Khảo Sát Công Nghệ Chế Biến Tinh Bột Thủ Công Tại Địa Bàn Sa Đéc Tỉnh Đồng Tháp

Một trong những sản phẩm của lúa là gạo tấm được tận dụng để sản xuất tinh bột, nguồn nguyên liệu chính để sản xuất các loại bánh, phở, hủ tiếu,.... 2 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Ngu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUYỄN KIM HƯỜNG

KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT

THỦ CÔNG TẠI ĐỊA BÀN SA ĐÉC

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 1

1.3 Phương pháp thực hiện 1

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2

2.1 Nguyên liệu để sản xuất tinh bột gạo 2

2.2 Đặc điểm của hạt tinh bột 3

2.2.1 Thành phần hóa học của tinh bột 3

2.2.2 Cấu tạo và tính chất của tinh bột 3

2.2.2.1 Cấu trúc 4

2.2.2.2 Tính chất 5

2.3 Cơ sở lý thuyết của các quá trình trong sản xuất tinh bột 8

2.3.1 Qui trình công nghệ sản xuất tinh bột lý thuyết (Qui trình I) 9

2.3.2 Thuyết minh qui trình 10

CHƯƠNG III: KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 14

3.1 Phương pháp thực hiện 14

3.2 Nội dung khảo sát 14

3.3 Kết quả khảo sát 14

3.3.1 Qui trình công nghệ chung (Qui trình II) 15

3.3.2 Thuyết minh qui trình 16

3.3.3 Đặc điểm trang thiết bị 36

3.3.3.1 Động cơ truyền động 36

3.3.3.2 Dụng cụ ngâm 37

3.3.3.3 Thiết bị nghiền 39

3.3.3.4 Thiết bị khuấy 41

3.3.3.5 Bồn phân ly 42

3.3.3.6 Thiết bị lắng 42

3.3.3.7 Thiết bị lọc 42

3.3.3.8 Dụng cụ phơi 43

3.3.4 Các dạng hư hỏng của bột 44

3.3.4.1 Hiện tượng bột bị sình 44

3.3.4.2 Bột bị biến màu 44

3.3.5 Tính toán tiêu tốn năng lượng, nước và hiệu suất thu hồi 44

3.3.5.1 Năng lượng tiêu tốn 44

3.3.5.2 Lượng nước sử dụng 45

3.3.5.3 Hiệu suất thu hồi 46

3.4 Nhận xét chung 47

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 48

4.1 Nhận xét về trang thiết bị 48

4.2 Qui trình công nghệ 48

4.3 Phương hướng hoàn thiện công nghệ 51

4.3.1 Tình hình sản xuất bột 51

4.3.2 Hoàn thiện trang thiết bị 52

4.3.3 Qui trình sản xuất tối ưu 52

4.3.4 Đề xuất 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Đồng Tháp là một trong những tỉnh có sản lượng lúa gạo nhiều nhất trong vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long, phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ trong nước và cho xuất khẩu Một trong những sản phẩm của lúa là gạo tấm được tận dụng để sản xuất tinh bột, nguồn nguyên liệu chính để sản xuất các loại bánh, phở, hủ tiếu, Thị xã Sa Đéc nổi tiếng với làng hoa Tân Qui Đông cũng được mọi người biết đến với làng nghề làm bột truyền thống, tập trung ở xã Tân Phú Đông

Bột lọc là một trong những sản phẩm từ lúa gạo Bột lọc là sản phẩm có vai trò quan trọng trong sản xuất thực phẩm cũng như trong các ngành công nghiệp khác Bột gạo lọc hay nếp lọc được sản xuất từ qui mô thủ công nhỏ đến sản xuất lớn bằng máy móc Bột lọc có thể được sử dụng ở dạng bột ướt hoặc bột khô Chất lượng của bột gạo sẽ phụ thuộc vào chất lượng gạo dùng làm bột và phương pháp sản xuất Phương pháp sản xuất thủ công phụ thuộc nhiều vào thời tiết nên chất lượng sản phẩm không ổn định, ảnh hưởng rất lớn đến môi trường

Mục đích của đề tài: “Khảo sát công nghệ chế biến tinh bột thủ công tại địa bàn Sa

