ở lớp vỏ hạt, lớp aleuron và phôi hạt Phần nội nhũ chứa rất ítVitamin Vitamin là thành phần dễ mất trong chế biến lúa gạo.Thành phần Vitamin trong lúa gạo chủ yếu là Vitamin nhóm B,trong đó Vitamin nhóm PP chiếm một hàm lượng khá lớn Trongquá trình chế biến, các Vitamin nằm trong phần cám bị mất đi

- Các thành phần khác:Trong lúa gạo có những chất dễ bayhơi như NH3, H2S và các aldehyde Đặc biệt hợp chất 2-acetyl-1-pyrrolintạo hương thơm đặc trưng cho cơm Tuy nhiên khi bảoquản hạt không tốt, thành phần lipid trong gạo phân hủy tạothành mùi khó chịu.

2.1.3 Ngô ( Maize ) :

a Giới thiệu

- Ngô, bắp(danh pháp khoahọc: Zea mays L.ssp mays) là mộtloại cây lương thựcđược thuần dưỡng tại khu vực Trung Mỹ và sau đó lan tỏa ra khắpchâu Mỹ Ngô lan tỏa ra phần còn lại của thế giới sau khi có tiếpxúc của người châu Âu với châu Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ16

- Hạt ngô có giá trị sử dụng rất cao Nó không những được dùng làmthức ăn tốt cho con người và gia súc mà còn làm nguyên liệu cho nhiều ngành chếbiến công nghiệp Các sản phẩm chủ yếu từ ngô gồm Bột Ngô, tinh bột Ngô, Ngô

nổ, Gạo ngô… Nhắc đến chất lượng của Ngô người ta chú ý nhiếu tới lượngProtein Qua nhiều kết quả nghiên cứu, người ta thấy rằng khi ngô đã qua quá trình

xử lý với vôi và sau đó thêm Gluten ngô sẽ cho ra thực phẩm với hàm lượngProtein cao làm tăng khả năng hấp thụ Protein trong cơ thể

b Cấu tạo - thành phần hoá học

Cấu tạo của một bắp ngô bao gồm lá bao, râu, bẹ, lõi, cuống, hạt Nếu bóc hết

lá bao và râu thì bắp ngô có hình trụ thuôn ở 2 đầu Trong một bắp, hạt chiếmkhoảng 78%, còn lại lõi và cuống khoảng 22% tính theo hàm ẩm tự nhiên Tronglõi còn lại trung bình 0.22% hạt không tẻ ra được gọi là hạt kẹ Tùy theo giống,điều kiện canh tác mà bắp ngô trong khoảng 200-400g, cá biệt có loài cho bắp đến600g Chiều dài bắp vào khoảng 10 - 25cm Hạt ngô phát triển thành từng hàngthẳng, số hàng mọc trên mỗi bắp thường là số chẵn Số hàng nhiều hay ít phụthuộc vào kích cỡ bắp ngô trong khoảng từ 8 - 24 hàng hạt, trung bình 16 - 20 Hạt

Họ (family) Poacea (hòa thảo)

Phân họ (subfamily) Andropogonoideae

Tộc (tribe) Tripsaceace

Loài (species) Zea mays L

của các giống ngô khác nhau nhưng đều cấu tạo gồm từ 3 phần chính : vỏ, phôi, vànội nhũ

Hình 4.

Cấu tạo hạt ngô

- Vỏ: ngô là loại hạt trần nên không có có vỏ trấu mà chỉ có lớp vỏ quả và vỏ

hạt Chiều dày lớp vỏ khoảng 35-60μm Vỏ quả gồm có 3 lớp:

- Lớp ngoài cùng: tế bào xếp theo chiều dọc của hạt nên gọi là lớp tế bào dọc

- Lớp giữa: gồm những tế bào tương tự như lớp ở ngoài nhưng tế bào xếpthành chiều ngang Khi hạt còn xanh những tế bào của lớp giữa chứa những hạtdiệp lục Khi hạt đã chín trong tế bào này trống rỗng

