Công nghệ sản xuất và ứng dụng tinh bột khoai mì

GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 1 MUÏC LUÏC Trang Muïc luïc ................................................................................................................. 1 CHÖÔNG I : NGUYEÂN LIEÄU ........................................................................... 3 1. Nguoàn goác....................................................................................................... 3 2. Phaân loaïi ......................................................................................................... 3 3. Caáu taïo cuû khoai mì ....................................................................................... 3 4. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa cuû khoai mì ............................................................ 4 CHÖÔNG II : SÔ ÑOÀ QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ ......................................... 5 QUY TRÌNH 1 ...................................................................................................... 5 QUY TRÌNH 2 ..................................................................................................... 6 CHÖÔNG III : THUYEÁT MINH QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ ....................... 7 1. QUY TRÌNH 1 ......................................................................................... 7 1.1. Löïa choïn nguyeân lieäu ............................................................................ 7 1.2. Ngaâm...................................................................................................... 7 1.3. Röûa ......................................................................................................... 8 1.4. Caét khuùc ................................................................................................. 9 1.5. Nghieàn.................................................................................................... 10 1.6. Taùch baõ thoâ ............................................................................................ 12 1.7. Taùch dòch baøo ......................................................................................... 14 1.8. Taùch baõ mòn .......................................................................................... 16 1.9. Taùch nöôùc............................................................................................... 17 1.10. Saáy tinh boät. ........................................................................................... 18 1.11. Bao goùi. .................................................................................................. 21 2. QUY TRÌNH II ........................................................................................ 21 2.1. Ngaâm...................................................................................................... 21 2.2. Röûa ......................................................................................................... 21 2.3. Caét khuùc ................................................................................................. 21 2.4. Nghieàn.................................................................................................... 21 2.5. Taùch dòch baøo ......................................................................................... 21 2.6. Taùch baõ thoâ ............................................................................................ 22 2.7. Taùch baõ mòn .......................................................................................... 23 2.8. Taùch nöôùc .............................................................................................. 23 2.9. Saáy ......................................................................................................... 23 2.10. Bao goùi ................................................................................................. 23 GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 2 3. ÖU VAØ NHÖÔÏC ÑIEÅM CUÛA 2 QUY TRÌNH ....................................... 23 CHÖÔNG IV : TINH BOÄT THAØNH PHAÅM ..................................................... 24 1. TIEÂU CHUAÅN CHAÁT LÖÔÏNG TINH BOÄT KHOAI MÌ .......................... 24 1.1. Tieâu chuaån boät khoai mì aên ñöôïc ................................................................ 24 1.2. Tieâu chuaån chaát löôïng tinh boät taïi moät soá nhaø maùy ..................................... 25 1.2.1. Tieâu chuaån chaát löôïng tinh boät taïi nhaø maùy “Song Be – Singapore Tapioca” ôû Bình Phöôùc 1.2.2. Tieâu chuaån tinh boät khoai mì taïi nhaø maùy “The Intimex Tapioca starch factory” ôû Ngheä An. 2. ÖÙNG DUÏNG CUÛA TINH BOÄT KHOAI MÌ. ................................................ 26 Taøi lieäu tham khaûo ................................................................................................ 28 GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 3 CHÖÔNG I NGUYEÂN LIEÄU 1. Nguoàn goác: Caây khoai mì (Cassava) hay coøn goïi laø caây saén laø caây löông thöïc öa aám neân ñöôïc troàng nhieàu ôû nhöõng nöôùc coù khí haäu nhieät ñôùi, coù teân khoa hoïc laø Manihot esculenta Crantza. Noù coù nguoàn goác töø löu vöïc soâng Amazone, Nam Myõ roài daàn daàn phaùt trieån ñeán chaâu Phi vaø Ñoâng Nam AÙ. ÔÛ nöôùc ta, khoai mì ñöôïc troàng khaép nôi töø Baéc tôùi Nam, nhieàu nhaát laø ôû trung du vaø mieàn nuùi. 2. Phaân loaïi: Khoai mì coù nhieàu loaïi, nhöng veà yù nghóa kinh teá vaø tính chaát coâng ngheä trong cheá bieán thì phaân thaønh hai loaïi : khoai mì ñaéng vaø khoai mì ngoït. Khoai mì ñaéng : – Coøn goïi laø saén duø, caây thaáp, naêng suaát cao, cuû naïc, nhieàu tinh boät nhöng nhieàu ñoäc toá. – Khoâng duøng laøm thöùc aên töôi maø duøng saûn xuaát tinh boät hay saén laùt. – Coù hieäu quaû kinh teá trong cheá bieán cao nhöng ñoøi hoûi phaûi coù qui trình coâng ngheä phöùc taïp ñeå taùch dòch baøo. Khoai mì ngoït : bao goàm taát caû caùc loaïi coù haøm löôïng ñoäc toá thaáp: saén ñoû, saén vaøng, saén traéng…So vôùi khoai mì ñaéng