Nghiên cứu ảnh hưởng nước thải từ làng nghề sản xuất tinh bột mì quận thủ đức và đề xuất giải pháp kỹ thuật quản lý hợp lý và thân thiện với môi trường

Trong các ngành công nghiệp trọng điểm của đất nước, tinh bột k h o a i m ì sắn là một ngành kinh tế đang được sự chú trọng và thu hút đầu tư của các nhà sản xuất và nền công nghiệp này

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG NƯỚC THẢI TỪ

LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ QUẬN THỦ ĐỨC

VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT QUẢN LÝ HỢP LÝ

VÀ THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG

VIỆN KHOA HỌC ỨNG DỤNG HUTECH

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng Viên Hướng Dẫn : Th.S Trịnh Trọng Nguyễn

Sinh Viên Thực Hiện : Bùi Thị Bích Thủy

Mã số sinh viên : 1411090442

Lớp : 14DMT03

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và được sự hướng dẫn khoa học của Th.S Trịnh Trọng Nguyễn Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực Những số liệu trong bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình Trường đại học Công Nghệ TP.HCM không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện

TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2018

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Bích Thủy

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp đại học này ngoài sự cố gắng của bản thân, em còn nhận được sự giúp đỡ của các tập thể, cá nhân tại Viện Khoa Học Ứng Dụng Hutech, Trường đại học Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh

Em xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu nhà trường, các thầy cô tại Viện Khoa Học Ứng Dụng Hutech đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Thực tế luôn cho thấy sự thành công nào cũng đều gắn liền với sự hỗ trợ, giúp đỡ của những người xung quanh dù cho sự giúp đỡ đó là ít hay nhiều, trực tiếp hay gián tiếp Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu làm đồ án tốt nghiệp đến nay, em đã nhận được sự quan tâm, chỉ bảo, giúp đỡ của thầy cô, gia đình và bạn bè Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Th.S Lâm Vĩnh Sơn và Th.S Trịnh Trọng Nguyễn đã tận tâm chỉ bảo hướng dẫn em qua từng buổi thảo luận về đề tài Nhờ có những lời hướng dẫn, dạy bảo ấy bài đồ án tốt nghiệp này của em đã hoàn thành một cách suất sắc nhất

Mặc dù đã cố gắng hoàn thiện đồ án tốt nghiệp, tuy nhiên em vẫn không tránh khỏi những thiếu sót, xin thầy cô giúp đỡ và chỉ dạy

Em xin chân thành cảm ơn

TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2018

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Bích Thủy

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT i

DANH MỤC BẢNG ii

DANH MỤC HÌNH ẢNH iii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục đích của đề tài 1

3 Mục tiêu của đề tài 1

4 Yêu cầu của đề tài 2

5 Ý nghĩa của đề tài 2

5.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 2

5.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT MÌ VÀ 3

NGÀNH SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ 3

1.1 Tổng quan về tinh bột mì 3

1.1.1 Giới thiệu cây khoai mì 3

1.1.2 Thời vụ thu hoạch cây khoai mì 4

1.1.3 Cấu tạo củ khoai mì 5

1.1.4 Thành phần và tính chất hóa học của củ khoai mì 6

1.1.5 Tổng quan về tinh bột 11

1.1.6 Ứng dụng của tinh bột khoai mì trong đời sống 17

1.2 Tổng quan về ngành sản xuất tinh bột mì 22

1.2.1 Tình hình chế bến tinh bột mì trên thế giới và khu vực Châu Á 22

1.2.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì ở Việt Nam 23

1.2.3 Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung 24

1.2.4 Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan 26

1.3 Các phương pháp xử lý nước thải tinh bột mì 29

1.3.1 Xử lý cơ học 29

1.3.2 Xử lý hóa học 29

1.3.3 Xử lý hóa lý 29

1.3.4 Xử lý sinh học 30

1.4 Các công nghệ xử lý đang được áp dụng và nghiên cứu tại Việt Nam 31

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 34

NGHIÊN CỨU 34

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 34

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 34

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 34

2.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 34

2.2 Nội dung nghiên cứu 34

2.3 Phương pháp nghiên cứu 34

2.3.1 Phương pháp kế thừa 34

2.3.2 Phương pháp điều tra thu nhập thông tin, số liệu thứ cấp 35

2.3.3 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 35

2.3.4 Phương pháp lấy mẫu và phân tích nước thải 35

2.3.5 Lấy mẫu và bảo quản mẫu 36

2.3.6 Phương pháp so sánh kết quả phân tích 36

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Lịch sử hình thành của làng nghề 37

3.2 Điều kiện tự nhiên- kinh tế, xã hội 37

3.3 Quy trình sản xuất tinh bột mì của làng nghề 38

3.4 Hiện trạng sản xuất của làng nghề 38

3.4.1 Nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm 38

3.4.2 Các thất thải trong quá trình sản xuất tinh bột mì 39

3.4.3 Nguồn gốc nước thải sản xuất tinh bột mì 40

3.5 Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường từ sản xuất tinh bột mì của làng nghề 41

3.5.1 Hiện trạng ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất 41

3.5.2 Ảnh hưởng của khí thải 43

3.5.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và tiếng ồn 44

3.5.4 Ảnh hưởng từ nước thải sản xuất đến môi trường xung quanh 44

3.6 Đánh giá hiện trạng nước thải tinh bột mì 47

3.6.1 Thành phần nước thải tinh bột mì tại các cơ sở sản xuất 47

3.6.2 So sánh các chỉ tiêu với QCVN 40:2011/BTNMT 48

3.7 Khảo sát người dân địa phương đường Tam Châu (quận Thủ Đức) về ảnh hưởng của nước thải của các cơ sở sản xuất tinh bột mì 55