- Lớp trong: gồm những tế bào hình ống xếp theo chiều dọc của hạt Chiềudày của lớp vỏ ngoài thay đổi theo tùy loại và giống hạt Trong cùng một hạt thìchiều dày của vỏ ngoài tại các vị trí khác nhau cũng không giống nhau

Nội nhũ:

- Sau lớp aleurone là khối những tế bào lớn hơn, thành mỏng, có hình dạng

khác nhau, xếp không có thứ tự rõ ràng, đó là tế bào nội nhũ

- Nội nhũ: được chia làm 2 phần, nội nhũ sừng và nội nhũ bột:

- Lớp nội nhũ bột nằm bên trong, gần phôi, mềm và đục, chứa nhiều hạt tinhbột Các hạt tinh bột của lớp nội nhũ lớn và trơn nhẵn Liên kết các tế bào tronglớp nội nhũ bột lỏng lẻo Trong phần nội nhũ bột, màng lưới các hạt protein mỏng

và không bao bọc được xung quanh hết các hạt tinh bột

- Lớp nội nhũ sừng cứng và trong mờ, nằm gần lớp vỏ, chứa nhiều hạtprotein Hạt tinh bột của lớp nội nhũ hình đa giác, kích thước nhỏ, kết dính nhaurất sít

- Tỉ lệ giữa nội nhũ sừng và nội nhũ bột thay đổi tùy thuộc vào giống ngô Ví

dụ với ngô răng ngựa tỉ lệ này là 2:1 phụ thuộc vào tỉ lệ giữa nội nhũ sừng và nộinhũ bột mà nhìn bên ngoài nội nhũ hạt ngô có thể trong hay đục Ngô đá thì hầunhư toàn bộ nội nhũ trong còn ngô bột thì nội nhũ đục hoàn toàn

- Phôi: nằm gần cuống hạt và dính liền với nội nhũ Trong những điều kiện

thích hợp, cây non được phát triển ra từ phôi Tỉ lệ khối lượng các phần vỏ, nộinhũ và phôi phụ thuộc vào điều kiện canh tác Phôi của hạt ngô rất lớn, có thểchiếm 8-15% khối lượng hạt Các giống ngô đá và răng ngựa có phôi nhỏ, trongkhi các giống ngô bột lại có phôi lớn Cấu trúc của phôi khá xốp và thành phầnchứa nhiều chất béo nên rất dễ bị hư hỏng

Bảng 5 Thành phần hóa học trong những bộ phận chính của hạt ngô (%)

Nước dùng trong sản xuất cereal breakfast phải đảm bảođúng tiêu chuẩn của nước dùng trong thực phẩm Nghĩa là phảiđạt các yêu cầu cụ thể như sau:

Bảng 6 Chỉ tiêu chất lượng của nước [10]

20 Hàm lượng nitrat, tính theo nitơ mg/l 0.5

21 Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ mg/l 10.0

22 Hàm lượng Fe tổng số (Fe2+ + Fe3+ ) mg/l 1.0

có vị lạ, độ ẩm không quá 12%, khi hoà tan trong nước cất nhậnđược dung dịch trong và đồng nhất.

Bảng 7 Chỉ tiêu cảm quan của muối [11]

Hàm lượng chất không tan

trong nước tính theo % khối

Chức năng sử dụng trong thực phẩm: tăng vị Umami [12]

Monosodium Glutamate (bột ngọt) là một loại phụ gia thựcphẩm có tác dụng điều vị làm cho thực phẩm ngon và hấp dẫnhơn

Hình 1 Cấu tạo phân tử monosodium glutamate

 Tính chất vật lý:

- Tinh thể rắn không màu, không mùi

- Có vị muối nhạt, vị umami (vị ngon)

- Nhiệt độ nóng chảy 2320C

- Độ tan trong nước: 74 g/ml

Bảng 8 Chỉ tiêu chất lượng của bột ngọt [13]

tạo mùi, tạo nhũ,…) vẫn chuyển, đóng gói, bảo quản và tăng dinhdưỡng của thực phẩm Phụ gia vẫn còn lưu lại trong thực phẩm ởdạng nguyên thể hoặc dẫn xuất nhưng vẫn bảo đảm an toàn chongười sử dụng.

