Công nghệ chế biến lương thực

Khả năng liên kết với lipid 4,5 Bài 3: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN GẠO 1.Tiêu chuẩn nguyên liệu và sản phẩm 2.Quy trình chung 3.Các quá trình làm sạch – phân loại 4.Quá trình xay 5.Quá trình xát

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trần Thị Thu Trà - Cơng nghệ bảo quản và chế biến lương thực - Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP HCM – 2007 [2] Bùi Đức Hợi (Chủ biên) - Kỹ thuật chế biến lương thực (Tập

1 và 2) - Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật – 2007 [3] R Carl Hoseney - Principles of Cereal Science and Technology - Nhà xuất bản: American Association of Cereal Chemists – 1994

[4] Y Pomeranz - Modern Cereal Science and Technology -Nhà xuất bản: VCH Publisher – 1992

2

1

BÀI 1: GiỚI THIỆU CHUNG

1.Cấu tạo hạt lương thực

2.Các sản phẩm từ hạt lương thực

2,3

BÀI 2: HẠT TINH BỘT

1.Cấu tạo hạt tinh bột

2.Tính chất cơng nghệ của tinh bột

1 Hồ hĩa và thối hố hồ tinh bột

2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hồ hố

3 Khả năng tạo gel, tạo màng, tạo sợi

4 Khả năng liên kết với protid

5 Khả năng liên kết với lipid

4,5

Bài 3: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN GẠO

1.Tiêu chuẩn nguyên liệu và sản phẩm

2.Quy trình chung

3.Các quá trình làm sạch – phân loại

4.Quá trình xay

5.Quá trình xát - lau bĩng

6.Quá trình gia cơng nước nhiệt

7.Các dạng sản phẩm gạo chế biến đặc biệt

3

6,7

Bài 4: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN BỘT

1.Giới thiệu chung 2.Quy trình sản xuất bột từ hạt 3.Quy trình sản xuất tinh bột từ hạt 4.Quy trình sản xuất tinh bột từ củ 5.Các quy trình sản xuất bột dinh dưỡng

8,9

Bài 5: CÁC SẢN PHẨM TỪ BỘT MÌ

1.Giới thiệu chung 2.Các tính chất của bột mì

1 Glucid của bột mì

2 Protein bột mì

3 Cách đánh giá chất lượng bột mì 3.Nhào trộn bột nhào

1 Mục đích – yêu cầu

2 Cơ sở lý thuyết

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bột nhào

4 Thiết bị nhào trộn

4

Tuần Bài giảng

10,11

Bài 6: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN BÁNH MÌ

1.Giới thiệu chung

2.Nguyên liệu

3.Quá trình nhào bột – lên men

4.Quá trình nướng

11,12

Bài 7: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN MÌ

1.Giới thiệu chung

2.Nguyên liệu

3.Quá trình nhào bột

4.Quá trình tạo hình

5.Quá trình hấp

6.Quá trình sấy

7.Quá trình chiên

5

13,14

Chương 6: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẨM TRUYỀN THỐNG CỦA VIỆT NAM

1.Các dạng sản phẩm sợi truyền thống của Việt nam:

2.Các sản phẩm dạng màng truyền thống: bánh tráng 3.Các sản phẩm khác

6

Chất

Tinh bột

Protein

Vitamin, đặc biệt là nhóm B

Khoáng chất

Năng lượng: Là nguồn năng lượng chủ yếu của cơ thể: hơn một nửa nhu cầu năng lượng cho con người

Tỷ lệ sử dụng lương thực

40 – 75% nguồn thực phẩm

Nguyên nhân chính:

Dễ canh tác

Dễ di thực

Sản lượng cao

Dễ bảo quản

Dễ chế biến

Dễ được chấp nhận

9

C3 các giống cây thích hợp với khí hậu với khí hậu nhiệt đới

C4 các giống cây thích hợp với khí hậu với khí hậu ôn đới

Thời điểm bắt đầu trồng trọt của một số

loại cây lương thực

Tộc Loài Trung tâm phát triển đầu trồng trọtThời gian bắt

Hordeae

Lúa mì Đại mạch Mạch đen

Trung Á, Hy Lạp, Israel

7000 năm trước công nguyên (BC) Maydeae Ngô Châu Mỹ, vùng 3500 BC

Oryzeae Gạo Trung Quốc, Aán độ 5000 BC

Aveneae Yến mạch Ai cập 3000 BC

Andropogonea

e

Cao lương (lúa miến) Phi 3000 BC

11

Hạt Nguyên

hạt Cháo, bột,

bánh hấp

Bánh nướng có lên men

Bánh nướng không lên men

Bia, rượu snack Tinh bột,

glucose

12

Cấu tạo hạt lương thực

13

Các hạt ngũ cốc có hình dáng, kích thước, cấu tạo bên

trong và thành phần hoá học khác nhau, nhưng đều gồm có 3

phần chính:

Vỏ

Nội nhũ

Phôi

Tỷ lệ giữa ba phần trên không cố định mà thay đổi tuỳ

theo giống, loại hạt, phụ thuộc nhiều vào điều kiện canh tác,

thời tiết, thời điểm thu hoạch, độ chín của hạt…

Tỷ lệ phần trăm các phần của hạt lương thực

Loại hạt Vỏ trấu Vỏ quả vàvỏ hạt Lớp Aleurone Nội nhũ Phôi

Trục phôi Ngù Lúa mì

Đại mạch

Yến mạch

Lúa gạo

Quả thóc

Bắp ngô

14

vỏ

 Vỏ là bộ phận bảo vệ cho nội nhũ và phôi tránh mọi tác

động của môi trường ngoài

 Thành phần hoá học của vỏ chủ yếu là cellulose,

hemicellulose, lignin, và một ít chất khoáng

 Chiều dày và tỷ lệ khối lượng của lớp vỏ phụ thuộc vào loại

giống hạt và điều kiện canh tác, cũng như thời điểm thu

hoạch

 Cơ thể con người không tiêu hoá được vỏ nên trong quá trình

chế biến càng tách ra được nhiều vỏ càng tốt

 Dựa vào vỏ, có thể chia hạt ngũ cốc thành 2 nhóm:

 Nhóm hạt trần là loại hạt lớp vỏ chỉ chứa vỏ quả và vỏ hạt

như hạt ngô, lúa mì…

 Nhóm hạt có vỏ trấu: lớp vỏ ngoài lớp vỏ hạt, vỏ quả còn có

lớp vỏ trấu như lúa, cao lương, đại mạch…lớp vỏ trấu này

giúp tăng cường chức năng bảo vệ hạt của vỏ

Vỏ quả

17

18

Lớp aleuron

19

Nội nhũ

20

21 22

Phôi

25

Thành phần Lúa mì Lúa gạo Bắp khô mạchĐại mạchYến Năng lượng (Kcal) 330 360 348 349 390 Glucid (g) 78,5 73-75 69-74 76,1 66,6 Protid (g) 12-15 7,5-10 8-10 8,2 14,2 Lipid (g) 1,8-2,2 1,3-2,1 3,5-5 1,0 7,4 Cellulose (g) 2,3 0,9 1,5-3 0,5 1,2 Thiamin-Vitamin B1 (mg) 0,55 0,33 0,44 0,57 0,70 Riboflavin -Vitamin B2 (mg) 0,13 0,09 0,13 0,22 0,18 Niacin -Vitamin PP(mg) 6,4 4,9 2,6 6,4 1,8 Acid Pantothenic-Vitamin B3 (mg) 1,36 1,2 0,7 0,73 1,4 Pyridocine –Vitamin B6 (mg) 0,53 0,79 0,57 0,33 0,13 Phospho (mg) 410 285 310 470 460 Kali (mg) 580 340 330 630 95 Canxi (mg) 60 68 30 90 140 Magie (mg) 180 90 140 140 7

Đồng (mg) 0,8 0,3 0,2 0,9 5 Mangan (mg) 5,5 6 0,6 1,8

26

Phân bố thành phần dinh dưỡng trong hạt thóc

27

Xơ Tro Chất béo Protein

100

80

60

40

20

Glucid của hạt lương thực

Thành phần các loại glucid trung bình của hạt cốc (% chất khô)

28

Cây trồng Tinh bột Cellulose Đường tan Glucid khác Lúa gạo

Lúa mì Ngô Yến mạch Đại mạch Kê

63 65 70 50 55 60

12,0 2,8 2,1 14,0 6,0 11,0

3,6 4,3 3,0 2,0 4,0 3,8

2 8 7 13 12 2

Tinh bột

Hạt tinh bột trong tế bào nội

nhũ hạt

 Một hạt tinh bột điển hình

chứa khoảng vài triệu phân tử

amylopectin và phân tử

amylose

 Tỷ lệ giữa amylose và

amylopectin sẽ quyết định tính

“dẻo” của nguyên liệu khi nấu

chín và độ “nhớt” của dung

dịch tinh bột trong nước

 Trong các hạt tinh bột, ngoài

hai polisaccharide – amylose

và amylopectin còn có một

lượng rất nhỏ ( khoảng 1% )