Đéc tỉnh Đồng Tháp” là tìm hiểu về qui trình và công nghệ sản xuất bột thủ công

1.2 Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là đánh giá công nghệ và trình độ sản xuất bột tại các cơ sở sản xuất thủ công và đưa ra các đề xuất cải tiến công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất

1.3 Phương pháp thực hiện

Phương pháp thực hiện là điều tra công nghệ sản xuất, khảo sát công nghệ chế biến

tinh bột thủ công tại địa bàn Sa Đéc tỉnh Đồng Tháp Từ đó phân tích các ưu và

nhược điểm để đưa ra qui trình sản xuất tối ưu, đề xuất cải tiến công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất

2

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Nguyên liệu để sản xuất tinh bột gạo

Gạo là sản phẩm được chế biến từ lúa, là phần nội nhũ của hạt lúa qua quá trình xay xát và phân loại Nội nhũ có màu sắc từ trắng trong đến trắng đục Trong quá trình chế biến gạo, nếu nội nhũ có màu trắng trong cao thì sản phẩm gạo ít bị nát và chất lượng gạo cao; nếu nội nhũ có độ trắng đục cao thì trong quá trình xay xát cho sản phẩm gạo kém chất lượng, sản phẩm bị gãy nhiều nên phần phụ phẩm cao

Tấm là phần phụ phẩm thu được từ quá trình xay xát và phân loại Tấm chứa các phần

tử không đồng nhất về kích thước và màu sắc Trong tấm, phôi có màu hơi vàng, nội nhũ có màu trắng trong hoặc trắng đục

Có thể phân chia các bộ phận của hạt thóc như sau1

:

Vỏ trấu: là phần vỏ cứng của hạt lúa được bao bọc phía ngoài hạt thóc và là cơ quan bảo vệ các bộ phận bên trong của hạt thóc (chiếm trọng lượng khoảng 20 - 21% so trọng lượng hạt thóc Một số giống lúa phía đỉnh vỏ trấu có râu

Phôi nhũ (hay còn gọi là mầm): nằm dưới bụng hạt, đây là bộ phận sau này sẽ phát triển thành mầm phôi và rễ phôi Bộ phận này có trọng lượng rất nhỏ, không đáng kể

so với khối lượng toàn hạt

1 http://www.vaas.org.vn/download/caylua/01/02_giatridinhduong.htm

Hình 1: Cấu trúc của hạt lúa

(Nguồn: http://www.makeagif.com/NvL75Y)

Nội nhũ (hạt gạo): được tạo bởi chủ yếu là tinh bột, đường, protein và các chất béo –

đó chính là kho thức ăn dự trữ để nuôi phôi và hàm lượng tinh bột chiếm đến 80% hạt gạo, còn khoảng 20% là các chất khác

Nằm phía trong vỏ trấu và bao bọc phía ngoài nội nhũ là cám, bao gồm vỏ quả (biểu bì), vỏ lụa và tầng Aleurone

Giá trị dinh dưỡng của lúa so với một số cây lấy hạt khác được cho ở Bảng 1

Bảng 1: Giá trị dinh dưỡng của lúa gạo tính theo % chất khô so với một số cây lấy hạt khác

Tinh bột Protein Lipid Cellulose Tro Nước

2.2 Đặc điểm của hạt tinh bột

2.2.1 Thành phần hóa học của tinh bột 2

Tinh bột không phải một hợp chất đồng thể mà gồm hai polysaccharide khác nhau: amilose và amilopectin Tỉ lệ amilose/amilopectin trong gạo xấp xỉ 1/4 Trong tinh bột loại nếp (gạo nếp hoặc ngô nếp) gần như 100% là amilopectin

2.2.2 Cấu tạo và tính chất của tinh bột

Tinh bột là polysaccharide chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây Tinh bột có nhiều trong cácloại lương thực do đó các loại lương thực được coi là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột Tinh bột không phải là một chất riêng biệt, nó bao gồm hai thành phần là amilose và amilopectin Tinh bột là loại polysaccharide khối lượng phân tử cao gồm các đơn vị glucose được nối nhau bởi các liên kết α- glucoside, có công thức phân tử là (C6H10O5)n, ở đây n có thể từ vài trăm đến hơn 1 triệu Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất hóa lí của chúng Tinh bột thường dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho các thực phẩm