thì caùc loaïi khoai mì ngoït thöôøng coù haøm löôïng tinh boät thaáp hôn. 3. Caáu taïo cuû khoai mì : Tuøy theo gioáng, ñieàu kieän canh taùc vaø ñoä maøu môõ cuûa ñaát maø cuû khoai mì coù kích thöôùc daøi 0,1-0,2 m vaø ñöôøng kính 2-12 cm. Ñöôøng kính thöôøng khoâng ñeàu theo chieàu daøi thaân cuû, phaàn gaàn cuoáng to nhöng caøng gaàn chuoâi caøng nhoû. Hình daïng cuû khoâng ñoàng nhaát, coù cuû thaúng, cuû cong, coù cuû laïi bieán daïng cuïc boä. Caøng gaàn chuoâi cuû caøng meàm do ít xô vaø phaùt trieån sau. Do ñoù khi thu hoaïch khoù coù theå giöõ cho cuû nguyeân veïn, ñoù laø moät trong nhöõng khoù khaên khi baûo quaûn töôi. Caáu taïo goàm 4 phaàn chính : Voû : – Voû goã : chuû yeáu laø xenllulose, khoâng coù tinh boät, nhieäm vuï baûo veä, trong cheá bieán taùch caøng saïch caøng toát. – Voû cuøi : moät ít tinh boät ( 5%-8%), chaát chöùa Nitô, dòch baøo. Trong dòch baøo coù : tannin, saéc toá, ñoäc toá, caùc chaát men, caùc thaønh phaàn vi löôïng khaùc. Dòch baøo aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng khoai mì töôi sau khi ñaøo vaø gaây khoù khaên trong cheá bieán. Thòt cuû : chöùa tinh boät , nguyeân sinh chaát , ñöôøng , moät ít dòch baøo vaø caùc chaát vi löôïng khaùc. Loõi cuû : ôû trung taâm, doïc suoát töø cuoáng tôùi chuoâi cuû, caøng saùt cuoáng loõi caøng lôùn vaø nhoû daàn ôû phía chuoâi cuû. Caùc boä phaän khaùc : cuoáng, reã, chuoâi. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 4 4. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa cuû khoai mì : Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa cuû khoai mì dao ñoäng trong khoaûng khaù roäng tuỳ thuộc vaøo gioáng, khí haäu, ñieàu kieän chaêm boùn, thôøi gian thu hoaïch. Baûng 1: Thaønh phaàn hoùa hoïc trung bình cuûa cuû khoai mì Nöôùc Protid Tinh boät Chaát beùo Xenlulose Ñöôøng Tro % 70,25 1,04 21,5 0,4 1,11 3,13 0,54 Ngoaøi nhöõng chaát dinh döôõng treân trong khoai mì coøn coù chöùa moät chaát coù khaû naêng gaây ñoäc cho ngöôøi söû duïng laø HCN, toàn taïi döôùi daïng cyanogenic glucoside goàm 2 loaïi : Linamarin (C10H17O6N) vaø Lotaustralin (C11H19C6N). Caùc glucoside naøy chuû yeáu taäp trung nhieàu ôû voû cuøi vaø loõi neân deã daøng taùch boû khi söû duïng baèng caùch boùc voû vaø ngaâm trong nöôùc. Baûng 2 : Haøm löôïng HCN trong caùc phaàn cuûa cuû khoai mì (mg/kg cuû) Voû goã Voû cuøi Hai ñaàu cuû Thòt cuû Loõi cuû 7,6 21,6 16,2 9,72 15,8 Caùc glucoside naøy hoøa tan toát trong nöôùc neân trong quaù trình saûn xuaát tinh boät khoai mì, ñoäc toá theo dòch nöôùc thaûi ra ngoaøi. Vì vaäy maëc duø khoai mì ñaéng coù haøm löôïng ñoäc toá cao nhöng vaãn ñöôïc söû duïng laøm thöùc aên cho ngöôøi vaø gia suùc. Moät ñieåm caàn chuù yù khi saûn xuaát tinh boät töø khoai mì laø quaù trình taùch dòch baøo phaûi tieán haønh nhanh, neáu khoâng HCN seõ taùc duïng vôùi Fe taïo thaønh saét cyanate coù maøu xaùm laøm aûnh höôûng ñeán maøu saéc cuûa saûn phaåm tinh boät. Enzyme : Trong khoai mì, caùc chaát polyphenol vaø heä enzyme polyphenoloxidase coù aûnh höôûng nhieàu ñeán chaát löôïng nguyeân lieäu trong quaù trình baûo quaûn vaø cheá bieán. Khi chöa ñaøo, hoaït ñoä enzyme trong khoai mì yeáu, sau khi ñaøo thì moïi chaát men ñeàu hoaït ñoäng maïnh. Polyphenoloxidase xuùc taùc quaù trình oxy hoùa polyphenol taïo thaønh octoquinon sau ñoù truøng hôïp vôùi caùc chaát khoâng coù baûn chaát phenol nhö acid amine ñeå hình thaønh caùc saûn phaåm coù maøu. Trong nhoùm polyphenoloxidase coù nhöõng enzyme oxy hoùa caùc monophenon maø ñieån hình laø tyrosinase xuùc taùc söï oxy hoùa tyrosine taïo thaønh quinon töông öùng. Sau moät soá chuyeån hoùa, quinon naøy sinh ra saéc toá maøu xaùm ñen goïi laø melanine. Ñaây laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân laøm cho thòt khoai mì coù maøu ñen maø thöôøng goïi laø khoai mì chaïy nhöïa. Vì enzyme taäp trung trong muû ôû voû cuøi cho neân caùc veát ñen cuõng xuaát hieän trong thòt cuû baét ñaàu töø lôùp ngoaïi vi. Ñoái vôùi khoai mì ñaõ chaûy nhöïa, khi maøi xaùt seõ khoù phaù vôõ teá baøo giaûi phoùng tinh boät do ñoù hieäu suaát taùch tinh boät thaáp, maët khaùc tinh boät khoâng traéng. Khi cheá bieán, tannin coøn taùc duïng vôùi saét taïo thaønh saét tannate cuõng coù maøu xaùm ñen. Caû hai chaát naøy ñeàu aûnh höôûng tôùi maøu saéc tinh boät neáu khi cheá bieán khoâng taùch dòch baøo nhanh vaø trieät ñeå. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 5 CHÖÔNG II SÔ ÑOÀ QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ QUY TRÌNH 1 Khoai mì cuû Ngaâm Röûa Caét khuùc Nghieàn laàn 1 Taùch baõ thoâ Taùch dòch baøo Taùch nöôùc Taùch baõ mòn Saáy Laøm nguoäi Thaønh phaåm Nghieàn laàn 2 CaO Nöôùc Ñaát, caùt Voû Nöôùc röûa Taïp chaát Nöôùc Baõ mòn Thöùc aên gia suùc SO2 Bao goùi GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 6 QUY TRÌNH 2 : Khoai mì cuû Ngaâm Röûa Caét khuùc Nghieàn Taùch dòch baøo Taùch baõ thoâ Taùch nöôùc Taùch baõ mòn Saáy Bao goùi Thaønh phaåm CaO Nöôùc Ñaát, caùt Voû Nöôùc röûa Taïp chaát Nöôùc Baõ Thöùc aên gia suùc Laøm nguoäi GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 7 CHÖÔNG III THUYEÁT MINH QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ 1. QUY TRÌNH 1 1.1. Löïa choïn nguyeân lieäu: Löïa choïn nguyeân lieäu ñeå ñöa vaøo saûn xuaát tinh boät laø khaâu ñaàu tieân raát quan troïng, goùp phaàn quyeát ñònh chaát löôïng cuûa tinh boät thaønh phaåm sau naøy. Phöông phaùp löïa choïn nguyeân lieäu hieän nay chuû yeáu laø phöông phaùp caûm quan. Caùch thöïc hieän nhö sau: choïn cuû trung bình roài beû laøm ñoâi, neáu ta chæ caàn duøng moät löïc vöøa phaûi beû gaõy cuû vaø thaáy thòt cuû saên chaéc, khoâ, traéng ñuïc thì coù theå coi laø ñaït yeâu caàu vì cuû coøn töôi, thu hoaïch ñuùng tuoåi, haøm löôïng tinh boät cao. Neáu beû gaõy cuû cuõng deã daøng nhöng thaáy thòt cuû coù maøu vaøng nhaït, chaéc nhöng phaàn giöõa cuû öôùt thì ñoù laø khoai mì non, haøm löôïng tinh boät thaáp. Neáu phaûi duøng moät löïc maïnh môùi coù theå beû gaõy cuû hoaëc khoâng beû ñöôïc thì ñoù laø khoai mì giaø, haøm löôïng tinh boät thaáp, nhieàu xô. Hieän nay