Hạt tinh bột bắp

Hạt tinh bột kê Hạt tinh bột lúa mì

Hạt tinh bột gạo

Amylose

Amylopectin

C ấ u trúc h ạ t tinh b ộ t

Cấu tạo hạt tinh bột cao lương đã được xử lý thủy phân (a) và hạt tinh bột khoai tây dưới kính hiển vi (b)

Tĩm tắt tính chất của một số loại tinh bột

Loại hạt Hình dạng thước Kích

(µm)

Mức độ tinh thể hoá

Nhiệt độ hồ hóa ( 0 C)

Độ trương nở % ở

95 0 C

Amylose

% tinh bột glucoseSố gốc Lúa mỳ

Mạch đen

Đại mạch

Ngô

Ngô đư ờng

Ngô nếp

Yến mạch

Gạo

Nếp

Kê

Cao lương

l,p l l p -p ĐG

p -p,s p,s

2-50 12-40 2-5 5-25 -5-15 3-8 -4-12 4-24

36 -20-25 -39 38

-53-65 57-70 56-62 62-70 67-87 63-72 56-62 61-78 55-65 69-75 g

69-75 g

21 -8,2*

24 6 64 18-31 19 56 22 26

26-31 28 22-29 28 52-80 0-1 27 14-32 1 34-39 21-34

2100 -1850 940 1300 -1300

-33

Thành ph ầầầầ n các glucid khác trong h ạạạạ t ng ũũũũ

c ốốốố c

Hợp chất Lúa mì Gạo Ngô Yến

mạch

Đại mạch

Đường Cellulose Pentosan ß-glucan

2.1-2.6 0.3 6.71

<0.7

0.7-1.3 -1.2-2.1 0.13

1.61-2.22 3.3-4.3 5.8-6.6

-1.14 -3.17 2.2-4.2

2.7 -6.7-9.8 3.9-8.1

34

Protein của hạt lương thực

Protein tồn tại dưới 2 dạng:

Protein dự trữ tồn tại chủ yếu trong nội nhũ

Protein chức năng phân bố trong phôi và lớp aleurone

Thể protein hình cầu có màng bao

Các hạt protein: nằm riêng biệt hay kết dính với nhau tạo

thành mạng lưới hạt protein (protein matrix) bao bọc các hạt

tinh bột

35

Các thể protein hình cầu nằm xen kẽ và màng lưới hạt protein bao quanh hạt tinh bột trong nội nhũ hạt

36

Protein lúa mì

Hình chụp dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM) tế bào nội nhũ hạt lúa mì đã chín thành thục Tế bào lấy từ phần mô đã được làm lạnh đông, trước tiên được xử lý để “nhuộm vàng” các màng protein, sau đó “nhuộm bạc” các ạht tinh bột Kí hiệu: S A – hạt tinh bột lớn, S B – hạt tinh bột nhỏ, P–màng lưới protein

Hình 1a Hình chụp các màng gliadin bao xung quanh các hạt tinh bột và hình 1b phóng to màng gliadin bao quanh 1 hạt tinh bột loại B

Hình 2 Hình chụp màng gluten (gliadins and glutenins) 2a: phần vỏ ngoàigiàu protein (lớp subaleurone) và 2b: phần nội nhũ gần tâm hạt giàu tinh bột

Hình 3 Hình chụp màng glutenin 3a: phần vỏ ngoàigiàu protein (lớp subaleurone) và 3b: phần nội nhũ gần

Acid amin Lúa mì Lúa gạo Bắp Lúa mạch Lúa mạch đen Yến mạch Kê

Asx

Thr

Ser

Glx

Pro

Gly

Cys

Val

Met

Ile

Leu

Tyr

Phe

His

Arg

Trp

4,2

3,2

6,6

31,1

12,6

6,1

4,3

1,8

4,9

1,4

3,8

6,8

2,3

3,8

1,8

1,8

2,8

0,7

8,8 4,1 6,8 15,4 5,2 7,8 8,1 1,6 6,7 2,6 4,2 8,1 3,8 4,1 2,2 3,3 6,4 0,8

5,9 3,7 6,4 17,7 10,8 4,9 11,2 1,6 5,0 1,8 3,6 14,1 3,1 4,0 2,2 1,4 2,4 0,2

4,9 3,8 6,0 24,8 14,3 6,0 5,1 1,5 6,1 1,6 3,7 6,8 2,7 4,3 1,8 2,6 3,3 0,7

6,9 4,0 6,4 23,6 12,2 7,0 6,0 1,6 5,5 1,3 3,6 6,6 2,2 3,9 1,9 3,1 3,7 0,5

8,1 3,9 6,6 19,5 6,2 8,2 6,7 2,6 6,2 1,7 4,0 7,6 2,8 4,4 2,0 3,3 5,4 0,8

7,7 4,5 6,6 17,1 7,5 5,7 11,2 1,2 6,7 2,9 3,9 9,6 2,7 4,0 2,1 2,5 3,1 1,0

Phân loại protein hạt lương thực

Albumins là nhóm protein tan trong nước và dung dịch muối có nồng độ loãng Albumin bị đông tụ dưới tác dụng của nhiệt Một thí dụ điển hình cho protein thuộc nhóm này là ovalbumin của lòng trắng trứng