3.7.1 Khảo sát nước thải của các cơ sở sản xuất tinh bột mì có ảnh hưởng đến môi trường không 56

3.7.2 Khảo sát mức độ ảnh hưởng của nước thải sản xuất tinh bột mì đến môi trường như thê nào 57

3.7.3 Khảo sát dựa trên bảng 3.6, với mức độ ảnh hưởng như thế thì đã gây ô nhiễm môi trường chưa 58

3.7.4 Khảo sát nước thải sản xuất tinh bột mì thải ra tập trung nhiều ở đâu 59

3.7.5 Khảo sát nước thải sản xuất tinh bột mì thải ra môi trường thì làm cho nước ở địa phương biến đổi như thế nào 60

3.7.6 Khảo sát nước thải sản xuất tinh bột mì thải ra môi trường gây ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng nước giếng 61

3.7.7 Khảo sát nước thải có đặc điểm về mùi như thế nào 62

3.7.8 Khảo sát phạm vi phát tán mùi của nước thải tinh bột mì 63

3.8 Đề xuất giải pháp thân thiện với môi trường 64

3.8.1 Thí nghiệm làm sản phẩm giấy bằng phương pháp thủ công 64

3.8.2 Sản phẩm giấy thủ công 66

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

4.1 Kết luận 69

4.2 Kiến nghị 70

4.2.1 Đối với các cơ sở sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức 70

4.2.2 Với cơ quan quản lý môi trường 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

PHIẾU KHẢO SÁT 72

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

TSS : Turbidity & Suspendid Solids

COD : (Chemical Oxygen Demand) Hàm lượng chất thải có khả năng phân hủy theo phương pháp hóa học

BOD : (Biochemical Oxygen Demand) Hàm lượng chất thải có khả năng phân hủy theo phương pháp sinh học

DO : (Dessolved Oxygen) Nồng độ oxi hòa tan

QCVN: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1: Phân loại cây khoai mì 4

Bảng 1 2: Thành phần hóa học của cây khoai mì 6

Bảng 1 3: Thành phần hóa học trong vỏ củ khoai mì và bả mì 7

Bảng 1 4: Thành phần hóa học trong củ khoai mì tươi 7

Bảng 1 5: Công nghệ xử lý nước thải tại một số nhà máy chế biến 33

Bảng 2 1: Kế hoạch lấy mẫu, phân tích nước 35

Bảng 3 1: Tính chất nước thải ngành tinh bột mì 45

Bảng 3 2: Kết quả phân tích nước thải tại cơ sở 1 47

Bảng 3 3: Kết quả phân tích nước thải tại cơ sở 2 47

Bảng 3 4: Kết quả phân tích nước thải tại cơ sở 3 48

Bảng 3 5: Kết quả khảo sát người dân địa phương 56

Bảng 3 6: Kết quả khảo sát người dân địa phương 57

Bảng 3 7: Kết quả khảo sát người dân địa phương 58

Bảng 3 8: Kết quả khảo sát người dân địa phương 59

Bảng 3 9: Kết quả khảo sát người dân địa phương 60

Bảng 3 10: Kết quả khảo sát ý kiến người dân 61

Bảng 3 11: Kết quả khảo sát ý kiến người dân 62

Bảng 3 12: Kết quả khảo sát ý kiến người dân 63

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1: Cây khoai mì 3

Hình 1 2: Cấu tạo củ khoai mì 5

Hình 1 3: Công thức cấu tạo của tinh bột 11

Hình 1 4: Cấu tạo của amylose 13

Hình 1 5: Cấu tạo của amylopectin 13

Hình 1 6: Phản ứng thủy phân của tinh bột 16

Hình 1 7: Phản ứng tạo phức giữa tinh bột với Iot 17

Hình 1 8: Ứng dụng của tinh bột mì 21

Hình 1 9: Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung 25

Hình 1 10: Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan 28

Hình 3 1: Quy trình sản xuất tinh bột mì tại làng nghề 38

Hình 3 2: Biểu đồ thể hiện độ pH nước thải tinh bột mì của 3 cơ sở sản xuất 48

Hình 3 3: Biểu đồ thể hiện hàm lượng COD trong nước thải của 3 cơ sở sản xuất 49

Hình 3 4: Biểu đồ thể hiện hàm lượng BOD5 trong nước thải của 3 cơ sở 50

Hình 3 5: Biểu đồ thể hiện hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải của 3 51

Hình 3 6: Biểu đồ thể hiện tổng Nitơ trong nước thải của 3 cơ sở sản xuất 52

Hình 3 7: Biểu đồ thể hiện tổng Phospho trong nước thải của 3 cơ sở sản xuất 53

Hình 3 8: Biểu đồ thể hiện hàm lượng Xyanua (CN-) trong nước thải của 3 cơ sở 54

Hình 3 9: Ý kiến của người dân về mức độ ảnh hưởng của nước thải tinh bột mì

56

Hình 3 10: Ý kiến của người dân về mức độ ảnh hưởng của nước thải tinh bột mì đến môi trường 57

Hình 3 11: Ý kiến của người dân về mức độ gây ô nhiễm môi trường của nước thải tinh bột mì 58

Hình 3 12: Ý kiến của người dân về nơi xả thải của các cơ sở sản xuất tinh bột mì 59

Hình 3 13: Ý kiến của người dân về mức độ ảnh hưởng nước thải tinh bột mì khi thải ra môi trường 60

Hình 3 14: Ý kiến của người dân về mức độ ảnh hưởng của nước thải tinh bột mì đến chất lượng nước giếng 61

Hình 3 15: Ý kiến của người dân về mùi hôi của nước thải tinh bột mì 62

Hình 3 16: Ý kiến của người dân về phạm vi phát tán mùi của nước thải tinh bột mì 63

Hình 3 17: Xây nhuyễn hỗn hợp 65

Hình 3 18:Xeo giấy 65

Hình 3 19: Sản phẩm giấy làm từ tinh bột mì 66

Hình 3 20: Sản phẩm ứng dụng trong cuộc sống 68

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước như hiện nay, môi trường

là vấn đề bất cập không chỉ riêng quốc gia nào mà là vấn đề của toàn cầu Phát triển kinh tế xã hội là nhu cầu của mỗi quốc gia nhưng cần phải có sự phát triển bề vững, phát triển luôn cân bằng giữa ba yếu tố: Kinh tế - môi trường – xã hội