chöa coù quy ñònh chung veà chaát löôïng khoai mì ñöa vaøo saûn xuaát tinh boät nhöng ôû töøng nhaø maùy ñeàu coù quy ñònh rieâng veà chæ soá chaát löôïng. Ví duï nhö: – Haøm löôïng tinh boät trong cuû saén phaûi töø 14-15% trôû leân. – Löôïng cuû nhoû vaø ngaén (chieàu daøi nhoû hôn 10cm, ñöôøng kính cuû choã lôùn nhaát nhoû hôn 1,5cm) khoâng quaù 4%. – Cuû daäp naùt vaø gaãy vuïn khoâng quaù 3%. – Löôïng ñaát vaø taïp chaát chieám toái ña 1,5-2%. – Khoâng coù cuû thoái. – Cuû coù daáu veát chaïy nhöïa khoâng quaù 3%. – Neáu cheá bieán ngay trong voøng 3 ngaøy trôû laïi thì cuoáng khoai mì coù theå ngaén, nhöng neáu baûo quaûn döï tröõ laâu hôn thì caàn phaûi ñeå cuoáng daøi. 1.2. Ngaâm: 1.2.1. Muïc ñích : – Laøm cho cuû meàm ra, giaûm nheï quaù trình maøi hoaëc nghieàn – Laøm bôû vaø loaïi boû moät phaàn taïp chaát baùm vaøo nguyeân lieäu – Hoøa tan sô boä caùc saéc toá, caùc glucozit gaây ñoäc (phateolumatin), hoaëc hoøa tan vaø ngaên caùch khoâng cho caùc chaát tannin t aùc duïng vôùi oxy laøm giaûm maøu saéc töï nhieân cuûa saûn phaåm. 1.2.2. Thieát bò: Beå ngaâm ñöôïc xaây baèng gaïch hoaëc beâtoâng. Ñaùy beå hôi doác ñeå deã daøng thaùo kieät nöôùc vaø laøm veä sinh. ÔÛ goùc beå saùt ñaùy coù cöûa thaùo nöôùc vaø voøi caáp nöôùc treân mieäng beå. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 8 1.2.3. Thoâng soá kyõ thuaät: Thôøi gian: 4-8h tuøy theo loaïi nguyeân lieäu vaø möùc ñoä nhieãm baån töø cuû. Hoùa chaát söû duïng: CaO (1,5 kg/m 3 nöôùc ngaâm) 1.3. Röûa: 1.3.1. Muïc ñích: – Röûa saïch ñaát caùt, ñaù vaø taùch moät phaàn voû – Traùnh laøm moøn raêng maùy nghieàn vaø laøm giaûm hieäu suaát nghieàn. – Haïn cheá hieän töôïng taïp chaát laãn vaøo tinh boät laøm taêng ñoä tro, ñoä maøu thaønh phaåm 1.3.2. Thieát bò: ÔÛ nhöõng nhaø maùy lôùn, ngöôøi ta söû duïng nguyeân cuû ñeå saûn xuaát. Vieäc röûa cuû ôû ñaây khoâng chæ ñeå röûa saïch cuû maø coøn ñeå taùch lôùp voû luïa beân ngoaøi cuûa voû. Vì chæ coù lôùp voû luïa bò taùch neân ta seõ thu ñöôïc tinh boät trong phaàn voû cuøi, nhö vaäy tính kinh teá seõ cao hôn. Phaàn voû cuøi chieám ñeán 8,5% khoái löôïng toaøn cuû. Thieát bò röûa cuû thöôøng duøng trong saûn xuaát tinh boät khoai mì laø thuøng hình truï coù ñuïc loã, ñeå ngaäp moät phaàn trong nöôùc. Löôùi loïc taïp chaát naëng Raõnh thaùo nöôùc thaûi vaø taïp chaát Thanh ñaûo troän Nguyeân lieäu Nöôùc Cöûa thaùo lieäu Hình 1 : Thieát bò röûa cuû GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 9 1.3.3. Nguyeân taéc hoaït ñoäng: – Cuû ñöôïc röûa saïch döôùi aùp löïc cuûa nöôùc vaø ma saùt giöõa caùc cuû cuõng nhö ma saùt giöõa cuû vôùi thaønh thieát bò, vôùi caùnh quay. – Cuû ñöôïc ñaûo troän maïnh vaø ñaåy veà phía tröôùc nhôø baøn chaûi truïc vít. – Moät doøng nöôùc ngöôïc ñöôïc ñöa chaûy qua beå. – Moät bôm ly taâm ñöôïc laép ôû moät ñaàu cuûa thuøng vaø ñöôïc noái vôùi moät loaït caùc ñaàu phun, nöôùc vôùi aùp suaát cao ñöôïc xòt töø caùc ñaàu phun ngöôïc vôùi höôùng chuyeån ñoäng cuûa cuû, ñaûm baûo cho cuû ñöôïc röûa saïch. – Hoaït ñoäng keát hôïp cuûa caùc doøng nöôùc coù aùp suaát cao, söï coï xaùt cuûa cuû vaøo thaønh thieát bò vaø vaøo nhau giuùp loaïi bôùt haàu heát lôùp voû vaø ñaát ñaù. 1.3.4. Thoâng soá kyõ thuaät : – Chieàu daøi : 8m – Chieàu daøi phaàn thanh troän ngaäp nöôùc : 3,4 m – Khoaûng caùch giöõa 2 caùnh keá tieáp : 40 – 80 mm – Naêng suaát theo nguyeân lieäu : 175 taán/ ngaøy – Ñöôøng kính (chieàu roäng) : 0,8 – 1,2 m Tuøy thuoäc möùc ñoä vaø ñaëc tính taïp chaát cuûa nguyeân lieäu maø thôøi gian röûa coù theå töø 8-15 phuùt, chi phí nöôùc röûa töø 2-4 taán / 1 taán nguyeân lieäu. 1.3.5. Caùc bieán ñoåi trong quaù trình röûa : – Bieán ñoåi vaät lyù: Sau khi röûa seõ taùch ñöôïc 94-97% taïp chaát ra khoûi cuû, khoái löôïng cuû giaûm coøn 93-94,5%. – Bieán ñoåi hoùa lyù: Coù söï taùch moät soá chaát hoaø tan trong nguyeân lieäu nhö ñoäc toá, saéc toá, tannin… vaøo trong nöôùc röûa. – Bieán ñoåi hoùa sinh: Söï hoaït ñoäng cuûa caùc enzyme oxi hoùa laøm ñen saûn phaåm. 1.4. Caét khuùc: 1.4.1. Muïc ñích : caét nhoû nguyeân lieäu ñeå quaù trình nghieàn tieáp theo ñaït hieäu quaû cao hôn. 1.4.2. Thieát bò: Thieát bò caét khuùc coù daïng hình hoäp chöõ nhaät thoâng hai ñaàu. Moät ñaàu cho nguyeân lieäu ñi vaøo, moät ñaàu ñeå thaùo nguyeân lieäu ra sau khi caét khuùc. Thöïc hieän chöùc naêng caét khuùc laø heä thoáng dao caét ñöôïc boá trí xung quanh moät truïc chuyeån ñoäng nhôø ñoäng cô. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 10 Hình 2: Thieát bò caét khuùc khoai mì. 1.4.3. Nguyeân taéc hoaït ñoäng : Cuû khoai mì sau khi röûa saïch ñöôïc heä thoáng baêng taûi vaän chuyeån ñöa vaøo thieát bò caét khuùc. Nhôø ñoäng cô, heä thoáng dao caét chuyeån ñoäng xung quanh truïc vaø caét nhoû cuû khoai mì thaønh töøng khuùc daøi 100 -120mm. Khoai mì sau khi caét ñi ra khoûi thieát bò vaø chuaån bò vaøo maùy nghieàn. 1.4.4. Thoâng soá kyõ thuaät : – Soá löôõi dao : 2 – 3 caùi – Toác ñoä truïc gaén löôõi dao : 250 voøng/phuùt – Naêng suaát maùy : 15- 20 taán/ ngaøy tuøy theo tieáp lieäu nhanh hay chaäm – Coâng suaát ñoäng cô : 20kW 1.4.5. Caùc bieán ñoåi trong quaù trình caét khuùc : Bieán ñoåi vaät lyù: Cuû khoai mì ban ñaàu coù kích thöôùc 15-20cm ñöôïc caét thaønh nhöõng ñoaïn nhoû hôn coù kích thöôùc 5-6cm. 1.5. Nghieàn: 1.5.1. Muïc ñích : Quaù trình nghieàn nhaèm muïc ñích phaù vôõ maøng teá baøo khoai mì ñeå giaûi phoùng tinh boät khoûi teá baøo. Ñaây laø khaâu quan troïng nhaát trong vieäc quyeát ñònh hieäu suaát thu hoài tinh boät. Söï phaù vôõ maøng teá baøo caøng trieät ñeå thì hieäu suaát taùch tinh boät caøng cao. 1.5.2. Thieát bò: Ta söû duïng maùy nghieàn Jahn coù roto laøm baèng theùp vôùi ñöôøng kính töø 40-50 cm, ñoä daøi töø 30-50 cm. Caùc löôõi dao raêng cöa ñöôïc boá trí doïc theo caùc raõnh ñöôïc khaéc xung quanh chu vi cuûa troáng. Löôõi dao coù 8-10 raêng cöa/cm, ñaët caùch xa nhau 6-10 mm, cao hôn beà maët khoaûng 1mm. Toác ñoä quay toái öu cuûa roto :1000 voøng/phuùt. Hieäu suaát naïo sau laàn naïo ñaàu tieân : 85%. Hieäu suaát naïo toång theå sau laàn naïo thöù caáp : 