4

dạng lỏng hoặc là tác nhân làm bền keo hoặc nhũ tương, như các yếu tố kết dính và làm đặc tạo độ cứng, độ đàn hồi cho nhiều loại thực phẩm.Ngoài ra tinh bột còn nhiều ứng dụng trong dược phẩm, công nghiệp dệt, hóa dầu Trong thực vật, tinh bột thường có mặt dưới dạng không hoà tan trong nước Do đó có thể tích tụ một lượng lớn ở trong tế bào mà vẫn không bị ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu

Sự khác nhau về kích thước của mỗi loại hạt tinh bột dẫn đến sự khác nhau về tính chất cơ lí cũng như về quá trình chế biến, bảo quản và biến hình tinh bột Sự khác nhau về kích thước ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ hồ hóa, đến khả năng hoà tan, khả năng hấp thụ nước và hấp thụ các chất khác

2.2.2.1 Cấu trúc

 Thành phần cấu trúc của amilose3

Amilose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucose, liên kết nhau bởi liên kết α−1,4 glucoside Amilose “nguyên thủy” có mức độ trùng hợp không phải hàng trăm mà là hàng ngàn Có hai loại amilose:

Amilose có mức độ trùng hợp tương đối thấp (khoảng 2000) thường không có cấu trúc bất thường và bị phân ly hoàn toàn bởi β-amilase

Amilose có mức độ trùng hợp lớn hơn, có cấu trúc án ngữ đối với β−amilase nên chỉ

bị phân hủy 60% Trong hạt tinh bột hoặc trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa, amilose thường có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amilose mới chuyển thành dạng xoắn ốc Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucose Đường kính của xoắn ốc là 12,97; chiều cao của vòng xoắn là 7,91 Các nhóm hydroxyl của các gốc glucose được bố trí ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong là các nhóm carbon

 Thành phần cấu trúc của amilopectin4

Amilopectin là polymer mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết α-1,4 glucoside còn có nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết α-1,6 glucoside Mối liên kết nhánh này làm cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài của chuổi mạch nhánh này khoảng 25 - 30 đơn vị glucose Phân tử amilopectin có thể chứa tới 100000 đơn vị glucose Sự khác biệt giữa amilose và amilopectin không phải luôn luôn rõ nét Bởi lẽ

ở các phân tử amilose cũng thường có một phần nhỏ phân nhánh do đó cũng có những tính chất giống như amilopectin Cấu tạo của amilopectin còn lớn và dị thể hơn amilose nhiều Trong tinh bột tỉ lệ amilose/amilopectin khoảng 1/4 Tỉ lệ này có thể thay đổi phụ thuộc thời tiết, mùa vụ và cách chăm bón

2.2.2.2 Tính chất

 Phản ứng thủy phân

Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa các đơn vị glucose bằng axít hoặc bằng enzyme Axit có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạt ban đầu hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng past, còn enzyme chỉ thủy phân hiệu quả ở dạng hồ hóa Một số enzyme thường dùng là α- amilase, β- amilase… Axit và enzyme giống nhau là đều thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết α-D (1,4) glucoside Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh độ nhớt và sinh ra đường

Amilose với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iod, tương ứng với một vòng xoắn một phân tử iod Amilopectin tương tác với iot cho màu nâu tím Về bản chất phản ứng màu với iot là hình thành nên hợp chất hấp thụ Ngoài khả năng tạo phức với iot, amilose còn có khả năng tạo phức với nhiều chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu thơm, phenol, các xeton phân tử lượng thấp…

 Tính hấp thụ của tinh bột

Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất bị hấp thụ thì bề mặt trong và ngoài của tinh bột đều tham dự Vì vậy trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến cần phải hết sức quan tâm tính chất này Các ion liên kết với tinh bột thường ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của tinh bột Khả năng hấp thụ của các loại tinh bột phụ thuộc cấu trúc bên trong của hạt và khả năng trương nở của chúng

 Độ tan của tinh bột

Amilose mới tách từ tinh bột có độ tan cao hơn song không bền nên nhanh chóng bị lão hóa trở nên không hòa tan trong nước Amilopectin khó tan trong nước ở nhiệt độ thường mà chỉ tan trong nước nóng Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một