Bảng 9 Nguyên liệu phụ và phụ gia thường dùng trong thực phẩm ngũ cốc ăn sáng

Chống oxy hóa dầu

Có thể cho trực tiếp vào sản phẩmhoặc nguyên liệu làm bao bì với liềulượng không quá 50ppm

4 Đường

Tạo hương vị, tạo màu (phản ứngMaillard), thêm vào sản phẩm thô hoặcphun lên thành lớp phủ trên sản phẩm.Điều khiển quá trình hồ hóa tinh bột,ảnh hưởng đến quá trình tạo gel tinhbột

Ảnh hưởng quá trình tạo hình và nấuchín sản phẩm

5 CaCO3

Bổ sung khoáng chất Chất nền bột nhào Tạo màng

Ảnh hưởng đến độ nhớt Điều chỉnh độ pH (acid)

6 Calcium casein Bồ sung khoáng chất

7 Carrageenan

Chất tạo nhũ Chất độn hay tạo gel Chất ổn định

Chất phủ

8 Carboxymetylcellulose Làm đặc dung dịch bao áo

Chất kết dính và làm dày của lớp phủngũ cốc

Chất nhũ hóa Chất ổn định

9 Dextrose

Tạo vị ngọt Ngăn cản sự kết tinh đường glucoseChất định hướng sản phẩm

Tạo màu (phản ứng Maillard)

10 Dicalcium phosphate Điều chỉnh độ acid của bột nhào

17 Acid malic Tạo hương vị chua trong sản phẩm có

hương vị trái cây

18 Tinh bột ngô biến tính

Cải thiện đặc tính của ‘puff’

Kiểm soát mật độ sản phẩm Làm bền hạt ngũ cốc

Phụ gia bảo quản Chất giữ ẩm

Điều vị, chất tạo hương vịChất kết dính cho dầu và chất béotrong các sản phẩm ngũ cốc

19 Maltodextrin Làm đặc bột, chất làm dày

Chất điều vị Giảm thoát hương, chất ổn định mùi

20 Monosodium

dihydrophosphate

Chống sâu răng Phụ gia cho lớp phủ sản phẩm

21 Dầu hay chất béo

Cải thiện cấu trúc và hương vị cho sảnphẩm

Kiểm soát độ dẻo và độ nhớt trong quátrình gia công

Tạo hương vị đặc trưng Cung cấp năng lượng

22 Papain

Proteolytic enzyme được sử dụng chủyếu trong thực phẩm ngũ cốc chứa đậunành, Enzym thủy phân dùng trongsản phẩm có bổ sung protein đậu nànhCải thiện hoặc thay đổi đặc tính sảnphẩm

24 Natri alginate Chất đệm

Tạo gel và làm đặc cho sản phầm có

bổ sung trái cây

Cải thiện hương vị đối với sản phẩm có

bồ sung protein đậu nành

26 Natri phosphate

(monobasic)

Điều chình pH Thúc đầy quá trình thủy phân tinh bột,chất ổn định bột

29 Ca3(PO4)2 Chất đông vón

Chất đệm

Tạo phức với chất béo Điều khiển quá trình hydrat hóa

31 Men Tác nhân cho qua trình lên men tạo

hương vị cho sản phẩm

32 Màu FD&C (vàng, đỏ)

Tạo màuĐược thêm vào trước khi đùn ( 300ppm)

33 Protein đậu nành Bổ sung protein

34 Nước

Kiểm soát kích thước sản phẩmDung môi hòa tan chất khôẢnh hưởng đến cách thức sử dụng sảnphẩm

35 Sucrose

Tạo vị ngọtẢnh hưởng đến quá trình kết tinhTạo hình sản phẩm

36 Molasses

Tạo hương vịChất điều hòa nhũ hóa tinh bộtĐiều hòa quá trình gia công

37 Glycerine Chất điều hòa kết tinh

38 Ferric phosphate Bổ sung sắt

Hỗ trợ quá trình gia công (0.2-2.0%)