Trong các ngành công nghiệp trọng điểm của đất nước, tinh bột k h o a i m ì ( sắn) là một ngành kinh tế đang được sự chú trọng và thu hút đầu tư của các nhà sản xuất và nền công nghiệp này ngày càng phát triển Đây cũng là ngành sản xuất sử dụng nước tương đối lớn, nước thải từ quá trình chế biến tinh bột sắn gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận chất hữu cơ, dòng thải bị phân huỷ sinh ra mùi hôi thối và một số chất khí làm ảnh hưởng đến môi trường không khí

Để hạn chế những tác động đến con người và môi trường từ hoạt động của các nhà máy, các làng nghề sản xuất thủ công, đặc biệt là ô nhiễm nước thải gây ra Việc đưa ra các giải pháp kỹ thuật quản lý hợp lý để giải quyết các vấn đề về ô nhiễm môi

trường là cần thiết Vì vậy em chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng nước thải từ làng nghề sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức và đề xuất giải pháp kỹ thuật quản

lý hợp lý và thân thiện với môi trường”

2 Mục đích của đề tài

Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải sản xuất của cơ sở sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức Tạo cơ sở khoa học và dữ liệu phục vụ cho công tác quản lý và bảo vệ môi trường trên địa bàn quận Thủ Đức nhằm bảo vệ và nâng cao chất lượng môi trường

3 Mục tiêu của đề tài

- Thông qua nghiên cứu đề tài nắm được hiện trạng chất lượng nước thải của cơ

sở sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức

- Xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gây ô nhiễm của nước thải

- Đề xuất giải pháp kỹ thuật quản lý thân thiện với môi trường

4 Yêu cầu của đề tài

- Thông tin thu nhập được phải chính xác, trung thực và khách quan

- Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và tính đại diện cho khu vực nghiên cứu

- Đánh giá đầy đủ, chính các hoạt động sản xuất và tác động của nước thải sản xuất đến môi trường

- Các kết quả phân tích và các thông số môi trường phải được so sánh với các quy chuẩn môi trường Việt Nam

- Đưa ra giải pháp thực tế, có tính khả thi và phù hợp với điều kiện của cơ sở sản xuất

5 Ý nghĩa của đề tài

5.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

- Giúp sinh viên có thể áp dụng lý thuyết vào thực tế, rèn luyện kỹ năng tổng hợp, phân tích số liệu

- Là điều kiện thuận lợi cho việc tiếp thu và học hỏi các kinh nghiệm từ thực tế, đồng thời nâng cao kiến thức trong lĩnh vực nghiên cứu, khả năng tiếp cận và xử

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT MÌ VÀ

NGÀNH SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ 1.1 Tổng quan về tinh bột mì

1.1.1 Giới thiệu cây khoai mì

Khoai mì (hay còn gọi là sắn) có tên khoa học Manihot Esculenta là cây lương thực ưa ẩm, có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazone Nam Mỹ Đến thế kỷ XVI mới được trồng ở châu Á và châu Phi Ở nước ta, khoai mì được trồng ở khắp nơi từ Nam đến Bắc nhưng do quá trình sinh trưởng và phát triển của khoai mì kéo dài, giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh Trung du và thượng du Bắc Bộ như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình,…là điều kiện trồng trọt thích hợp hơn cả Khoai mì Việt Nam cũng bao gồm nhiều loại giống Nhân dân ta thường phân loại khoai mì căn cứ vào kích thước, màu sắc củ, thân, gân lá và tính chất khoai mì đắng hay ngọt Tính chất đắng hay ngọt của khoai mì quyết định bởi hàm lượng acid HCN cao hay thấp Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân loại chỉ dựa trên tính chất: khoai mì đắng và khoai mì ngọt

Hình 1 1: Cây khoai mì

Bảng 1 1: Phân loại cây khoai mì

Hàm lượng acid HCN (mg/kg củ) 60 – 150 20 – 30

Hình dáng của thân Nhỏ và thấp To và cao

1.1.2 Thời vụ thu hoạch cây khoai mì

Thông thường, nông dân thường trồng khoai mì chính vụ vào khoảng từ tháng 2 đến tháng 4 Và ở mỗi miền, thời gian thu hoạch khác nhau tùy thuộc điều kiện khí hậu từng vùng

Ở miền Bắc, trồng khoai mì vào tháng 3 là thuận lợi nhất vì lúc này có mưa xuân ẩm, trời bắt đầu ẩm, thích hợp cho cây sinh trưởng, hình thành và phát triển củ

Vùng Bắc Trung Bộ, tháng 1 thích hợp nhất cho việc trồng khoai mì Nếu trồng sớm sẽ gặp mưa lớn làm thối hom chết mầm, còn trồng muộn khoai non gặp khô rét sẽ sinh trưởng kém

Vùng Nam Trung Bộ, khoai mì có thể trồng trong khoảng tháng 1 đến tháng 3, trong điều kiện nhiệt độ tương đối cao và thường có mưa đủ ẩm Một số nơi bà con có thể trồng sớm hơn 1 – 2 tháng nhưng cùng thu hoạch vào tháng 9, tháng 10 trước mùa mưa lũ

Vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, khoai mì trồng chủ yếu vào cuối mùa khô, đầu mùa mưa (tháng 4 hay tháng 5) trong điều kiện nhiệt độ cao ổn định và có mưa đều Những nơi có điều kiện chủ động nước ở đồng bằng sông Cửu Long, khoai mì thường trồng ngay từ đầu năm để kịp thu hoạch trước mùa lũ

1.1.3 Cấu tạo củ khoai mì

Hình 1 2: Cấu tạo củ khoai mì

Củ khoai mì thường có dạng hình trụ, nhỏ dần ở hai đầu (cuống và đuôi) Kích thước cũng như trọng lượng củ tùy thuộc vào giống, đất trồng, điều kiện canh tác và

độ màu của đất mà nó dao động trong khoảng: dài 300 – 400mm, đường kính từ 20 – 100mm