90%. Hình 3 : Caáu taïo thieát bò nghieàn 1.5.3. Nguyeân taéc hoaït ñoäng : GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 11 Nhôø söï coï xaùt lieân tuïc giöõa caùc löôõi dao maø caùc teá baøo khoai mì bò phaù vôõ, trong ñoù moät löôïng lôùn haït tinh boät ñöôïc giaûi phoùng.Vôùi nhöõng maùy nghieàn hieäu quaû nhaát ta vaãn khoù coù theå giaûi phoùng taát caû caùc haït tinh boät khoûi teá baøo.Vì vaäy, saûn phaåm cuûa quaù trình nghieàn sau khi loïc qua raây seõ ñöôïc ñem ñi nghieàn laàn hai. 1.5.4. Thoâng soá kyõ thuaät : – Toác ñoä quay : 1000 – 2000 voøng/phuùt – Toác ñoä tang quay : 50m/s – Ñöôøng kính tang quay : 0,4 – 0,7m – Soá löôïng buùa nghieàn – Kích thöôùc loã löôùi – Löôõi cöa thöôøng ñöôïc cheá taïo baèng theùp deûo, cöùng, daøy 0,8mm, chieàu cao raêng 2mm, treân 1cm coù 8 raêng. – Naêng suaát khoaûng 10 taán cuû khoai mì töôi moãi ngaøy 1.5.5. Caùc bieán ñoåi trong quaù trình nghieàn : – Bieán ñoåi vaät lí : Coù söï thay ñoåi kích thöôùc cuûa nguyeân lieäu. Teá baøo tinh boät bò phaù vôõ giaûi phoùng tinh boät döôùi daïng nhöõng haït coù kích thöôùc nhoû. Nguyeân lieäu baây giôø laø khoái boät nhaõo mòn coù ñoä aåm khoaûng 80% (ñoä mòn khaùc nhau tuyø theo coâng ngheä vaø thieát bò söû duïng). – Bieán ñoåi hoaù sinh : Khi xeù naùt voû teá baøo, caùc enzym trong teá baøo cuõng ñöôïc giaûi phoùng vaø coù ñieàu kieän hoaït ñoäng, nhaát laø caùc enzym thuyû phaân tinh boät ,enzym oxi hoaù khöû nhö polyphenol oxidase seõ laøm saãm maøu saûn phaåm. – Bieán ñoåi sinh hoïc : Vì cuû röûa saïch tröôùc khi nghieàn vaø thôøi gian khoâng quaù laâu neân söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät laø khoâng ñaùng keå. 1.5.6. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán hieäu suaát nghieàn : Soá voøng quay: soá voøng quay caøng lôùn thì hieäu suaát nghieàn caøng cao Loã löôùi nhoû thì hieäu suaát nghieàn lôùn nhöng naêng suaát giaõm vaø chi phí naêng löôïng taêng cao Chaát löôïng buùa nghieàn Raát khoù ñeå giaûi phoùng taát caû caùc haït tinh boät keå caû vôùi maùy nghieàn coù hieäu quaû cao neáu chæ vôùi moät laàn nghieàn. Vì theá maø khoái chaùo sau khi nghieàn laàn 1 thöôøng ñöôïc nghieàn tieáp laàn 2 tröôùc khi ñem loïc. 1.6. Taùch baõ thoâ: 1.6.1. Muïc ñích: Sau khi nghieàn ta thu ñöôïc hoãn hôïp söõa boät thoâ goàm caùc maûnh teá baøo, tinh boät töï do, dòch baøo, teá baøo nguyeân veïn. Dòch baøo khi tieáp xuùc vôùi oxi khoâng khí, döôùi taùc duïng cuûa caùc enzyme noù raát deã bò oxi hoùa vaø nhanh choùng bieán ñoåi maøu. Tinh boät haáp phuï maøu ñoù laøm maát maøu traéng töï nhieân neân phaåm chaát bò giaûm. Ñeå taùch dòch baøo, ta GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 12 coù theå duøng maùy li taâm. Ñoái vôùi loaïi cuû ít xô (khoai taây), sau khi nghieàn coù theå taùch dòch baøo ngay, nhöng ñoái vôùi khoai mì, tröôùc khi li taâm phaûi taùch baõ thoâ nhaèm muïc ñích : – Taïo ñieàu kieän cho quaù trình taùch dòch baøo sau ñoù hieäu quaû hôn. – Quaù trình taùch baõ thoâ laøm loaõng dòch baøo, haïn cheá ñöôc söï bieán ñoåi maøu cuûa dòch baøo, vì vaäy tinh boät ít bò thay ñoåi maøu. – Röûa taùch moät phaàn tinh boät töï do töø hoãn hôïp söõa boät thoâ. 1.6.2. Thieát bò : Ta söû duïng thieát bò raây quay. Thieát bò raây quay bao goàm moät khung hình noùn laøm baèng goã cöùng, coá ñònh ôû ñaàu loõm vaøo, vaø truïc naèm ngang daøi ít nhaát 3m, ñöôïc phuû baèng moät lôùp vaûi thoâng thöôøng hoaëc gaén moät löôùi moûng baèng phospho ñoàng. Löôùi naøy ñöôïc söû duïng nhieàu do coù ñoä beàn cao hôn, nhöng khi söû duïng noù ta phaûi chaûi thöôøng xuyeân ñeå loaïi boû nhöõng taïp chaát gaây bít loã raây. Hình 4 : Caáu taïo thieát bò raây quay 1.6.3. Nguyeân taéc hoaït ñoäng : Dung dòch söõa tinh boät thoâ ñöôïc caáp vaøo oáng hình noùn phía ñaàu nhoû. Khi raây quay (khoaûng 50 voøng/phuùt) hoãn hôïp seõ töø töø ñöôïc ñöa xuoáng ñaàu coøn laïi, töø ñoù baõ ñöôïc ñöa ra beå chöùa. Trong khi ñoù, nöôùc ñöôïc phun vôùi aùp suaát khoaûng 6at qua caùc ñaàu phun ñaët doïc theo truïc. Vì theá khi hoãn hôïp ñeán ñaàu kia thì haàu nhö ñaõ ñöôïc röûa saïch. Raây quay coù khaû naêng ngaên chaën söï bít kín loã raây khi nguyeân lieäu coù ñoä dính cao, vì theá hieän nay noù laø loaïi thieát bò ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát trong caùc nhaø maùy coù naêng suaát trung bình. Ngöôøi ta coù theå trang bò theâm hai boä choåi queùt cho raây quay, moät boä ñöôïc ñaët taïi cöûa ra coøn moät boä hoaït ñoäng nhö caùnh gaït. Caû hai boä hoaït ñoäng cuøng luùc ñaûm baûo GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 13 cho löôùi raây luoân saïch ñeå dòch chöùa tinh boät chaûy qua. Löôùi raây ñöôïc gaén treân moät khung nhoâm coù theå thaùo rôøi thuaän tieän cho vieäc thay ñoåi löôùi raây khi caàn thieát. Baõ ñi ra coøn chöùa moät löôïng lôùn tinh boät do ñoù seõ ñöôïc ñem ñi nghieàn laàn nöõa, boät nhaõo ñöôïc saøng laïi trong thieát bò raây quay thöù caáp hoaëc baõ seõ ñöôïc phôi khoâ roài taùn nhoû thaønh boät ñeå laøm thöùc aên cho gia suùc 1.6.4. Thoâng soá kyõ thuaät : – Noàng ñoä chaát khoâ cuûa hoãn hôïp ñöa vaøo thieát bò raây: 27oBx. – Noàng ñoä chaát khoâ cuûa dung dòch söõa tinh boät sau khi qua raây coù theå dao ñoäng trong khoaûng 8-10 o Bx. – Kích thöôùc loã raây: 0,7mm. – Heä soá röûa taùch tinh boät töï do khoaûng 85%. 1.6.5. Caùc bieán ñoåi trong quaù trình taùch baõ thoâ : – Bieán ñoåi vaät lyù: Sau quaù trình taùch ta thu ñöôïc hai phaàn: phaàn baõ thoâ vaø phaàn nöôùc dòch (söõa tinh boät). Baõ thoâ bao goàm cellulose vaø caùc haït coù kích thöôùc to bò giöõ laïi treân raây vaø ñöôïc taùch ra ngoaøi neân phaàn nöôùc dòch chæ chöùa caùc haït tinh boät coù kích thöôùc nhoû hôn vaø moät löôïng lôùn caùc chaát hoøa tan. Kích thöôùc haït huyeàn phuø trong nöôùc dòch giaûm. – Bieán ñoåi hoùa hoïc: Haàu nhö khoâng coù bieán ñoåi ñaùng keå ngoaøi noàng ñoä chaát khoâ giaûm. – Bieán ñoåi hoùa lyù, hoùa sinh, sinh hoïc: Khoâng ñaùng keå 1.6.6. Öu, nhöôïc ñieåm cuûa thieát bò raây quay: L Öu ñieåm : haïn cheá ñöôïc söï bít löôùi bôûi caùc chaát coù khaû naêng taïo keo (do thieát bò quay trong quaù trình hoaït ñoäng) vaø coù 2 boä choåi queùt ñeå caïo saïch baõ ra khoûi löôùi. L Nhöôïc ñieåm : hieäu suaát thu hoài tinh boät khoâng cao, toán nöôùc. Hieän nay caùc loaïi thieát bò raây quay ñôn nhö vaäy thöôøng chæ ñöôïc söû duïng cho caùc nhaø maùy coù quy moâ vöøa vì trong caùc nhaø maùy lôùn thì tinh boät phaûi ñöôïc laáy moät caùch trieät ñeå coù theå keøm theo tieâu hao moät löôïng nöôùc nhoû nhaát. 