Globulin là nhóm protein không tan trong nước tinh khiết nhưng tan được trong dung dịch muối loãng

Prolamin là nhóm các protein tan được tốt trong dung dịch rượu ethanol 70%

Glutelin là protein tan được trong acid và base

Tên riêng của một số loại protein hạt lương

thực và thành phần của chúng

Loại protid Lúa mì Lúa gạo Bắp Đại mạch Mạch đen Yến mạch Kê

Albumins Leukosin5 – 15 2-5 2-10 3-10 20 -30 5-10 5-10

Globulins Edestin5 – 10 2-10 2-20 10-20 5-10 Avenalin50-60 0-5

Prolamins Gliadin40 – 50 Oryzin1-5 50-55Zein Hordein35-50 Secalin20-30 Avenin10-16 Cafirin50-60

Glutenlins Glutenin30 – 45 Oryzenin75-90 Zeanin30-45 Hordenin25-45 Secalinin30-40 5-20 30-40

41

Bi ếếếến đổổổổi protein trong hạạạạt

42

Lipid của hạt lương thực

Lipid có liên kết với tinh bột/không liên kết với tinh bột

Lipid đơn giản /phức tạp

Lipid có cực/không cực

43

Loại hạt Lipid đơn giản

(LĐG-%)

Lipid phức tạp (LPT-%)

Tổng lipid (%)

Tỷ số (LĐG/LPT) Bắp 4,6÷5,6 (4,8) 0,4÷0,9(0,6) 5,2÷6,0 (5,6) 6,2÷11,5 (8,0) Lúa nước 2,1÷2,6 (2,3) 0,5÷0,6 (0,5) 0,9÷3,1 (2,9) 1,2÷5,2 (4,8) Lúa mì 1,4÷2,6 0,7÷1,2 2,1÷3,8 1,4÷2,1 (1,6)

44

Phân bố thành phần giữa lipid có cực và lipid

không cực trong một số loại hạt lương thực

Loại

hạt

Lipid

tổng

(%

khối

lượng)

Lipid không phân cực (% lipid tổng)

Glycolipid (GL) (% lipid tổng)

Phosphol ipid (PL) (% lipid tổng)

Lipid có cực (GL + PL) (% lipid tổng)

Tỷ số lipid không cực/lipid có cực

Yến

mạch 8,3 72 8 20 28 2,6

Lúa

nước

3,6 71 10,7 18,3 29 2,4

Mạch

đen 3,5 65 11 24 35 1,9

Cao

lương

Lúa mì 3,5 60 17 25 40 1,5 45

Khống

Nguyên tố khoáng

Lúa mì Gạo Ngô Yến mạch Đại mạch Cao lương

Ca Cl K Mg Na P S Si Cu Fe Mn Zn

48 61 441 152 4 387 176 10 0.6 4.6 4.0 3.3

12 19 100 31 6 116 88 10 0.2 0.9 1.2 1.0

20 55 342 143 40 294 145 -0.4 3.1 0.6 2.0

94 82 450 138 28 385 178 639 0.5 6.2 4.9 3.0

52 137 534 145 49 356 240 420 0.7 4.6 2.0 3.1

30 52 277 148 11 305 116 200 1.0 7.0 2.6 3.0

46

Vitamin

Vitamin Lúa mì Gạo Ngô Yến

mạch

Đại mạch

Cao lương Thiamine (B1)

Riboflavin (B2)

Niacin (PP)

Pantothenic acid

Biotin

Pyridoxin (B6)

Folic acid

Choline

Inositol

p-aminobenzoic acid

4.3 1.3 54 10 0.1 4.5 0.5 1100 2800 2.4

3.3 0.7 46 9 0.1 4.0 0.5 900

-4.0 1.1 19 5.3 0.1 5.3 0.4 445

-5.8 1.3 11 10 0.17 2.1 0.5 940

-4.4 1.5 72 5.7 0.13 4.4 0.4 1000 2500 0.

3.5 1.4 41 11 0.19 4.8 0.2 600

-Enzym

Trong ngũ cốc có chứa một lượng lớn enzym amylase, đặc biệt là trong các hạt nảy mầm

Ngoài ra, còn có các enzym protease, lipase, phytase, lipoxygenase, peroxydase, catalase, glutathione

dehydrogenase, polyphenoloxydase