Vì các sản phẩm ngũ cốc thường là thức ăn duy nhất đượctiêu thụ trong bữa sáng, chúng cần được bổ sung vitamin vàkhoáng chất để nâng cao chất lượng dinh dưỡng, và tất nhiên dựatrên một tỷ lệ cụ thể

3 Quy trình sản xuất

Các loại ngũ cốc ăn sáng của RTE chủ yếu được làm từ ngũ cốc, tiện lợicho người tiêu dùng vì không cần nấu hay chế biến trước khi sử dụng sản phẩm.Công nghệ sản xuất ngũ cốc ăn sáng rất đa dạng, tùy theo loại ngũ cốc và hìnhdạng sản phẩm nhưng đều có đặc điểm chung là ngũ cốc ăn sáng đã qua chế biến

và xử lý để tiện cho việc ăn liền

Ngũ cốc dạng mảnh: Các loại bột làm từ ngũ cốc đã được nghiền mịn như bộtlúa mì, bột yến mạch sẽ được trộn với đường, muối, dung dịch mạch nha, cáchương liệu khác, các chất tạo màu để tạo nên khối bột nhào Sau đó khối bột nhàonày được ép đùn để tạo ra các khối bột nhào dạng viên có kích thước đồng đềunhau và quá trình làm chín bột nhào cũng được diễn ra trong thiết bị ép đùn Độ

ẩm của các khối nguyên liệu sau khi ra khỏi thiết bị ép đùn thường nằm trongkhoảng 18 – 24 % [15] Sau đó làm nguội và ủ các khối nguyên liệu trước khichúng được cán thành các mảnh dẹt Các cặp trục với áp lực cao cán các khốinguyên liệu đã được nấu ép đùn thành các mảnh dẹt mỏng và tiếp đó được nướngbằng thiết bị nướng sử dụng luồng không khí nóng có nhiệt độ trong khoảng từ

2700C đến 3300C trong vòng 90 giây [15] Quá trình nướng sẽ quyết định đến một

số tính chất cảm quan của sản phẩm như độ xốp, màu sắc, độ giòn, độ mềm vàhương vị của sản phẩm cuối cùng Độ ẩm của sản phẩm cuối thường từ 1 – 3%[15]

Ngũ cốc dạng phồng: Các loại ngũ cốc chủ yếu thường đượcc sử dụng để làmngũ cốc dạng phồng là lúa mì và gạo Gạo đã được nghiền mịn sử dụng trong ngũcốc dạng phồng thường là gạo trắng có kích thước ngắn hay trung bình, loại gạonày không yêu cầu tiền xử lý gì mà chỉ cần loại bỏ vỏ và vỏ cám trong quá trìnhxay xát hay nghiền Lúa mì thì cần phải loại bỏ vỏ cám trong quá trình nghiền,cũng như tiền xử lý với dung dịch muối có nồng độ cao

Thông thường để làm ngũ cốc dạng phồng, người ta sử dụng lúa mì cứng, loạitốt nhất là lúa mì durum Bột mì được phối trộn với các nguyên liệu tạo thànhkhối bột nhào, tiếp đó ta định hình khối bột nhào thông qua thiết bị ép đùn và sau

đó sấy khô đến một độ ẩm nhất định 9 – 12% để chuẩn bị cho quá trình làm phồng[15]

Sau khi làm phồng, sản phẩm sẽ được sấy khô đến độ ẩm cuối cùng là 1 – 3%[15] Việc phủ thêm đường hoặc bổ sung thêm các vitamin làm tăng giá trị dinhdưỡng sẽ được thực hiện trong quá trình sấy khô này

Đóng gói

Sản phẩm

Nguyên liệu phụ ,nướcTạp chất

3.1 Quy trình sản xuất cereal breakfast dạng mảnh (Flake)

Hình 6 Hình dạng các sản phẩm cereal breafast dạng mảnh

Cereal breafast dạng mảnh được sản xuất từ phần nội nhũ của hạt bắp, lúa mì,yến mạch, đại mạch, hoặc gạo Cereal breafast dạng mảnh được chia làm 2 dạng

oven flake và extruded flake Mỗi loại hạt cần được xử lý trước để tách vỏ, phôi chỉ

chừa lại phần nội nhũ để sản xuất, gọi là flaking grits Cần có thiết bị phân loại đểthu được các hạt có kích thước đồng đều Hạt chuẩn bị đưa vào sản xuất phải trảiqua các giai đoạn: thu nhận, làm sạch, tách vỏ