Khoai mì là loại củ có lõi (tim củ) nối từ thân cây chạy dọc theo củ đến đuôi củ

Có cấu tạo: vỏ gỗ, vỏ cùi, thịt sắn, lõi sắn So với các loại củ khác thì vỏ củ sắn là loại

vỏ dễ phân biệt và dễ tách nhất

Lớp vỏ gỗ chiếm 0,5 – 3% khối lượng củ Gồm các tế bào có cấu tạo từ cellulose và hemicellulose, hầu như không có tinh bột Vỏ gỗ là lớp ngoài cùng, sần sùi, màu nâu thẫm, chứa các sắc tố đặc trưng Có tác dụng giữ cho củ rất bền, không bị tác động cơ học bên ngoài

Lớp vỏ cùi dày hơn vỏ gỗ, chiếm khoảng 8 – 20% trọng lượng củ Gồm các tế bào được cấu tạo bởi cellulose và tinh bột (5 – 8%) Giữa các lớp vỏ là mạng lưới ống dẫn nhựa củ, trong mủ có nhiều tanin, enzyme và các sắc tố

Thịt khoai mì (ruột củ) là thành phần chiếm chủ yếu của củ, bao gồm các tế bào

có cấu tạo từ cellulose và pentozan, bên trong là các hạt tinh bột và nguyên sinh

chất Hàm lượng tinh bột trong ruột củ phân bố không đều Kích thước hạt tinh bột koảng 15-80mm Khoai mì càng để già thì càng có nhiều xơ

Lõi khoai mì thường nằm ở trung tâm dọc theo thân củ, nối từ thân đến đuôi

củ Lõi chiếm từ 0,3 – 1% khối lượng củ Thành phần cấu tạo chủ yếu là cellulose và hemicelluloses

1.1.4 Thành phần và tính chất hóa học của củ khoai mì

Thành phần hóa học trong củ khoai mì thay đổi tùy thuộc vào giống khoai, loại đất trồng, cách trồng, khí hậu, sinh trưởng và thời gian thu hoạch của từng vùng miền…

Cũng như phần lớn các loại hạt và củ, thành phần chính của củ khoai mì là tinh bột Ngoài ra, trong khoai mì còn có các chất: đạm, muối khoáng, lipit, chất xơ và một

số vitamin B1, B2 Như vậy, so với nhu cầu dinh dưỡng và sinh tố của cơ thể con người, khoai mì là một loại lương thực, nếu được sử dụng mức độ phù hợp thì có thể thay thế hoàn toàn nhu cầu đường bột của cơ thể

Bảng 1 2: Thành phần hóa học của cây khoai mì

Thành phần

(%)

Theo Đoàn Dự và các cộng sự, 1983

Theo Recent Process in research and extension,

Bảng 1 3: Thành phần hóa học trong vỏ củ khoai mì và bả mì

Tinh bột là thành phần quan trọng của củ khoai mì, nó quyết định giá trị sử dụng của chúng Hạt tin bột hình trống, đường kinh khoảng 35 micromet Tinh bột gồm 2 thành phần: Amylose (15- 25%) và amylopectin (75- 85%), tỷ lệ amylopectin trong tinh bột khoai mì cáo nên gel tinh bột có độ nhớt, độ kết dính cao và khả năng gel bị thoái hóa thấp

Hàm lượng tinh bột tập trung nhiều nhất ở phần sát vỏ bao, càng đi sâu vào lớp thịt sát lõi lượng tinh bột lại ít đi Tinh bột có dạng hình cầu, hình trứng hoặc hình

mũ, có một số hạt trũng, có màu rất trắng Nên trong quá trình sản xuất nên loại bỏ vỏ

để không tạo màu tối cho tinh bột

Tinh bột khoai mì có kích thước từ 5 đến 40µm với những hạt lớn 25-35µm, hạt nhỏ 5-15µm và nhiều hình dạnh, chủ yếu là hình tròn, bề mặt nhẵn, một bên mặt có chổ lõm hình nón và một núm nhỏ ở giữa Dưới ánh sáng phân cực, các liên kết ngang với mật độ từ trung bình tới dày đặc có thể thấy rõ Các nghiên cứu siêu cấu trúc bằng tia X cho thấy tinh bột khoai mì có cấu trúc tinh thể dạng A và hỗn hợp A, B

Khi hạt tinh bột khoai mì bị vỡ, có thể quan sát được các rãnh tạo cấu trúc xốp của hạt Các rãnh vô định hình kéo dài từ bề mặt tới tâm của hạt tạo thành các lỗ xốp Chính các lỗ xốp này giúp nước thâm nhập vào giúp trương nở tinh bột, phá vỡ các liên kết hidro giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể, tạo điều kiện cho tác dụng phân hủy của enzyme Tinh bột khoai mì có cấu trúc hạt tương đối xốp, liên kết giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể yếu, vì vậy nó dễ bị phân hũy bởi các tác nhân như acid và enzyme hơn so với các loại tinh bột khác như bắp, gạo

Tinh bột khoai mì có hàm lượng amylopectin và phân tử lượng trung bình tương đối cao, 215.00g/mol so với 30.500, 130.000, 224.500 và 276.000 tương ứng ở amylose của bắp, tinh bột lúa mì, tinh bột khoai tây và tinh bột sáp Hàm lượng amylose nằm trong khoảng 8-28%, nhưng nói chung đa số các giống khoai mì có tỷ lệ amylose 16-18% Tinh bột khoai mì có những tính chất tương tự các loại tinh bột chứa nhiều amylosepectin như độ nhớt cao, xu hướng thoái hóa thấp và độ bền gel cao

Hàm lượng amylosepectin và amylose trong tinh bột khoai mì liên quan tới độ dính của củ nấu chính và nhiều tính chất trong các ứng dụng công nghiệp