6

Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làm cho hạt tinh bột trương phồng lên Quá trình trương xảy ra không hạn chế sẽ làm bung các phân tử tinh bột và hệ chuyển thành dạng dung dịch Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương

nở của hạt tinh bột

 Tính chất hồ hóa của tinh bột

Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ hydrate hóa khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa Nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng nhiệt độ nhất định Tùy điều kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kich thước hạt và pH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biến đổi một cách rộng lớn

Nhiệt độ càng cao thì khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan trong nước cao Vì các phân tử tinh bột ở trạng thái tự nhiên thường liên kết chặc chẽ bằng liên kết hydro bền nên khi ở trong nước lạnh có thể hấp thụ nước một cách thuận nghịch nhưng rất nhỏ Hơn nữa để phá vỡ được lớp vỏ bao bọc của hạt cần có 1 năng lượng đáng kể Nhiệt độ tăng làm tăng vận tốc chuyển động của phân tử Đến một giá trị nhất định làm đứt liên kết hydro giữa các phân tử làm cho chúng phân tán và hòa tan hoàn toàn trong nước thành dung dịch Đó là do tinh bột có cấu tạo lỗ xốp và cấu trúc khác nhau nên khả năng thâm nhập của các phân tử nước bằng con đường khuyếch tán qua vỏ khác nhau Điều này liên quan đến kích thước hạt và hàm lượng amilose Vì tỉ lệ amilose cao tức là số lượng mạch thẳng nhiều có khả năng liên lết chặt bên trong cấu trúc hạt, amilose xếp thành hình song song được định hướng chặt chẽ nên phá vỡ được hạt đểc huyển thành dung dịch keo phải cần nhiệt độ cao hơn Nhiệt độ hồ hóa của một số loại tinh bột được cho ở Bảng 2

Bảng 2: Nhiệt độ hồ hóa của một số loại tinh bột

Tinh bột tự nhiên Nhiệt độ hồ hóa

độ, tác nhân oxi hóa, các thuốc thử phá hủy liên kết hydro đều làm cho tương tác của các phân tử tinh bột thay đổi do đó làm thay đổi độ nhớt của dung dịch tinh bột

 Khả năng tạo gel và sự lão hóa gel

Khi để nguội hồ tinh bột thì các phân tử sẽ tương tác với nhau và sắp xếp lại một cách

có trật tự để tạo thành gel tinh bột

Các yêu cầu để có thể tạo được một gel tinh bột:

Dung dịch tinh bột phải có nồng độ vừa phải

Được hồ hóa để chuyển tinh bột thành dạng hòa tan

Để nguội ở trạng thái yên tĩnh để tạo gel tinh bột có cấu trúc mạng ba chiều Trong gel tinh bột chỉ có liên kết hydro tham gia nối trực tiếp các mạch tinh bột hoặc thông qua các phân tử nước

Khi để một thời gian dài, các gel tinh bột sẽ co lại và tách nước Hiện tượng đó gọi là

sự lão hóa Nguyên nhân của hiện tượng lão hóa là do sự hình thành các liên kết hydro giữa các phân tử tinh bột Amylose có cấu trúc mạch thẳng nên khả năng định hướng

và tập hợp lại dễ dàng hơn so với amylopectin, vì thế hiện tượng thoái hóa thường liên quan đến thành phần amylose của tinh bột quá trình thoái hóa bao gồm các giai đoạn sau:

8

Các liên kết hydro được tạo thành giữa các nhóm hydro

Amylose là thành phần chủ yếu gây nên sự lão hóa của gel tinh bột và sự lão hóa của amylose là không khắc phục được, trong khi amylopectin lão hóa có thể quay lại trạng thái ban đầu khi đun nóng từ 50 - 60o

C

Sự lão hóa tinh bột thường kèm theo hiện tượng tách nước và đặc lại của các sản phẩm dạng nửa lỏng và làm cứng các sản phẩm như bánh mì

2.3 Cơ sở lý thuyết của các quá trình trong sản xuất tinh bột

Mục đích của quá trình là đảm bảo thu được tinh bột nhiều nhất với tạp chất ít, đồng thời tận dụng được các phụ phẩm thích hợp