3.1.1 Làm sạch

3.1.1.1 Mục đích

Làm sạch nguyên liệu, loại bỏ tạp chất như bụi bẩn, sạn đá,mảnh kim loại, cỏ lá và hạn chế các loại bỏ các vi sinh vật khôngmong muốn để chuẩn bị cho quá trình cho quá trình phối trộn,đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra [16] Quá trình làm sạch có thể sửdụng các phương pháp khác nhau dựa vào từng tính chất riêng biệt của hạt [17] Ví

dụ, để loại bỏ lớp vỏ trấu của hạt thì có thể sử dụng máy quạt thóc và dựa vào sứchút, vào những cái đĩa với những cái răng cưa hoặc những ống xylanh tùy theochiều dài và hình dạng của hạt Sau khi hoàn thành quá trình làm sạch thì hạt đãđược làm sạch hoàn toàn [16]

3.1.1.2 Cách tiến hành

Các nguyên liệu sản xuất ngũ cốc ( lúa mạch, lúa mì, gạo, yến mạch, ngô…)được thu hoạch từ các cánh đồng đạt chất lượng tốt được đưa vào các thiết bị làmsạch để loại bỏ các tạp chất [16]

Nguyên tắc: Dựa theo sự khác biệt [18]

 Kích thước giữa hạt lép và nguyên liệu [18]

 Khối lượng riêng giữa cỏ lá và nguyên liệu [16]

 Tính chất từ tính của sạn đá và mảnh kim loại [18]

Từ đó lựa chọn máy móc phân loại phù hợp đối với từng loại nguyên liệu

3.1.1.3 Các biến đổi

- Biến đổi vật lý: giảm lượng tạm chất có trong nguyên liệu

[18]

- Biến đổi hóa học: không có biến đổi nhiều

- Biến đổi hóa lý : không có biến đổi nhiều

- Biến đổi hóa sinh: sảy ra không đáng kể

- Biến đổi vi sinh: giảm lượng vi sinh vật trên nguyên liệu [18]

3.1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng

Tính chất của nguyên liệu, đặc biệt là tính chất bề mặt Dựa vào đó ta mớichọn phương pháp làm sạch phù hợp [16] [18]

Mức độ nhiễm bẩn của nguyên liệu nhiều hay ít [17]

Hình 7 Thiết bị phân loại tích hợp

Bảng 1 Thông số kỹ thuật của máy phân loại tích hợp

suất

Côngsuất

Trọnglượng

Trọnglượng

Kíchthước

Kíchthước

ờPCS30 2.5 - 3 0.75 335 435 1260x1000x1

950

1500x1200x2200

500

2100x1850x2250PCS150 10 -

12

1.5 1360 1460 2150x2830x3

600

2200x2600x2280PCS250 20 -

25

3.0 2400 2500 2110x2930x3

840

2200x3130x2340

3.1.2.2 Các biến đổi

Diễn ra quá trình chuyển hỗn hợp từ hai pha rắn (bột ngũ cốc) và pha lỏng(nguyên liệu phụ ở dạng dung dịch) phân biệt thành một pha nhão – bột nhào dạngpaste đồng nhất Ngoài ra quá trình nhào trộn cũng góp phần tạo cấu trúc cho sảnphẩm do thành phần cấu tạo cấu trúc của sản phẩm chịu tác động của lực cơ học,

cụ thể quá trình nhào trộn sẽ tác động đến quá trình tạo mạng gluten Độ ẩm tănglên do hạt nguyên liệu ngấm nước Protein hút nước tạo trạng thái dẻo, hạt tinh bộttrương nở Những cấu tử rời rạc liên kết với nhau tạo khối đồng nhất, khối lượngriêng và độ nhớt thay đổi

- Biến đổi vật lý: các thành phần được phân bố đều trong hỗn

hợp, khối lượng riêng thay đổi, độ ẩm tăng, thể tích tăng do khốibột hút nước và trương nở Độ cứng, độ mềm, độ dẻo cũng thay

đổi [20] Các chỉ tiêu về nhiệt cũng thay đổi đáng kể như : hệ sốdẫn nhiệt, nhiệt độ tăng do ma sát trong quá trình nhào trộn [17].