Nhiệt độ hồ hóa tinh bột khoai mì trong khoảng 58.5-700C so với 56-660C ở khoai tây và 62-720C ở tinh bột bắp Việc tạo ra các dẫn xuất của tinh bột nhờ liên kết ngang hay việc thêm các chất có hoạt tính bề mặt có thể thay đổi nhiệt độ hồ hóa Nhiệt độ hồ hóa cũng ảnh hưởng đến chất lượng nấu của tinh bột, nhiệt độ hồ hóa thấp thường làm chất lượng nấu thấp do tin bột dễ bị phá vỡ

Độ nhớt là tính chất quan trọng giúp tinh bột có nhiều ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và các ngành công nghiệp vãi, giấy Tinh bột khoai mì có độ nhớt rất cao Độ nhớt cao thể hiện ở lực liên kết yếu giữa các phân tử tinh bột trong cấu trúc hạt Xử lý hóa học, vật lý (gia nhiệt, xữ lý bằng áp suất hơi, thêm các chất hóa học, thay đổi pH của môi trường) cũng như sự có mặt của các chất như protein, chất béo, chất có hoạt tính bề mặt đều có ảnh hưởng đến tinh bột khoai mì

Độ nở và độ hòa tan của tinh bột cũng là tính chất quan trọng và cũng rất khác nhau giữa các dạng tinh bột Tính chất này của tinh bột khoai mì phụ thuộc rất nhiều vào giống khoai mì, điều kiện môi trường sống, thời điểm thu hoạch nhưng lại không liên quan đến kích thước hạt hay trọng lượng phân tử tinh bột

Cấu trúc gel của tinh bột khoai mì có độ bền cao hơn so với nhiều loại ngủ cốc khác nên được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt với những sản phẩm phải bảo quản trong thời gian dài

b Đường

Đường trong khoai mì chủ yếu là glucoza và một ít maltoza, saccaroza Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm Trong chế biến, đường hoà tan trong nước được thải ra trong nước dịch

c Protein

Hàm lượng của thành phần protein có trong củ rất thấp nên cũng ít ảnh hưởng đến quy trình công nghệ Tỉ lệ khoảng:1-1,2% Từ ngoài vào trong hàm lượng đạm tăng lên một ít

Độc tố trong khoai mì là CN-, nhưng khi củ chưa đào lên thì nhóm này nằm ở dạng glucoside gọi là linamarin (C10H17NO6) Dưới tác động của enzyme hay ở môi trường acid, chất này phân hủy thành glucose, acetone và acid cyanohydric Như vậy, sau khi đào củ mì mới xuất hiện HCN tự do vì chỉ sau khi đào thì các enzyme trong củ mới bắt đầu hoạt động mạnh và đặc biệt xuất hiện nhiều trong khi chế biến và sau khi ăn vì trong dạ dày người hay động vật là môi trường acid và dịch trong chế biến cũng là môi trường acid

Linamarin tập trung ở vỏ cùi, dễ tách ra trong quá trình chế biến, hòa tan tốt trong nước, kém tan trong rượu, rất ít hòa tan trong chloroform và hầu như không tan trong ether Vì hòa tan tốt trong nước nên khi chế biến, độc tố theo nước dịch ra ngoài, nên mặc dù giống khoai mì đắng có hàm lượng độc tố cao nhưng tinh bột và khoai mì lát chế biến từ khoai mì đắng vẫn sử dụng làm thức ăn cho người và gia súc Trong chế biến, nếu không tách dịch bào nhanh thì có thể ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột do

acid cyanohydric tác dụng với nguyên tố sắc có trong củ tạo thành feroxy cyanate có màu xám Tùy thuộc giống và đất nơi trồng mà hàm lƣợng độc tố trong khoai mì là khác nhau

1.1.5 Tổng quan về tinh bột

a Cấu tạo

Tinh bột thuộc nhóm hợp chất hữu cơ cao phân tử gọi là polysaccharide gồm các đơn phân là glucose liên kết với nhau bằng liên kết α-glycoside, công thức phân tử là (C6H10O5)n trong đó n từ vài trăm đến hơn một triệu và tỷ lệ C:H:O là 6:10:5

Hình 1 3: Công thức cấu tạo của tinh bột

b Phân loại

Tinh bột là hỗn hợp gồm hai loại polysaccharide là: amylose và amylopectin Tỷ

lệ amylose / amylopectin thay đổi tùy theo từng loại tinh bột, thông thường là ¼ Trong tinh bột loại nếp (gạo nếp hoặc ngô nếp) amylopectin chiếm gần 100% Trong tinh bột đậu xanh hàm lượng amylose chiếm khoảng 50%

mylose: là polymer mạch th ng, có trọng lượng phân tử 50000 – 160000 Da, được cấu tạo từ 500 – 2000 phân tử D-glucose nối với nhau bởi liên kết α-1,4 glycoside tạo thành một mạch xoắn dài không phân nhánh Amylose nguyên chất có mức độ trùng hợp không phải hàng trăm mà là hàng ngàn Có hai loại amylose:

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

- Amylose có mức độ trùng hợp lớn hơn, có cấu trúc phức tạp đối với β-amylase nên chỉ bị phân hủy 60%

Trong hạt tinh bột, trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa thì amylose thường có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amylose mới chuyển thành dạng xoắn ốc Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucose Đường kính của xoắn ốc

là 12,97 A0, chiều cao của vòng xoắn là 7,91 A0 Các nhóm hydroxyl của các gốc glucose được bố trí ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong là các nhóm C-H

Hình 1 4: Cấu tạo của amylose

Amylopectin: là polymer mạch nhánh, có trọng lượng phân tử 400000 đến hàng chục triệu Da, được cấu tạo từ 600 – 6000 phân tử D-glucose, nối với nhau bởi liên kết α-1,4 glycoside và α-1,6 glycoside tạo thành mạch có nhiều nhánh Mỗi liên kết nhánh này làm cho phân tử phức tạp hơn, chiều dài của mỗi chuỗi mạch nhánh khoảng 25 – 30 đơn vị glucose