2.3.1 Qui trình công nghệ sản xuất tinh bột lý thuyết (Qui trình I)

Hình 2: Qui trình sản xuất tinh bột theo lý thuyết

10

khối nghiền được khuấy (5) đều với một lượng dư dung dịch kiềm loãng Phần lớn protein sẽ bị hoà tan và chuyển vào lớp trên của dung dịch kiềm nên có thể tách ra bằng cách gạn Khuếch tán khối tinh bột vào nước để tạo ra dịch sữa tinh bột rồi cho qua rây có kích thước nhất định để loại bỏ các tạp chất (6) Tinh bột được rửa và lắng gạn (7), lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ thu được tinh bột tinh sạch (8) Làm khô (9) tinh bột ướt thu được tinh bột khô (10)

2.3.2 Thuyết minh qui trình

Thay đổi tính chất cơ cấu của hạt do liên kết giữa vỏ, phôi và nội nhũ bị phá hủy hay yếu đi

Thay đổi cấu trúc của hạt: hạt hút nước và trương lên, mềm và dễ dàng vỡ khi

có tác dụng cơ học nhẹ Ngâm xảy ra một loạt các quá trình mà chưa được nghiên cứu đầy đủ

Loại bỏ phần các chất hòa tan có trong hạt ra nước ngâm

do và số còn lại chưa tách khỏi tế bào gọi là tinh bột liên kết

(5) Khuấy

Mục đích của quá trình:

Khuấy giúp hạt tinh bột tách rời khỏi lực liên kết (liên kết giữa các hạt tinh bột với nhau, liên kết giữa tinh bột với xác tế bào), tạo trạng thái tự do để quá trình thu hồi tinh bột được hiệu suất cao

Khối bột nghiền được khuấy đều với một lượng dư dung dịch kiềm loãng Phần lớn protein sẽ bị hoà tan và chuyển vào lớp trên của dung dịch kiềm nên có thể tách ra bằng cách gạn

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khuấy:

Phương pháp lắng dựa theo sự khác nhau về tốc độ lắng các phần tử dưới tác dụng của trọng lượng Trong quá trình lắng của sữa tinh bột, do sự kết tụ hình thành vón cục có kích thước lớn cho nên quá trình lắng cặn nhanh hơn, hạt tinh bột tự do có kích thước nhỏ nên tốc độ lắng chậm hơn so với bã cặn Vì vậy có thể tách dịch tinh bột ra khỏi cặn dễ dàng trong thời gian nhất định

Tốc độ lắng phụ thuộc vào:

pH của môi trường pH thích hợp là khoảng 3,8 - 4,2.5

Nhiệt độ môi trường Nhiệt độ thay đổi thì độ nhớt thay đổi Tốc độ lắng tỉ lệ nghịch với độ nhớt môi trường Thích hợp nhất là 35 - 36o

Tinh bột dễ bị hồ hóa ở nhiệt độ thấp Do đó, ở giai đoạn đầu của quá trình, nhiệt độ sấy của sản phẩm phải luôn luôn nhỏ hơn nhiệt độ hồ hóa của bột

Nếu trong giai đoạn đầu, sự tiếp xúc với tác nhân sấy ở nhiệt độ cao thì bề mặt ngoài tinh bột sẽ bị hồ hóa và tạo thành một lớp keo mỏng bịt kín bề mặt thoát ẩm từ trong lòng khối bột ra ngoài

Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột có độ ẩm từ 70% trở lên dao động trong khoảng 55 -

65oC, bởi vậy nhiệt độ sản phẩm trong quá trình sấy ban đầu nằm trong khoảng 50 -

52oC Khi độ ẩm của khối bột đạt 20 - 22% thì có thể nâng nhiệt độ sấy sản phẩm lên

65 - 70oC để đẩy nhanh quá trình sấy

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy:

Bề mặt bay hơi của vật liệu

Phơi nắng là phương pháp sấy bằng nhiệt tự nhiên, sử dụng năng lượng mặt trời để làm khô sản phẩm Phơi nắng là phương pháp không tốn kém về nhiên liệu Phơi nắng

có nhược điểm là không chủ động, phụ thuộc vào thời tiết, không cơ giới hóa được, thời gian để đạt được độ ẩm yêu cầu thường dài, sản phẩm cần phơi được trải thành lớp mỏng nên dễ lẫn đất cát và bị ẩm khi bị mưa