- Biến đổi hóa học: chưa có nhiều biến đổi

- Biến đổi hóa lý : sự hòa tan các thành phần vào nước

( đường, muối… ), có sự chuyển pha từ pha rắn (bột), pha lỏng(nguyên liệu dạng dung dịch) chuyển thành pha nhão của bộtnhào (dạng paste), tạo hệ nhũ tương [20] Bên cạnh đó có sựtrương nở của tinh bột và mạng gluten được hình thành [19]

- Biến đổi hóa sinh: sự thủy phân tinh bột, protein do enzyme

3.1.2.4 Cách thực hiện - thiết bị

Qúa trình trộn được chia làm ba giai đoạn: Trộn khô các thành phần chất khô,trộn lỏng các thành phần chất lỏng, kết hợp trộn thành phần chất khô và chất lỏng[21]

Đối với thiết bị trộn theo mẻ

- Qúa trình trộn khô:

Qúa trình phối trộn các loại ngũ cốc hoặc các hạt và các vật liệu khô khác,chẳng hạn như bột hoặc tinh bột, thường được thực hiện bằng thiết bị phối trộn sửdụng ribbon nằm ngang đôi khi được gọi là thiết bị khuấy trộn nằm ngang [21]

Cấu tạo gồm một thùng trộn cố định, cửa mở bên hông hoặc bên dưới để nhập liệu

và tháo liệu; hoặc thùng trộn có thể xoay quanh trục ngang để tháo liệu Có thể cómột hoặc hai trục khuấy (đáy thùng trộn hình chữ W), hoặc chỉ có cánh khuấykhông có trục Thiết bị này thường đa dạng về kiểu cánh khuấy Đối với thiết bịgồm hai trục khuấy thì một trục khuấy sẽ làm vật liệu đi tới và cái còn lại làm vậtliệu chuyển động ngược lại Thiết bị đảo ngược xoắn ốc này thực hiện đồng bộ,công suất phối trộn cao [21] Loại thiết bị phối trộn này được làm từ loại thép nhẹ

và không gỉ[21] Đây là thiết bị phối trộn theo mẻ, mỗi mẻ được nhào trộn đểchuẩn bị cho mỗi mẻ nấu

Hình 6 Thiết bị sử dụng trục khuấy nằm ngang

Hình 7 Thiết bị trộn sử dụng trục khuấy nằm ngang

(Hai trục khuấy trong thiết bị trộn này

chuyển động ngược hướng nhau)

- Qúa trình nhập liệu và tháo liệu:

+ Máy trộn được nhập liệu bằng nhiều cách khác nhau, cách đơn giản và rẻ nhất là mở nắp và đổ nguyên liệu vào bằng tay, đây là phương pháp tồi tệ nhất vì tạo ra lượng bụi lớn trong khu vực xung quanh [21] Để cải thiện nhược điểm trên,

ở bộ phận nhập liệu người ta trang bị thêm nắp đậy và máy hút để loại bỏ bụi

[21]Một phương pháp nhập liệu tốt hơn là nhập liệu từ thùng chứa (được đặt ở phía trên máy trộn) đã chứa tất cả các nguyên liệu, đây là cách nhập liệu nhanh nhất[21]

+ Việc tháo liệu được thực hiện thông qua lỗ tháo liệu bên hông hay bộ phận cổng ở dưới cùng của máy trộn Thông qua hệ thống vận chuyển, nguyên liệu sẽ được vận chuyển đến quy trình tiếp theo

* Ưu điểm của thiết bị này: Khả năng nhào trộn rất mạnh giúp nhào trộn bột

nhào tốt hơn Việc tháo liệu cũng diễn ra hiệu quả hơn và có thể kiểm soát nhiệt của quá trình nhào trộn bằng cách cho nước lạnh vào lớp vỏ áo trao đổi nhiệt Đồng thời nguyên liệu cũng có thể cho vào khi cánh trộn đang hoạt động