1.7. Taùch dòch baøo 1.7.1. Muïc ñích: Quaù trình taùch dòch baøo nhaèm muïc ñích loaïi phaàn dòch baøo coù chöùa polyphenol vaø enzyem polyphenoloxydase vaø caùc hôïp chaát hoøa tan khaùc ñeå haïn cheá quaù trình oxy hoùa laøm chuyeån maøu tinh boät vaø caùc phaûn öùng hoùa hoïc, hoùa sinh khaùc aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa tinh boät thaønh phaåm. 1.7.2. Thieát bò: Ta duøng maùy li taâm ñóa ñeå taùch dòch baøo. Boä phaän chuû yeáu cuûa thieát bò laø roto ñöôïc caáu taïo goàm caùc ñóa hình coân xeáp choàng leân nhau, caùch nhau moät khoaûng xaùc ñònh töø 0,4 -3mm. Ñoä nghieâng cuûa ñóa töø 35-50 o . Moãi ñóa coù nhieàu loã coù ñöôøng kính töø 6-13mm. 1.7.3. Thoâng soá kyõ thuaät : Thôøi gian GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 14 Ñeå khaéc phuïc quaù trình oxy hoùa yeâu caàu quy trình saûn xuaát phaûi ngaén, taùch dòch baøo caøng nhanh caøng toát. Vaø trong toaøn boä quy trình tinh boät ñeàu phaûi ngaäp trong nöôùc. Taùch dòch baøo sôùm tinh boät seõ traéng ñoàng thôøi ít taïo boït seõ deã daøng cho nhöõng khaâu gia coâng tieáp theo, maët khaùc tinh boät thaønh phaåm giöõ nguyeân ñöôïc tính chaát hoùa lyù töï nhieân cuûa noù. Beân caïnh ñoù, neáu tinh boät tieáp xuùc vôùi nöôùc quaù laâu seõ xaûy ra caùc bieán ñoåi hoùa sinh döôùi söï xuùc taùc cuûa enzyme polyphenoloxydase. Caùc bieán ñoåi ñoù khoâng chæ aûnh höôûng tôùi chaát löôïng saûn phaåm maø coøn gaây khoù khaên cho caùc quaù trình cheá bieán tieáp theo nhö boït nhieàu, khi raây, laéng ñoàng thôøi caùc thieát bò ñeàu bò baùm lôùp chaát nhôøn thaäm chí laøm ræ thieát bò baèng kim loaïi neân phaûi veä sinh thieát bò luoân hoaëc söû duïng vaät lieäu cheá taïo laø theùp khoâng gæ. Hình 5 : Caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa thieát bò li taâm ñóa 1.7.4. Nguyeân taéc hoaït ñoäng : Hoãn hôïp söõa tinh boät ñöôïc ñöa vaøo khoaûng khoâng gian giöõa caùc ñóa (theo caùc loã treân ñóa hay töø beân hoâng). Söõa tinh boät chaûy theo caùc raõnh treân truïc vaøo khe cuûa caùc ñóa roài phaân boá thaønh lôùp moûng giöõa caùc ñóa. Döôùi taùc duïng cuûa löïc li taâm, tinh boät vaø caùc haït naëng seõ daâng leân phía maët döôùi cuûa ñóa phía treân vaø chuyeån ñoäng ra ngoaøi meùp ñóa, dòch baøo seõ taùch ra laéng leân beà maët treân cuûa ñóa phía döôùi vaø chuyeån ñoäng veà phía taâm cuûa ñóa. Cuøng luùc ñoù, nöôùc ñöôïc moät bôm ly taâm bôm doïc theo truïc roãng phía döôùi vaøo khoang nöôùc naèm giöõa voû beân trong vaø thaønh ngoaøi. Nöôùc saïch töø buoàng chöùa nöôùc seõ theo nhöõng mieäng loã vaøo voû trong, nhôø ñoù maø tinh boät ñöôïc röûa toát ñeå taùch caùc taïp chaát nhoû coøn laïi. Tinh boät cuøng vôùi nöôùc sau ñoù seõ ñöôïc eùp qua caùc mieäng loã vaø ra khoûi heä thoáng ôû daïng huyeàn phuø coâ ñaëc. Trong quaù trình ly taâm taùch dòch baøo naøy coù keát hôïp vôùi quaù trình röûa taùch caùc taïp chaát mòn coøn trong tinh boät. Ñeå hieäu suaát laøm cuûa quaù trình li taâm ñöôïc toát, yeâu caàu söõa boät ñöa vaøo li taâm phaûi coù noàng ñ oä 2,7-3 0 Bx. 1.7.5. Caùc bieán ñoåi trong quaù trình taùch dòch baøo : – Bieán ñoåi vaät lyù: Tinh boät qua quaù trình taùch dòch baøo ñöôïc keát thaønh khoái chaët hôn, tæ troïng khoái tinh boäât taêng. – Bieán ñoåi hoùa hoïc: Haøm löôïng chaát khoâ cuûa saûn phaåm taêng. Vaøo giai ñoaïn ñaàu seõ xaûy ra phaûn öùng taïo phöùc beàn giöõa tinh boät vaø protein, acid be ùo… Vaø haàu nhö ta khoâng theå taùch ñöôïc tinh boät tinh khieát ra khoûi phöùc naøy. Ñieàu naøy laøm cho giaù trò tinh boät giaûm ñaùng keå khi söû duïng ñeå cheá bieán caùc saûn phaåm khaùc. Vì vaäy caùc quaù trình taùch dòch baøo phaûi dieãn ra nhanh. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 15 Ñoä tinh khieát cuûa saûn phaåm taêng do caùc hôïp chaát nhö polyphenol, HCN, saéc toá… ñi theo nöôùc ra ngoaøi. – Bieán ñoåi hoùa lyù: Sau quaù trình taùch dòch baøo ta thu ñöôïc hai phaàn laø phaàn nöôùc dòch vaø phaàn tinh boät öôùt. – Bieán ñoåi hoùa sinh: Trong thaønh phaàn dòch baøo coù chöùa nhieàu chaát khaùc nhau nhöng trong saûn xuaát tinh boät ñaëc bieät chuù yù tôùi caùc hôïp chaát polyphenol vaø heä enzyme polyphenoloxydase. Khi teá baøo cuûa cuû bò phaù vôõ, caùc polyphenol tieáp xuùc vôùi oxy vaø döôùi taùc duïng cuûa enzyme polyphelnoloxydase seõ oxy hoùa taïo thaønh chaát maøu laøm cho tinh boät maát maøu traéng. Lôùp tinh boät phía treân beà maët seõ bò oxy hoùa nhanh hôn lôùp döôùi. Khi tinh boät chuyeån maøu thì khoâng theå taåy röûa hoaøn toaøn chaát maøu khoûi tinh boät baèng nöôùc saïch ñöôïc. Quaù trình oxy hoùa baét ñaàu töø khi maøi xaùt ñaëc bieät xaûy ra nhanh khi caùc maùy ñaûo troän söõa tinh boät thoâ. Tinh boät chuyeån maøu seõ laøm giaûm giaù trò cuûa saûn phaåm. Do ñoù ñeå haïn cheá phaûn öùng naøy xaûy ra quaù trình taùch dòch baøo phaûi dieãn ra nhanh vaø trieät ñeå. – Bieán ñoåi sinh hoïc: Trong dòch baøo thöôøng coù chöùa ñöôøng vaø caùc hôïp chaát dinh döôõng khaùc laø moâi tröôøng thuaän lôïi cho vi sinh vaät phaùt trieån. Neáu ñeå dòch baøo tieáp xuùc vôùi tinh boät quaù laâu, vi sinh vaät seõ söû duïng tinh boät nhö moät nguoàn cô chaát vaø quaù trình leân men seõ dieãn ra maïnh meõ taïo ra ethanol, acid höõu cô vaø caùc saûn phaåm trao ñoåi chaát khaùc laøm aûnh höôûng tôùi chaát löôïng cuûa tinh boät thaønh phaåm. Do ñoù cuõng caàn haïn cheá thôøi gian tieáp xuùc giöõa tinh boät vaø dòch baøo. 1.7.6. Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa thieát bò : L Öu ñieåm: cöôøng ñoä phaân li lôùn, caáu taïo chaéc chaén, goïn nheï. L Nhöôïc ñieåm: keát caáu thieát bò phöùc taïp, giaù thaønh thieát bò cao. 1.8. Taùch baõ mòn 1.9.1. Muïc ñích : Phaàn tinh boät thu ñöôïc sau khi ly taâm trong ñoù coù theå vaãn coøn laãn taïp chaát mòn coù kích thöôùc lôùn hôn kích thöôùc cuûa haït tinh boät neân sau moãi laàn ly taâm, dòch tinh boät ñöôïc pha loaõng roài ñöa qua raây ñeå taùch baõ mòn. Muïc ñích cuûa quaù trình taùch baõ mòn laø nhaèm taùch trieät ñeå taïp chaát mòn ra khoûi tinh boät, laøm taêng ñoä tinh khieát cuûa saûn phaåm sau naøy. 1.9.2. Thieát bò : Ñeå taùch baõ mòn, ngöôøi ra duøng moät heä nhieàu thieát bò raây vôùi kích thöôùc loã raây nhoû daàn. Khoâng neân cho dòch söõa tinh boät qua thieát bò raây coù kích thöôùc loã raây nhoû ngay töø ñaàu vì maët raây quaù daøy hieäu suaát taùch tinh boät seõ thaáp. Ñeå hieäu suaát raây cao, khi raây GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 16 phaûi xoái nöôùc lieân tuïc vaø hieäu chænh noàng ñoä dòch söõa tinh boät ra khoûi raây khoaûng 3 o Bx (boàn chöùa trung gian ôû daây deå pha loaõng) 1.9. Taùch nöôùc 1.9.1. Muïc ñích : Muïc ñích cuûa quaù trình taùch nöôùc laø taùch bôùt nöôùc ra khoûi tinh boät, ñöa khoái tinh boät veà ñoä aåm thích hôïp ñeå deã daøng cho quaù trình saáy tieáp theo. Ñoàng thôøi taùch trieät ñeå baõ nhoû coøn soùt laïi sau tinh cheá, protein khoâng hoaø tan, dòch baøo vaø caùc taïp chaát khaùc. 1.9.2. Thieát bò : Ta söû duïng xiclon nöôùc. Hình 6 : Xiclon taùch nöôùc 1.9.3. Nguyeân taéc hoaït ñoäng : Söõa tinh boät coù noàng ñoä 7 o Bx ñöôïc bôm vôùi aùp suaát 3-3,5 kg/cm 2 vaøo cöûa tieáp lieäu coù kích thöôùc roäng 3mm, cao 5mm vaø tieát dieän 15mm 2 . Söõa tinh boät chuyeån ñoäng vôùi vaän toác lôùn theo beà maët cuûa phaàn xilanh treân. Döôùi taùc duïng cuûa aùp suaát, dòch söõa tinh boät chuyeån ñoäng xoaùy vôùi toác ñoä cao vaø phaùt sinh löïc ly taâm. Nhôø vaäy phaàn töû lôùn cuûa pha raén daàn daàn chuyeån dòch theo hình coân vaø ra phía cöûa döôùi cuûa xiclon daïng söõa ñaëc. Caùc phaàn töû nheï vaø nöôùc ñi leân theo ñöôøng treân. Ta coù theå gheùp nhieàu xiclon thaønh heä xiclon. Ñeå heä thoáng caùc xiclon hoaït ñoäng bình thöôøng caàn giöõ coá ñònh aùp suaát söõa tinh boät vaøo taát caû caùc heä, ñoàng thôøi söõa tinh boät phaûi khoâng laãn taïp chaát. Khi ngöøng laøm vieäc thì thaùo söõa tinh boät ra vaø cho nöôùc vaøo. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 17 Neáu vaän haønh toát thì coù theå cho ñöôïc tinh boät coù chaát löôïng cao, chi phí naêng löôïng rieâng thaáp, thôøi gian röûa ngaén. 1.9.4. Cheá ñoä vaän haønh cuûa traïm xiclon : Giai ñoaïn röûa baèng Xiclon AÙp suaát giöõa tinh boät vaøo kg/cm 2 Tyû leä saûn phaåm,% Noàng ñoä söõa tinh boät , o Bx Thöù nhaát 4 Saûn phaåm vaøo heä xiclon :100 Saûn phaåm ñaëc : 20 Saûn phaåm loûng : 80 6-8 35-40 1-2 Thöù hai 4 Saûn phaåm vaøo heä xiclon :100 giaûm so vôùi heä ñaàu Thöù ba 4 Saûn phaåm vaøo heä xiclon :100 Saûn phaåm loûng : 80 5-10% Thöù tö 6 Saûn phaåm vaøo heä xiclon ;160 Saûn phaåm ñaëc : 40 Saûn phaåm loûng :120 1-2 6-10 Haøm löôïng tinh boät 0,2-0,3g/l – Chi phí nöôùc röûa tinh boät baèng xiclon khoaûng : nöôùc: nguyeân lieäu = 1,942:1 – Tinh boät khoâ tuyeät ñoái ra theo nöôùc röûa laø 0,24g/l ( töông ñöông 0,5% löôïng tinh boät ñöa vaøo xiclon) – Sau khi röûa, löôïng dòch baøo trong tinh boät öôùt laø 3g/kg – Chi phí naêng löôïng rieâng : 5,75kw.h/taán nguyeân lieäu 1.10. Saáy tinh boät. 1.10.1. Muïc ñích : Quaù trình saáy tinh boät nhaèm muïc ñích taùch moät löôïng lôùn nöôùc ra khoûi khoái tinh boät öôùt vöøa ñöôïc tinh saïch, ñöa khoái tinh boät öôùt veà traïng thaùi boät khoâ. ÔÛ traïng thaùi ñoù, tinh boät baûo quaûn ñöôïc trong thôøi gian laâu hôn, deã daøng ñoùng goùi vaø vaän chuyeån ñi xa ñeå phuïc vuï cho nhieàu ngaønh saûn xuaát khaùc. 1.10.2. Thieát bò : Ñeå taêng toác cho quaù trình saáy, ta söû duïng heä thoáng thieát bò saáy khí ñoäng. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 18 Hình 7 :Thieát bò saáy khí ñoäng 1.10.3. Nguyeân taéc hoaït ñoäng : Tinh boät öôùt ñöôïc caáp vaøo oáng saáy nhôø vít taûi nhaäp lieäu. Khoâng khí do quaït thoåi qua loø gia nhieät khoâng khí, taùc nhaân saáy ñöôïc gia nhieät ñeán nhieät ñoä caàn thieát roài ñöôïc thoåi vaøo oáng saáy. Tinh boät aåm ñöôïc vaän chuyeån trong doøng khí thaúng ñöùng ôû nhieät ñoä khoaûng 150 o C. Phía treân oáng saáy, tinh boät ñöôïc thoåi vaøo boä phaän giaûm toác ñoä doøng vaø phaân loaïi theo ñoä aåm, caùc haït tinh boät coøn aåm naëng hôn seõ rôi vaøo oáng thöù nhaát vaø hoaøn löu trôû laïi thieát bò saáy, caùc haït tinh boät ñaõ khoâ thì rôi vaøo cyclone laéng ñeå taùch ra khoûi doøng khoâng khí. Thôøi gian löu trong heä thoáng naøy chæ khoaûng vaøi giaây vaø tinh boät thu ñöôïc coù daïng boät mòn. 1.10.4. Thoâng soá kyõ thuaät : – Do thôøi gian saáy ngaén (5-7s) neân cho pheùp saáy ôû nhieät ñoä cao (100-150oC) maø khoâng sôï aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa haït tinh boät. – Vaân toác doøng taùc nhaân khoaûng 10-20m/s. – Naêng löôïng tieâu thuï khoaûng 4600 - 5000 KJ/Kg aåm. – Ñoä aåm ban ñaàu cuûa tinh boät khoaûng 40% – Ñoä aåm cuûa tinh boät sau khi saáy khoaûng 10-13%. 1.10.5. Caùc bieán ñoåi trong quaù trình saáy tinh boät : – Bieán ñoåi vaät lyù: Trong quaù trình saáy dieãn ra söï boác hôi nöôùc ra khoûi khoái tinh boät daãn ñeán moäït soá bieán ñoåi vaät lyù sau: GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 19 Khoái löôïng cuûa khoái tinh boät giaûm xuoáng. Söï thay ñoåi hình daïng cuûa caùc haït tinh boät do caùc haït tinh boät bò co laïi. Caùc haït tinh boät taùch rôøi nhau, khoái tinh boät chuyeån töø traïng thaùi boät nhaõo sang traïng thaùi caùc haït boät khoâ. Ngoaøi ra, maøu saéc cuûa saûn phaåm tinh boät coøn taêng veà ñoä traéng vaø ñoä saùng maø nguyeân nhaân laø do söï thay ñoåi veà khaû naêng haáp thuï vaø phaûn xaï aùnh saùng cuûa vaät lieäu döôùi taùc duïng cuûa nhieät ñoä cao. – Bieán ñoåi hoùa hoïc: Nhöõng bieán ñoåi hoùa hoïc trong quaù trình saáy tinh boät dieãn ra khoâng ñaùng keå, tröø moät soá tröôøng hôïp ta saáy tinh boät ôû nhieät ñoä cao trong thôøi gian quaù daøi seõ xaûy ra moät soá phaûn öùng laøm bieán maøu haït tinh boät. Ñoä aåm cuûa khoái tinh boät giaûm ñaùng keå sau quaù trình saáy. – Bieán ñoåi hoùa lyù: Coù hieän töôïng boác hôi cuûa aåm ra khoûi khoái tinh boät. Vieäc boác hôi aåm töø beà maët taïo ra söï cheânh leäch aåm giöõa lôùp beà maët vaø caùc lôùp beân trong vaät lieäu, keát quaû laø coù söï khueách taøn aåm töø caùc lôùp beân trong ra lôùp beà maët cuûa vaät lieäu. – Bieán ñoåi hoùa sinh: Khoâng ñaùng keå. – Bieán ñoåi sinh hoïc: chuû yeáu dieãn ra trong quaù trình saáy tinh boät laø söï öùc cheá vaø tieâu dieät caùc vi sinh vaät treân beà maët vaät lieäu. 