3.2 Nội dung khảo sát

 Loại nguyên liệu dùng trong sản xuất

 Năng suất trên ngày

 Các máy móc thiết bị dùng trong sản xuất

 Tính toán hiệu suất thu hồi

 Tính toán năng lượng tiêu tốn/sản phẩm

 Tính toán lượng nước tiêu hao

 Phân tích đánh giá 10 cơ sở, rút ra kết luận

3.3 Kết quả khảo sát

Khảo sát được thực hiện ở qui mô hộ gia đình tại một số nơi thuộc địa bàn huyện Châu Thành và xã Tân Phú Đông, thị xã Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp Sản phẩm có thể ở dạng bột tươi hoặc bột khô

Bảng 3: Kết quả tóm lược các số liệu khảo sát

Năng suất máy nghiền (kg/giờ)

Thời gian ngâm (phút)

Thời gian khuấy hoặc tiết lưu (phút)

Lượng nước dùng (m3)

Dạng sản phẩm

1 100 Cối sắt 130 15 - 20 30 5 - 6 Bột khô

2 100 Cối đá 48 Khoảng 20 30 3 Bột khô

3 250 Cối sắt 100 Không ngâm 35 - 40 15 Bột ướt

4 400 Cối sắt 250 15  20 30 8 Bột khô

5 200 - 250 Cối sắt 100 Không ngâm 15 15 Bột khô

6 100 Cối sắt 100 Khoảng 30 15 3 Bột khô

7 150 - 200 Cối sắt 100 Khoảng 30 20 3 Bột khô

8 100 Cối sắt 100 15 15 3 Bột khô

9 374 (11

giạ) Cối đá 68 (2 giạ) Khoảng 30 20 - 30 5 Bột ướt

10 136 (4

giạ) Cối sắt 110 Không ngâm 25 3 - 4 Bột khô

11 250 Cối sắt 150 Không ngâm 15 7 Bột khô

12 150 Cối đá 60 Khoảng 60 15 - 20 8 - 9 Bột khô

Hầu hết các cơ sở và hộ gia đình sản xuất đều phân bố ở ven sông, gần nguồn nước Nước cung cấp cho sản xuất là nước được lắng trong từ nước sông Đồng thời nước thải lại trực tiếp thải ra sông, gây ô nhiễm môi trường Bình quân ứng với 100 kg nguyên liệu tấm thì lượng nước sử dụng dao động trong khoảng 3 - 5 m3

nước

Trong quá trình nghiền nguyên liệu, người ta có thể sử dụng cối đá hoặc cối sắt Nếu

sử dụng cối đá để nghiền nguyên liệu thì năng suất của cối đạt 40 kg/giờ; cối sắt dần thay thế cối đá, với năng suất cối 100 - 150 kg/giờ

Quá trình sản xuất gồm các giai đoạn chính:

Ngâm hạt trong nước để làm thay đổi cấu trúc hạt, giãm độ bền vững và giải thoát phần lớn chất hòa tan vào nước ngâm

Nghiền mịn để giải phóng tinh bột khỏi tế bào

Khuấy khối bột nghiền để tinh bột tách ra khỏi các lực liên kết, tạo trạng thái tự

do của tinh bột

Phân ly tinh bột tự do với xác tế bào (bã cặn)

Lắng thu hồi tinh bột ướt đồng thời tách các hợp chất hòa tan

Sấy thu hồi tinh bột khô

3.3.1 Qui trình công nghệ chung (Qui trình II)

Khảo sát cho thấy qui trình sản xuất bột gạo qui mô thủ công thường được tiến hành qua các công đoạn chế biến cơ bản sau:

Nguyên liệu tấm gạo để sản xuất tinh bột có nguồn gốc từ các giống lúa khác nhau, xem Bảng 4

Bảng 4: Nguyên liệu và nguồn gốc

Cơ sở Nguyên liệu Nguồn gốc (giống lúa)