* Nhược điểm của thiết bị này: Thời gian nhập liệu lâu, cánh trộn có xu

hướng làm bắn nguyên liệu lên trần của thiết bị, dẫn đến khó vệ sinh Nắp của máytrộn che hoàn toàn quá trình nhào trộn nên khó quan sát được quá trình trộn Máy nặng và những hoạt động nhào trộn sẽ gây ra những rung động

- Qúa trình trộn các thành phần chất lỏng:

+ Thành phần hương liệu thường được sử dụng trong công nghệ sản xuất ngũ cốc ăn sáng là mạch nha lúa mì và đường ở dạng khô hoặc dung dịch đường Ngoài ra thành phần hương liệu còn có thể gồm muối, các nguyên liệu hương vị khác và các vitamin ổn định nhiệt được hòa tan trong nước tạo thành dung dịch hương liệu ở dạng lỏng [21] Phần dung dịch hương liệu ở dạng lỏng được trộn vớihỗn hợp ngũ cốc khô trước khi đưa vào quy trình sản xuất tiếp theo [21],

+ Quá trình trộn các thành phần chất lỏng sử dụng thiết bị trộn dạng đứng Cấu tạo thiết bị gồm một thùng khuấy có thể tháo dỡ dễ dàng, bên trong có một đến ba trục khuấy, lắp thẳng đứng và có khả năng quay quanh trục của nó Có thể điều khiển hạ trục khuấy xuống thùng trộn hoặc nâng thùng trộn đến vị trí cánh trộn và nắp thùng Với thiết bị loại này, các phần tử chất lỏng thường được chuyển động tròn quanh trục và chuyển động ly tâm là chính, còn chuyển động theo phương thẳng đứng là rất ít [22] Ngoài ra trên mỗi trục còn có thể gắn thêm cánh khuấy mái chèo để phối trộn tốt hơn các thành phần chất lỏng với nhau Có thể thiết kế một số mái chèo kiểu khác như dạng khung (sử dụng cho chất lỏng có độ nhớt trung bình), dạng mỏ neo (cơ cấu mỏ neo áp sát thành thiết bị, giúp truyền nhiệt tốt và hạn chế hiện tượng đóng cặn trên thành trong quá trình trao đổi nhiệt) hoặc dạng cánh khuấy có hai đoạn làm chất lỏng chuyển động ngược chiều nhau theo phương thẳng đứng (sẽ làm tăng tốc độ trượt tại vị trí gần cánh khuấy) [22]

Hình 8 Thiết bị phối trộn với các cánh khuấy mái chèo

\

Hình 9 Thiết bị trộn theo mẻ sử dụng cánh khuấy mái chèo

* Ưu điểm của thiết bị trộn dạng đứng: Thuận tiện cho việc nhập liệu và tháoliệu vì thùng khuấy có thể tháo dỡ dễ dàng Có thể thay đổi các hoạt động nhàotrộn khác nhau bằng cách sử dụng một hoặc nhiều máy trộn hay bằng cách thaycác cánh khuấy trong mỗi máy trộn Thùng khuấy có thể di chuyển được và kếtcấu của nguyên liệu có thể dễ dàng quan sát được trong quá trình nhào trộn

* Nhược điểm của thiết bị trộn dạng đứng: Mức độ nhào trộn không đồng đềugiữa đáy thùng và khu vực phía trên thùng Khó kiểm soát được nhiệt độ của thùngkhuấy Thùng khuấy nặng và cần nhiều sức lực để di chuyển

Hình 10 Một số máy trộn dạng đứng khác

- Giai đoạn thứ ba của quá trình phối trộn là trộn thành phần hương liệu ở dạng lỏng với hạt và các nguyên liệu ở dạng khô đã được phối trộn Thường sử dụng thiết bị trục vis đứng một trục hoặc hai trục Thiết bị phối trộn trục vis đứng một trục được cấutạo bao gồm một thân trụ đứng, đáy côn hoặc hình côn, bên trong có một trục vis [22] Trục vis này có thể lắp thẳng đứng hoặc lệch một góc nào đó [22] Khi trục vis quay sẽlàm vật liệu rời chuyển động và phân bố đều vào nhau [22]