1.10.6. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình saáy tinh boät : – Ñoä aåm ban ñaàu cuûa khoái vaät lieäu : caøng cao thì thôøi gian saáy caøng keùo daøi. – Tính chaát cuûa taùc nhaân saáy nhö : ñoä aåm, nhieät ñoä vaø toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa doøng taùc nhaân saáy trong quaù trình saáy. – Thôøi gian saáy. – Phöông phaùp saáy. – Cheá ñoä saáy : cheá ñoä coâng ngheä saáy tinh boät phuï thuoäc raát nhieàu vaøo nhieät ñoä hoà hoùa. Nhieät ñoä saáy cuûa saûn phaåm luoân phaûi nhoû hôn nhieät ñoä hoà hoùa ôû giai ñoaïn ñaàu. Neáu ôû giai ñoaïn ñaàu khi ñoä aåm coøn cao, vaät lieäu tieáp xuùc vôùi taùc nhaân saáy ôû nhieät ñoä cao thì lôùp beà maët cuûa tinh boät seõ bò hoà hoùa taïo thaønh lôùp keo moûng bòt kín beà maët thoaùt aåm töø trong loøng vaät lieäu ra ngoaøi. Nhieät ñoä hoà hoùa cuûa tinh boät coù ñoä aåm 70% trôû leân dao ñoäng trong khoaûng 55-60 o C. Bôûi vaäy nhieät ñoä saûn phaåm trong quaù trình saáy ban ñaàu naèm trong khoaûng 50-52 o C. Sau moät thôøi gian saáy khi ñoä aåm khoái boät coøn khoaûng 20-22% thì khaû naêng hoà hoùa cuûa tinh boät khoù xaûy ra, coù theå naâng nhieät ñoä cuûa saûn phaåm leân 65-70 o C ñeå ñaåy nhanh quaù trình saáy. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 20 1.10.7. Öu, nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng saáy khí thoåi: L Öu ñieåm : thôøi gian saáy ngaén, naêng suaát cao, thieát bò töông ñoái ñôn giaûn. L Nhöôïc ñieåm : tieâu toán nhieàu naêng löôïng. 1.11. Bao goùi. Muïc ñích : Quaù trình bao goùi laø nhaèm baûo veä saûn phaåm tinh boät sau khi ñaõ saáy khoâ vaø laøm nguoäi khoûi caùc taùc ñoäng khoâng toát cuûa moâi tröôøng xung quanh nhö: ñoä aåm, nhieät ñoä, aùnh saùng, vi sinh vaät… nhaèm keùo daøi thôøi gian baûo quaûn saûn phaåm. Ngoaøi ra, vieäc bao goùi coøn nhaèm muïc ñích thuaän tieän cho vaäân chuyeån vaø phaân phoái tôùi ngöôøi tieâu duøng. Vieäc bao goùi coù theå thöïc hieän baèng caùc thieát bò bao goùi töï ñoäng. 2. QUY TRÌNH II Quy trình 2 töø khaâu ngaâm, röûa, caét khuùc vaø nghieàn ta thöïc hieän töông töï quy trình 1. 2.1. Ngaâm 2.2. Röûa 2.3. Caét khuùc 2.4. Nghieàn 2.5. Taùch dòch baøo 2.5.1. Muïc ñích : Quaù trình taùch dòch baøo nhaèm muïc ñích loaïi phaàn dòch baøo coù chöùa polyphenol vaø enzyem polyphenoloxydase vaø caùc hôïp chaát hoøa tan khaùc ñeå haïn cheá quaù trình oxy hoùa laøm chuyeån maøu tinh boät vaø caùc phaûn öùng hoùa hoïc, hoùa sinh khaùc aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa tinh boät thaønh phaåm. Vieäc loaïi boû dòch cuû ngay töø coâng ñoaïn ñaàu tieân giuùp taêng cöôøng chaát löôïng cho saûn phaåm tinh boät saén. 2.5.2. Thieát bò : Ta söû duïng thieát bò li taâm thaùo baõ baèng vít taûi Caáu taïo: moät thieát bò ly taâm truyeàn thoáng thöôøng thaáy goàm moät tang hoaëc moät truïc laên kín naèm ngang vôùi moät baêng caïo lieân tuïc hình xoaén oác (continuous spiral- ribbon starch scraper) naèm beân trong. Tang quay seõ quay trong moät khung bi coù oå ñôõ hai ñaàu. Tang vaø löôõi caïo ñöôïc daãn ñoäng vôùi vaän toác quay gaàn nhö nhau thoâng qua moät hoäp giaûm toác ñöôïc noái vôùi ñoäng cô nhôø moät noái truïc. 2.5.3. Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa thieát bò ly taâm thaùo baõ baèng vít taûi : L Öu ñieåm : naêng suaát lôùn, kích thöôùc nhoû. Do thieát bò khoâng söû duïng löôùi loïc neân beàn khi söû duïng, toán ít chi phí cho baûo trì, thay theá. L Nhöôïc ñieåm : keát caáu thieát bò phöùc taïp, ñoä aåm cuûa baõ cao. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 21 Hình 8 : Thieát bò ly taâm thaùo baõ baèng vít taûi 2.5.4. Nguyeân taéc hoaït ñoäng : Söõa tinh boät seõ ñi vaøo thieát bò ôû ñaàu coù oáng nhaäp lieäu. Döôùi taùc duïng cuûa löïc li taâm, tinh boät vaø nhöõng taïp chaát raén, mòn chöa ñöôïc taùch heát trong quaù trình taùch baõ seõ ñöôïc taùch ra khoûi dòch baøo. Khi ñoù, chuùng taäp trung ôû vaønh ngoaøi cuûa thieát bò vaø nhôø dao caïo mang theo chieàu ngöôïc laïi veà phía ñaàu nhoû, ôû ñaây chuùng ñöôïc troän vôùi nöôùc saïch vaø laáy ra. Tinh boät naøy seõ ñöôïc ñem röûa, loïc thaønh tinh boät tinh khieát ôû giai ñoaïn sau. Nöôùc söû duïng ôû ñaây phaûi laø nöôùc tinh khieát ñaõ ñöôïc qua xöû lyù laøm meàm. Dòch baøo ñöôïc thoaùt ra ôû ñaàu kia cuûa thieát bò. 2.6. Taùch baõ thoâ 2.6.1. Muïc ñích : Loaïi boû nhöõng taïp chaát lôùn vaø röûa taùch tinh boät töï do. 2.6.2. Thieát bò : Ta söû duïng thieát bò raây DSM laøm vieäc töø 3 ñeán 6 giai ñoaïn. Raây laø moät saøng cong tónh ñöôïc caáu taïo nhö caùi neâm töø caùc sôïi theùp hoaëc thanh theùp khoâng gæ, khe hôû cuûa chuùng coù kích thöôùc trung bình 75 µm. 2.6.3. Nguyeân taéc hoaït ñoäng : – Boät nhaõo daïng hoà ñöôïc phun theo moät goùc thích hôïp vaøo neâm. – Trong quaù trình chaûy xuoáng qua caùc saøng, caùc haït tinh boät nhoû hôn seõ loït qua caùc khe vaø caùc chaát xô lôùn hôn ñöôïc phaân taùch lieân tuïc. – Moät doøng nöôùc ngöôïc chaûy traøn qua giuùp taêng cöôøng quaù trình phaân taùch ñoàng thôøi tinh boät saén thu ñöôïc sau ñoù khoâng phaûi röûa laïi baèng nöôùc saïch. – Baõ thaûi coù theå ñöôïc khöû nöôùc trong maùy eùp khung baûn hoaëc ñöôïc duøng ñeå laøm thöùc aên gia suùc. 2.6.4. Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa thieát bò raây DSM : L Öu ñieåm : naêng suaát lôùn, kích thöôùc nhoû. Do thieát bò khoâng söû duïng löôùi loïc neân beàn khi söû duïng, toán ít chi phí cho baûo trì, thay theá. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 22 L Nhöôïc ñieåm : keát caáu thieát bò phöùc taïp, ñoä aåm cuûa baõ cao. Hình 9 : Thieát bò raây DSM 2.7. Taùch baõ mòn (töông töï quy trình I) 2.8. Taùch nöôùc (töông töï quy trình I) 2.9. Saáy (töông töï quy trình I) 2.10. Bao goùi (töông töï quy trình I) 3. ÖU VAØ NHÖÔÏC ÑIEÅM CUÛA 2 QUY TRÌNH: Öu ñieåm Nhöôïc ñieåm Quy trình 1 Do taùch baõ ngay töø ñaàu neân quaù trình ly taâm deã daøng hôn, töø ñoù tieát kieäm naêng löôïng hôn. Sau quaù trình nghieàn ta khoâng taùch dòch baøo ngay maø cho qua raây taùch baõ lôùn tröôùc, ñieàu ñoù laøm taêng thôøi gian tieáp xuùc giöõa dòch baøo vaø tinh boät daãn ñeán chaát löôïng cuûa tinh boät thaønh phaåm giaûm. Quy trình 2 Khaéc phuïc ñöôïc nhöôïc ñieåm cuûa quy trình 1 vì taùch dòch baøo tröôùc khi taùch baõ thoâ. Caàn nhieàu maùy ly taâm taùch dòch baøo vôùi dung tích lôùn, daãn ñeán toán chi phí cho thieát bò vaø naêng löôïng nhieàu hôn. Chæ tieán haønh quaù trình nghieàn 1 laàn neân chaát löôïng tinh boät thaønh phaåm keùm hôn. CHÖÔNG IV TINH BOÄT THAØNH PHAÅM GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 23 1. TIEÂU CHUAÅN CHAÁT LÖÔÏNG TINH BOÄT KHOAI MÌ 1.1. Tieâu chuaån boät khoai mì aên ñöôïc : ( Tieâu chuaån cuûa FAO: TC 176-1989 (ñöôïc chænh söûa vaøo thaùng 1-1995)) Tieâu chuaån chung : tinh boät khoai mì aên ñöôïc phaûi – An toaøn vaø phuø hôïp cho ngöôøi söû duïng. – Khoâng coù muøi vò khaùc thöôøng vaø coân truøng gaây haïi. – Khoâng bò nhieãm baån. Tieâu chuaån cuï theå : Chæ tieâu vaät lyù: Kích thöôùc haït : Ñoái vôùi boät mòn thì hôn 90% qua loã raây 0,6mm, vôùi boät thoâ hôn 90% qua loã raây 1,2mm. Chæ tieâu hoùa lyù: Haøm löôïng aåm 13% Haøm löôïng acid HCN ≤ 10mg/kg Haøm löôïng kim loaïi naëng : khoâng coù Haøm löôïng xô ≤ 2% Haøm löôïng tro ≤ 3% Chæ tieâu vi sinh: Vi sinh vaät gaây beänh : khoâng coù. Coân truøng gaây haïi : khoâng coù Chæ tieâu caûm quan: Boät maøu traéng khoâ vaø mòn. Khoâng coù muøi vò khaùc thöôøng. Khoâng bò nhieãm baån. 1.2. Tieâu chuaån chaát löôïng tinh boät taïi moät soá nhaø maùy 1.2.1. Tieâu chuaån chaát löôïng tinh boät taïi nhaø maùy “Song Be – Singapore Tapioca” ôû Bình Phöôùc Chæ tieâu hoùa lyù: Haøm aåm ≤ 13,5%. Haøm löôïng kim loaïi naëng thöïc hieän theo quyeát ñònh 867/1998 boä Y teá. Haøm löôïng tro ≤ 0,2%. Haøm löôïng xô ≤ 0,5%. Taïp chaát laï, dö löôïng thuoác baûo veä thöïc vaät : khoâng coù. pH dung dòch 20% : 5-7. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 24 Chæ tieâu vi sinh: Toång soá vi khuaån hieáu khí, teá baøo naám men, naám moác, coliform, vi khuaån kî khí… theo quyeát ñònh 867/1998 Boä Y teá. 1.2.2. Tieâu chuaån tinh boät khoai mì taïi nhaø maùy “The Intimex Tapioca starch factory” ôû Ngheä An. Chæ tieâu Loaïi saûn phaåm Super 1 2 3 Toång haøm löôïng tinh boät sau khi saáy (%), khoâng döôùi 97,5 97,5 96 96 Haøm löôïng tro (%), khoâng quaù 0,10 0,15 0,3 0,5 Haøm löôïng tro khoâng hoøa tan trong acid sau khi saáy (%), khoâng döôùi 0,02 0,05 0,10 0,15 pH 4,5-7 4,5-7 3,5-7 3,5-7 Ñoä nhôùt 700 500 400 300 Ñoä aåm, khoâng quaù 12,5 13 14 14 Haøm löôïng protein sau khi saáy (%), khoâng quaù 0,2 0,3 0,3 0,3 Toång haøm löôïng tinh boät naèm treân raây coù kích thöôùc loã raây 150 micrometer (%), khoâng quaù 1 1 3 5 Haøm löôïng xô (%), khoâng quaù 0,1 0,2 0,5 1,0 Ñoä traéng (%) 98 95 90 88 2. ÖÙNG DUÏNG CUÛA TINH BOÄT KHOAI MÌ. Trong caùc saûn phaåm tinh boät töø nguõ coác vaø töø cuû thì tinh boät khoai mì chieám soá löôïng lôùn nhaát, giaù thaønh reû. Tinh boät khoai mì vaø caùc saûn phaåm töø tinh boät khoai mì ñöôïc öùng duïng raát roäng raõi trong raát nhieàu ngaønh coâng nghieäp nhö : thöïc phaåm, deät, giaáy… ÔÛ ñaây, chuùng ta chæ ñeà caäp ñeán öùng duïng cuûa tinh boät khoai mì vaø caùc saûn phaåm töø tinh boät khoai mì trong thöïc phaåm. Baùnh keïo Tinh boät vaø tinh boät bieán tính ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát moät soá loaïi baùnh keïo GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 25 nhö: jellybeans, toffee, hard candy… Trong coâng nghieäp saûn xuaát baùnh keïo, tinh boät coøn ñöôïc öùng duïng trong saûn xuaát caùc chaát taïo ngoït hoaëc öùng duïng laøm taùc nhaân keát dính cho saûn phaåm. Ví duï: dextrose töø tinh boät coù khaû naêng duy trì caáu truùc tinh theå cho keïo vaø laøm giaûm khaû naêng huùt aåm cuûa saûn phaåm. Biscuit ÔÛ Malayxia, tinh boät khoai mì ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát baùnh biscuit ngoït, biscuit khoâng ngoït, cream sandwich vôùi haøm löôïng khoaûng 5-10% ñeå giuùp baùnh meàm vaø khoâng dính. Dextrose töø tinh boät ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát baùnh mì nhö laø moät cô chaát cho naám men söû duïng trong quaù trình leân men vaø tham gia vaøo phaûn öùng taïo maøu naâu ñaëc tröng cuûa saûn phaåm khi nöôùng. Baby food Maltodextrin vaø tinh boät ñöôïc söû duïng nhö laø moät taùc nhaân taïo seät trong saûn xuaát thöùc aên cho treû em (boät dinh döôõng aên lieàn), maët khaùc noù cuõng laø nguoàn cung caáp chaát dinh döôõng cho treû. Dextrose ñöôïc söû duïng nhö laø nguoàn cung caáp naêng löôïng trong thöùc aên cho treû. Sauce, sausage… Tinh boät ñöôïc söû duïng laøm taùc nhaân gaén keát ñònh hình trong saûn xuaát sausage vaø laø taùc nhaân taïo seät trong saûn xuaát sauce. Fee Cream Do tinh boät coù khaû naêng giöõ nöôùc toát neân noù ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát fee cream ñeå oån ñònh caáu truùc cho saûn phaåm. Monosodium Glutamate (MSG) Nöôùc giaûi khaùt khoâng coàn. High fructose syrup töø tinh boät ñöôïc söû duïng laøm nguyeân lieäu taïo ngoït trong saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt khoâng coàn nhö: nöôùc giaûi khaùt pha cheá, nöôùc eùp traùi caây… Bia High maltose syrup ñöôïc söû duïng laøm cô chaát cho quaù trình leân men bia vì moät vaøi loaïi naâm men raát nhaïy caûm vôùi noàng ñoä glucose cao nhöng maltose laïi ít aûnh höôûng ñeán chuùng. GVHD: TS. Leâ Vaên Vieät Maãn Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì Trang 26 Coàn Very high DE glucose syrup töø ñöôïc söû duïng laøm cô chaát cho quaù trình leân men röôïu trong coâng ngheä saûn xuaát coàn. Marmalade, jam High glucose syrup hoaëc high fructose syrup ñöô