1 Tấm gạo Không có tính chọn lựa

2 Tấm gạo Hàm Châu, Jasmine, OM 3995

3 Tấm gạo Hàm Châu, Jasmine, OM 3995, IR 50404

4 Tấm gạo Hàm Châu, Jasmine, OMCS 95-5

5 Tấm gạo Hàm Châu, Jasmine, IR 50404

6 Tấm gạo Không có tính chọn lựa

7 Tấm gạo Hàm Châu, Jasmine, IR 50404

8 Tấm gạo Hàm Châu, Jasmine

9 Tấm gạo Hàm Châu, Jasmine, OMCS 95-5, IR 50404

10 Tấm gạo Hàm Châu, IR 50404, Jasmine

11 Tấm gạo Không có tính chọn lựa

12 Tấm gạo Hàm Châu, Jasmine, IR 50404

Nguyên liệu ảnh hưởng đến bột thành phẩm và mục đích sử dụng của bột thành phẩm Cùng với điều kiện sản xuất tốt thì nguyên liệu có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi

Nếu nguyên liệu có nhiều cám hoặc nguyên liệu cũ thì bột dễ bị hư (sình), thu cặn (bột ba) nhiều, tạo nhiều bọt trong quá trình lắng trong bột, dẫn đến hiệu suất thu hồi kém Đối với nguyên liệu cũ thì cần rút ngắn thời gian sản xuất Nguyên liệu cũ dễ hút nước

và trương nở nên thời gian ngâm rửa ngắn Nguyên liệu cũ thích hợp cho sản xuất bột làm bánh bò

Nguyên liệu mới thì chất lượng bột tốt hơn, không bị hạn chế bởi thời gian sản xuất

18

Nếu sử dụng bột thành phẩm cho các sản phẩm kéo sợi như bún, hủ tiếu, bánh canh,

mì, … thì chọn nguyên liệu cho gạo khô cơm

Bột gạo được sản xuất thủ công với số lượng ít nên chủ yếu đáp ứng nhu cầu tại địa phương Miến, hủ tiếu, bún, bánh canh là các sản phẩm được làm từ bột gạo và rất phổ biến ở Sa Đéc Vì vậy, hầu hết các hộ sản xuất đều sử dụng nguyên liệu tấm gạo có nguồn gốc từ các giống lúa cho gạo khô cơm hay gạo có thành phần amilose cao (Hàm Châu, Jasmine, IR 50404, OMCS 95-5,…) đồng thời chọn lựa nguyên liệu mới,

ít tạp chất Một số hộ sản xuất bột gạo để chuyên dùng cho làm bánh bò thì chọn nguyên liệu cũ Vì bột làm từ nguyên liệu cũ sẽ lên men tốt hơn

 Ngâm, rửa

Mục đích: Ngâm và rửa hạt để làm mềm hạt, giúp dễ dàng cho công đoạn xay và giải thoát phần lớn chất hòa tan vào nước ngâm, đồng thời làm sạch nguyên liệu để nâng cao độ tinh khiết của tinh bột thành phẩm Mức nước đảm bảo ngập nguyên liệu Thời gian ngâm tùy thuộc vào cối xay và cách thức ngâm Nếu xay bằng cối đá thì ngâm lâu hơn vì hiệu suất làm việc của cối đá phụ thuộc vào độ ẩm của nguyên liệu: khoảng 1 - 2 giờ, nếu không kết hợp khuấy đảo; khoảng 30 phút nếu kết hợp khuấy đảo Nếu xay bằng cối sắt thì thời gian ngâm, rửa khoảng 15 phút (có thể không ngâm

mà chỉ rửa sạch rồi xay) Hiệu suất làm việc của cối phụ thuộc vào trình độ thao tác Người ta có thể chứa nguyên liệu trong chậu đá, thùng nhựa hình trụ, lu xi măng, thùng inox hình trụ,…

Hình 4: Ngâm nguyên liệu

Hình 5: Rửa nguyên liệu sau khi ngâm

Lượng nước ngâm ở mẻ ngâm trước có thể sử dụng cho mẻ ngâm sau, nhưng không

để qua đêm dùng cho ngày sản xuất hôm sau Sau khi ngâm, lượng nước ngâm được

sử dụng trong lĩnh vực chăn nuôi, vì nước ngâm có thành phần dinh dưỡng khá cao

 Nghiền (Xay)

Nguyên liệu sau khi ngâm được xay nhuyễn bằng cối đá hoặc cối sắt (máy nghiền búa) Kết quả khảo sát quá trình xay được trình bày ở Bảng 5