Hình 11 Cơ cấu thiết bị trộn sử dụng trục vis đứng

Hình 12 Thiết bị trộn sử dụng trục vis đứng

- Đối với thiết bị trộn liên tục

Đối với thiết bị này, quá trình trộn các thành phần nguyên liệu khô và sau đó

là trộn với các thành phần chất lỏng đều được thực hiện trong thiết bị trộn liên tục.Thiết bị có cấu tạo gồm một hoặc hai trục được gắn vào một vỏ máy nằm ngang[21] Bằng cách sắp xếp các cánh khuấy dọc theo chiều dài của trục mà có thể chocác hoạt động nhào trộn khác nhau ở các vùng như phối trộn, phân tán, hòa trộnkhí và nhào trộn Các nguyên liệu khô cần được phối trộn được nhập liệu vào mộtđầu của máy trộn; các thành phần chất lỏng được thêm vào bằng cách bơm vàothông qua các cổng ở trên vỏ máy theo dòng chảy của các nguyên liệu khô đã chovào; và khối nguyên liệu sau khi phối trộn sẽ được tháo liệu ở đầu bên kia của thiết

3.1.3.2 Cách biến đổi

Khi nguyên liệu nhập vào trong thiết bị, dọc theo chiều dài máy

có thể trải qua ba giai đoạn: giai đoạn phối trộn, giai đoạn nhàotrộn, giai đoạn nấu định hình

Giai đoạn phối trộn: Giai đoạn đầu, biến đổi chính là sự phốitrộn các nguyên liệu với nhau

Giai đoạn nhào trộn: Nhiệt độ và áp suất tăng dần, cũng nhưcác cấu tử nước đã được trộn đều, khuếch tán vào bên trongcấu trúc của nguyên liệu, hình thành các liên kết hydro giữanước và các phân tử có chứa nhóm háo nước như protein, tinhbột,… Nguyên liệu trương nở lên, một số phân tử dễ tan sẽkhuếch tán ra ngoài môi trường lỏng, khối nguyên liệu trở nênđặc hơn [22]

Khi ngâm nước ở nhiệt độ thấp, hạt tinh bột không bị hydratehóa, không trương nở Khi tăng dần nhiệt độ lên hạt tinh bột sẽhút nước và tăng nhanh thể tích do tinh bột được cấu tạo từ cácđơn phân tử glucose, chứa nhiều nhóm –OH trong phân tử, cókhả năng tạo liên kết hydro với các phân tử nước Nước tươngtác mạnh với các mạch polysaccharide tạo nên lớp vỏ hydratedày, kích thước lớn làm hạt tinh bột trương nở Khi tiếp tục gianhiệt, hạt tinh bột đạt mức hấp thu nước, độ trương nở cực đại

và có độ nhớt độ đặc cực đại Nếu cứ tiếp tục gia nhiệt, hạt tinhbột sẽ bị phá vỡ hoàn toàn, giải phóng ra các phân tử amylose

và amylopectin vào dung dịch, lúc này độ nhớt giảm Tỷ lệthành phần amylose và amylopectin có trong các loại ngũ cốc

sẽ ảnh hưởng đến đặc tính của sản phẩm cuối.[22]

Giai đoạn nấu: Nguyên liệu bị dồn nén tạo nên áp suất và nhiệt

độ cao.Ở giai đoạn này, tinh bột bị hồ hóa, protein bị biến tính,các enzyme bị bất hoạt và sự tạo màu xảy ra do phản ứngMaillard và phản ứng caramel hóa của đường Dưới áp lực cao,các lực cơ học tác dụng lên nguyên liệu theo hai hướng ngượcnhau có tác dụng phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột hay xé rách bósợi protein,làm biến tính protein Đối với tinh bột, chuyển độngnhiệt lớn cộng với sự có mặt của nước giúp tách rời các phân tử