Hình 1 5: Cấu tạo của amylopectin

c Tính chất vật lý

 Độ tan của tinh bột

Amylose mới tách từ tinh bột có độ tan cao hơn song không bền, nhanh chóng

bị thoái hóa trở lại, không h a tan trong nước mylopectin khó tan trong nước ở nhiệt

dụ như: tinh bột bắp có sự trương nở là 9.1%, tinh bột khoai tây là 12.7%, còn tinh bột

mì là 28.4%,…

 Tính hồ hóa của tinh bột

Nhiệt độ để phá vỡ hạt tinh bột chuyển từ trạng thái ban đầu thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa Phần lớn tinh bột bị hồ hóa khi nấu và trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên Các biến đổi hóa lý khi hồ hóa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độ trong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch th ng và nhỏ thì h a tan và sau đó tự liên hợp với nhau để tạo thành gel 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, kích thước hạt và pH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biến đổi một cách rộng lớn

 Độ nhớt của tinh bột

Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh hưởng đến chất lượng

và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm đó là độ nhớt và độ dẻo Phân tử tinh bột có nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn

Yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột như: kích thước, thể tích, cấu trúc, và sự bất đối xứng của phân tử Ngoài ra, nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, tác nhân oxy 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 n ng tạo gel và sự thoái h a của gel

Tinh bột sau khi hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng ba chiều Để tạo được gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được hồ hóa

để chuyển tinh bột thành trạng thái h a tan và sau đó được để nguội ở trạng thái yên tĩnh Trong gel tinh bột chỉ có các liên kết hydro tham gia, có thể nối trực tiếp các mạch polyglucoside hoặc gián tiếp qua phân tử nước

Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại và lượng dịch thể sẽ thoát

ra, gọi là sự thoái hóa Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để ở lạnh đông rồi sau

số enzyme thường dùng là α-amylase, β-amylase,… cid và enzyme giống nhau là đều thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết α-D 1,4 glycoside Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh độ nhớt và sinh ra đường

Hình 1 6: Phản ứng thủy phân của tinh bột

Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể bị oxy hóa tạo thành aldehyte, cetone và tạo thành các nhóm carboxyl Quá trình oxy hóa thay đổi tùy thuộc vào tác nhân oxy hóa và điều kiện tiến hành phản ứng Quá trình oxy hóa tinh bột trong môi trường kiềm bằng hypoclorit là một trong những phản ứng hay dùng, tạo ra nhóm carboxyl trên tinh bột và một số lượng nhóm carbonyl Quá trình này còn làm giảm chiều dài mạch tinh bột và tăng khả năng h a tan trong nước

 Phản ứng tạo phức

Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phản ứng tạo màu với iot Khi tương tác với iot, amylose sẽ cho phức màu xanh đặc trưng c n amylopectin cho phức màu nâu tím Vì vậy, iot có thể coi là thuốc thử đặc trưng định tính tinh bột bằng phương pháp trắc quan Phản ứng xảy ra khi các phân tử amylose phải có dạng xoắn ốc hình thành đường xoắn ốc đơn của amylose bao quanh phân tử iot Dextrin là nhóm carbohydrate

có khối lượng phân tử thấp, được tạo ra bởi phản ứng thủy phân của tinh bột Dextrin

là hỗn hợp polymer của D-glucose liên kết với các nhóm α-1,4 glycoside và α-1,6 glycoside Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucose (pentose, hexose,…) không cho phản ứng với iot vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh Acid và một số muối như

KI, Na2SO4tăng cường độ phản ứng Amylose với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iot, tương ứng với một vòng xoắn một phân tử iot

Hình 1 7: Phản ứng tạo phức giữa tinh bột với Iot

Ngoài khả năng tạo phức với iot, amylose 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 cetone 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 gia 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

1.1.6 Ứng dụng của tinh bột khoai mì trong đời sống

Trong tự nhiên, tinh bột được tìm thấy trong các loại rau củ, hạt, quả của các loại cây trồng Nó cũng là nguồn năng lượng quan trọng nhất của động vật và con người Tinh bột mì đóng một vai trò sống còn trong cuộc sống của chúng ta Từ các dữ liệu thống kê cho thấy ngày nay tinh bột càng có nhiều ứng dụng quan trọng và thiết yếu trong các ngành nông nghiệp, công nghiệp… ước tính có 4 nghìn ứng dụng Các loại tinh bột tự nhiên được sử dụng phổ biến và có giá trị thương mại chủ yếu bao gồm tinh bột khoai mì, tinh bột khoai tây và tinh bột lúa mì Tuy nhiên, thành phần và đặc tính của tinh bột khoai mì là gần giống với tinh bột khoai tây và tốt hơn nhiều loại tinh bột bắp và tinh bột lúa mì Nhưng về giá cả, tinh bột khoai mì thường có giá thấp hơn tinh bột khoai tây

Với các ưu điểm hấp dẫn về đặc tính và giá cả, hiện nay đang có nhu cầu tăng trưởng rõ rệt đối với tinh bột mì ở khắp nơi trên thế giới trong đó có cả Việt Nam

a Những ứng dụng của tinh bột mì trong tinh bột thực phẩm và ngành công nghiệp khác

 Các loại bánh

Tinh bột được sử dụng là một trong những nguồn nguyên liệu chính để sản xuất các loại bánh Ngoài việc giảm giá thành sản xuất, tinh bột c n có chức năng làm đầy, làm láng và góp phần tạo nên một số tính chất công nghệ cho các sản phẩm bánh Một số sản phẩm tiêu biểu: các sản phẩm bánh snack, bánh quy, bánh rán…

Bún, miến, mì ống, mì sợi, bánh tráng là những sản phẩm thực phẩm rất thông dụng ở quy mô làng xã được chế biến từ tinh bột sắn

 Sản xuất các sản phẩm thủy phân từ tinh bột

Bằng con đường thủy phân, tinh bột là nguyên liệu chính để sản xuất ra các loại sản phẩm như: mạch nha, glucose, sorbitol, maltodextrin,…