20

Bảng 5: Kết quả khảo sát quá trình xay

Cơ sở Năng suất

(kg/ngày) Cối xay Năng suất cối

(kg/giờ) Nước dẫn vào cối

1 100 Cối sắt 130 Dưới máng nạp liệu

2 100 Cối đá 48 Trên máng nạp liệu

3 250 Cối sắt 100 Trên máng nạp liệu

4 450 Cối sắt 250 Dưới máng nạp liệu

5 200 - 250 Cối sắt 100 Dưới máng nạp liệu

6 100 Cối sắt 100 Dưới máng nạp liệu

7 150 - 200 Cối sắt 100 Dưới máng nạp liệu

8 100 Cối sắt 100 Dưới máng nạp liệu

9 374 (11 giạ) Cối đá 68 (2 giạ) Trên máng nạp liệu

(gián đoạn)

10 136 (4 giạ) Cối sắt 110 Dưới máng nạp liệu

11 250 Cối sắt 150 Dưới máng nạp liệu

12 150 Cối đá 60 Trên máng nạp liệu

Mục đích: Xay làm vỡ các liên kết, giải phóng các hạt tinh bột tự do

Xay bằng cối đá: dịch bột thu được mịn, vì vậy bột khô có chất lượng tốt hơn (bột đẹp hơn) Năng suất cối đạt trung bình khoảng 60 kg/giờ Số vòng quay của cối khoảng 50 vòng/ph Hiệu suất làm việc của cối phụ thuộc vào độ ẩm của nguyên liệu sau ngâm, trọng lượng thớt trên, số vòng quay, lượng nước vào cối

Năng suất của cối xay bị ảnh hưởng bởi độ ẩm của nguyên liệu, điều tiết lưu lượng

22

Việc sử dụng cối đá hay cối sắt có ưu điểm và khuyết điểm riêng Ưu điểm và khuyết điểm của cối xay được trình bày ở Bảng 6

Bảng 6: Ưu điểm và khuyết điểm của cối xay

Cối xay Ưu điểm Khuyết điểm

Công đoạn lọc này hay theo từ ngữ chuyên môn gọi là bồng

Mục đích: tách bớt nước đồng thời loại một phần các chất hòa tan

Có thể lọc hoặc không lọc trước khi khuấy Dịch bột sau xay được chứa trong các túi vải, sau đó dùng đá nặng hoặc giàn ép để rút ngắn thời gian tách nước và các chất hòa tan khác Thời gian lọc khoảng 30 - 40 phút

Hình 8: Dằn bằng đá nặng để tách nước

Hình 9: Ép tách nước

 Khuấy

Mục đích: Sử dụng lực cơ học để tách tinh bột trong tế bào Khuấy giúp hạt tinh bột

dễ tách rời khỏi lực liên kết, tạo trạng thái lơ lửng và phân tán đều của các hạt để quá trình phân ly được dễ dàng và tăng hiệu suất thu hồi

Bột sau xay có thể được đem lọc (bồng) để tách bớt nước hoặc có thể không lọc trước khi đem khuấy

Các số liệu khảo sát quá trình khuấy được thể hiện ở Bảng 7

24

Bảng 7: Kết quả khảo sát quá trình khuấy

Cơ sở Thời gian

(phút) Lọc (bồng) Khuấy Bơm hoàn

lưu

Thể tích chứa (lít)

Hình 10: Khuấy bột

Hình 11: Thiết bị khuấy có thanh chắn

Hình 12: Cánh khuấy hình chân vịt bên trong chậu khuấy

26

Hình 13: Bơm hoàn lưu bột

Khuấy lỏng hoặc khuấy đặc hoặc hút bơm hoàn lưu trong một thiết bị chứa đều có tác dụng như nhau là làm cho hạt tinh bột dễ tách rời khỏi các lực liên kết để quá trình phân ly có hiệu quả cao

Khuấy có thể làm cho nhiệt độ của khối dịch bột tăng lên Tuy nhiên, với thời gian khuấy ngắn nên nhiệt độ của khối dịch bột không cao (khoảng 32 - 34oC), không ảnh hưởng đến quá trình phân ly

 Phân ly

Dịch bột sau khi khuấy được hòa với nước và bơm vào thiết bị chứa để phân ly tinh bột với cặn Kết quả khảo sát quá trình phân ly được trình bày ở Bảng 8