Từ glucose bằng con đường lên men người ta có thể sản xuất rượu, cồn, mì chính…

Sorbitol là phụ gia tạo cấu trúc rất thông dụng trong các sản phẩm thực phẩm

 Sản xuất đường glucose

Nguyên liệu: bột hoặc tinh bột các loại củ cũng như các loại h a thảo Ở các nước khác chủ yếu dùng tinh bột ngô, tinh bột khoai tây; ở nước ta dùng tinh bột sắn để sản xuất đường glucose

Chất lượng tinh bột ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất thu hồi Chất lượng tinh bột thấp quá trình đường hóa kéo dài, phản ứng không triệt để, sản phẩm có màu xấu khó khăn cho quá trình xử lý, hiệu suất thu hồi thấp

Quá trình sản xuất gồm 3 giai đoạn chủ yếu: đường hóa dịch bột thành dịch, xử lý dịch đường hóa, kết tinh tinh thể từ mật và chế biến thành sản phẩm

Tinh bột là chất lý tưởng để bổ sung vào trong quá trình dệt Đó là lý do tại sao tinh bột được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất sợi, chỉ, vải cotton, và sợi polyester Tinh bột giữ vai tr quan trọng trong ba giai đoạn dệt, đó là: hồ vải, in và hoàn thiện Giai đoạn in: tinh bột được sử dụng nhằm ngăn cản các tác nhân gây ô nhiễm trong khi in

Giai đoạn hoàn thiện: tinh bột thường sử dụng là tinh bột sắn, được cung cấp với những tỷ lệ khác nhau để vải bóng và bền, ví dụ vải cotton là 12%, vải tổng hợp là 18%, tơ nhân tạo là 8%

 Sản xuất giấy

Hình 1 8: Ứng dụng của tinh bột mì

CỦ MÌ TƯƠI

THỰC PHẨM

BỘT CÔNG NGHIỆP

RƯỢU CỒN

NGƯỜI GIA SÚC

Thực phẩm công nghiệpBột

Cắt lát

Viên nén

Bột bán

NGÀNH CÔNG NGHIỆP

1.2 Tổng quan về ngành sản xuất tinh bột mì

1.2.1 Tình hình chế bến tinh bột mì trên thế giới và khu vực Châu Á

Sắn là loại cây lương thực quan trọng ở các nước nhiệt đới như Brazil, Nigeria, Thái Lan, Indonexia,, Việt Nam…Củ sắn chứa nhiều tinh bột, hiện nay tại các nước trồng sắn trên thế giới phần lớn sắn được sử dụng làm thức ăn người và gia súc Một lượng nhỏ

sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp chế biến

Trong năm 2006, kim ngạch nhập khẩu tinh bột sắn của EU tăng khoảng 18%, ước đạt 14 triệu EUR, tương đương 32.000 tấn Trong EU, nhập khẩu mặt hàng này lớn nhất

là Đức, chiếm 25% thị phần nhập khẩu của EU và có tốc độ phát triển hàng năm là 46% Đức nhập khẩu nhiều tinh bột sắn để làm nguồn nguyên liệu cho ngành sản xuất phụ gia thực phẩm trong nước Việc sản xuất tinh bột sắn từ các nước đang phát triển hiện đang phải đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt từ phía các công ty chế biến tinh bột của EU

Thái Lan là nước cung cấp tinh bột sắn hàng đầu cho thị trường EU, chiếm 45% thị phần nhập khẩu Ngoài Thái Lan, các nước đang phát triển khác chỉ chiếm 2%, trong

đó Việt Nam chiếm 1,7% tổng thị phần nhập khẩu tinh bột sắn của EU Ở nước ta sắn được trồng khắp từ Nam tới Bắc, nhiều nhất là vùng trung du miền núi Việt Nam hiện đang sản xuất hàng năm hơn 2 triệu tấn sắn củ tươi, đứng hàng thứ 11 trên thế giới

về sản lượng sắn, nhưng lại là nước xuất khẩu tinh bột sắn đứng hàng thứ 3 trên thế giới sau Thái Lan và Indonexia

Trong chiến lược toàn cấu cây sắn đang được tôn vinh là một trong những loại cây lương thực dể dàng thích hợp với những vùng đất cằn cỗi và là loại cây công nghiệp triển vọng có khả năng cạnh tranh cao với nhiều loại cây công nghiệp khác Ở nước ta cây sắn đang chuyển đổi nhanh chóng vai tr từ cây lương thục truyền thống sang cây công nghiệp, sự hội nhập đang mở rộng thị trường sắn tạo nên những cơ hội chế biến tinh bột, tinh bột biến tính bằng hóa chất và enzim,…góp phần vào sự phát triển kinh tế đất nước

Từ cây lương thực "chống đói", cây sắn Việt Nam đã có khối lượng xuất khẩu

đứng thứ 3 thế giới và trở thành cây "xóa đói giảm nghèo" của bà con nông dân Tuy nhiên, cây sắn"lên ngôi" cũng đang nảy sinh nhiều vấn đề bất cập Việt Nam có 41 nhà máy chế biến tinh bột sắn đã và đang xây dựng với tổng công suất thiết kế khoảng 3.130 tấn bột/ngày Nhưng với gần 264.000 ha sắn hiện có, 41 nhà máy cũng chỉ đáp ứng được 39,6% sản lượng Trong khi Bộ NN-PTNN, dự kiến diện tích trồng sắn sẽ đạt khoảng 300.000 ha vào năm 2005

Triển vọng khả quanTại hội thảo về sắn châu á lần thứ 6 họp tại TP.HCM, Việt Nam được đánh giá là nước có bước tiến lớn về phát triển cây sắn trong hơn 10 năm trở lại đây Nhờ áp dụng nhiều giống mới có năng suất cao và hàm lượng bột lớn như các giống KM 60, KM 94, KM 98 Năng suất sắn bình quân cả nước từ 79,9 tạ/ha năm 1999

đã tăng lên 106,4 tạ/ha năm 2001 và tăng thêm 20 tạ cho mỗi ha vào năm 2002 Diện tích trồng sắn cũng không ngừng mở rộng, từ 220.000 ha năm 1999 lên 263.900 ha năm 2001

và đến tháng 9/2002 đã có 270.000 ha Hiện nay khối lượng sắn xuất khẩu của Việt Nam đạt khoảng 200.000 tấn/năm, đứng hàng thứ ba thế giới, chỉ sau Thái Lan và Indonesia

Nhu cầu của thế giới đối với tinh bột sắn ngày càng gia tăng, nhất là tại các thị trường Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc và Nhật Bản, bên cạnh các thị trường tiêu thụ sắn khô truyền thống là EU và Mỹ Trong đó, sắn khô chủ yếu làm lương thực (58%)

và thức ăn gia súc (28%) Tinh bột sắn nhiều công dụng hơn, ngoài việc làm thực phẩm trực tiếp c n là nguyên liệu không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp lớn như để làm hồ, in, định hình và hoàn tất trong công nghiệp dệt, làm bóng và tạo lớp phủ bề mặt cho công nghiệp giấy Đồng thời tinh bột sắn c n dùng trong sản xuất cồn, bột nêm, mì chính, sản xuất men và công nghệ lên men vi sinh và chế biến các thực phẩm khác như bánh phở, hủ tiếu, mỳ sợi

1.2.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì ở Việt Nam

Việt Nam hiện đang sản xuất hàng năm hơn 2 triệu tấn sắn (khoai mì) củ tươi, đứng thứ 11 trên thế giới về sản lượng sắn, nhưng lại là nước xuất khẩu tinh bột sắn đứng

thứ 3 trên thế giới sau Thái Lan và Indonesia Trong chiến lược toàn cầu cây sắn đang được xem là một loại cây lương thực dễ trồng, thích hợp với những vùng đất cằn cỗi, đây cũng là cây công nghiệp triển vọng có khả năng cạnh tranh với nhiều loại cây trồng khác

Ở nước ta, cây sắn đang chuyển đổi nhanh chóng đóng vai tr là cây công nghiệp

Sự hội nhập đang mở rộng thị trường sắn, tạo nên những cơ hội chế biến tinh bột, tinh bột biến tính bằng hóa chất và Enzim, sản xuất sắn lát, sắn viên để xuất khẩu và sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, trong sản xuất thức ăn gia súc và làm nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác, góp phần vào sự phát triển kinh tế của đất nước

Tinh bột mì ở Việt Nam đã trở thành một trong bảy mặt hàng xuất khẩu mới có triển vọng được chính phủ và các địa phương quan tâm

1.2.3 Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung

Hình 1 9: Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung

Tách dịch bào

Tinh chế sữa tinh bột

Rữa tinh bột

Tinh bột sạch

Nước dịch vào

bể lắng

Tách

bã

Dịch để pha loãng cháo

Bã nhỏ

Đầu tiên, củ được ngâm để hòa tan bớt dịch bào, làm mềm củ và rửa sơ bộ các tạp chất như đá, cát, đất và một phần vỏ Sau đó tiến hành nghiền để phá vỡ tế bào, giải phóng tinh bột Tách rửa tinh bột bằng rây để loại bỏ các phần tử lớn và dịch bào nhằm đảm bảo chất lượng tinh bột Tách bã lớn, chủ yếu là cellulose và rửa tách tinh bột lẫn với

bã Tách dịch bào khỏi sữa tinh bột bằng ly tâm Tinh chế sữa tinh bột và tách bã nhỏ Rửa tinh bột để tách các tạp chất hoà tan và không hoà tan lần cuối bằng xiclon nước, bằng bể rửa, máng rửa hay bằng máy ly tâm

Trong sản xuất tinh bột từ củ, khi dịch bào vỏ thoát khỏi tế bào, tiếp xúc với oxy của không khí, thường nhanh chóng bị oxy hoá tạo thành những chất màu có tên gọi là Melanin Mặt khác, tinh bột rất dễ dàng hấp thụ màu của dịch bào, trở nên không trắng và rất khó tẩy rửa hoàn toàn chất màu khỏi tinh bột bằng nước Để đảm bảo tinh bột có màu trắng tự nhiên thì quá trình công nghệ phải ngắn và tách dịch bào càng sớm càng tốt

1.2.4 Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan

Khoai mì được nghiền nát thành hỗn hợp lỏng và được bơm lên thùng chứa, vào hệ thống chiết xuất, vào thiết bị lắng lọc để lấy dịch sữa bột và tách bã riêng Bã được đưa đi

ép nén nhờ băng tải và thiết bị ép bã nhằm tách bớt lượng nước trong bã, sau đó mang đi phơi khô, sấy sử dụng làm thức ăn gia súc, hoặc phục vụ cho các nhu cầu khác Dịch sữa bột được đưa qua hệ thống cyclone cát để tách cát trước khi đưa vào thiết bị phân ly Dưới tốc độ cao 4500 vòng/phút, dịch tinh bột sẽ phân tách thành lớp nước dịch và tinh bột Nước dịch sẽ được tách ra và nồng độ tinh bột được tăng cao, trước khi ra khỏi thiết

bị phân ly cuối Sữa bột sẽ tách nước nhờ máy ly tâm Tại đây nước sẽ được tách ra và bột được giữ lại, sau đó chuyển qua hệ thống sấy khô trước khi qua ray lọc và đóng bao Công đoạn sấy được sử dụng hệ thống sấy khí động, đảm bảo yêu cầu sấy khô bột nhưng không để bột bị hồ vón cục

Khi nhiệt độ đạt mức cho phép, tinh bột được thổi vào cyclone để lắng và làm nguội Sau đó tinh bột được chuyển qua ray lọc và đóng bao

Bên cạnh những lợi ích của việc chế biến tinh bột từ khoai mì đem lại, thì ngành công nghiệp chế biến khoai mì đã gây ra nhiều mặt tiêu cực cho môi trường, gây ô nhiễm môi trường nước, làm mất cân bằng môi trường sống của một số loài thủy sinh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống của con người

Hình 1 10: Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan

thải

Trạm xử lý nước thải

Phơi, máy nén Mài, nghiền

Trích ly, chiếc suất Bã mì Nước